CBTC中聯(lián)鎖對(duì)保護(hù)進(jìn)路分類(lèi)及處理方法

陳 虹

（卡斯柯信號(hào)有限公司，北京 100160）

在城市軌道交通CBTC信號(hào)系統(tǒng)中，列車(chē)運(yùn)行由列控自動(dòng)控制ATC系統(tǒng)和聯(lián)鎖CI子系統(tǒng)共同防護(hù)保證安全。除了設(shè)置一般的列車(chē)進(jìn)路外，還需根據(jù)要求設(shè)置相應(yīng)的保護(hù)進(jìn)路予以防護(hù),保護(hù)進(jìn)路的起點(diǎn)為終端信號(hào)機(jī)，終點(diǎn)為信號(hào)機(jī)后方一定距離內(nèi)，稱(chēng)為保護(hù)區(qū)段。CBTC模式下，列車(chē)運(yùn)行受ATP的速度控制曲線保護(hù)，為了使列車(chē)以正常速度進(jìn)站，需將列車(chē)安全停車(chē)點(diǎn)延伸至出站信號(hào)機(jī)后方。后備模式下，司機(jī)以地面信號(hào)機(jī)作為行駛憑證，為防止列車(chē)沖出信號(hào)機(jī)，保證安全停車(chē)也會(huì)設(shè)置保護(hù)區(qū)段，一般為進(jìn)路終端信號(hào)機(jī)內(nèi)方的一個(gè)或多個(gè)軌道區(qū)段。以沈陽(yáng)地鐵9號(hào)線信號(hào)系統(tǒng)為例，對(duì)所有的列車(chē)進(jìn)路前方均設(shè)置保護(hù)區(qū)段。

1 保護(hù)進(jìn)路分類(lèi)及聯(lián)鎖處理方法

保護(hù)區(qū)段分為內(nèi)置和外置，當(dāng)保護(hù)區(qū)段在進(jìn)路內(nèi)方時(shí)，不單獨(dú)再設(shè)置計(jì)軸區(qū)段的保護(hù)區(qū)段，此時(shí)終端信號(hào)機(jī)為不可接近信號(hào)機(jī)。當(dāng)保護(hù)區(qū)段在進(jìn)路外方時(shí)，保護(hù)區(qū)段為終端信號(hào)機(jī)內(nèi)方一個(gè)或多個(gè)計(jì)軸區(qū)段，本文所討論的均是外置的防護(hù)區(qū)段。

根據(jù)保護(hù)區(qū)段是否包含道岔及具體站型，可將保護(hù)進(jìn)路分為以下4種類(lèi)型。

1.1 無(wú)道岔鎖閉的保護(hù)進(jìn)路（not-interlocked overlap）

保護(hù)區(qū)段為無(wú)岔區(qū)段，則在后備模式下聯(lián)鎖需檢查此區(qū)段的空閑條件，作為進(jìn)路始端信號(hào)機(jī)的開(kāi)放條件。該類(lèi)型的保護(hù)進(jìn)路由主進(jìn)路建立后直接觸發(fā)。此種類(lèi)型保護(hù)進(jìn)路不定義保護(hù)進(jìn)路與保護(hù)進(jìn)路，保護(hù)進(jìn)路與主進(jìn)路的敵對(duì)關(guān)系。

場(chǎng)景示意：

如圖1所示，3G為進(jìn)路X1-X2的保護(hù)區(qū)段，X1信號(hào)開(kāi)放需檢查保護(hù)區(qū)段3G空閑。

1.2 優(yōu)先或關(guān)鍵的保護(hù)進(jìn)路（critical/preferred，normal/reverse overlap）

保護(hù)區(qū)段為道岔區(qū)段，在點(diǎn)式模式下聯(lián)鎖需檢查此區(qū)段的空閑條件及道岔鎖閉條件，作為進(jìn)路始端信號(hào)機(jī)的開(kāi)放條件。道岔鎖閉位置條件根據(jù)運(yùn)營(yíng)需求將設(shè)置優(yōu)先（preferred）或關(guān)鍵（critical），此種類(lèi)型的保護(hù)進(jìn)路聯(lián)鎖定義兩種敵對(duì)關(guān)系，分別是保護(hù)進(jìn)路與保護(hù)進(jìn)路敵對(duì)以及保護(hù)進(jìn)路與主進(jìn)路敵對(duì)。

