信號系統與跨座單軌道岔轉轍器接口設計

劉 剛

（1.北京全路通信信號研究設計院集團有限公司，北京 100070 2．北京市高速鐵路運行控制系統工程技術研究中心，北京 100070）

1 概述

本文以北京市中低磁浮示范線（S1線）為背景，對信號系統與道岔轉轍器接口設計進行介紹。S1線采用中低速磁浮單軌關節型道岔。正線采用單開道岔，車輛段采用單開、三開道岔。將以三開道岔為例對信號系統與道岔接口進行說明，如圖1所示用在車輛段內的三開型關節型道岔。

圖1 北京中低磁浮示范線（S1線）車輛段三開道岔

2 道岔控制模式介紹

道岔轉轍器的控制模式共分為3種：集中控制模式、現地控制模式和應急控制模式。其中現地控制模式需取得信號系統授權，現地控制模式與應急控制模式下運營安全需由人工保證。

1）集中控制模式

道岔轉轍器處于集中控制模式時，道岔轉轍器接收信號系統發出的道岔轉換命令，轉動道岔到相應位置，并給出表示。道岔處于集中控制模式時，現場無法操縱道岔。

2）現地控制模式

道岔轉轍器需要在現地操縱時，道岔操作人員提前與車站值班員電話溝通，人工確認未辦理經該道岔進路或單獨操縱道岔后，現地操作人員轉動狀態轉換開關，請求道岔現地控制?，F場請求后，車站值班員將不能利用該道岔排列進路或單獨操縱道岔 。車站值班員確認具備授權條件時，按下同意現場操縱按鈕，給出授權。當信號系統收到現場道岔處于現場狀態信號時，道岔轉轍器處于現地控制模式。現場操作人員可使用現場道岔控制柜上的給定位置轉換開關和位置給定按鈕發出道岔轉轍命令，轉動道岔并給出表示。當信號系統收到現場道岔轉轍器重新處于集中狀態信號時，表明現場已取消請求并交回控制權，道岔轉轍器又重新進入集中控制模式。

注：道岔所在區段有車占用、鎖閉(進路鎖閉、保護區段鎖閉、單獨鎖閉等)或封鎖時，信號系統不能給出道岔轉轍器現場操作授權。道岔處于現地控制模式時，現場行車安全由人工保證。道岔現地授權功能僅能在站控模式下使用。

3）應急控制模式

當現場需要對道岔進行應急操作時，此時，不需取得信號系統的授權。道岔操作人員執行應急控制操作后，道岔轉轍器會向信號系統給出故障指示信號；當轉轍器退出應急控制模式且其他條件滿足后,故障指示信號消失。

注：道岔處于應急控制模式時，現場行車安全由人工保證。

3 技術原則

信號系統與道岔轉轍器接口設計需遵循以下技術原則。

1）道岔轉轍器未收到信號系統同意現場操縱授權信號時（應急模式除外），現場不允許操縱道岔。

2）當信號系統收到道岔故障信號時，信號系統不允許發出道岔轉動命令。不能利用道岔現有位置排列進路。已排列進路后，開放的信號立即關閉。

3）道岔表示位置應與道岔實際位置一致。道岔啟動時，應先切斷位置表示。

4）道岔轉轍器在現地控制和應急控制模式下，道岔轉轍器不接收信號系統發出的道岔轉動命令。

5）信號系統收到道岔現場請求或收到道岔轉轍器處于現場狀態信號時，信號系統均不能利用該道岔排列進路或單獨操縱道岔，已經開放的進路立即關閉。

6）信號系統和道岔轉轍器間信號交互的電源均為可調電源。信號系統發送至道岔轉轍器的信號，由信號系統控制，電源由道岔轉轍器提供；道岔轉轍器送往信號系統的信號，由道岔轉轍器控制，電源由信號系統提供。

