64D半自动闭塞系统简析及发展趋势探讨

王晓武

(北京全路通信信号研究设计院集团有限公司，北京 100070)

1 概述

64D半自动闭塞（简称64D）于1964年鉴定定型之后逐步在全路推广。根据《2013年铁道年鉴》的数据，截止2012年底，国家铁路半自动闭塞里程为3.4万公里，约占国家铁路总里程的48%。

64D是利用继电器电路实现站间联系，其办理、复原、区间空闲的检查、列车到达的完整性均由人工操作完成和保障。

2 64D电路的组成

64D继电电路设有2个定型组合、19个继电器，相应组合中的继电器设置如表1所示，其中继电器内容如下。

1) ZDJ和FDJ继电器用于向邻站发送正极性

表1 64D定型组合表Fig.1 Relays for the typical combination of 64D relay semi-automatic block

和负极性脉冲信号。

2) ZXJ和FXJ继电器用于接收邻站发送的闭塞信号脉冲。ZXJ接收闭塞信号正脉冲，FXJ接收闭塞信号负脉冲。

3) HDJ、TJJ、TCJ继电器用于记录接车站当前的状态，XZJ、ZKJ、KTJ继电器用于记录发车站当前的状态。

4) BSJ继电器用于记录闭塞机是否进入区间闭塞状态，FUJ继电器用于复原闭塞电路，使闭塞机复原。

5) BSAJ、FUAJ、SGAJ继电器用于记录值班员的执行操作意图。JSBJ、FSBJ继电器用于记录接、发车进路办理状态。GDJ用于检查进站内方第一轨道区段占用情况。

6) 硅整流器（ZG）用于将电源屏提供的AC 220 V电源转换成适用于闭塞电路用的直流电源。

7) 电铃继电器（DLJ）用于记录接车时列车接近情况，并使电铃振铃，发出音响提示。

3 64D 继电电路分析及与计算机联锁系统的结合

3.1 64D继电电路关键点分析

64D继电电路中，只有BSJ和 FSBJ常态为励磁状态，其余继电器常态均为落下状态。这主要是为了满足“故障-安全”原则，确保继电器发生故障时能导向安全侧。

BSJ继电器：监督和反映闭塞机的状态。BSJ吸起反映闭塞机在复原状态，BSJ落下反映闭塞机处于区间闭塞状态。

FSBJ继电器：常态是吸起状态，向发车口建立了发车进路，且该发车进路已处于锁闭状态后，FSBJ失磁落下。

JSBJ继电器：常态是落下状态，进站信号开放后，列车驶入其接近区段时励磁吸起。

GDJ继电器：反映进站内方第一个轨道区段的占用情况，其占用与发车站进入闭塞状态和接车站确定列车到达的检查都有关联。对于发车站来说，其占用为安全侧，对于接车站来说，其占用为危险侧。

在64D电路中，GDJ常态是落下状态，只有当TCJ或ZKJ励磁后，才可以励磁吸起。用GDJ的落下→吸起→落下的状态变化证明列车占用过该区段。GDJ常态落下，不符合故障—安全的要求,所以在64D电路中采用电路图防护法。

对于发车，在KTJ的励磁条件中串入GDJ32，如果GDJ因故不能吸起时，则KTJ不能吸起，无法使64D进入发车闭塞状态，从而可以及时发现GDJ的故障。又用GDJ42控制BSJ，如果GDJ因故不能吸起时，不论列车出发与否，都会使BSJ提前失磁落下，使闭塞机从办好闭塞时起就转入区间闭塞状态，将电路故障导向安全侧。

对于接车，用GDJ53控制HDJ，又用GDJ13控制TJJ的自闭电路，如果GDJ因故不能吸起而TJJ已吸起，则TJJ会一直保持自闭状态，使HDJ无法励磁，从而不能确定列车到达的条件。用GDJ22控制FDJ，如果GDJ因故不能励磁，即使操作员按下复原按钮，也无法使FDJ励磁，无法向对方站发送取消复原信号，而不能复原区间闭塞状态，不准取消闭塞。

3.2 64D与联锁的接口分析

随着科学技术的发展，现在大多数车站都采用计算机联锁系统，两站间的区间也增加了轨道电路检查，这样在保障安全的基础上不仅改善了作业环境、提高了运输效率，还降低了值班人员的劳动强度。为此，也相应研发了计算机联锁系统与区间设置计轴轨道电路的64D电路相结合的接口电路。对于不同型号的联锁系统，其接口电路略有不同。本文以北京全路通信信号研究设计院集团有限公司DS6-K5B型联锁系统与64D北京全路通信信号研究设计院集团有限公司电路结合的一种接口电路为例进行阐述。

3.2.1 控显设置的按钮

1) 闭塞按钮（BSA）、复原按钮（FUA）、事故按钮（SGA）：按钮的类型、技术要求与一般64D电路完全相同。

2) 计轴使用按钮(JSYA)、计轴复零按钮(JFLA)、计轴停用按钮(JTZA)： 铅封自复式。3.2.2 控显设置的表示信息

1) 既有64D电路的表示：保持原64D半自动电路的相应内容不变。

2) 新增加的表示信息：

区间轨道状态灯白灯（JSYJ吸起、JZTJ落下、QGJ吸起）、区间轨道状态灯红灯（JSYJ吸起、JZTJ落下、QGJ落下）、区间轨道状态灯空圈（JSYJ、JZTJ、QGJ为白灯和红灯外的其他状态）。

