城市軌道交通聯(lián)鎖設備概述

1、城市軌道交通聯(lián)鎖設備概述一、聯(lián)鎖及聯(lián)鎖設備1，聯(lián)鎖聯(lián)鎖是鐵路信號保證行車安全的重要技術(shù)措施，指的是信號 設備與相關(guān)因素的制約關(guān)系。廣義的聯(lián)鎖泛指各種信號設備所存 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 號設備之間的制約關(guān)系。為保證行車安全，聯(lián)鎖關(guān)系必須十分嚴 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)運行所經(jīng)過的徑路，稱為進路。按各道岔的不同開通方向可 以構(gòu)成不同的進路。列車和調(diào)車車列必須依據(jù)信號的開放而通過 進路，即每條進路必須由相應的信號機來防護。如進路上的道岔位置不正確，或已有車占用，或敵對進路已建立，有關(guān)的信號機 就不能開放；信號開放后，其所防護的

2、進路不能變動，即此時該 進路上的道岔不能再轉(zhuǎn)換。信號、道岔、進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：防止建立會導致機車車輛相沖突的進 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路開通 方向相符合的位置；必須使信號機的顯示與所建立的進路相符。進路上各區(qū)段空閑時才能開放信號，這是聯(lián)鎖最基本的技術(shù) 條件之一。如果進路上有車占用，卻能開放信號，則會引起列車、 調(diào)車車列與原停留車沖突。這是絕對不容許的。進路上有關(guān)道岔在規(guī)定位置才能開放信號，這是聯(lián)鎖最基本的條件之二。如果進 路上有關(guān)道岔開通位置不對卻能開放信號，則會引起列車、調(diào)車車列進人異線或擠

3、壞道岔。 信號開放后，其防護的進路上的有關(guān) 道岔必須被鎖閉在規(guī)定位置，而不能轉(zhuǎn)換。敵對信號未關(guān)閉時， 防護該進路的信號機不能開放，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。信號開放后，與其 敵對的信號也必須被鎖閉在關(guān)閉狀態(tài)，不能開放。3 .聯(lián)鎖設備控制車站的道岔、進路和信號，并實現(xiàn)它們之間的聯(lián)鎖關(guān)系 的設備，稱為聯(lián)鎖設備。聯(lián)鎖設備可以采用機械的、機電的或電 氣的方法來實現(xiàn)，可以分散控制也可以集中控制。聯(lián)鎖設備有繼電集中聯(lián)鎖和計算機聯(lián)鎖兩大類設備。用電氣的方法集中控制和監(jiān)督全站的道岔、進路和信號機，并實現(xiàn)它們之間聯(lián)鎖的設備稱為電氣集中聯(lián)鎖設備，簡稱電氣集中聯(lián)鎖。若是用繼

4、電器組成的電路來進行控制并實現(xiàn)聯(lián)鎖的設 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) 鎖采用色燈信號機，道岔由轉(zhuǎn)轍機轉(zhuǎn)換，進路上所有區(qū)段均設有 軌道電路，在信號樓進行集中控制和監(jiān)督。電氣集中聯(lián)鎖把全部道岔、進路和信號集中起來控制和監(jiān)督， 在一定程度上實現(xiàn)了站內(nèi)行車指揮的自動控制，能準確及時地反映現(xiàn)場行車情況，不再需要分散控制時所需的聯(lián)系時間，而且完全清除了因聯(lián)系錯誤而引起的事故， 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。計算機聯(lián)鎖大大提高了繼電集中聯(lián)鎖的功能，并方便設計、施工、

