城市軌道交通聯(lián)鎖設(shè)備概述

1、城市軌道交通聯(lián)鎖設(shè)備概述一、聯(lián)鎖及聯(lián)鎖設(shè)備1，聯(lián)鎖聯(lián)鎖是鐵路信號(hào)保證行車安全的重要技術(shù)措施，指的是信號(hào) 設(shè)備與相關(guān)因素的制約關(guān)系。廣義的聯(lián)鎖泛指各種信號(hào)設(shè)備所存 在的互相制約關(guān)系。狹義的聯(lián)鎖，即一般所說的聯(lián)鎖專指車站信 號(hào)設(shè)備之間的制約關(guān)系。為保證行車安全，聯(lián)鎖關(guān)系必須十分嚴(yán) 密。車站內(nèi)有許多線路，它們用道岔聯(lián)結(jié)著。列車和調(diào)車車列在 站內(nèi)運(yùn)行所經(jīng)過的徑路，稱為進(jìn)路。按各道岔的不同開通方向可 以構(gòu)成不同的進(jìn)路。列車和調(diào)車車列必須依據(jù)信號(hào)的開放而通過 進(jìn)路，即每條進(jìn)路必須由相應(yīng)的信號(hào)機(jī)來防護(hù)。如進(jìn)路上的道岔位置不正確，或已有車占用，或敵對進(jìn)路已建立，有關(guān)的信號(hào)機(jī) 就不能開放；信號(hào)開放后，其所防護(hù)的

2、進(jìn)路不能變動(dòng)，即此時(shí)該 進(jìn)路上的道岔不能再轉(zhuǎn)換。信號(hào)、道岔、進(jìn)路之間的這種相互制 約的關(guān)系，稱為聯(lián)鎖關(guān)系，簡稱聯(lián)鎖。2聯(lián)鎖的基本內(nèi)容聯(lián)鎖的基本內(nèi)容包括：防止建立會(huì)導(dǎo)致機(jī)車車輛相沖突的進(jìn) 路；必須使列車或調(diào)車車列經(jīng)過的所有道岔均鎖閉在與進(jìn)路開通 方向相符合的位置；必須使信號(hào)機(jī)的顯示與所建立的進(jìn)路相符。進(jìn)路上各區(qū)段空閑時(shí)才能開放信號(hào)，這是聯(lián)鎖最基本的技術(shù) 條件之一。如果進(jìn)路上有車占用，卻能開放信號(hào)，則會(huì)引起列車、 調(diào)車車列與原停留車沖突。這是絕對不容許的。進(jìn)路上有關(guān)道岔在規(guī)定位置才能開放信號(hào)，這是聯(lián)鎖最基本的條件之二。如果進(jìn) 路上有關(guān)道岔開通位置不對卻能開放信號(hào)，則會(huì)引起列車、調(diào)車車列進(jìn)人異線或擠

3、壞道岔。 信號(hào)開放后，其防護(hù)的進(jìn)路上的有關(guān) 道岔必須被鎖閉在規(guī)定位置，而不能轉(zhuǎn)換。敵對信號(hào)未關(guān)閉時(shí)， 防護(hù)該進(jìn)路的信號(hào)機(jī)不能開放，這是聯(lián)鎖最基本的技術(shù)條件之 三。否則列車或調(diào)車車列可能造成正面沖突。信號(hào)開放后，與其 敵對的信號(hào)也必須被鎖閉在關(guān)閉狀態(tài)，不能開放。3 .聯(lián)鎖設(shè)備控制車站的道岔、進(jìn)路和信號(hào)，并實(shí)現(xiàn)它們之間的聯(lián)鎖關(guān)系 的設(shè)備，稱為聯(lián)鎖設(shè)備。聯(lián)鎖設(shè)備可以采用機(jī)械的、機(jī)電的或電 氣的方法來實(shí)現(xiàn)，可以分散控制也可以集中控制。聯(lián)鎖設(shè)備有繼電集中聯(lián)鎖和計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖兩大類設(shè)備。用電氣的方法集中控制和監(jiān)督全站的道岔、進(jìn)路和信號(hào)機(jī)，并實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)鎖的設(shè)備稱為電氣集中聯(lián)鎖設(shè)備，簡稱電氣集中聯(lián)鎖。若是用繼

