浅谈人员防护开关SPKS

2022-07-23卡斯柯信号成都有限公司

电子世界 2022年1期

卡斯柯信号（成都）有限公司宋燕

为保证地铁下轨道维修人员的人身安全，地铁信号系统引入人员防护开关SPKS的概念，本文主要从SPKS设置的目的、运营场景、定义、工作原理、对非CBTC列车防护原则、设置合理性验证等方面进行研究，通过理论研究结合项目实际应用，给出SPKS合理且安全的建议方案。

科技的飞速发展给人们的生活带来巨大的改变，每一次新技术的应用都会使人们的生活更加方便快捷。人工智能、大数据、智慧运维等新技术与人们的出行越来越密切。地铁作为现代城市必不可少的出行方式也逐渐向“智慧”升级，信号系统也是紧跟时代的步伐，从固定闭塞到基于无线通信移动闭塞的CBTC系统，从普通的有人驾驶系统到全自动无人驾驶系统，信号系统的发展可谓是日新月异，但在地铁全自动无人驾驶运营期间，当轨旁设备发生故障需要维修人员下轨道抢修作业时，行车组织人员通常采用扣车、紧急停车等临时处置措施，可能因沟通不畅造成行车安全隐患，此外行车效率也不能得到保证，如何保证行车安全和行车效率，是智慧地铁待解决的问题之一，由此无人驾驶信号系统引入了人员防护开关的功能，针对人员防护开关本文将从以下方面进行说明。

1 SPKS运营场景

当轨旁设备发生故障需要维修人员下轨道作业时，为了对进入全自动运行区域的维修人员进行安全防护，作业人员通过激活车站车控室IBP盘的SPKS开关激活防护区域，在开关激活之后SPKS表示灯点亮红灯。对于CBTC列车，防护区域被区域控制器ZC设置为限制状态，对于非CBTC列车，联锁关闭防护区域的防护信号机。此时对于已经停在防护区域内的列车因无移动授权列车将无法运行，对于防护区域内正在运行的列车将触发紧急制动而停车，对于防护区域外的列车以常用制动停在防护区域前方。这样区域内部的列车不能移动，区域外部的列车不能进入该区域，整个防护区域处于一个安全防护的状态。此时车站值班员与调度员沟通确认SPKS区域内及接近SPKS区域的所有列车均已经完全停稳，维修人员方可通过门禁卡进入轨行区进行维修作业。

2 定义

SPKS是一种使某个区域处于安全状态的系统，它通过激活线路对应区域的紧急停车区域，并关闭防护该区域的信号机的方式，确保一个规定区域的安全。

3 工作原理

人员防护开关主要根据线路实际情况将线路划分为若干个防护区域，并设置与防护区域关联的SPKS开关实现人员防护功能。它主要由联锁、区域控制器ZC、车载以及ATS实现SPKS采集层、执行层和显示层的业务功能，具体情况如下：

（1）区域划分：系统在遵从客户要求的情况下，按照以下原则将ATC区域划分成若干个防护区域。

无人驾驶项目中SPKS设置应覆盖所有全自动运行区域，包括正线、场段ATC区域、试车线。

正线上SPKS设置数量宜与端门数量匹配，SPKS防护本侧站台和相应的区间并尽量不影响邻站接车和折返。

正线存车线、出入段线应单独设置SPKS。

场段ATC区域可在停车列检库上两到四条轨道设置一个SPKS。

车辆段咽喉区、洗车线和试车线应单独设置SPKS。

（2）采集层：为实现防护功能，系统层中将线路划分为若干个防护区域，每个防护区域关联一个SPKS开关。联锁系统通过继电器采集SPKS开关位置实现SPKS状态采集，同时驱动人员防护开关表示灯，表示灯平时处于熄灭状态，当SPKS被激活后点亮红色表示灯。

（3）执行层：当联锁系统检测到SPKS开关处于开启状态后，联锁通过关闭防护区域的防护信号机的方式封锁区域，同时联锁将开关激活的状态发送给ZC；ZC将防护区域设置为限制状态，同时将列车的移动授权设定在防护区域的末端并发送给车载系统；车载系统控制列车在防护区域末端停车，区域内列车施加紧急制动。

（4）显示层：为了更好的组织行车，当ATS收到SPKS防护区域激活的信息时，ATS系统将其状态及相应的封锁区域显示到中央ATS工作站。

4 SPKS对非CBTC列车防护原则

系统对CBTC列车、非CBTC列车实现防护的原理不同。为了防止CBTC列车进入激活的SPKS区域，系统通过ZC设置防护区域为限制状态来实现区域的防护。为了防护非CBTC列车进入激活的SPKS区域，系统通过关闭防护该区域的信号机并禁止办理通过该区域的进路来实现区域的防护。下面以实际站场为列说明对非CBTC列车防护需要关闭的信号机和禁止办理的进路。

如图1所示，莲花站根据范围划分原则将本站台、区间划分为4个不同颜色的防护区域，同时关联4个与防护区域相同颜色的SPKS开关。当激活红色SPKS1开关时，红色防护区域为限制状态，同时需要关闭防护该区域的信号机、禁止办理通过该区域的进路如表1所示。