全自動運行線路車輛段/停車場庫門聯動控制研究

肖培龍

(中國中鐵電化局集團有限公司，北京 100036)

車輛段/停車場設置停車庫線，是為了檢修作業，方便維護，起到防曬、防塵、防雨雪、保暖、隔熱等作用。停車庫線庫門看是簡單，實則與行車安全及行車效率密切相關。

1 車庫門類型

車輛段/停車場停車庫線庫門一般分人工開關的庫門和自動控制的庫門兩種，具體設置的方式需視庫線的作業類型而定。

庫線作業類型按使用性質主要分檢修作業停車庫線及運行作業停車庫線。

檢修作業停車庫線主要是指定修庫線、臨修庫線、靜調庫線、不落輪鏇庫線、架修庫線、清掃庫線等，這類庫線主要是為人工檢修、清掃作業而建，人工出入較為頻繁，均不納入全自動運行控制范圍，庫門一般均為普通庫門，由人工開啟和關閉作業，行車安全由人工保障。

運行作業停車庫線主要是指車輛從正線完成運行作業后回庫待命，隨時準備再出發上正線運行的庫線。這類庫線庫門按全自動運行等級分為兩類:GOA1級及GOA2級線路庫線，此類庫線主要是司機人工駕駛車輛出入庫線，一般不會納入全自動駕駛范圍，庫門一般由人工開啟和關閉，行車安全由人工保障。庫門采用一般手動庫門即可；GOA3級及GOA4級線路庫線，此類庫線均會采取DTO或UTO全自動駕駛模式行車，一般無需司機操作，車輛自動運行，庫門則需納入信號系統聯鎖，行車安全由信號系統監督保障。此類庫門則需提供庫門可靠打開并鎖閉的觸點信息，可以現地操控、遠程自動操控及人工手動，庫門操控鎖閉設備需經SIL安全認證。

2 車庫門控制方式

車庫門主要分人工門及自動控制門兩種類型，而自動控制門又分為遠程自動控制、現地人工操控及故障情況下人工切除自動控制電路改由人工直接開關庫門的手動模式。

2.1 手動模式

手動模式，顧名思義就是由人工在現場直接開關庫門。不僅人工門具有此手動功能，自動控制門也需具備此功能。自動控制門在電氣控制故障情況下，可以切除自動控制電路，改由人工在現場直接手動開關庫門，并向信號系統提供門已開到位并鎖閉信息，確保庫門故障情況下正常行車不受影響。當然此操作需制定相應規章，需辦理相應手續后方可進行此操作。

2.2 現地操控模式

現地操控模式，是指全自動運行模式線路，庫線納入自動駕駛范圍，不允許人員隨便進出庫線，不能在庫門現場人工開關庫門，需在庫門控制室控制盤上人工操控庫門開關，自動打開和關閉庫門。

2.3 遠程自動控制模式

遠程自動控制模式，就是庫門的開和關納入信號系統聯鎖控制，由信號系統根據車輛運行作業需要，自動控制庫門的開合和關閉。庫門的開關時機均由信號系統提供。

3 與信號系統接口

全自動運行線路范圍內的停車庫線庫門，需納入信號系統聯鎖監督或監控，具體接口方式有兩種：監督類及監控類。

3.1 信號僅監督庫門打開狀態

監督類接口，信號系統只監督庫門的完全打開并可靠鎖閉狀態，在庫門控制室可以給出有效的庫門打開鎖閉信息后，信號系統才能給出車輛的移動授權，一旦庫門打開信息丟失，車輛則無法越過庫門，除非人工旁路、人工現場手動開門到位并鎖固。信號系統采集庫門信息接口電路如圖1所示。

圖1 信號采集庫門開門狀態接口電路圖Fig.1 Circuit diagrams of interfaces for the signal system to detect if the doors are open

3.2 信號既監督又控制庫門

信號系統與庫門聯動，信號系統既要采集庫門打開并鎖閉信息，在車輛進出庫線時作為向車輛發送移動授權命令的必備條件，也要向庫門控制室發送庫門打開及庫門關閉命令。

車輛在庫線出發前，自檢完好即向庫門控制室發送打開庫門命令，庫門控制室收到開門命令信息后，自動控制相應庫線庫門打開并向信號系統提供門已開并鎖閉信息，條件具備時信號系統可以向車輛發送移動授權命令，車輛出庫。