場(chǎng)景示意：

如圖2所示，O_X3與O_X4定義為優(yōu)先定位(preferred normal）,且假設(shè)O_X3、O_X4建立在道岔反位時(shí)，需檢查兩個(gè)區(qū)段空閑。保護(hù)進(jìn)路建立時(shí)會(huì)自動(dòng)將道岔操動(dòng)并鎖閉在定位，若需讓保護(hù)進(jìn)路建立在道岔反位狀態(tài)，則需提前將道岔操至反位并鎖閉。

1)保護(hù)進(jìn)路與保護(hù)進(jìn)路敵對(duì)

當(dāng)?shù)啦?-2處于反位時(shí)，O_X3與O_X4敵對(duì)，不能同時(shí)建立，將道岔1-2操至反位并單鎖，辦理進(jìn)路X1-X3，O_X3建立，X1信號(hào)開(kāi)放，辦理X6-X4，由于O_43與O_X3敵對(duì)，O_X4不能建立，X6信號(hào)不能開(kāi)放。即保證了X1與X6信號(hào)不能同時(shí)開(kāi)放。

2)保護(hù)進(jìn)路與進(jìn)路敵對(duì)

O_X3與進(jìn)路X4-X2敵對(duì),即保護(hù)進(jìn)路O_X3在建立狀態(tài)時(shí)，敵對(duì)進(jìn)路不能建立：考慮場(chǎng)景，將道岔1-2扳動(dòng)至反位并單鎖，辦理進(jìn)路X1-X3，信號(hào)開(kāi)放，列車(chē)順序走車(chē)，壓入保護(hù)區(qū)段，此時(shí)保護(hù)進(jìn)路仍在建立狀態(tài)，此時(shí)辦理X4-X2進(jìn)路，不能建立。

1.3 簡(jiǎn)化的保護(hù)進(jìn)路（reduced overlap）

保護(hù)區(qū)段為無(wú)岔區(qū)段，但是存在迎面碰撞的可能性，為保證安全，單獨(dú)定義一種類(lèi)型：簡(jiǎn)化的保護(hù)進(jìn)路reduced overlap（獨(dú)立于not-interlocked overlap），滿足以下條件會(huì)設(shè)成reduced overlap：1）兩架終端信號(hào)機(jī)反向。2）保護(hù)區(qū)段里面不包含道岔。3）兩信號(hào)機(jī)的保護(hù)區(qū)段有重疊或者一架信號(hào)機(jī)的保護(hù)區(qū)段侵入到迎面的進(jìn)路中去。對(duì)于3）中兩種不同的情況聯(lián)鎖處理的方法也不同。

場(chǎng)景示意如下。

1）兩信號(hào)機(jī)的保護(hù)區(qū)段有重疊

如圖3所示，X1-X2進(jìn)路的保護(hù)進(jìn)路為O_X2，X4-X3進(jìn)路的保護(hù)進(jìn)路為O_X3，O_X2與O_X3信號(hào)機(jī)反向，且防護(hù)的均為無(wú)岔區(qū)段2G，如果不做特殊處理，X1與X4信號(hào)可以同時(shí)開(kāi)放，則有兩車(chē)列迎面沖入2G的可能性。此種情況聯(lián)鎖必須做成保護(hù)進(jìn)路O_X2和保護(hù)進(jìn)路O_X3敵對(duì)，即兩保護(hù)進(jìn)路不能同時(shí)建立，由于進(jìn)路信號(hào)開(kāi)放需檢查保護(hù)進(jìn)路建立狀態(tài)，也就保證了X1-X2與X4-X3進(jìn)路信號(hào)不會(huì)同時(shí)開(kāi)放。

2）一架信號(hào)機(jī)的保護(hù)區(qū)段侵入到迎面的進(jìn)路中去

如圖4所示，X1-X2與X4-X3的進(jìn)路終端信號(hào)機(jī)X2與X3為并置信號(hào)機(jī)，且O_X2已侵入到迎面進(jìn)路X4-X3中，此時(shí)必須做成進(jìn)路與進(jìn)路敵對(duì)，即X1-X2與X4-X3為敵對(duì)進(jìn)路，兩進(jìn)路不能同時(shí)建立，防止列車(chē)發(fā)生迎面沖撞。

