車站聯鎖系統楊揚1主要內容1.車站聯鎖概述2.車站聯鎖原理3.車站計算機聯鎖系統21.車站聯鎖概述1.1車站1.2車站作業1.3車站作業控制1.4車站聯鎖系統31.1車站背景：目前，全國鐵路建設里程已經超過8萬公里，涉及車站數超過5000個。車站是鐵路網絡中的節點，連接相鄰的一條或多條線路，是列車交匯場所。車站內作業車輛很多；列車進入車站時，需經車站通過、在站內停車上下旅客后再發車、在站內更換機車等，作業過程復雜。1.車站聯鎖概述>車站4信號機道岔和轉轍機信號機道岔保證車站作業安全、高效、有序進行非常重要列車占用問題：如何保證車站作業安全、高效、有序進行？1.車站聯鎖概述>車站51.2車站作業車站作業類型，主要有：列車作業：需進、出車站的作業，如：接車（將車接入站內）；發車（將車發往鄰站）；通過（接車+發車）； 調車作業：僅在車站內進行的作業，如：站內列車更換機車；1.車站聯鎖概述>車站作業車站A6例：列車作業——接車進站例：調車作業——更換機車（1）1.車站聯鎖概述>車站作業7車站作業特點：并發性：車站內可能有多列車同時作業，列車作業和調車作業同時進行；復雜多變性：作業過程隨情況變化而發生變化。安全性：必須保證各種車站作業的安全性。例：調車作業——更換機車（2）問題：如何保證車站作業安全、高效、有序進行？1.車站聯鎖概述>車站作業81.3車站作業控制基本要求保證車站作業的有序性；車站作業必須按運輸作業計劃來執行；運行計劃可根據情況變化而進行調整，以適應變化；保證車站作業的高效性；車站作業時，涉及到很多地面設備的動作（如道岔轉換、信號機開放/關閉等），必須要由控制設備自動控制這些地面設備的動作；控制設備自身必須足夠可靠；保證車站作業的安全性；必須使站內地面設備有序動作，對其動作條件進行嚴格檢查；控制設備自身必須足夠安全，具有故障導向安全特性。車站聯鎖系統1.車站聯鎖概述>車站作業控制9車站作業控制過程調度指揮系統車站聯鎖系統作業計劃作業執行情況（本站調度作業的管理）車站調度子系統（管轄范圍內調度計劃的制定、調整等）（對車站地面設備控制，車站作業的具體執行）（根據地面設備情況對機車運行控制，車站作業的具體執行）（車載控制系統）操作人員管理維護人員司機調度人員調度人員1.車站聯鎖概述>車站作業控制10車站作業方式：站控方式：站內人員控制作業執行；遙控方式：由調度中心控制作業執行。（如：京津城際，膠濟…）特殊情況下可轉為站控。處理完后可恢復為遙控。③辦理命令④控制命令⑤動作車站聯鎖系統車站調度子系統①作業計劃司機管理維護人員調度人員操作人員②調度命令調度指揮中心遙控站控調度人員1.車站聯鎖概述>車站作業控制11作業執行（以列車進站為例）作業計劃：**時間，**列車進站到**股道在該時間到達前，通過車站聯鎖系統構建一條列車進入站內該股道的路徑（構建過程涉及嚴格的邏輯條件檢查以避免沖突、設備動作（如道岔轉換））并鎖閉；路徑建立完成后，通/告知列車和司機（信號開放）；列車進站；對路徑上設備解除鎖閉，以便其它作業的進行。1.車站聯鎖概述>車站作業控制121.4車站聯鎖系統概述車站聯鎖系統是保證站內運輸作業安全執行的控制系統；車站聯鎖系統控制對象：站內地面設備（信號機、轉轍機（轉換道岔）、軌道電路（確定列車位置））；車站聯鎖系統控制過程：必須具備故障-安全原則（考慮到設備故障、操作員誤操作）；車站聯鎖系統必須具有高可靠性；車站聯鎖系統必須具有高安全性；車站聯鎖系統必須具有一定的實時性；車站聯鎖系統需具備信息交換和共享能力（與調度指揮系統、區間閉塞系統等進行信息交互）；1.