朱迎春，謝 林

（1.卡斯柯信號有限公司，上海 200071；2.卡斯柯信號（成都）有限公司，成都 610083）

在鐵路信號系統(tǒng)控制電路中，列車進路鎖閉是指將進路上的道岔和敵對進路鎖閉好，防止列車進入已解鎖的道岔上運行而引發(fā)行車事故。列車進路鎖閉分為列車進路預(yù)先鎖閉（簡稱：預(yù)先鎖閉）和列車進路接近鎖閉（簡稱：接近鎖閉）；預(yù)先鎖閉是指防護列車進路的信號機（簡稱：防護信號機）開放后，列車進路接近鎖閉區(qū)段（簡稱：接近鎖閉區(qū)段）仍然空閑，而接近鎖閉是指防護信號機開放后接近鎖閉區(qū)段占用[1]。

接近鎖閉區(qū)段的長度設(shè)置需要綜合考慮列車制動性能、線路運行條件及行車速度等因素。通常，由于列車運行速度比較快，特別是從正線或側(cè)線通過進路時，為保證列車在緊急情況下能夠在防護信號機前停車，僅將列車進路的防護信號機后方第一區(qū)段作為接近鎖閉區(qū)段往往長度不夠，需要視不同場景的具體情況來確定接近鎖閉區(qū)段的延長范圍，可能是后方某一段或多段進路，或是某幾個區(qū)間區(qū)段。現(xiàn)有的計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)中，接近鎖閉軟件模塊采用傳統(tǒng)的基于6502 繼電聯(lián)鎖設(shè)計原理的處理邏輯，主要適用于接近鎖閉區(qū)段延長至后方第一段進路的一般場景，無法應(yīng)用在接近鎖閉區(qū)段需延長至后方第二段及以上進路的場景。這種情況下，項目工程人員只能憑借經(jīng)驗手工編制接近鎖閉處理邏輯，人為因素的不確定性給工程項目帶來潛在的安全風(fēng)險。同時，由于繼電電路本身的局限性，當(dāng)進路內(nèi)道岔失去表示后，列車進路存在錯誤轉(zhuǎn)為接近鎖閉的問題，降低了進路解鎖效率。

為此，本文詳細分析傳統(tǒng)繼電聯(lián)鎖處理邏輯存在的缺陷，結(jié)合項目實施情況，具體分析列車接近鎖閉區(qū)段延長到后方進路和后方區(qū)間區(qū)段的各種情況，對列車接近鎖閉場景進行梳理，提出一種改進的列車進路接近鎖閉區(qū)段延長處理方法。該方法分為接近鎖閉區(qū)段延長信息生成、接近鎖閉區(qū)段延長處理邏輯、接近鎖閉區(qū)段延長輸出邏輯3 個步驟，是一種列車進路接近鎖閉區(qū)段延長的通用處理方法。采用此方法實現(xiàn)接近鎖閉軟件模塊，解決傳統(tǒng)繼電聯(lián)鎖設(shè)計原理的內(nèi)在缺陷，既提高接近鎖閉軟件模塊的適用性，也可規(guī)避人工編制接近鎖閉區(qū)段延長邏輯造成的風(fēng)險。

1 現(xiàn)有接近鎖閉區(qū)段延長處理方法存在的問題

目前，現(xiàn)有的接近鎖閉區(qū)段延長處理邏輯基本沿用傳統(tǒng)6502 繼電聯(lián)鎖的設(shè)計方法，即采用GJJ、ZCJ 及ZJ 并聯(lián)的形式，如圖1 所示。

圖1 現(xiàn)有的接近鎖閉處理邏輯示例

在以下4 種場景中，接近鎖閉繼電器JYJ（簡稱：JYJ）吸起，但列車進路未轉(zhuǎn)為接近鎖閉狀態(tài)：

（1）列車進路解鎖時，綠色通路接通，JYJ 勵磁吸起；

（2）列車進路解鎖后，未建立列車進路前，綠色及紅色通路均接通，JYJ 保持吸起；

（3）列車進路建立后，防護信號機未開放前，紅色及紫色通路均接通，JYJ 保持吸起；

（4）防護信號機開放后，列車未占用接近鎖閉區(qū)段前，僅紫色通路接通，JYJ 保持吸起。

只有當(dāng)防護信號機開放，列車壓入接近鎖閉區(qū)段后，圖1 中所有通路均不能接通，JYJ 失磁落下，列車進路才轉(zhuǎn)為接近鎖閉狀態(tài)。