计轴使用灯白灯（JSYJ吸起、JZTJ落下）、计轴使用灯空圈（JSYJ、JZTJ为白灯外的其他状态）。

计轴停用灯红灯（JSYJ落下、JZTJ吸起、QGJ落下）、计轴停用灯红闪灯（JSYJ落下、JZTJ吸起、QGJ吸起）、计轴停用灯空圈（JSYJ、JZTJ、QGJ为红灯和红闪灯外的其他状态）。

计轴复零灯白灯（JFLJ吸起）、计轴复零灯空圈（JFLJ白灯外的其他状态）。

3.2.3 联锁系统驱动的继电器

联锁系统驱动的继电器有：JSBJ、FSBJ、BSAJ1、SGAJ1、FUAJ1、LFZJ、JTZAJ、JSYAJ、JFLAJ。

1）接车锁闭继电器（JSBJ）：常态落下。接车进路锁闭并在进站信号机（含引导信号）开放且接近区段有车占用时励磁吸起。进站信号机内方第一个区段解锁后恢复落下。

2）发车锁闭继电器（FSBJ）：常态吸起。向发车站口排列发车进路，进路锁闭后采集到LFZJ吸起，联锁机驱动该继电器落下，发车进路最后一个区段解锁后恢复吸起。

3）列车发车终端继电器（LFZJ）：常态落下。向发车口排列发车进路，进路锁闭后，联锁机驱动该继电器吸起，当列车压入发车进路内方第一个区段时恢复落下。

4）JTZAJ、JSYAJ、JFLAJ：常态落下。按钮按下后吸起，按钮抬起后落下。

5）BSAJ1、SGAJ1、FUAJ1：常态落下。继电器的驱动时机保持与既有64D电路相应励磁时机不变。

3.2.4 联锁系统采集的继电器

联锁系统采集的继电器有：QGJ_Q、QGJ_H、JSYJ、JFLJ、JTZJ、LFZJ、JSBJ、FSBJ、KTXZ_Q、KTXZ_H、JBH、JBU、JBL、FBH、FBU和FBL。

其 中：KTXZ、JBH、JBU、JBL、FBH、FBU和FBL为对应的继电器组合采集。

3.2.5 联锁系统驱动、采集继电器电路

联锁系统驱动、采集继电器电路示意如图1、2所示。

4 64D 的发展趋势

4.1 光通信实现信号脉冲传输

在64D既有电路的设计中，由于两站间需要互相传送办理闭塞的信息，因此要在半自动闭塞区间敷设电缆或架空明线，既增加工程投资也增加室外工程量，同时还需考虑防雷、维护以及电缆老化等问题。由于光缆通信能有效解决64D站间通道电磁干扰、防雷等因素的制约，且价格远低于信号电缆，并在站间信息传递上有很大应用空间，所以近年来使用光纤代替站间电缆或架空明线成为了一个发展方向。下面分析64D与光缆通信的结合方案。

站间安全信息传输系统框如图3所示，传输设备通过接口电路采集64D的ZDJ和FDJ的条件，编码后通过通信接口发送到邻站，同时接收邻站编码的信息，解码后通过接口电路驱动ZXJ和FXJ。在实际应用中，为了提高半自动闭塞的可靠性，工程设计往往保留了既有的站间电缆，并通过如图4所示的闭塞结合电路，确保64D的正、负脉冲信息可以在既有电缆和光通信间切换。

目前看来，使用基于光通信的站间安全信息传输系统来传输64D的信号脉冲方法，既没有取消既有站间电缆，又增加了大量传输设备和闭塞切换箱，这不仅并未节约成本，反而提高了工程造价，增加了故障点和维护难度。传输设备通常采用的是通用传输模块，但是64D只有正负两种信号脉冲，这样使模块的性价比不高。

图1 联锁系统驱动的继电器电路示意图Fig.1 Relay circuit driven by the interlock system

图2 联锁系统采集的继电器电路示意图Fig.2 Relay circuit collected by the interlock system

图3 站间安全信息传输系统框图Fig.3 Inter-station security information transmission system

4.2 电子模块取代继电电路

目前国内多家铁路信号相关企业都在研发全电子联锁系统。从长远计划来看，全电子模块取代继电器电路是信号领域的一个发展趋势。

现在的64D全电子模块尚不成熟，还是基于采用通用输入输出模块并外搭继电电路的方式来实现64D的功能，与现有计算机联锁加64D继电电路的方式差别不大。此外，也有单位在研发微机型半自动闭塞方式，例如通号的WBS-1型，但目前还处于起步阶段。同时现在除了考虑64D电子化的安全性与可靠性难外点，还需要考虑各联锁厂家驱采条件有所不同的情况，以及与计轴设备等轨道电路结合的问题。

5 总结

64D单线半自动闭塞是我国单线站间闭塞常用的行车闭塞制式，在我国单线区段实现区间闭塞中发挥了重要的作用。

本文简要分析了64D的电路构成和64D电路中的几个关键问题、故障-安全原则以及与计算机联锁系统的接口，并在此基础上分析了64D的发展趋势，包括使用光通信替代站间线缆通信、64D与计轴设备结合实现站间自动闭塞、以及使用电子模块替代继电电路等，同时也探讨了这些发展趋势的优缺点。

图4 闭塞结合电路
Fig.4 Block combined circuit

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