基于通信方式實現的超大規模站場聯鎖系統解決方案

梁志國 劉 鵬 徐德龍

隨著計算機聯鎖相關通信、網絡、電子技術的發展，根據現場應用實際需要，在原有計算機聯鎖系統的基礎上，現已衍生出多種形式的計算機聯鎖控制系統，它們能夠控制超大規模站場的車站。

超大規模的站場一般已經接近或者超過普通聯鎖設備的容量極限，如采用普通聯鎖設備，其實時性、穩定性、可靠性等指標都會較差，給以后的使用、維護帶來隱患。本文假設圖1所示超大規模車站，并以此為例介紹一種基于通信方式實現的超大規模站場計算機聯鎖系統的解決方案。

1 系統構成

圖1所示站場以股道為界一分為二，分別為X行聯鎖系統、S行聯鎖系統，2套聯鎖系統同時控制一個車站，系統框圖如圖2所示。

圖1 超大規模站場簡單示意圖

X行、S行聯鎖分別使用一套既有的聯鎖系統，2套聯鎖系統中的每臺聯鎖機分別增加2塊通信板，采用通信的方式來傳遞信息，實現分割處的聯鎖關系檢查，稱之為“通信場聯”。整套聯鎖系統按照功能可分為操作表示層、聯鎖邏輯層、執行表示層。其中操作表示層是接受值班員的操作命令，與聯鎖邏輯層通信，將整個站場狀態顯示給值班員;聯鎖邏輯層接收操作表示層轉發過來的操作命令，負責聯鎖邏輯運算，并將運算結果發送給操作表示層和執行表示層;執行表示層是對繼電器的接口，根據聯鎖邏輯層的驅動命令驅動相關的繼電器，并采集站場的繼電器狀態發送給聯鎖邏輯層。

2 系統分析

1.每套聯鎖系統分別包含2臺聯鎖機LSA、LSB;每臺聯鎖機分別有3種工作狀態：主機、備機、脫機。常態工作時，每套聯鎖系統中的一臺為主機、另外一臺為備機并保持在熱備狀態。當主機故障時，備機可自動升為主機工作狀態，原主機的主機狀態轉換到脫機狀態，當故障聯鎖機修復后由脫機狀態升為備機狀態并保持在熱備狀態。狀態轉移圖如圖3所示。

通信場聯聯鎖控制系統是在既有2套雙機熱備聯鎖系統的基礎上增加通信場聯功能，每臺聯鎖機分別增加2塊場聯通信板，與對方咽喉聯鎖系統的2臺聯鎖機通信，傳遞股道劃分處的聯鎖邏輯照查信息。

2.常態工作時，2套聯鎖系統之間主機與主機傳遞的聯鎖邏輯照查信息有效;主機與備機以及備機與備機傳遞的信息只是用來檢查通信狀態，用于2套聯鎖系統之間主機與主機的場聯通信中斷后，主機、備機的切換判斷。當2套聯鎖系統的主機與主機場聯通信中斷，且本聯鎖系統備機都與對方聯鎖系統主機通信場聯狀態正常時，X行聯鎖系統先進行主機、備機狀態的切換，X行聯鎖系統主機、備機切換優于S行。場聯通信有效轉移狀態圖如圖4所示。

圖3 聯鎖機工作狀態轉移圖

其中XLSA、XLSB分別代表X行聯鎖系統聯鎖A機、B機;SLSA、SLSB分別代表S行聯鎖系統聯鎖A機、B機，XLSA主、SLSA主分別代表X行、S行聯鎖系統聯鎖A機為主機，其傳遞的聯鎖邏輯照查信息有效。

圖4 場聯通信有效信息轉移狀態圖

3 場聯通信軟件實現

以股道劃分時，X、S行聯鎖系統需要軟件傳遞的聯鎖邏輯信息為ZCJ、ZJ、GJ，實現2套聯鎖系統在股道分割處的聯鎖邏輯關系檢查。為傳遞此信息，需要在既有的聯鎖軟件循環中增加對場聯通信的軟件調用。調用流程圖如圖5所示。

場聯通信傳遞的信息位“ZCJ、ZJ、GJ”等都為安全信息，需符合故障-安全原則，為保證傳遞信息的安全采取了如下措施：

1.采用編碼傳輸，每個字節代表一位信息。

2.代表編碼信息的吸起值、落下值與傳輸信息之間按順序號綁定。

3.編碼信息的吸起為順序號正碼，落下值為順序號反碼，吸起值與落下值之間碼距為8。

4.編碼信息除順序號正碼、反碼的其他值為非法，均按照落下處理。

5.每個信息包數據采用CRC校驗進行傳輸編碼的差錯檢驗。

舉例：X行聯鎖系統向S行傳遞的信息為S1ZCJ、S1ZJ、1G、……;其中S1ZCJ用1代表吸起，其他值代表落下;S1ZJ用2代表吸起，其他值代表落下;1G用3代表吸起，其他值代表落下。對于每一個信息位吸起值與落下值之間碼距為8，落下值畸變為吸起的概率為1/255，且吸起值與傳輸信息之間按順序號綁定，當程序取指指針錯誤時，取到的值對本信息位也為非法值，按落下處理，并對整個數據包進行CRC校驗。通過以上措施，可有效保證傳輸場聯通信信息的安全性。

4 總結

基于通信方式實現的超大規模站場聯鎖系統解決方案，也可推廣到其他型號的聯鎖系統，能巧妙地將2套聯鎖系統通過最小的改動將聯鎖系統可控制站場規模擴展到原來的2倍，對既有系統改動較小，開發周期短。同時針對不同的站場類型可靈活的選擇2套聯鎖系統的分割控制處，具體分析分割處的聯鎖邏輯條件，都可通過通信的方式傳遞到對方控制的聯鎖系統，在面對超大規模站場時是十分可行的工程實施方案。

［1］ TYJL-II型計算機聯鎖系統用戶手冊［Z］.北京市華鐵信息技術開發總公司，2005，5.

［2］ 何文卿.6502電氣集中電路［M］.北京：中國鐵道出版社，1997.

［3］ 中華人民共和國鐵道部.TB/T 3027-2002.計算機聯鎖技術條件.2002.

［4］ 楊季文.80X86匯編語言程序設計教程［M］.北京：清華大學出版社，1998.