全自动运行系统中联锁功能的新变化

2021-07-08李兆龄

铁道通信信号 2021年6期

李兆龄

随着城市轨道交通系统承载功能复杂度的不断增加,运营压力也随着客流增长不断增大,操作人员由于各种原因造成判断失误、错误操作、违章作业的情况时有发生。全自动运行系统（FAO）通过现代信息及自动化技术提升运营服务水平,由设备代替司机或运营人员的操作,可减少人员操作失误和人工确认时间,为乘客提供更安全、更快捷的出行服务保障,进一步提升轨道交通的安全与效率。

FAO系统在既有CBTC系统的基础上增加了列车休眠/唤醒、自动发车、自动折返、自动进出段/场、自动停车、自动开/关车门,以及车门与站台门间隙探测、车辆段/停车场自动洗车作业等相关功能,实现了运营全过程的全自动［1］。

城轨列控系统由CBTC系统升级为FAO系统后,作为城轨信号系统基础的计算机联锁系统（简称联锁）也新增了适配FAO的功能和接口,包括:跳跃功能、站台门间隙探测功能、车库门和洗车机接口以及SPKS功能。本文将对以上新增功能及接口做详细阐述。

1 跳跃功能

跳跃功能是全自动运行系统控制列车以低速、短距离运行的功能要求,应用于唤醒场景下的动态测试及车辆未精确停车情况下再次精确对标停车。当列车进行动态测试时、或者列车在站台未停准的情况下,车载向ZC发起跳跃请求,跳跃功能启动。联锁收到来自ZC的跳跃请求,判断满足跳跃条件则回复ZC能够跳跃；否则,回复无法跳跃。

联锁在进行进路选排检查时,应判断进路路径内是否存在执行跳跃作业的区域（简称跳跃区域）,存在跳跃区域的进路不应办理,保证列车的运行安全。

1.1 控制逻辑

1）联锁在执行跳跃业务时需要满足:跳跃区域内区段空闲；跳跃区域SPKS未处于防护位；跳跃区域内区段无超限情况。

2）进路办理过程中应检查跳跃条件:当区段设置了跳跃标志时,不得排列、锁闭、开放与跳跃方向相反且途经该区段的列车进路或调车进路；与跳跃方向相反且途经该区段的列车进路或调车进路,如果已经开放应立即关闭；与跳跃方向相反且途经该区段的保护进路不能触发办理和锁闭,并应置为无效；因跳跃条件不满足而关闭的信号机应人工重开信号（其他条件满足时）。

1.2 与其他系统信息交互

当ZC收到来自ATP的向前/向后跳跃请求后,向联锁发送向前/向后跳跃请求,直到ZC不再收到来自ATP的向前/向后跳跃请求,ZC停止向联锁发送对应信息；联锁收到来自ZC的向前/向后跳跃请求后,应周期性向ZC发送跳跃状态信息,同时也周期性地向ATS发送跳跃状态。

2 站台门间隙探测功能

站台门间隙探测功能是用于检测站台门与车门之间是否存在人员或物品。探测设备独立于信号设备之外,与联锁设备采用继电接口。

当列车在站台完成乘客上下作业,站台门和车门关闭后,车载ATP向地面联锁发送间隙探测启动命令；联锁收到该命令,检查相关条件满足后,驱动间隙探测继电器动作,通知间隙探测系统启动间隙探测；间隙探测系统通过继电接口回复间隙探测状态给联锁；联锁再将采集到的间隙探测状态发送给车载ATP；车载ATP检测条件满足后,发车离开站台区,停站作业完成［2］。

当间隙探测结果为不满足,列车不能发车；当人工判断站台门与车门之间无人员或物品,可以通过人工旁路间隙探测来实现站台发车作业。

2.1 控制逻辑

1）联锁收到间隙探测命令后,检查以下条件满足后驱动间隙探测继电器:列车在站台区停稳；站台门已经关闭且锁紧；收到处于站台轨列车向联锁发送的间隙探测命令。

2）联锁检查以下条件满足后,终止间隙探测:联锁与车载ATP通信中断,联锁停止驱动间隙探测继电器；联锁收到车载ATP的间隙探测终止命令,联锁停止驱动间隙探测继电器。

3）间隙探测不作为进路选排、锁闭、开放的检查条件。

2.2 与其他系统信息交互

车载ATP向联锁发送间隙探测命令；联锁向车载ATP发送间隙探测状态。联锁周期性地向ATS发送间隙探测的相关信息。

3 车库门接口

联锁通过与车库门接口,控制车库门打开和关闭；采集车库门状态,并将车库门状态纳入进路选排条件。

3.1 控制逻辑

1）车库门开门为无条件执行,联锁收到来自ATS的开门命令,立即执行。

2）车库门关门条件判断:联锁判断车库门相关区段均为空闲且未锁闭状态,则允许关闭车库门；联锁判断车库门相关区段存在降级车占用,则不允许关闭车库门；联锁判断车库门相关区段存在升级车占用,且不存在降级车占用,则向ZC发送车库门关闭请求,是否允许关闭车库门根据ZC的反馈信息决定。

3）进路办理过程中应检查车库门状态。当车库门未处于“打开且锁闭状态”时,应不得排列、锁闭、开放途经车库门相关区段的列车进路或调车进路；途经车库门相关区段的列车进路或调车进路如果已经开放应立即关闭；途经车库门相关区段的保护进路不能触发办理和锁闭,并应置为无效；因车库门条件不满足而关闭的信号机应人工重开信号（其他条件满足时）。