4、電器組成的電路來進(jìn)行控制并實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖的設(shè) 備，稱為繼電式電氣集中聯(lián)鎖，簡稱繼電集中聯(lián)鎖。繼電集中聯(lián) 鎖采用色燈信號(hào)機(jī)，道岔由轉(zhuǎn)轍機(jī)轉(zhuǎn)換，進(jìn)路上所有區(qū)段均設(shè)有 軌道電路，在信號(hào)樓進(jìn)行集中控制和監(jiān)督。電氣集中聯(lián)鎖把全部道岔、進(jìn)路和信號(hào)集中起來控制和監(jiān)督， 在一定程度上實(shí)現(xiàn)了站內(nèi)行車指揮的自動(dòng)控制，能準(zhǔn)確及時(shí)地反映現(xiàn)場行車情況，不再需要分散控制時(shí)所需的聯(lián)系時(shí)間，而且完全清除了因聯(lián)系錯(cuò)誤而引起的事故， 因而大大提高了行車安全程 度和作業(yè)效率，并且極大地改善了行車人員的勞動(dòng)條件。電氣集中聯(lián)鎖具有操作簡便、辦理迅速、表示完善、安全可靠等一系列 優(yōu)點(diǎn)。計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖大大提高了繼電集中聯(lián)鎖的功能，并方便設(shè)計(jì)、施工、

5、維修和使用。計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖正在迅速發(fā)展，是車站聯(lián)鎖設(shè)備 的發(fā)展方向。4聯(lián)鎖設(shè)備的功能聯(lián)鎖設(shè)備能夠響應(yīng)來自ATS的命令，在滿足安全的前提下，控 制進(jìn)路、道岔和信號(hào)機(jī)，并將進(jìn)路、軌道電路、道岔和信號(hào)機(jī)的 狀態(tài)信息提供給ATS和ATP/AT0。聯(lián)鎖功能包括：（1）聯(lián)鎖邏輯運(yùn)算：接收ATS或車站值班員的進(jìn)路命令，進(jìn)行聯(lián)鎖邏輯運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)對道岔和信號(hào)機(jī)的控制。（2）軌道電路信息處理：處理列車檢測功能的輸出信息，以 提高列車檢測信息的完整性。（3）進(jìn)路控制：設(shè)定、鎖閉和解鎖進(jìn)路。（4）道岔控制：解鎖、轉(zhuǎn)換和鎖閉道岔。（5）信號(hào)機(jī)控制：確定信號(hào)機(jī)的顯示。5.聯(lián)鎖設(shè)備的基本要求（1）確保進(jìn)路上進(jìn)路、道岔、信號(hào)機(jī)的聯(lián)

6、鎖，聯(lián)鎖條件不符 時(shí)，禁止進(jìn)路開通。敵對進(jìn)路必須相互照查，不得同時(shí)開通。（2）裝設(shè)引導(dǎo)信號(hào)的信號(hào)機(jī)因故不能開放時(shí)，應(yīng)通過引導(dǎo)信 號(hào)實(shí)現(xiàn)列車的引導(dǎo)作業(yè)。（3）應(yīng)能辦理列車和調(diào)車進(jìn)路，根據(jù)需要設(shè)置相應(yīng)的防護(hù)進(jìn) 路。（4）聯(lián)鎖設(shè)備宜采用進(jìn)路操縱方式。根據(jù)需要，聯(lián)鎖設(shè)備可 實(shí)現(xiàn)車站有關(guān)進(jìn)路、端站折返進(jìn)路的自動(dòng)排列。（5）進(jìn)路解鎖宜采用分段解鎖方式。鎖閉的進(jìn)路應(yīng)能隨列車 正常運(yùn)行自動(dòng)解鎖、人工辦理取消進(jìn)路和限時(shí)解鎖并應(yīng)防止錯(cuò)誤 解鎖。限時(shí)解鎖時(shí)間應(yīng)確保行車安全。（6）聯(lián)鎖道岔應(yīng)能單獨(dú)操縱和進(jìn)路選動(dòng)。影響行車效率的聯(lián) 動(dòng)道岔宜采用同時(shí)啟動(dòng)方式。（7）車站站臺(tái)及車站控制室應(yīng)設(shè)站臺(tái)緊急關(guān)閉按鈕。站臺(tái)緊 急關(guān)閉

