有軌電車正線道岔控制方案的設(shè)計(jì)研究

夏進(jìn)波

（中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司，成都 610031)

有軌電車正線道岔控制方案的設(shè)計(jì)研究

夏進(jìn)波

（中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司，成都 610031)

介紹一種新型有軌電車路口道岔的控制方案，并探討可能存在的控制模式、功能實(shí)現(xiàn)過程及接口選擇。

有軌電車；道岔控制系統(tǒng)；研究

有軌電車信號(hào)系統(tǒng)主要由正線道岔控制系統(tǒng)、車輛段聯(lián)鎖系統(tǒng)、運(yùn)營(yíng)調(diào)度系統(tǒng)、路口優(yōu)先控制系統(tǒng)等4部分組成。而本文所研究的正線道岔控制系統(tǒng)是有軌電車信號(hào)系統(tǒng)中最核心的子系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要用于路口道岔的控制，并根據(jù)現(xiàn)地、車載或中心指令選排相應(yīng)的進(jìn)路，保證列車能按照預(yù)定的方向安全、正確的行進(jìn)。有軌電車正線道岔控制系統(tǒng)采用電子化、模塊化、智能化技術(shù)，沒有重力式繼電器，便于安裝維護(hù)，占地面積小，在造價(jià)允許的情況下可實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的全部冗余備用，可以顯著提高系統(tǒng)的可靠性，減少日常維護(hù)，該系統(tǒng)具有很好的應(yīng)用前景和推廣價(jià)值。

1　系統(tǒng)組成及結(jié)構(gòu)

正線道岔控制系統(tǒng)主要由軌旁道岔控制柜、車載設(shè)備、地面手操盤、通信系統(tǒng)、區(qū)段占用檢查系統(tǒng)、轉(zhuǎn)轍機(jī)、信號(hào)機(jī)等組成，實(shí)現(xiàn)地面控制與車上控制相結(jié)合、現(xiàn)地控制與中央控制相結(jié)合。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)示意如圖1所示。

道岔控制柜主要負(fù)責(zé)道岔的解鎖、轉(zhuǎn)換、鎖閉和位置檢查。車載設(shè)備是有軌電車行駛的輔助設(shè)備，用于機(jī)車司機(jī)與地面、控制中心進(jìn)行通信交流的載體。地面手操盤是在道岔機(jī)械操作模式下使用，用于人工手動(dòng)直接操作轉(zhuǎn)轍機(jī)，需要人工確認(rèn)道岔位置以及道岔區(qū)段是否空閑，人工引導(dǎo)列車運(yùn)行。通信系統(tǒng)是正線道岔控制系統(tǒng)與地面設(shè)備、上層與車輛段聯(lián)鎖控制中心等設(shè)備間的通信。區(qū)段占用檢查系統(tǒng)是在有道岔站采用計(jì)軸設(shè)備完成相關(guān)區(qū)段的“占用”、“出清”狀態(tài)的檢測(cè)。

2　系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)

2.1控制模式

本方案道岔控制方式有中心控制、車載控制、現(xiàn)地控制、機(jī)械操作4種方式。控制優(yōu)先級(jí)依次增高。控制方式如圖2所示。

1）機(jī)械操作模式：使用轉(zhuǎn)轍機(jī)手柄直接操作，需要人工確認(rèn)道岔位置以及道岔區(qū)段是否空閑，人工引導(dǎo)列車運(yùn)行。

2）現(xiàn)地控制模式：司機(jī)（或工作人員）在車下按壓現(xiàn)地手操盤（安裝在信號(hào)機(jī)柱）上的操作按鈕后，實(shí)現(xiàn)進(jìn)路的選排。

3）車載控制模式：司機(jī)通過在車上按壓車載操作盤按鈕，實(shí)現(xiàn)進(jìn)路的選排。

4）中心控制模式：控制中心可通過操作終端發(fā)送選排進(jìn)路指令，通過運(yùn)營(yíng)管理網(wǎng)下發(fā)至道岔控制柜，實(shí)現(xiàn)進(jìn)路的選排。

