基于信号系统与屏蔽门系统的逻辑与控制的分析

彭树林 广州新科佳都科技有限公司 510000



基于信号系统与屏蔽门系统的逻辑与控制的分析

彭树林 广州新科佳都科技有限公司 510000

【文章摘要】

本文对于城市地铁系统中屏蔽门系统的接口进行了介绍，对于信号系统对屏蔽门系统的控制进行了研究，并分析了信号系统对停站列车的牵引逻辑控制。通过研究来促进我国地铁系统的自动化以及信息化程度，并保障地铁系统的安全无故障的运行。

【关键词】

城市地铁；信号系统；屏蔽门系统；控制与监控

1 信号系统与屏蔽门系统的接口方式

信号系统使用经过可靠性检查合格的连接系统和屏蔽门控制系统联系在一起。接口运用继电器接口方式。屏蔽门系统在地铁站台的每一侧都会有一组接口和信号系统连在一起，所以，无论岛式站台还是侧式站台至少有两组接口可供使用，一岛二侧式地铁站台有2组接口。信号系统通过继电器接口把信号使能、开门控制指令、关门控制指令、授权指令等传输到屏蔽门控制系统，而且这些指令会一直存在，除非有新的改变门现状的指令发出，当前指令才会终止。屏蔽门系统将屏蔽门的开门状态、关门闭锁状态及互锁解除状态信号传输给信号系统，当前指令保持到下一个改变门状态的指令发出时才终止。在屏蔽门系统出现问题时，向信号系统输送互锁解除的指令。

2 信号系统对屏蔽门系统的控制

对于信号系统对屏蔽门的控制作用在地铁设计规范中进行了明确的规定:该信号系统能够对站台上的屏蔽门以及对列车的车门进行开、关等规定的动作。ATP是列车自动保护系统的简称，该列车自动保护子系统主要负责对屏蔽门的状态进行监测，ATO为列车自动运行子系统，该系统实现对列车的车门以及站台上的屏蔽门的控制。列车的停车过程大概如下:

首先列车停车之前要经过ATP来对列车的停车精度进行精确的计算看其是否满足停车的精度，然后如果这个精度能够满足那么就允许ATO向列车以及站台屏蔽门发送相应的开门指令。然后通过对屏蔽门以及列车车门的控制来迎接上下车的旅客。在列车要离开站台的时候ATO会自动发出关闭车门以及站台上屏蔽门的相关指令，并且由ATP子系统在检测到了列车门以及屏蔽门都已经关闭和锁定的情况下,才对列车进行启动。

2.1正常模式下信号系统对于屏蔽门的逻辑控制

2.1.1控制屏蔽门系统滑动门的开启

地铁列车驶入车站，ATP系统确定地铁要求的停车区域。如果停车要求不准确，那么屏蔽门以及车门都不可以开启，允许地铁按规定的速度向前或者向后移动一定的距离，以保证地铁停在规定的区域内。安装在地铁上的ATP/ATO使用车地之间的联络系统PTI环线向地铁控制室输送列车到站的连续信号，与此同时向屏蔽门系统和地铁传输开门指令。此指令由屏蔽门主控机输送到门控制单元；门控制单元接受到开门指令后，按指令解锁，开门的动作，此时PEDC不再向信号系统传输关闭锁定的状态指令。开左边的门还是右边的门应符合站台的位置和运动方向。

2.1.2控制屏蔽门系统滑动门的关闭

地铁列车启动前，安装在地铁上的ATP/ ATO使用PEDC给DCU传输关门指令。DCU接到指令后，按指令完成关门、闭锁的操作。在全部滑动门关闭且锁定后，PEDC向轨道旁的ATP传输全部滑动门关闭且锁定的状态指令，轨旁ATP稳定可靠接收到关闭且锁定的指令后，地铁列车才能启动。如果在这个过程有屏蔽门或者是列车门没有锁定，那么相应的系统都不会向信号系统传达闭锁的信号。