7、按鈕電路應(yīng)符合故障一安全原則。（8）聯(lián)鎖設(shè)備的操縱宜選用控制臺(tái)。控制臺(tái)上應(yīng)設(shè)有意義明確的各種表示，用以監(jiān)督線路及道岔區(qū)段占用、 進(jìn)路鎖閉及開通、 信號(hào)開放和擠岔、遙控和站控等（9）車站聯(lián)鎖主要控制項(xiàng)目包括：列車進(jìn)路、引導(dǎo)進(jìn)路、進(jìn) 路的解鎖和取消、信號(hào)機(jī)關(guān)閉和開放、道岔操縱及鎖閉、區(qū)間臨 時(shí)限速、扣車和取消、遙控和站控、站臺(tái)緊急關(guān)閉和取消。四、城市軌道交通的聯(lián)鎖系統(tǒng)城市軌道交通聯(lián)鎖系統(tǒng)存在很多與傳統(tǒng)鐵路電氣集中系統(tǒng)不 同的情況。例如，列車運(yùn)行的三級(jí)控制、多列車進(jìn)路、追蹤進(jìn)路、 折返進(jìn)路、聯(lián)鎖監(jiān)控區(qū)、保護(hù)區(qū)段和側(cè)面防護(hù)等。1.列車運(yùn)行控制列車進(jìn)路由進(jìn)路防護(hù)信號(hào)機(jī)防護(hù)，但列車在進(jìn)路中的運(yùn)行安 全由A

8、TP負(fù)責(zé)，這為城市軌道交通高密度行車提供了前提和安全 保證。在設(shè)計(jì)中，ATP與計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖功能的結(jié)合，使計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖 的功能得到了加強(qiáng)。列車運(yùn)行進(jìn)路控制采用三級(jí)控制， 即控制中心控制（ATS自動(dòng) 控制）、遠(yuǎn)程控制終端控制和車站工作站控制。控制中心集中控制全線的列車運(yùn)行（不包括車輛段內(nèi)列車的 運(yùn)行控制）。系統(tǒng)根據(jù)列車運(yùn)行時(shí)刻表及列車運(yùn)行狀況發(fā)出列車 運(yùn)行控制命令，并進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整。在車站設(shè)置必要的自動(dòng)控制功 能控制中心故障時(shí)，轉(zhuǎn)人站級(jí)控制。在站級(jí)控制模式下，列車運(yùn)行的進(jìn)路控制在車站值班員工作 站執(zhí)行，但此時(shí)只要控制中心設(shè)備及通信線路功能完好，自動(dòng)進(jìn)路設(shè)置仍可進(jìn)行。站級(jí)控制時(shí)，列車進(jìn)路的設(shè)定完全取決于值

9、班 員的意圖，值班員選擇通過聯(lián)鎖區(qū)的預(yù)期進(jìn)路。聯(lián)鎖控制邏輯檢查進(jìn)路沒有被占用，并且沒有建立敵對進(jìn)路， 然后自動(dòng)排列通過 聯(lián)鎖區(qū)的進(jìn)路，鎖閉進(jìn)路，（1）中心級(jí)控制中心級(jí)控制為全自動(dòng)的列車監(jiān)控模式，在該模式下，列車進(jìn) 路設(shè)置命令由自動(dòng)進(jìn)路設(shè)定系統(tǒng)發(fā)出，其信息來源于時(shí)刻表和列車運(yùn)行自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)?？刂浦行恼{(diào)度員也可以人工干預(yù)，對列車 進(jìn)行調(diào)整，操作非安全相關(guān)命令，排列和取消進(jìn)路。列車自動(dòng)選路是ATS系統(tǒng)的一部分，其任務(wù)是與聯(lián)鎖設(shè)備協(xié)同 為列車運(yùn)行自動(dòng)地排列運(yùn)行進(jìn)路。為達(dá)此目的，進(jìn)路自動(dòng)排列具有這樣的功能：其自動(dòng)操作單元具有自動(dòng)操作功能， 而聯(lián)鎖系統(tǒng) 根據(jù)來源于控制中心的自動(dòng)進(jìn)路設(shè)定系統(tǒng)排列進(jìn)路指令，負(fù)