3.2 车库门控制过程的信息交互

1）联锁以继电接口向车库门设备发送开门、关门命令,接收来自车库门的门开且锁闭、门关、旁路状态以及模式状态信息。

2）联锁向ZC发送车库门状态信息,包括打开且锁闭、关闭、旁路；联锁向ZC发送车库门关门请求；联锁接收来自ZC的车库门允许关门或不允许关门。

3）联锁接收来自ATS的车库门开门和关门命令；联锁向ATS发送车库门状态信息,包括车库门开闭状态、车库门旁路状态、车库门控制模式,以及相应的报警信息。

4 洗车机接口

车辆段洗车功能,是车辆段作业过程中的重要环节,通过洗车功能实现车列外部清洁。自动洗车功能包含了信号系统配合洗车机设备实现自动洗车的整个过程,从车辆在洗车停车点停稳开始,经过升降弓、前端洗车、后端洗车、列车完成洗车、控制洗车臂抬起,一直到自动调度列车驶出洗车线［3］。洗车线路设置定位装置,用于确认洗车过程中各个环节的列车位置,洗车线路定位装置设置示意见图1。

图1 洗车线路定位装置设置示意

洗车机实时将设备状态传送给联锁,联锁与VOBC建立通信后,实时交互状态信息。

4.1 洗车机控制逻辑

1）在洗车机整个工作过程中,联锁作为车载ATP与洗车机之间的交流通道,联锁逻辑不参与洗车的整个过程。

2）进路办理过程中应检查洗车机条件（洗车就绪或洗车通过允许）。当洗车机条件不满足时:应不得排列、锁闭、开放与洗车机相关的列车进路或调车进路；与洗车机相关的列车进路或调车进路如果已经开放应立即关闭；与洗车机相关的保护进路不能触发办理和锁闭,并应置为无效［4］。

3）因洗车机条件不满足而关闭的信号机应人工重开信号（其他条件满足时）。

4.2 洗车机进行洗车作业过程的信息交互

1）与洗车机的继电接口。联锁发送洗车请求、暂停洗车、头洗车停稳、尾洗车停稳等信息；洗车机发送洗车就绪、洗车请求确认、头洗车完成、尾洗车完成、紧停、洗车臂收回等信息［5−6］。

2）与ATS接口。联锁向ATS发送洗车机状态信息。

3）与车载ATP接口。联锁接收来自车载ATP的洗车请求、洗车停稳、暂停洗车、洗车臂收回请求等信息；联锁发送洗车请求确认、允许通过、洗车臂收回确认、紧停等信息。

5 人员防护开关功能

在正线各站车站控制室IBP盘及车辆段设置人员防护开关（SPKS）及相应表示灯,作为人员进行轨旁作业或列车发生故障进行乘客疏散时的防护手段。

进行轨旁作业或乘客疏散时,操作员通过使SPKS处于防护位建立起相应封锁区域,等待确定时间后,方可进行轨旁作业或乘客疏散。封锁区域外的列车禁止进入该区域,封锁区域内的列车制动停车或保持停止状态不发生移动［7］。

正线SPKS防护范围如下:出站SPKS,防护本站出站信号机处计轴点至下一站站台入口处计轴点之间的区段；进站SPKS,防护上一站出站信号机处计轴点至本站出站信号机处计轴点之间的区段；停车线根据区间隧道结构,划分至相应上行或下行的SPKS防护范围；正线与车辆段/停车场间的SPKS,防护分界为出段/场信号机处计轴点。

车辆段SPKS防护范围如下:停车列检库SPKS,防护停车列检库对应的停车列检线；洗车库SPKS,防护洗车库前后牵出线车挡之间的所有股道；停车列检库和洗车库外咽喉区的SPKS,防护咽喉区自动控制区域（停车列检库和洗车库的SPKS防护范围除外的所有区段）。

停车列检库和咽喉区的防护分界为出库信号机处计轴点；洗车库和咽喉区的防护分界为洗车库两端牵出线至库外咽喉区道岔区段边界的计轴点；咽喉区SPKS与正线的防护分界为出段/场信号机处计轴点。

5.1 控制逻辑

1）联锁通过继电接口采集SPKS开关的状态,继电器落下设置为SPKS防护位时,SPKS激活。

2）SPKS防护区域内的道岔应具备单操功能。

3）进路办理过程应检查SPKS条件。当SPKS开关处于防护状态时:应不得排列、锁闭、开放途经SPKS防护区域的进路；途经SPKS防护区域的列车进路或调车进路,如果已经开放应立即关闭；途经SPKS防护区域的保护进路,不得触发办理和锁闭,并应置为无效。当SPKS开关未处于防护状态或旁路时,因SPKS开关激活而关闭的信号机应人工重开信号（其他条件满足时）。

4）联锁执行跳跃时,应检查跳跃区域所属SPKS未激活。

5）当SPKS开关由邻站联锁控制,并防护本站相关区域时,相邻联锁应能交互SPKS开关状态；联锁间通信中断后,联锁具备对来自邻站的SPKS设置旁路的功能；联锁对来自邻站的SPKS设置旁路应确认邻站实体SPKS未激活。