這種處理邏輯可以實現(xiàn)延長接近鎖閉區(qū)段的目的，但存在以下3 個缺陷[2]：

（1）站內(nèi)列車進路錯誤轉(zhuǎn)為接近鎖閉狀態(tài)。如圖1 和圖2 所示，當(dāng)防護信號機XN（簡稱：XN）開放，但接近鎖閉區(qū)段未占用時，JYJ 僅能通過紫色通路保持吸起。紫色通路中股道檢查繼電器GJJ（簡稱：GJJ）是否吸起與列車進路XN-SL（簡稱：XNSL）中道岔1/3 和5/7 的位置相關(guān)；如果任意一道岔1/3 或5/7 失去表示，GJJ 就會落下，唯一接通的紫色通路將被斷開，JYJ 失磁落下。JYJ 落下后，XN-SL錯誤轉(zhuǎn)為接近鎖閉狀態(tài)。此時，人工解鎖XN-SL 將啟動延時，當(dāng)延時結(jié)束后才允許其解鎖，進路解鎖延時會導(dǎo)致運輸效率降低。

圖2 兩站場分界示意

（2）鄰場列車進路錯誤轉(zhuǎn)為接近鎖閉狀態(tài)。如圖2 所示，當(dāng)防護信號機SL（簡稱：SL）為鄰場信號機，其防護的列車進路接近鎖閉區(qū)段需要延長到本場XN-SL 內(nèi)方時，通常由本場聯(lián)鎖系統(tǒng)將接近軌道繼電器JGJ（簡稱：JGJ）狀態(tài)作為接近鎖閉條件送給鄰場聯(lián)鎖系統(tǒng)。JGJ 的處理邏輯與圖1 中JYJ 相同，亦存在同樣的問題，即當(dāng)XN-SL 內(nèi)道岔1/3 或5/7 失去表示，JGJ 落下，造成SL 防護的列車進路錯誤轉(zhuǎn)為接近鎖閉狀態(tài)。

（3）在實際工程應(yīng)用中，由于存在多種接近鎖閉區(qū)段延長的場景，圖1 所示的接近鎖閉處理邏輯已經(jīng)無法滿足工程需要，一般通過工程人員手工編制相關(guān)處理邏輯來實現(xiàn)接近鎖閉區(qū)段的延長。由人工完成接近鎖閉區(qū)段延長處理邏輯的編制，存在因人為因素造成處理邏輯錯誤的風(fēng)險，可能引發(fā)列車側(cè)沖、追尾、脫軌等事故。

2 改進的接近鎖閉區(qū)段延長方法

為解決上述問題，克服繼電電路邏輯中存在的缺陷，避免工程人員手工編制接近鎖閉區(qū)段延長處理邏輯所帶來的風(fēng)險，提出一種改進的接近鎖閉區(qū)段延長處理方法，如圖3 所示。

按照聯(lián)鎖軟件處理流程的先后順序，改進后的接近鎖閉區(qū)段延長處理方法劃分為以下3 個步驟。

（1）接近鎖閉區(qū)段延長信息生成：從已完成站場設(shè)備描繪的軟件中提取列車進路和進路內(nèi)設(shè)備，生成接近鎖閉區(qū)段延長信息表（簡稱：信息表）。該信息表用于描述接近鎖閉區(qū)段延長范圍內(nèi)的設(shè)備，主要包括接近鎖閉區(qū)段延長至后方進路的進路信息及延長至區(qū)間的區(qū)間區(qū)段信息。