4 接口

本節主要對信號系統與道岔轉轍器接口方式、接口繼電器說明、接口內容、接口信號定義、信號系統按鈕及表示燈設置進行介紹。接口電路示意如圖2所示。

圖2 接口電路示意圖

1）接口方式：信號系統與道岔轉轍器接口采用繼電接口。

2）繼電器說明：對接口涉及的繼電器含義說明如表1所示。

3）接口內容

信號系統傳給道岔轉轍器的信號包括：道岔轉動指令、同意現場操縱命令。道岔轉轍器傳給信號系統的信號包括：道岔位置表示、現場請求狀態、現場狀態及道岔故障指示。具體接口信息如表2所示。

表1 繼電器縮寫中文對照表

4）接口信號定義

a.道岔故障繼電器(GZJ)：常態吸起。信號系統接收該信號的繼電器吸起時 ,表示道岔無故障，落下時,表示道岔故障。

表2 接口信息表

b.道岔位置表示繼電器（LBJ、NBJ、RBJ）：常態落下。信號系統接收該信號的繼電器吸起時，該位置表示信號有效，該信號為持續信號。當信號系統同時收到一個道岔兩個以上（包括兩個）表示信息或無表示信息時，均視為道岔無表示。

c.現場請求繼電器(QQJ)：常態吸起。信號系統接收該信號的繼電器落下時，表示道岔請求現場操縱。QQJ落下后，信號系統不能利用該道岔排列進路或單獨操縱道岔，已經開放的進路立即關閉。

d.現場狀態繼電器(JTYJa)：常態落下。信號系統接收該信號的繼電器吸起時，表示道岔轉轍器由集中控制轉換至現地控制狀態。JTYJa吸起后，信號系統不能利用該道岔排列進路或單獨操縱道岔，已經開放的進路立即關閉。

QQJ及JTYJa的控制原理如圖3所示。

圖3 QQJ、JTYJa控制電路圖

e.道 岔 操 縱 信 號（LCJ、NCJ、RCJ、YCJ）：信號系統發出該信號的繼電器吸起時，向該位置的道岔操縱信號有效。

f.同意現場操縱繼電器(TYJ)：常態落下。信號系統驅動該繼電器吸起時，同意現場操縱信號有效。

g.現場授權繼電器(JTYJ)：是TYJ的道岔側復示繼電器。

注：GZJ、QQJ將吸起定義為常態，當繼電器故障時，信號系統視為道岔故障或現場請求操縱道岔，信號系統不能利用該道岔排列進路或單獨操縱道岔，導向安全側。

TYJ、 道 岔 操 縱 繼 電 器（LCJ、NCJ、RCJ、YCJ）將落下定義為常態，當繼電器故障落下時，不會向現場發出授權或給出道岔轉換命令，導向安全側。道岔需要轉動時，需某一位置操縱繼電器（LCJ、NCJ、RCJ）與道岔允許操縱繼電器（YCJ）同時吸起，防止單一繼電器混電吸起時，造成道岔誤動作。

信號系統接收道岔的繼電器（GZJ、LBJ、NBJ、RBJ、QQJ、JTYJa）均前后接點采集，當判斷為采集斷線或混線時，導向安全側。

5）信號系統按鈕及表示燈設置

為完成道岔控制模式的轉換，需在信號系統值班員操作界面上設置相關按鈕及表示燈，針對每一組道岔，具體設置如下。

a.按鈕設置

同意現場操縱按鈕（鉛封兩位自復式）。值班員按下按鈕表示同意現場控制道岔，該按鈕按下一次有效。

b.表示燈設置

道岔現場狀態表示燈：表示燈常態滅燈。當收到道岔現場狀態信號時（JTYJa吸起），表示燈點黃燈，表示道岔控制權處于現地控制。

現場請求表示燈：表示燈常態滅燈。當收到現場道岔操縱請求時（QQJ落下），表示燈點白燈，表示現場操作員請求現地控制。

道岔故障表示燈：常態滅燈。GZJ落下時點紅燈，吸起滅燈。

5 結束語

本接口設計為北京市中低磁浮示范線（S1線）道岔轉轍器的控制提供了安全、可靠的接口解決方案。接口設計符合故障-安全原則。為今后單軌交通的應用提供了寶貴的經驗。

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