10、責(zé)實(shí)際的安全排列進(jìn)路。當(dāng)許可校核得出否定結(jié)果時(shí)，聯(lián)鎖系統(tǒng)將向 ATS系統(tǒng)回送一個(gè)相應(yīng)的信息，然后由 ATS系統(tǒng)重復(fù)傳輸相同的 控制命令，直至達(dá)到規(guī)定的次數(shù)和時(shí)間。（2）遠(yuǎn)程控制終端的控制在控制中心設(shè)備故障或控制中心與下級(jí)設(shè)備的通信線路故障 時(shí)，控制中心將無法對遠(yuǎn)程控制終端進(jìn)行控制，此時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)地轉(zhuǎn)人列車自動(dòng)控制的降級(jí)模式。 在降級(jí)模式下，由司機(jī)在車上輸 人目的地碼，通過列車上的車次號(hào)發(fā)送系統(tǒng)發(fā)出帶有列車去向的 車次號(hào)信息，遠(yuǎn)程控制終端自動(dòng)產(chǎn)生進(jìn)路控制命令，聯(lián)鎖系統(tǒng)根據(jù)來自遠(yuǎn)程控制終端的進(jìn)路號(hào)排列進(jìn)路。在這種情況下，系統(tǒng)不具備列車運(yùn)行自動(dòng)調(diào)整功能， 但對于高密度的列車運(yùn)行， 用此功 能可以節(jié)省車

11、站操作人員大量的精力。（3）站級(jí)控制在站級(jí)控制模式下，列車運(yùn)行的進(jìn)路控制在車站值班員工作 站執(zhí)行，但此時(shí)只要控制中心設(shè)備及通信線路功能完好，自動(dòng)進(jìn)路設(shè)置仍可進(jìn)行。站級(jí)控制時(shí)，列車進(jìn)路的設(shè)定完全取決于值班 員的意圖，值班員選擇通過聯(lián)鎖區(qū)的預(yù)期進(jìn)路。 聯(lián)鎖控制邏輯檢 查進(jìn)路沒有被占用，并且沒有建立敵對進(jìn)路， 然后自動(dòng)排列通過 聯(lián)鎖區(qū)的進(jìn)路，鎖閉進(jìn)路，在所有條件滿足列車的安全運(yùn)行后開放地面信號(hào)機(jī)，并允許 ATP將速度命令傳送給列露車。 信號(hào)機(jī)的開放表示通過聯(lián)鎖區(qū)的 進(jìn)路開通。2多列車進(jìn)路進(jìn)路分為單列車進(jìn)路和多列車進(jìn)路，這主要是因?yàn)槌鞘熊壍?交通運(yùn)行間隔小，車流密度大，列車的運(yùn)行安全由ATP系統(tǒng)保護(hù)，

12、 所以在一條進(jìn)路中可能出現(xiàn)多列列車在運(yùn)行。如圖4 -3所示，S1 S2為多列車進(jìn)路，只要監(jiān)控區(qū)空閑，以S1為始端的進(jìn)路便可 以排出，S1信號(hào)開放。H*-.1 1 |1 11rT- j-Qlf.TC.l-OTL； KTn ,卜O1*14 3租呦乍進(jìn)路甲怎田對于多列車進(jìn)路，當(dāng)?shù)?列車離開進(jìn)路始端信號(hào)機(jī)后的監(jiān)控區(qū)后，可以排列第2條相同終端的進(jìn)路。第2條進(jìn)路排出，第1列車 通過后進(jìn)路中的軌道區(qū)段直到第 2列車通過后才解鎖。多列車進(jìn)路排出后，如果是進(jìn)路中有列車運(yùn)行，貝從工取消 進(jìn)路時(shí)，只能取消最后一次排列的進(jìn)路至前行列車所在位置的進(jìn) 路，其余進(jìn)路由前行列車通過以后解鎖。 人工取消多列車進(jìn)路的 前提是：進(jìn)