（2）接近鎖閉區(qū)段延長處理邏輯：依據(jù)信息表，劃分接近鎖閉區(qū)段延長范圍的具體處理模塊，得到每個子模塊接近鎖閉條件構(gòu)成的邏輯。

（3）接近鎖閉區(qū)段延長輸出邏輯：整合各個子模塊，得到該列車進路的接近鎖閉邏輯并輸出[3]。

3 主要處理邏輯詳細描述

3.1 接近鎖閉區(qū)段延長信息表生成

為保證處理邏輯具有一定通用性，按以下規(guī)則確定接近鎖閉區(qū)段延長的范圍：

（1）防護信號機后方第1 區(qū)段是其防護的列車進路的接近鎖閉區(qū)段；

（2）對于正線通過進路內(nèi)的發(fā)車進路，其接近鎖閉區(qū)段延長至該通過進路內(nèi)的接車進路內(nèi)方，如圖4 所示；

圖4 列車進路示例

（3）對于與有黃閃黃顯示的接車進路首尾相接的發(fā)車進路，其接近鎖閉區(qū)段需要延長至接車進路內(nèi)方，如圖5 所示。

圖5 接近鎖閉區(qū)段延長信息表示例

但由于線路條件、列車運行速度及制動性能等因素，按以上規(guī)則確定的范圍可能不足夠，仍存在列車冒進信號的危險。在一些特殊場景中，接近鎖閉區(qū)段延長的范圍可能至后方多段進路內(nèi)方，也可能延長至區(qū)間區(qū)段。為此，需設(shè)置一張描述接近鎖閉區(qū)段延長范圍的信息表，內(nèi)容包括防護列車進路的信號機、接近鎖閉區(qū)段延長范圍內(nèi)的正線進路n（n=1，2，3，···）、接近鎖閉區(qū)段延長范圍內(nèi)的正線進路n內(nèi)方區(qū)段、接近鎖閉區(qū)段延長范圍內(nèi)的正線進路n外方區(qū)段、接近鎖閉區(qū)段延長范圍內(nèi)的區(qū)間區(qū)段[4]。

3.2 接近鎖閉處理邏輯

依據(jù)接近鎖閉區(qū)段延長范圍信息表，分別確定各種場景下接近鎖閉構(gòu)成條件。

（1）接近鎖閉區(qū)段延長至后方第1 段進路

當(dāng)接近鎖閉延長至后方第1 段進路時，需滿足以下條件接近鎖閉條件方可構(gòu)成，劃分為3 個過程，處理邏輯如圖6 所示。

圖6 延長至后方第1 段進路時接近鎖閉處理邏輯

①記錄后方第1 段進路防護信號機的開放：后方第1 段進路防護信號機開放，則條件1 成立。在條件1 成立的前提下，如果進路處于鎖閉狀態(tài)、未轉(zhuǎn)為引導(dǎo)進路且其防護信號機未重新開放，則條件1保持在當(dāng)前狀態(tài)。

② 記錄后方第1 段進路的接近鎖閉：在條件①成立的前提下，檢查后方第1 段進路轉(zhuǎn)為接近鎖閉狀態(tài)，則條件2 成立。在條件2 成立的前提下，如果進路處于鎖閉狀態(tài)、未轉(zhuǎn)為引導(dǎo)進路且其防護信號機未重新開放，則條件2 保持在當(dāng)前狀態(tài)。

③記錄后方第1 段進路內(nèi)方區(qū)段的占用：在條件②成立的前提下，如果后方第1 段進路內(nèi)區(qū)段被占用，則條件3 成立并保持在當(dāng)前狀態(tài)。如果后方第1 段進路解鎖或其轉(zhuǎn)為引導(dǎo)進路，則條件3 解除。

上述①～③處理過程，可以充分證明列車根據(jù)開放的防護信號機壓入了列車進路的接近鎖閉區(qū)段，列車進路轉(zhuǎn)入接近鎖閉狀態(tài)的條件符合用戶需求?？紤]到列車進路排列的先后順序，可能存在先排列后方第1 段進路并有列車順序壓入進路，然后再排列該列車進路的運營場景，針對上述每個構(gòu)成條件都設(shè)計了狀態(tài)保持，只要條件曾經(jīng)成立過就會保持，防止列車已經(jīng)壓入接近鎖閉延長區(qū)段而無法轉(zhuǎn)為接近鎖閉狀態(tài)[5]。

（2）接近鎖閉區(qū)段延長至后方第2 段或者多段進路

當(dāng)接近鎖閉區(qū)段需延長至該列車進路后方第2段進路時，構(gòu)成條件與延長至后方第1 段進路類似，需先檢查防護后方第2 段進路的信號機曾經(jīng)開放過，且后方第2 段進路已經(jīng)轉(zhuǎn)為接近鎖閉狀態(tài)，然后檢查后方第2 段進路內(nèi)方區(qū)段被占用。唯一不同的是，在檢查后方第2 段進路內(nèi)方區(qū)段被占用的同時，還需要檢查防護后方第1 段進路的信號機開放如圖7 所示，否則不能轉(zhuǎn)為接近鎖閉狀態(tài)。當(dāng)接近鎖閉區(qū)段延長至后方第3 段或者多段進路時，處理原理與第2段類似，轉(zhuǎn)為接近鎖閉狀態(tài)前需檢查所有防護后方列車進路的信號機均開放，否則無法轉(zhuǎn)為接近鎖閉狀態(tài)。