5、維修和使用。計算機聯(lián)鎖正在迅速發(fā)展，是車站聯(lián)鎖設備 的發(fā)展方向。4聯(lián)鎖設備的功能聯(lián)鎖設備能夠響應來自ATS的命令，在滿足安全的前提下，控 制進路、道岔和信號機，并將進路、軌道電路、道岔和信號機的 狀態(tài)信息提供給ATS和ATP/AT0。聯(lián)鎖功能包括：（1）聯(lián)鎖邏輯運算：接收ATS或車站值班員的進路命令，進行聯(lián)鎖邏輯運算，實現(xiàn)對道岔和信號機的控制。（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）進路控制：設定、鎖閉和解鎖進路。（4）道岔控制：解鎖、轉(zhuǎn)換和鎖閉道岔。（5）信號機控制：確定信號機的顯示。5.聯(lián)鎖設備的基本要求（1）確保進路上進路、道岔、信號機的聯(lián)

6、鎖，聯(lián)鎖條件不符 時，禁止進路開通。敵對進路必須相互照查，不得同時開通。（2）裝設引導信號的信號機因故不能開放時，應通過引導信 號實現(xiàn)列車的引導作業(yè)。（3）應能辦理列車和調(diào)車進路，根據(jù)需要設置相應的防護進 路。（4）聯(lián)鎖設備宜采用進路操縱方式。根據(jù)需要，聯(lián)鎖設備可 實現(xiàn)車站有關(guān)進路、端站折返進路的自動排列。（5）進路解鎖宜采用分段解鎖方式。鎖閉的進路應能隨列車 正常運行自動解鎖、人工辦理取消進路和限時解鎖并應防止錯誤 解鎖。限時解鎖時間應確保行車安全。（6）聯(lián)鎖道岔應能單獨操縱和進路選動。影響行車效率的聯(lián) 動道岔宜采用同時啟動方式。（7）車站站臺及車站控制室應設站臺緊急關(guān)閉按鈕。站臺緊 急關(guān)閉

7、按鈕電路應符合故障一安全原則。（8）聯(lián)鎖設備的操縱宜選用控制臺。控制臺上應設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、 進路鎖閉及開通、 信號開放和擠岔、遙控和站控等（9）車站聯(lián)鎖主要控制項目包括：列車進路、引導進路、進 路的解鎖和取消、信號機關(guān)閉和開放、道岔操縱及鎖閉、區(qū)間臨 時限速、扣車和取消、遙控和站控、站臺緊急關(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，列車運行的三級控制、多列車進路、追蹤進路、 折返進路、聯(lián)鎖監(jiān)控區(qū)、保護區(qū)段和側(cè)面防護等。1.列車運行控制列車進路由進路防護信號機防護，但列車在進路中的運行安 全由A

8、TP負責，這為城市軌道交通高密度行車提供了前提和安全 保證。在設計中，ATP與計算機聯(lián)鎖功能的結(jié)合，使計算機聯(lián)鎖 的功能得到了加強。列車運行進路控制采用三級控制， 即控制中心控制（ATS自動 控制）、遠程控制終端控制和車站工作站控制?？刂浦行募锌刂迫€的列車運行（不包括車輛段內(nèi)列車的 運行控制）。系統(tǒng)根據(jù)列車運行時刻表及列車運行狀況發(fā)出列車 運行控制命令，并進行自動調(diào)整。在車站設置必要的自動控制功 能控制中心故障時，轉(zhuǎn)人站級控制。在站級控制模式下，列車運行的進路控制在車站值班員工作 站執(zhí)行，但此時只要控制中心設備及通信線路功能完好，自動進路設置仍可進行。站級控制時，列車進路的設定完全取決于值

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

10、責實際的安全排列進路。當許可校核得出否定結(jié)果時，聯(lián)鎖系統(tǒng)將向 ATS系統(tǒng)回送一個相應的信息，然后由 ATS系統(tǒng)重復傳輸相同的 控制命令，直至達到規(guī)定的次數(shù)和時間。（2）遠程控制終端的控制在控制中心設備故障或控制中心與下級設備的通信線路故障 時，控制中心將無法對遠程控制終端進行控制，此時系統(tǒng)自動地轉(zhuǎn)人列車自動控制的降級模式。 在降級模式下，由司機在車上輸 人目的地碼，通過列車上的車次號發(fā)送系統(tǒng)發(fā)出帶有列車去向的 車次號信息，遠程控制終端自動產(chǎn)生進路控制命令，聯(lián)鎖系統(tǒng)根據(jù)來自遠程控制終端的進路號排列進路。在這種情況下，系統(tǒng)不具備列車運行自動調(diào)整功能， 但對于高密度的列車運行， 用此功 能可以節(jié)省車

