GYK軌道車運行控制設備的設計與實現

杜 憲

（華東交通大學 電氣學院，江西 南昌 330013）

隨著鐵路的快速發展，軌道車作為鐵路施工、線路維修、救援搶險的主要交通工具，上線運用早已變得頻繁，這對廣大軌道車乘務員提出了更高的要求。然而，在實際運用中，由于操作軌道車無任何規律性，特別是在工程單位軌道車往往是長途作業，且對工作區環境不熟悉，乘務員因操縱不正確造成的事故時常發生，事故不僅造成了經濟損失，而且有時對人身安全也構成了嚴重威脅。為了確保軌道車作業絕對安全，鐵路總公司對軌道車運行控制設備提出了新的目標，軌道車在運行、作業中的安全性也成了鐵路目前必須要解決的課題之一。

1 系統功能分析及總體思路設計

為了使軌道車運行控制設備的安全性更高、 可操縱性更強，對軌道車乘務員的操縱情況進行了大量調研、分析得出系統應具有監控功能、軌道電路信息接收功能、警醒功能、數據記錄功能、地面分析功能、語音記錄功能、人機交互功能及故障報警功能。

列車運行監控記錄裝置已在鐵路機車上運用超過10年，被全路公認為“安全保護神”。在研究軌道車運行控制設備時，應當借鑒列車運行監控記錄裝置的經驗和技術。對系統功能分析后，通過對3 代監控裝置的性能、技術等方面綜合分析，以LKJ-2000 型設備作為基礎，分析軌道車作業的特殊性，開發適合軌道車使用的監控記錄裝置。

2 系統硬件設計

系統主要由采集設備與主機兩部分構成。采集設備負責信號的采集并發送至主機。主機收到信息后，對信息加以分析，完成計算、顯示、記錄、報警等功能。主機內置機車信號插件，能夠可靠地自動接收目前國內所有軌道電路制式的信息。同時，在列車管上安裝一個放風閥，當系統需要制動時開啟放風閥使列車管排風，車輛產生制動，從而實現自動停車功能。為了在列車管排風時防止風源繼續給列車管充風，在列車管的充風管路上串入一個保壓閥，由主控模塊控制，在放風的同時截至充風，對風源進行保壓。

GYK 軌道車運行控制系統由主機、顯示器、信號機、機感器、速度傳感器、壓力傳感器、電磁閥（緊急制動閥、常用電磁閥、保壓閥）、警惕裝置、熄火裝置、軸溫監測裝置（可選裝）等構成。

3 系統軟件設計

硬件電路設計好后，系統具體的功能和監控過程就要依靠軟件來實現。系統能正常地工作，除了合理的硬件設計外，更需要功能完善的軟件。

為了使系統組織靈活、配置方便，系統采用了分布式的結構。分布式的系統結構要有一種分布式的總線作為底層依托，本系統采用雙路CAN 串行總線使系統對其它模塊進行更可靠的控制并管理。

軟件采用模塊化設計，主要由如下六大功能模塊組成。各模塊間關系框圖見圖1。

圖1 各模塊間關系框圖

（1）顯示刷新模塊：實時顯示信號、速度、管壓及限速曲線等。

（2）數據處理模塊：與信號采集設備相互通信，完成CAN 數據的處理。

（3）鍵盤輸入模塊：處理操作人員的按鍵信息。

（4）語音處理模塊：將提示和報警聲音轉換成命令，發送至語音芯片。

（5）文件管理模塊：完成文件的建立與生成。

（6）文件轉儲模塊：通過鍵盤操作調用此模塊，將文件轉儲至專用U 盤內。

4 結語

系統采用車載主機預先存儲地面線路數據的控制方式。在運行過程中，首先確定軌道車實時位置，同時根據實時位置與信號狀態調用并計算前方運行數據，主控模塊接收到運行數據后，再根據當前的運行數據計算并繪制限速曲線。在模擬量采集模塊將列車實時速度發送給主控模塊后，主控模塊將實時速度與限速作一番比較，根據不同的比較結果，輸出相應的動作命令，如緊急、常用、卸載、報警等，并由數字入出插件執行相應動作，從而達到防止超速及冒進信號的發生，實現了主要功能，達到了預期的目標。

[1]鐵道部.軌道車管理規則[M].北京：鐵道出版社，2007.

[2]孔慶春.軌道車運用安全知識讀本[M].北京：鐵道出版社，2008.

[3]唐獻康，李均良.機車安全信息綜合監測裝置的研制[J].機車電傳動，2000（4）:22-25.