13、路的第1個(gè)軌道電路必須空閑。如圖4-4所示S6-S7為多列車進(jìn)路，列車1通過TC2,TC3,TC4以 后，這3個(gè)軌道區(qū)段正常解鎖，這時(shí)，可以排列第 2條進(jìn)路S6-.SI, S6開放正常綠燈信號(hào)。如果列車1繼續(xù)前進(jìn)，則通過區(qū)段 TC5,TC6,TC7后，這3個(gè)區(qū)段不解鎖，只有在列車 2通過這3個(gè)區(qū) 段后才解鎖。L11m>jai_ri'5 2 rc ,r-5TC,1TC<lx；陽4 事M車竝路櫛列圏3、追蹤進(jìn)路追蹤進(jìn)路為聯(lián)鎖系統(tǒng)本身的一種自動(dòng)排列進(jìn)路功能。列車接近信號(hào)機(jī)，占用觸發(fā)區(qū)段（觸發(fā)區(qū)段是指列車占用該區(qū)段時(shí)引起 進(jìn)路排列的區(qū)段，觸發(fā)區(qū)段可能是信號(hào)機(jī)前方第1個(gè)接近區(qū)段，也可

14、能是第2個(gè)接近區(qū)段，觸發(fā)區(qū)段根據(jù)線路布置和通過能力而 定）時(shí)，列車運(yùn)行所要通過的進(jìn)路自動(dòng)排出。追蹤進(jìn)路排出的前 提除了滿足進(jìn)路排出的條件外， 進(jìn)路防護(hù)信號(hào)機(jī)還必須具備進(jìn)路 追蹤功能。如圖4一5所示，S3-S4具有追蹤功能TC1、TC5分別是以S3 ,S4為始端的進(jìn)路的觸發(fā)區(qū)段，列車占用TC1-時(shí)S3-S4進(jìn)路自動(dòng)排出，53開放。列車占用TC5時(shí)IS4-S5進(jìn)路自動(dòng)排出s開放。p_I _* |II9 苗，If.1 | *n,k1X. I-QlSiSi謝4胃當(dāng)一信號(hào)機(jī)被預(yù)定具有進(jìn)路追蹤功能時(shí)，則對一規(guī)定進(jìn)路的進(jìn)路命令便通過接近表示自動(dòng)產(chǎn)生。調(diào)用命令被儲(chǔ)存，一直到信 號(hào)機(jī)開放為止。接近表示將由確定的

15、軌道電路的占用而觸發(fā)。當(dāng)對一信號(hào)機(jī)接通自動(dòng)追蹤進(jìn)路時(shí)，也可以執(zhí)行人工操作。若接收到接近表示之前已人工排列了一條進(jìn)路，則自動(dòng)調(diào)用的進(jìn)路被拒絕，重復(fù)排列進(jìn)路也不能被儲(chǔ)存。假如排列的進(jìn)路被人工解鎖，則該信號(hào)機(jī)的自動(dòng)追蹤進(jìn)路功 能便被切斷。4 .折返進(jìn)路列車折返進(jìn)路作為一般進(jìn)路納入進(jìn)路表。通常，通過列車自 動(dòng)選路，追蹤進(jìn)路或人工排列的折返進(jìn)路從指定的折返線開始。5聯(lián)鎖監(jiān)控區(qū)段在鐵路上信號(hào)機(jī)開放必須檢查所防護(hù)進(jìn)路的所有區(qū)段空閑，而在裝備準(zhǔn)移動(dòng)閉塞的城市軌道交通中， 開放信號(hào)機(jī)前聯(lián)鎖設(shè)備 不需檢查全部區(qū)段，只要檢查部分區(qū)段，這些被檢查的區(qū)段叫做 聯(lián)鎖監(jiān)控區(qū)段。聯(lián)鎖監(jiān)控區(qū)段即排列進(jìn)路時(shí)信號(hào)機(jī)開放所必須空閑的

