兰州轨道交通1号线信号系统与站台门接口方案探讨

马子云

摘 要：为了维护运营秩序，保障轨道交通运营安全，信号系统与站台门采用继电器电路联系接口。文章阐述了联系电路的车站信息交换、自动管理模式、降级模式、以及对PSD的输出限制，从物理层面和应用层面对接口进行了详细的描述，考虑到信号系统属安全设备而站台门为非安全设备，又重点对接口功能安全要求进行了说明，以做出不同应对策略。

关键词：轨道交通；信号系统；站台门

中图分类号：U231+.7 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）26-0108-03

Abstract： In order to maintain the operation order and ensure the safety of rail transit， relays are used to connect the signal system and the platform gate. This paper describes the station information exchange， automatic management mode， downgrade mode and the output limit of PSD of the contact circuit， and describes in detail the interface between the physical level and the application layer. Considering that the signal system is a safe equipment and the platform door is not safe equipment， the safety requirements of the interface function are emphasized in order to make different coping strategies.

Keywords： rail transit； signal system； platform gate

1 工程概况

兰州轨道交通1号线在全线20个地下车站设置全封闭站台门，站台门与信号系统采用继电器电路接口，维护运营秩序，保障运营安全。

2 功能描述

2.1 车站信息交换

信号系统（SIG）控制站台门（PSD）开门和关门，当列车在站台安全停稳且停车误差在规定范围内，由车载ATC子系统计算站台门的开门命令。

当停站时间结束时，由车载ATC子系统计算站台门关门命令。只有当站台门关闭且锁紧后，才允许列车离站。同样的，如果站台门没有关闭且锁紧时，列车是不能进站的。

信号系统与站台门系统交换以下信息：

“开门控制”：输出；

“关门控制”：输出；

“PSD关闭且锁紧状态”：输入；

“PSD互锁解除信息”：输入；

2.2 自动管理（正常模式）

PSD由来自列车的ATO命令或司机命令控制，该信息通过车地通信传输至轨旁CBI设备，再由CBI设备传输至PSD系统，这些命令是安全相关的。作为对ATO或司机开关门控制命令的反馈，PSD向信号系统提供PSD状态（关闭且锁紧）。

在CBTC-AM驾驶模式下，可由信号系统自动管理PSD，也可由司机通过选择人工开/关车门和PSD，车门与PSD联动。

在CBTC-CM驾驶模式下，信号系统自动开车门以及PSD或司机人工开/关车门和PSD，车门与PSD联动。

在BM模式下，若站台区域车地通信可用，同样能实现车门-PSD联动功能。

仅装备列车能在自动管理（正常模式）下运营。

2.3 降级模式：人工管理

信号系统对于故障列车（不能发出PSD控制命令）、非装备列车、ATP切除模式或在RM模式下的列车不进行PSD自动控制。如需开/关站台门，必须通过工作人员的人工操作使站台门动作。

预计的故障包括PSD系统故障、轨旁信号系统故障、车载信号系统故障和车地通信故障。

2.4 降级模式：旁路单个PSD和旁路所有的PSD

2.4.1 互锁解除信息

通常，在PSL上也将设置一个互锁解除开关旁路所有的PSD，当PSD关闭且锁紧的状态出现故障时，操作员可以通过使用在PSL上的互锁解除开关执行PSD旁路操作。

互锁解除开关为自复位式，开关激活期间PSD系统应持续向信号系统发送互锁解除信息。信号系统接收到互锁解除信息后，将向ATC子系统发送PSD关且锁闭信息，以允许ATO或ATP模式下的列车正常进出车站。