2.2故障模式下信号系统对于屏蔽门的逻辑控制

2.2.1地铁进站后的解除互锁

当屏蔽门系统出现问题，或者屏蔽门关闭后，出现关闭且锁定的状态指令不能正常地传输给ATP系统，为了使线路可以正常工作，由地铁司机或者专业工作人员在站台端部使用专用钥匙，操作位于就地控制盘上的互锁解除开关，屏蔽门系统通过PEDC向ATP传输互锁解除的指令，用来解除屏蔽门系统和信号系统之间的互锁关系，ATP系统才允许地铁列车启动并离开车站，但信号维持到故障排除为止。

2.2.2ATP子系统对屏蔽门打开的保护

地铁将要进站时，信号系统与屏蔽门系统保持互锁。ATP轨旁单元使用故障-安全型继电器的接点条件，接收当前屏蔽门状态并发送给地铁。当地铁在行走中屏蔽门打开，ATP子系统监督并管控地铁的稳定运动。

地铁列车到站时，屏蔽门开启，轨旁ATP会产生一个安全停车点，不允许地铁列车进入相应的站台。当地铁列车刹车距离小于地铁与安全停车点的靠近距离时，地铁列车运行正常刹车，让地铁列车在停车点前停下。当距离超出相应的安全距离时，地铁列车就要启动紧急刹车。

地铁列车已经驶入站台时，接到PSD关闭切换为PSD开门的指令时，车上的ATP单元生成一个紧急刹车指令让地铁列车停车。

地铁列车还没有完全驶离站台，接到PSD关闭切换为PSD开门的指令时，车上的ATP单元也会生成一个紧急刹车指令让地铁列车停车。

地铁列车已经完全离开站台时，信号系统和屏蔽门系统取消互锁关系，这时屏蔽门开启，地铁列车不会紧急刹车。

2.2.3屏蔽门事情关闭状态表示

只有在地铁列车连续地收到屏蔽门关闭状态信号的前提下，地铁列车才能驶入站台或者驶离站台。但因为故障事情屏蔽门关闭状态表示时，信号系统会关闭站台，关闭信号发射器，不让地铁列车进出站台，同时对运动中的地铁列车进行紧急刹车。

2.3运行不同编组地铁对屏蔽门的控制

不同编组的地铁在铁路上交叉行驶，信号管理系统依据地铁列车编组给屏蔽门系统传输相应的开关控制指令。用四节和六节编组地铁列车为例，四节地铁列车停止站台上时有两种情况，即地铁列车停止站台中央以及地铁方向站台的端部。不管何种情形，地铁列车位置一旦明确，信号系统会依据地铁列车的编组数向屏蔽门系统传输相应地铁编组的开门指令；此时，屏蔽门系统向指令系统发送站台所有屏蔽门的关闭且锁定的状态指令，信号系统在收到这条指令后地铁列车才可以启动。

3 信号系统对停站列车的牵引逻辑控制

列车在ATP系统的作用下停稳列车以后，首先屏蔽门在ATP和ATO综合的作用下会控制地铁站台屏蔽门以及列车车门的开启。为了避免出现列车车门以及屏蔽门没有关闭的情况下列车的启动作为ATP系统必须配置一个持续的安全以及故障的输出单元，通过该单元切断列车的牵引控制系统，在列车停车时间到要离开车站的时候，ATP系统会接受到来自于地铁站台屏蔽门关闭之后发出的关闭锁定信号以及地铁列车车门的关闭以及锁定的信号，该信号被接收之后，控制系统才能够得到列车牵引系统的控制权，然后车载的ATP系统才会允许列车启动。

4 结语

在城市地铁系统中，信号系统对于屏蔽门的控制和监测对于列车安全的运行具有非常重要的作用，本文以此为基础对于信号系统对于地铁屏蔽门的逻辑控制算法进行了相关研究并实现了对于屏蔽门的控制和监测，包括地铁系统正常运作状态下的信号系统对于屏蔽门系统的逻辑控制以及故障模式下信号系统对于屏蔽门系统的逻辑控制以及停车状态下信号系统对于地铁屏蔽门的逻辑控制，这对于保障列车安全运行具有非常重要的现实意义。