16、區(qū)段，一般為信號(hào)機(jī)內(nèi)方兩個(gè)區(qū)段， 如監(jiān)控區(qū)段內(nèi)有道岔，則在最后一 個(gè)道岔區(qū)段后加一區(qū)段作為監(jiān)控區(qū)段。 監(jiān)控區(qū)段的長度，應(yīng)滿足 駕駛模式轉(zhuǎn)換的需要。進(jìn)路設(shè)有監(jiān)控區(qū)段時(shí)，只要監(jiān)控區(qū)段空閑，進(jìn)路防護(hù)信號(hào)機(jī) 便可正常開放。列車通過監(jiān)控區(qū)段后自動(dòng)將運(yùn)行模式轉(zhuǎn)為ATO自動(dòng)駕駛模式或SM模式（ATP監(jiān)督人工駕駛模式），列車之間的追蹤保護(hù)就由ATP來實(shí)現(xiàn)了。6保護(hù)區(qū)段為了保證列車的運(yùn)行安全，避免列車由于某種原因不能在信 號(hào)機(jī)停住而導(dǎo)致事故的發(fā)生，充分考慮了列車的制動(dòng)距離及線路 等因素，在停車點(diǎn)后設(shè)置了保護(hù)區(qū)段， 即終端信號(hào)機(jī)后方的一至 兩個(gè)區(qū)段為保護(hù)區(qū)段。遠(yuǎn)類似于鐵路的延續(xù)進(jìn)路。進(jìn)路可以帶保護(hù)區(qū)段或不帶保護(hù)區(qū)

17、段排出。如進(jìn)路短，排列 進(jìn)路時(shí)帶保護(hù)區(qū)段；多列車進(jìn)路無保護(hù)區(qū)段時(shí)，進(jìn)路防護(hù)信號(hào)機(jī) 可以正常開放。當(dāng)排列的運(yùn)行進(jìn)路無法成功地進(jìn)行保護(hù)區(qū)段設(shè)置或延時(shí)保護(hù) 區(qū)段設(shè)置沒有成功時(shí)，保護(hù)區(qū)段可稍后設(shè)置，只要到達(dá)線和指定 保護(hù)區(qū)段的軌道區(qū)段空閑，并且設(shè)置保護(hù)區(qū)段的條件得以滿足。在設(shè)定的時(shí)間（預(yù)設(shè)值為30 s）截止之后，保護(hù)區(qū)段便解鎖。 延時(shí)解鎖從保護(hù)區(qū)段接近區(qū)域被占用時(shí)開始。在列車反向運(yùn)行情況下，保護(hù)區(qū)段的延時(shí)解鎖仍將繼續(xù)。7.側(cè)面防護(hù)城市軌道交通的道岔控制全部單動(dòng)，不設(shè)雙動(dòng)道岔，所有的 渡線道岔均按單動(dòng)處理，也不設(shè)帶動(dòng)道岔。這些都靠采取側(cè)面防 護(hù)來防止列車的側(cè)面沖突。側(cè)面防護(hù)是指為了避免其他列車從側(cè) 面進(jìn)人進(jìn)路，與列車發(fā)生側(cè)面沖突，這類似鐵路的雙動(dòng)道岔和帶 動(dòng)道岔的處理。側(cè)面防護(hù)可以分成兩種：主進(jìn)路的側(cè)面防護(hù)和保護(hù)區(qū)段的側(cè)面防護(hù)。防護(hù)主進(jìn)路的側(cè)面防護(hù)叫主進(jìn)路的側(cè)面防護(hù)，防護(hù)保護(hù)區(qū)段的側(cè)面防護(hù)叫保護(hù)區(qū)段的側(cè)面防護(hù)。列車進(jìn)路需要側(cè)面防護(hù)是為了保證其安全的運(yùn)行徑路，側(cè)面 防護(hù)由防護(hù)道岔確保，或者通過顯示紅色信號(hào)來確保。道岔為一級(jí)側(cè)面防護(hù)，信號(hào)機(jī)為二級(jí)側(cè)面防護(hù)。排列進(jìn)路時(shí) 先找一級(jí)側(cè)面防護(hù)，再找二級(jí)側(cè)面防護(hù)。無一級(jí)側(cè)面防護(hù)時(shí)，則 將信號(hào)機(jī)作為側(cè)面防護(hù)。側(cè)面防護(hù)必須進(jìn)行超限絕緣的檢查。側(cè)面防護(hù)的任務(wù)是，通過操作、鎖定和檢測鄰近分歧道岔，使通向已排運(yùn)行進(jìn)路的所有路徑均不能建立。側(cè)面防