2.4.2 PSD旁路：取消单道PSD的监控

PSD系统应能单独隔离和人工锁闭每道PSD门（单道PSD门旁路）。当某道门被隔离后，PSD系统将不考虑该道门的故障，持续给信号系统发送PSD关闭且锁紧信息。

2.5 对PSD的输出限制

如果出现紧急情况，PSD系统须允许车上乘客或车站操作员人工打开PSD。

PSD系统将装备应急门，当列车在车站没有正常停车时，用于紧急救援。

为了能实现PSD降级处理，每道PSD应能被隔离或人工锁闭（每道PSD都能单独旁路）。

PSD系统须提供方式允许车上乘客或车站操作员（在紧急情況发生时）人工打开屏蔽门。

3 详细描述

3.1 物理层

3.1.1 静态描述

信号系统与PSD系统间的外部接口通过PSD系统与CBI子系统的安全输入/输出实现的。

3.1.2 电气接口

a.信号系统需要获取的PSD信息

PSD系统应为每个信息提供两个安全继电器的干接点：PSD关闭且锁紧；PSD互锁解除。

信号系统通过24VDC电压和PSD系统提供的这两组节点来励磁信号系统的接口继电器，并通过信号系统的接口继电器读取其接点状态。

b.PSD获取信号系统信息

信号系统应对每个控制命令/信息提供两个安全继电器干接点。

开门控制；关门控制。

这些继电器将由信号系统I/O设备的安全输出管理。

PSD应能通过24VDC电压和信号系统提供的这两组节点来励磁PSD的接口继电器，并通过PSD的接口继电器读取接点状态。当信号系统激活开/关门命令时，提供闭合接点。在任何故障情况下，这些接点都是断开的。

3.1.3 接口界面

信号系统与PSD系统接口分界位于车站PSD设备室控制盘端子排外线侧，双方的分界点位于下图的红线处，如图1所示。

3.1.4 接口说明

信号系统与PSD系统采用安全型继电接口方式，继电电路均采用双断电路。电路的设计须符合故障-安全原则。具体接口要求如下：

接口电路应与所选用的继电器特性相匹配。

信号系统向PSD系统发送的开、关PSD命令必须连续不中断。不应同时既发出开门命令，又发出关门命令，两个命令在信号系统内部应互锁。

PSD系统向信号系统发送的“PSD关闭且锁闭” 信号和“PSD互锁解除”信号必须连续不中断；开、关门命令和门表示状态信息的传输通道应采用安全通道；信号系统与PSD系统之间的接口电缆原则实行上/下行分开、命令/信息分开的原则；信号系统应对双方接口信息进行事件记录。

3.2 应用层

3.2.1 静态描述

为了确保其功能和限制条件，信号系统和PSD的接口将符合：正常情况下，PSD开/关门由信号系统自动控制；对于故障列车、未装备列车、ATC切除列车和RM模式下的列车，能执行PSD人工管理；当所有列车车门和PSD都关闭后，才允许列车离开车站；如果信号系统不能检测到PSD关闭且锁紧，将不允许接近列车进入/离开站台。

3.2.2 根据信号系统I/O输出控制PSD动作

在正常运营模式下，PSD系统将根据信号系统输出执行操作，如表1所述：

3.2.3 根据PSD输出的URBALIS系统的操作

根据PSD系统的输出，URBALIS系统执行的操作，如表2、表3所述。

3.2.4 动态描述-时序图

a.PSD系统的响应时序图

当PSD系统收到信号系统发送开关门命令时，经过一段时间的延时后才会被PSD系统判断有效，这意味着信号系统所发送的命令需要持续一个最小的时间（300ms）用来激活PSD系统。

PSD和车门控制的同步由信号系统供应商、PSD供货商以及车辆供货商共同负责，PSD通过调节开关门动作时间进行配合。

b.站台开关门动作时序图

T0为信号系统I/O的开门命令输出和该命令被PSD外部系统考虑之间的时间延迟。

T'0为信号系统I/O的关门命令输出和该命令被PSD外部系统考虑的时间延迟。

t_PSD_activation_and_ope

ning时间和t_PSD_activation_a

nd_closing 时间应由信号系统用于PSD/列車车门的同步性和停站时间定义（表4）。

4 结束语

站台门系统相对信号系统来说属于非安全性系统，本联系电路力求信号对站台门的开关控制，还能实时知晓站台门的各种状态，以做出不同应对策略。

参考文献：

[1]中铁第一勘察设计院集团有限

公司.兰州市城市轨道交通1号线一期工程（陈官营～东岗段）信号系统初步设计[Z].兰州，2013.

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