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

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

13、路的第1個軌道電路必須空閑。如圖4-4所示S6-S7為多列車進路，列車1通過TC2,TC3,TC4以 后，這3個軌道區(qū)段正常解鎖，這時，可以排列第 2條進路S6-.SI, S6開放正常綠燈信號。如果列車1繼續(xù)前進，則通過區(qū)段 TC5,TC6,TC7后，這3個區(qū)段不解鎖，只有在列車 2通過這3個區(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、追蹤進路追蹤進路為聯(lián)鎖系統(tǒng)本身的一種自動排列進路功能。列車接近信號機，占用觸發(fā)區(qū)段（觸發(fā)區(qū)段是指列車占用該區(qū)段時引起 進路排列的區(qū)段，觸發(fā)區(qū)段可能是信號機前方第1個接近區(qū)段，也可

14、能是第2個接近區(qū)段，觸發(fā)區(qū)段根據(jù)線路布置和通過能力而 定）時，列車運行所要通過的進路自動排出。追蹤進路排出的前 提除了滿足進路排出的條件外， 進路防護信號機還必須具備進路 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為始端的進路的觸發(fā)區(qū)段，列車占用TC1-時S3-S4進路自動排出，53開放。列車占用TC5時IS4-S5進路自動排出s開放。p_I _* |II9 苗，If.1 | *n,k1X. I-QlSiSi謝4胃當一信號機被預定具有進路追蹤功能時，則對一規(guī)定進路的進路命令便通過接近表示自動產(chǎn)生。調(diào)用命令被儲存，一直到信 號機開放為止。接近表示將由確定的

15、軌道電路的占用而觸發(fā)。當對一信號機接通自動追蹤進路時，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路，則自動調(diào)用的進路被拒絕，重復排列進路也不能被儲存。假如排列的進路被人工解鎖，則該信號機的自動追蹤進路功 能便被切斷。4 .折返進路列車折返進路作為一般進路納入進路表。通常，通過列車自 動選路，追蹤進路或人工排列的折返進路從指定的折返線開始。5聯(lián)鎖監(jiān)控區(qū)段在鐵路上信號機開放必須檢查所防護進路的所有區(qū)段空閑，而在裝備準移動閉塞的城市軌道交通中， 開放信號機前聯(lián)鎖設備 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)段即排列進路時信號機開放所必須空閑的

16、區(qū)段，一般為信號機內(nèi)方兩個區(qū)段， 如監(jiān)控區(qū)段內(nèi)有道岔，則在最后一 個道岔區(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，應滿足 駕駛模式轉(zhuǎn)換的需要。進路設有監(jiān)控區(qū)段時，只要監(jiān)控區(qū)段空閑，進路防護信號機 便可正常開放。列車通過監(jiān)控區(qū)段后自動將運行模式轉(zhuǎn)為ATO自動駕駛模式或SM模式（ATP監(jiān)督人工駕駛模式），列車之間的追蹤保護就由ATP來實現(xiàn)了。6保護區(qū)段為了保證列車的運行安全，避免列車由于某種原因不能在信 號機停住而導致事故的發(fā)生，充分考慮了列車的制動距離及線路 等因素，在停車點后設置了保護區(qū)段， 即終端信號機后方的一至 兩個區(qū)段為保護區(qū)段。遠類似于鐵路的延續(xù)進路。進路可以帶保護區(qū)段或不帶保護區(qū)

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