1.4 不鎖閉道岔的保護(hù)進(jìn)路（not-interlocked overlap）

此種類(lèi)型保護(hù)區(qū)段為道岔區(qū)段，但是由于存在連續(xù)折返作業(yè)，所以保護(hù)進(jìn)路建立時(shí)不鎖閉道岔，信號(hào)開(kāi)放也不檢查道岔鎖閉條件，這種情況聯(lián)鎖按照無(wú)岔區(qū)段來(lái)處理。

場(chǎng)景示意如下。

如圖5所示，由于存在連續(xù)車(chē)列從上行路線運(yùn)行至站臺(tái)軌1G，再折返至下行路線，若O_X3在建立時(shí)，將道岔鎖閉在定位，那么前車(chē)走車(chē)至1G，X4-X3進(jìn)路為后車(chē)建立時(shí)，又會(huì)將1-2道岔鎖閉至定位，則前車(chē)的牽出進(jìn)路X2-X5就不能辦理，不能滿足連續(xù)車(chē)列折返需求，這種情況下，O_X3建立時(shí)不鎖閉道岔，X4-X3信號(hào)開(kāi)放只檢查區(qū)段空閑，不檢查道岔鎖閉狀態(tài)。

第1、2種保護(hù)進(jìn)路在大多數(shù)地鐵項(xiàng)目如北京地鐵1號(hào)線，北京地鐵6號(hào)線，長(zhǎng)春1號(hào)線、鄭州2號(hào)線等項(xiàng)目中有應(yīng)用。第3、4種保護(hù)進(jìn)路在南京寧天城際項(xiàng)目、南寧地鐵1、2、3號(hào)線等項(xiàng)目中有應(yīng)用。

2 保護(hù)進(jìn)路的觸發(fā)原則

當(dāng)主進(jìn)路建立且占用觸發(fā)區(qū)段，保護(hù)道岔（若有）鎖閉在正確位置后，保護(hù)進(jìn)路即可建立。保護(hù)區(qū)段及觸發(fā)區(qū)段的長(zhǎng)度是綜合線路信息、列車(chē)運(yùn)行速度及制動(dòng)速度等參數(shù)計(jì)算得出。后備模式下，對(duì)于有保護(hù)進(jìn)路的進(jìn)路，如果保護(hù)進(jìn)路未成功建立或者保護(hù)區(qū)段占用，信號(hào)不允許開(kāi)放,防止列車(chē)進(jìn)入該區(qū)域。以沈陽(yáng)9號(hào)線某站為例，如圖6所示。

主進(jìn)路是S1309-S1313，保護(hù)進(jìn)路為O_1313，保護(hù)進(jìn)路是優(yōu)先定位類(lèi)型，鎖閉P1305道岔。保護(hù)進(jìn)路建立，需先辦理主進(jìn)路，當(dāng)列車(chē)占用觸發(fā)區(qū)段時(shí)，保護(hù)道岔P1305鎖閉，保護(hù)進(jìn)路建立，主進(jìn)路信號(hào)S1309隨之開(kāi)放。觸發(fā)區(qū)段一般會(huì)定義為連續(xù)的多個(gè)區(qū)段，當(dāng)任一觸發(fā)軌占用時(shí)，都可觸發(fā)保護(hù)進(jìn)路建立。后備和CBTC模式下，可分別觸發(fā)保護(hù)進(jìn)路。CBTC模式下，保護(hù)進(jìn)路的觸發(fā)區(qū)段以ATP區(qū)段為單位，當(dāng)列車(chē)壓入觸發(fā)區(qū)段的ATP區(qū)段時(shí)，保護(hù)進(jìn)路即被觸發(fā)。針對(duì)一些主信號(hào)為區(qū)間信號(hào)的防護(hù)進(jìn)路，為避免某一區(qū)段計(jì)軸故障錯(cuò)誤觸發(fā)防護(hù)進(jìn)路，還要求做成順序占用觸發(fā)軌才可建立保護(hù)進(jìn)路。另外當(dāng)保護(hù)進(jìn)路的敵對(duì)進(jìn)路已建立時(shí)，保護(hù)進(jìn)路不能建立。當(dāng)主進(jìn)路為引導(dǎo)進(jìn)路時(shí)，亦不能觸發(fā)保護(hù)進(jìn)路。