2.2控制流程

列車行至路口信號(hào)機(jī)前方，司機(jī)觀察前方區(qū)段無車占用，可根據(jù)運(yùn)行意圖按壓車載操作盤或現(xiàn)地操作盤按鈕操作道岔，操作指令信息通過車地通信環(huán)線發(fā)送至道岔控制柜，也可由控制中心通過網(wǎng)絡(luò)下發(fā)操作指令。道岔控制柜邏輯運(yùn)算單元收到指令后判斷滿足道岔動(dòng)作條件（沒有被其他車選用并且道岔區(qū)段空閑）情況下，驅(qū)動(dòng)道岔動(dòng)作到規(guī)定位置并鎖閉，隨后信號(hào)開放指示列車運(yùn)行方向（直行顯示綠燈、左右轉(zhuǎn)向顯示黃燈），司機(jī)確認(rèn)信號(hào)開放正常即可通過路口。列車駛?cè)氲啦韰^(qū)段后，信號(hào)自動(dòng)關(guān)閉（顯示紅燈）。列車駛出路口道岔區(qū)段后，信號(hào)燈自動(dòng)重復(fù)開放。如下一趟車運(yùn)行方向不改變，不再辦理進(jìn)路，直接通過路口，該方式能有效減少司機(jī)的工作強(qiáng)度并提高運(yùn)行效率；如下一趟車與運(yùn)行方向不一致，司機(jī)需再辦理與運(yùn)行方向一致的進(jìn)路。主要控制流程及控制模式切換如圖3所示。

3　系統(tǒng)接口及通道

系統(tǒng)主要包括控制中心與車載設(shè)備、控制中心與現(xiàn)場(chǎng)控制柜、車載設(shè)備與現(xiàn)場(chǎng)控制柜等3個(gè)接口。

1）控制中心與車載設(shè)備接口

控制中心與車載設(shè)備通過無線AP方式實(shí)現(xiàn)連接，主要負(fù)責(zé)列車定位數(shù)據(jù)、列車狀態(tài)信息等由列車直接傳送到控制中心或者控制中心將控制信息傳送給車載系統(tǒng)。

2）控制中心與現(xiàn)場(chǎng)控制柜接口

控制中心與現(xiàn)場(chǎng)控制柜通過光纖網(wǎng)絡(luò)方式實(shí)現(xiàn)連接，主要負(fù)責(zé)將控制中心控制信息傳送給地面控制柜，同時(shí)將地面控制柜的執(zhí)行信息傳送至控制中心。

3）車載設(shè)備與現(xiàn)場(chǎng)控制柜

車載設(shè)備與現(xiàn)場(chǎng)控制柜通過車地通信環(huán)線方式實(shí)現(xiàn)連接，主要負(fù)責(zé)車→地通信：傳送車次號(hào)、車組號(hào)等列車信息；在有道岔站發(fā)送車載控制道岔命令；地→車通信：傳送位置坐標(biāo)、前方道岔位置、列車運(yùn)行許可等信息。

4　結(jié)束語

本文介紹有軌電車正線道岔控制的實(shí)現(xiàn)方案，采用全電子化的道岔控制柜，在目前土地資源緊缺的情況下，節(jié)約占地面積，具有一定的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。希望更多專家進(jìn)一步研究?jī)?yōu)化，使該方案更加成熟，廣泛推廣應(yīng)用到有軌電車的信號(hào)控制系統(tǒng)中。

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[2]催忠文.鐵路信號(hào)技術(shù)與應(yīng)用[J].鐵道通信信號(hào)，2013，49（7）：82.

[3]葛芳華.鐵道信號(hào)系統(tǒng)安全保障研究[J].鐵路通信信號(hào)工程技術(shù)，2013，10 （5）：26-29.

This paper introduces a new crossing switch control system for railroad cars and discusses the possible control modes, function implementation procedure and interfaces selection.

railroad car; switch control system; research

10.3969/j.issn.1673-4440.2016.03.018

2016-03-28）