車輛出庫后，信號系統利用車輛安全包絡線已出清庫門條件，觸發庫門關閉命令，信號系統向庫門控制室發送關門命令，庫門控制室接受到關門信息后自動關閉相應庫線庫門。

車輛回庫前，在車輛距庫門接近制動距離（以25 km/h計算）加上庫門動作時間及反應時間內車輛走行距離點，開始觸發庫門打開命令，信號系統向庫門控制室發送開門命令，若庫門沒能可靠打開，信號系統向車輛提供的移動授權命令為庫門前停車，車輛停在庫門前等待，待庫門可靠打開，信號再次向車輛發送移動授權命令，車輛進庫線休眠。

車輛回庫停穩后觸發庫門關閉命令，信號系統向庫門控制室發送關門命令，庫門控制室接受到關門信息后，自動關閉相應庫線庫門。具體接口電路如圖2所示。

圖2 信號控制監督庫門狀態接口電路圖Fig.2 Circuit diagrams of interfaces for the signal system to monitor and control the doors

4 運營效率安全分析

4.1 手動模式

手動模式，完全由人工開關庫門，如果庫門沒有打開到位，則有可能侵限發生車輛與庫門側面碰撞影響行車安全。若庫門打開時機晚了，則會影響行車效率，打亂全線列車運行圖。若車輛進出庫門時，人工關閉庫門早了或受風力影響吹動庫門，將會造成庫門與車輛的側面碰撞，影響行車安全。若關門晚了，則失去了庫門應有的防護作用。

手動模式的行車安全完全由人工來保障。

4.2 現地操控模式

現地操控模式，是信號系統僅采集庫門打開并可靠鎖閉的信息，信號系統不控制庫門的打開和關閉。庫門的開關由專人負責在庫門操控盤上操控，具體動作時機完全由人工按列車運行圖提供的信息來控制。庫門打開早了，失去了庫門本該防護的作用。庫門打開晚了，則會影響到行車效率，打亂列車運行圖，造成列車晚點。車輛在進出庫門過程中，尚未完全離開庫門，若提前關閉庫門，則會造成車輛與庫門的側面碰撞，影響行車安全。庫門關閉晚了，則失去了庫門應有的防護作用。

車輛進出庫門前的安全防護由信號系統采集庫門可靠打開且鎖閉信息，以此為車輛移動授權的必備條件之一，保障車輛進出庫門的安全。車輛進出庫門過程中的行車安全則由庫門操控員人工保障。

4.3 遠程自動控制模式

遠程自動控制模式，是由信號系統接管庫門控制設備，由信號系統根據車輛進出庫的需要，自動觸發庫門的開和關，觸發庫門動作時機最為科學合理，既最大限度地保留了庫門本該應有的防護作用，又不影響車輛的正常通行作業，同時還減少了不必要的庫門操控人員。庫門的行車安全由信號系統檢測保障。

在遠程自動控制故障情況下，還可降級改為現地操控以及人工手動模式，將庫門故障對行車的影響降到最低。

5 結語

全自動運行線路車輛停車庫線均需納入自動控制范圍，車輛從正線運行回庫后自動休眠自動叫醒，停車庫線及相應的自動運行線路均需隔離封閉，不允許人員隨便進出，庫線庫門必須納入聯鎖聯動。庫門聯動方式目前有兩種做法，也就是前文介紹的現地操控模式及遠程自動控制模式。

筆者認為，現地操控模式不太適合全自動運行模式，在無人自動駕駛線路設置庫門操控人員，人為控制庫門的開關，任何閃失或失誤均會影響到行車效率，甚至會影響到行車安全。在全自動運行線路使用此模式既不科學也不合理。

遠程自動控制模式，只要通過計算合理取值，就能確定最佳觸發庫門動作時機，既保障了行車安全，又提高了運營效率，還減少了定員，應是最佳庫門聯控模式，值得在全自動運行線路推廣應用。