3 保護(hù)進(jìn)路的解鎖方法

針對(duì)列車(chē)正常走車(chē)及非正常走車(chē)情況，保護(hù)進(jìn)路有多種解鎖方式，如圖6為示。

1）對(duì)于列車(chē)正常走車(chē)，主進(jìn)路S1309-S1313及保護(hù)進(jìn)路O_S1313均已建立，S1309信號(hào)開(kāi)放，列車(chē)正常走車(chē)。當(dāng)列車(chē)尾部通過(guò)并出清保護(hù)區(qū)段P1305DG_D后，則保護(hù)進(jìn)路將被立即解鎖。若下一列車(chē)要征用S1309-S1313進(jìn)路，需重新觸發(fā)保護(hù)進(jìn)路O_S1313。

2）占用解鎖觸發(fā)區(qū)段倒計(jì)時(shí)解鎖。聯(lián)鎖會(huì)為每個(gè)保護(hù)進(jìn)路定義一個(gè)或多個(gè)解鎖觸發(fā)區(qū)段，當(dāng)列車(chē)壓入保護(hù)區(qū)段解鎖觸發(fā)區(qū)段（泊車(chē)區(qū)段）時(shí)，便開(kāi)始啟動(dòng)“保護(hù)區(qū)段解鎖計(jì)時(shí)器”倒計(jì)時(shí)。假設(shè)O_S1313解鎖觸發(fā)區(qū)段為33G_D，當(dāng)列車(chē)壓入33G_D時(shí)，會(huì)觸發(fā)O_S1313解鎖倒計(jì)時(shí)，聯(lián)鎖界面上會(huì)有倒計(jì)時(shí)顯示，當(dāng)?shù)褂?jì)時(shí)結(jié)束，列車(chē)還未壓入保護(hù)區(qū)段P1305DG_D，聯(lián)鎖認(rèn)為列車(chē)已停穩(wěn)，此時(shí)P1305道岔可解鎖，保護(hù)進(jìn)路解鎖。對(duì)于與ZC通信的項(xiàng)目，可由ZC提供確認(rèn)解鎖信息，當(dāng)列車(chē)完全停穩(wěn)時(shí)，ZC會(huì)給聯(lián)鎖發(fā)送確認(rèn)解鎖的信息，此時(shí)無(wú)需等倒計(jì)時(shí)結(jié)束，可立即解鎖道岔。

3）取消主進(jìn)路防護(hù)進(jìn)路解鎖。取消或總?cè)私膺M(jìn)路，對(duì)應(yīng)的保護(hù)進(jìn)路自動(dòng)解鎖，道岔隨之解鎖。

針對(duì)第2種延時(shí)解鎖情況，若在倒計(jì)時(shí)期間，觸發(fā)解鎖區(qū)段全部出清或列車(chē)冒進(jìn)入了保護(hù)區(qū)段內(nèi)方，保護(hù)進(jìn)路均不予解鎖。

4 總結(jié)

本文對(duì)CBTC中保護(hù)進(jìn)路的分類(lèi)進(jìn)行說(shuō)明，同時(shí)結(jié)合近幾年地鐵項(xiàng)目實(shí)際應(yīng)用情況重點(diǎn)介紹了聯(lián)鎖對(duì)于保護(hù)進(jìn)路的處理方法。文中介紹的前兩種防護(hù)進(jìn)路：無(wú)道岔鎖閉的保護(hù)進(jìn)路和優(yōu)先或關(guān)鍵的保護(hù)進(jìn)路在大多數(shù)地鐵項(xiàng)目中都有應(yīng)用，后兩種防護(hù)進(jìn)路較為特殊，實(shí)際應(yīng)用也較少，4種類(lèi)型的防護(hù)進(jìn)路可供后續(xù)新建地鐵項(xiàng)目參考。針對(duì)保護(hù)進(jìn)路的解鎖，由于ATC系統(tǒng)的發(fā)展，解鎖倒計(jì)時(shí)間也逐漸縮短，列車(chē)運(yùn)行效率也不斷提高。