圖7 延長至后方第2 段進路時接近鎖閉處理邏輯

（3）接近鎖閉區(qū)段延長至區(qū)間區(qū)段

在以下2 種情況下，需將接近鎖閉區(qū)段延長至區(qū)間區(qū)段：

①列車進路后方?jīng)]有進路，接近鎖閉區(qū)段延長范圍內(nèi)僅包含區(qū)間區(qū)段；該列車進路無后方進路時，區(qū)間區(qū)段占用，轉(zhuǎn)為接近鎖閉狀態(tài)；

②該列車進路有后方進路，其后方進路內(nèi)區(qū)段和后方進路外的區(qū)間區(qū)段都是該列車進路的接近鎖閉區(qū)段；如果該列車進路有后方進路，僅區(qū)間區(qū)段占用時不能轉(zhuǎn)為接近鎖閉狀態(tài)，需結(jié)合最后一段后方進路的情況來處理。如圖8 所示，區(qū)間區(qū)段占用時還需檢查防護后方進路的信號機開放后，該列車進路方可轉(zhuǎn)為接近鎖閉狀態(tài)。在轉(zhuǎn)為接近鎖閉狀態(tài)的前提下，列車完全進入后方最后一段進路后，該接近鎖閉狀態(tài)方可解除[6-7]。

圖8 延長到區(qū)間區(qū)段接近鎖閉處理邏輯

3.3 接近鎖閉輸出邏輯

如圖9 所示，某列車進路的任意一個接近條件成立的前提下，如果其防護信號機開放，則該列車進路轉(zhuǎn)為接近鎖閉狀態(tài)。隨后，接近鎖閉狀態(tài)保持，當(dāng)防護列車進路的信號機重新開放、進路解鎖或轉(zhuǎn)為引導(dǎo)進路時，接近鎖閉狀態(tài)解除。

圖9 接近鎖閉輸出邏輯

4 結(jié)束語

在聯(lián)鎖系統(tǒng)工程項目中，為保證行車安全，需要結(jié)合具體場景的實際情況，按照規(guī)范化的處理邏輯，確定列車進路接近鎖閉區(qū)段延長范圍?，F(xiàn)有的計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)中，列車進路接近鎖閉軟件模塊采用傳統(tǒng)的基于6502 繼電聯(lián)鎖設(shè)計原理的處理邏輯來確定接近鎖閉區(qū)段延長的范圍。在某些場景下，會造成列車進路錯誤轉(zhuǎn)為接近鎖閉狀態(tài)，列車進路接近鎖閉軟件模塊可能無法確定具體的接近鎖閉區(qū)段的延長范圍，工程人員只能憑借經(jīng)驗，手工編制接近鎖閉區(qū)段延長處理邏輯。為此，本文提出一種改進的接近鎖閉區(qū)段延長處理方法，從接近鎖閉區(qū)段延長的范圍入手，分析站場內(nèi)列車進路接近鎖閉的實際需求，得到所有列車進路的接近鎖閉區(qū)段延長信息表，并依據(jù)此信息表，進一步劃分接近鎖閉處理邏輯的各個子模塊，得到各種場景下的接近鎖閉構(gòu)成條件；整合各個子模塊的接近鎖條件，得到可適應(yīng)各種接近鎖閉區(qū)段延長場景的接近鎖閉處理邏輯。

采用此方法實現(xiàn)的接近鎖閉軟件模塊已用于現(xiàn)場工程項目，并取得良好應(yīng)用效果。該軟件模塊能夠自動完成各種場景下列車進路接近鎖閉處理邏輯，無需人工編制處理邏輯，確保了列車冒進信號后的安全防護，節(jié)省了人力成本，同時還解決了進路內(nèi)道岔失去表示后列車進路錯誤轉(zhuǎn)入接近鎖閉狀態(tài)的問題，提升了進路解鎖效率。

本文僅對列車進路的接近鎖閉邏輯進行改進，并未研究調(diào)車進路的接近鎖閉處理邏輯。目前在用的調(diào)車進路處理邏輯不能實現(xiàn)接近鎖閉區(qū)段延長需求，后續(xù)需要對調(diào)車進路的接近鎖閉處理邏輯也進行改進，以滿足工程項目調(diào)車進路接近鎖閉區(qū)段延長的需求。