全自动运行线路车辆段/停车场库门联动控制研究

肖培龙

(中国中铁电化局集团有限公司，北京 100036)

车辆段/停车场设置停车库线，是为了检修作业，方便维护，起到防晒、防尘、防雨雪、保暖、隔热等作用。停车库线库门看是简单，实则与行车安全及行车效率密切相关。

1 车库门类型

车辆段/停车场停车库线库门一般分人工开关的库门和自动控制的库门两种，具体设置的方式需视库线的作业类型而定。

库线作业类型按使用性质主要分检修作业停车库线及运行作业停车库线。

检修作业停车库线主要是指定修库线、临修库线、静调库线、不落轮镟库线、架修库线、清扫库线等，这类库线主要是为人工检修、清扫作业而建，人工出入较为频繁，均不纳入全自动运行控制范围，库门一般均为普通库门，由人工开启和关闭作业，行车安全由人工保障。

运行作业停车库线主要是指车辆从正线完成运行作业后回库待命，随时准备再出发上正线运行的库线。这类库线库门按全自动运行等级分为两类:GOA1级及GOA2级线路库线，此类库线主要是司机人工驾驶车辆出入库线，一般不会纳入全自动驾驶范围，库门一般由人工开启和关闭，行车安全由人工保障。库门采用一般手动库门即可；GOA3级及GOA4级线路库线，此类库线均会采取DTO或UTO全自动驾驶模式行车，一般无需司机操作，车辆自动运行，库门则需纳入信号系统联锁，行车安全由信号系统监督保障。此类库门则需提供库门可靠打开并锁闭的触点信息，可以现地操控、远程自动操控及人工手动，库门操控锁闭设备需经SIL安全认证。

2 车库门控制方式

车库门主要分人工门及自动控制门两种类型，而自动控制门又分为远程自动控制、现地人工操控及故障情况下人工切除自动控制电路改由人工直接开关库门的手动模式。

2.1 手动模式

手动模式，顾名思义就是由人工在现场直接开关库门。不仅人工门具有此手动功能，自动控制门也需具备此功能。自动控制门在电气控制故障情况下，可以切除自动控制电路，改由人工在现场直接手动开关库门，并向信号系统提供门已开到位并锁闭信息，确保库门故障情况下正常行车不受影响。当然此操作需制定相应规章，需办理相应手续后方可进行此操作。

2.2 现地操控模式

现地操控模式，是指全自动运行模式线路，库线纳入自动驾驶范围，不允许人员随便进出库线，不能在库门现场人工开关库门，需在库门控制室控制盘上人工操控库门开关，自动打开和关闭库门。

2.3 远程自动控制模式

远程自动控制模式，就是库门的开和关纳入信号系统联锁控制，由信号系统根据车辆运行作业需要，自动控制库门的开合和关闭。库门的开关时机均由信号系统提供。

3 与信号系统接口

全自动运行线路范围内的停车库线库门，需纳入信号系统联锁监督或监控，具体接口方式有两种：监督类及监控类。

3.1 信号仅监督库门打开状态

监督类接口，信号系统只监督库门的完全打开并可靠锁闭状态，在库门控制室可以给出有效的库门打开锁闭信息后，信号系统才能给出车辆的移动授权，一旦库门打开信息丢失，车辆则无法越过库门，除非人工旁路、人工现场手动开门到位并锁固。信号系统采集库门信息接口电路如图1所示。

图1 信号采集库门开门状态接口电路图Fig.1 Circuit diagrams of interfaces for the signal system to detect if the doors are open

3.2 信号既监督又控制库门

信号系统与库门联动，信号系统既要采集库门打开并锁闭信息，在车辆进出库线时作为向车辆发送移动授权命令的必备条件，也要向库门控制室发送库门打开及库门关闭命令。

车辆在库线出发前，自检完好即向库门控制室发送打开库门命令，库门控制室收到开门命令信息后，自动控制相应库线库门打开并向信号系统提供门已开并锁闭信息，条件具备时信号系统可以向车辆发送移动授权命令，车辆出库。

车辆出库后，信号系统利用车辆安全包络线已出清库门条件，触发库门关闭命令，信号系统向库门控制室发送关门命令，库门控制室接受到关门信息后自动关闭相应库线库门。

车辆回库前，在车辆距库门接近制动距离（以25 km/h计算）加上库门动作时间及反应时间内车辆走行距离点，开始触发库门打开命令，信号系统向库门控制室发送开门命令，若库门没能可靠打开，信号系统向车辆提供的移动授权命令为库门前停车，车辆停在库门前等待，待库门可靠打开，信号再次向车辆发送移动授权命令，车辆进库线休眠。

车辆回库停稳后触发库门关闭命令，信号系统向库门控制室发送关门命令，库门控制室接受到关门信息后，自动关闭相应库线库门。具体接口电路如图2所示。

图2 信号控制监督库门状态接口电路图Fig.2 Circuit diagrams of interfaces for the signal system to monitor and control the doors

4 运营效率安全分析

4.1 手动模式

手动模式，完全由人工开关库门，如果库门没有打开到位，则有可能侵限发生车辆与库门侧面碰撞影响行车安全。若库门打开时机晚了，则会影响行车效率，打乱全线列车运行图。若车辆进出库门时，人工关闭库门早了或受风力影响吹动库门，将会造成库门与车辆的侧面碰撞，影响行车安全。若关门晚了，则失去了库门应有的防护作用。

手动模式的行车安全完全由人工来保障。

4.2 现地操控模式

现地操控模式，是信号系统仅采集库门打开并可靠锁闭的信息，信号系统不控制库门的打开和关闭。库门的开关由专人负责在库门操控盘上操控，具体动作时机完全由人工按列车运行图提供的信息来控制。库门打开早了，失去了库门本该防护的作用。库门打开晚了，则会影响到行车效率，打乱列车运行图，造成列车晚点。车辆在进出库门过程中，尚未完全离开库门，若提前关闭库门，则会造成车辆与库门的侧面碰撞，影响行车安全。库门关闭晚了，则失去了库门应有的防护作用。

车辆进出库门前的安全防护由信号系统采集库门可靠打开且锁闭信息，以此为车辆移动授权的必备条件之一，保障车辆进出库门的安全。车辆进出库门过程中的行车安全则由库门操控员人工保障。

4.3 远程自动控制模式

远程自动控制模式，是由信号系统接管库门控制设备，由信号系统根据车辆进出库的需要，自动触发库门的开和关，触发库门动作时机最为科学合理，既最大限度地保留了库门本该应有的防护作用，又不影响车辆的正常通行作业，同时还减少了不必要的库门操控人员。库门的行车安全由信号系统检测保障。

在远程自动控制故障情况下，还可降级改为现地操控以及人工手动模式，将库门故障对行车的影响降到最低。

5 结语

全自动运行线路车辆停车库线均需纳入自动控制范围，车辆从正线运行回库后自动休眠自动叫醒，停车库线及相应的自动运行线路均需隔离封闭，不允许人员随便进出，库线库门必须纳入联锁联动。库门联动方式目前有两种做法，也就是前文介绍的现地操控模式及远程自动控制模式。

笔者认为，现地操控模式不太适合全自动运行模式，在无人自动驾驶线路设置库门操控人员，人为控制库门的开关，任何闪失或失误均会影响到行车效率，甚至会影响到行车安全。在全自动运行线路使用此模式既不科学也不合理。

远程自动控制模式，只要通过计算合理取值，就能确定最佳触发库门动作时机，既保障了行车安全，又提高了运营效率，还减少了定员，应是最佳库门联控模式，值得在全自动运行线路推广应用。