車站聯鎖概述>車站聯鎖系統13車站聯鎖系統基本結構：包括室外設備和室內設備。站內作業（控制命令）控制執行被控對象（室外信號設備）控制命令動作命令設備狀態系統狀態其它系統1.車站聯鎖概述>車站聯鎖系統14室外設備——被控設備道岔和轉轍機：道岔確定列車站內運行路線；轉轍機用于轉換道岔；軌道電路：反映列車在站內線路上的位置（占用/出清）。信號機：確定列車能否在站內運行；如：綠燈行紅燈停…室內設備——控制設備控制室外設備按要求動作。信號機道岔和轉轍機室內設備1.車站聯鎖概述>車站聯鎖系統15車站聯鎖系統類型：我國鐵路車站多，使用著多種類型車站信號控制系統。根據室內控制設備的不同，目前，應用較多的主要有：6502電氣集中聯鎖系統。通過繼電器電路實現車站控制功能。計算機聯鎖系統。主要通過計算機設備（和軟件）實現車站控制功能。計算機聯鎖系統在我國各車站正廣泛應用。繼電器聯鎖計算機聯鎖1.車站聯鎖概述>車站聯鎖系統16車站聯鎖系統適合于控制不同的車站站場。車站信號樓車站站場：由鐵路設計部門根據車站的作業需求，結合具體地形，勘測設計而成。它是車站聯鎖系統設計、研制的基礎。1.車站聯鎖概述>車站聯鎖系統17182.車站聯鎖原理2.1車站聯鎖控制對象2.2進路2.3進路控制過程192.1車站聯鎖控制對象車站聯鎖系統主要對車站列車運行路徑進行控制，即，對運行路徑內的信號機、轉轍機、軌道電路進行控制。控制對象主要包括：信號機道岔和轉轍機軌道電路2.車站聯鎖原理>控制對象20信號機功能：決定其外方列車或調車車列是否可以前行、列車或車列前行的速度級別。分類：按信號機作業性質分，主要有：IIIGXIII股道列車信號機（X,S）調車信號機（D）出站兼調車信號機2.車站聯鎖原理>控制對象>信號機21進站信號機出站信號機進路信號機列車信號機盡頭信號機差置信號機并置信號機單置信號機調車信號機進站信號機(X,XD)出站信號機(SIII,S5)調車信號機(D9,D11)2.車站聯鎖原理>控制對象>信號機22信號機狀態：關閉狀態：禁止燈光點燈。（平時狀態）調車信號機禁止燈光：藍燈（A）；列車信號機和出站兼調車禁止燈光：紅燈（H）。開放狀態：允許燈光點燈調車信號機允許燈光為：白燈（B）；列車信號機的允許燈光：多種顯示多種顯示用于區分進/出正線還是側線、通過等。如：進側線停車(UU)、進正線停車(U)、正線通過（L/LU）、…同時顯示的燈位數不超過2個。滅燈狀態：所有燈位均不點燈燈泡內部燈絲斷絲，信號熄滅。禁止其前方車列前進。2.車站聯鎖原理>控制對象>信號機23道岔和轉轍機道岔作用：確定車列在站內運行路線。道岔類型：單動道岔、雙動道岔、交叉渡線道岔（由2組相關的雙動道岔組成）。單動道岔(21,22)交叉渡線道岔雙動道岔(1/3,5/7)2.車站聯鎖原理>控制對象>道岔24空閑狀態道岔狀態：道岔位置：定位、反位。工作狀態：正常工作狀態：道岔的定位和反位為道岔的～。非工作狀態：四開狀態。指兩根尖軌同時不密貼于基本軌。例如：道岔正在轉換途中不密貼；道岔擠岔時。狀態轉換：定位四開反位轉換轉換2.車站聯鎖原理>控制對象>道岔鎖閉狀態聯鎖控制占用狀態車壓入車離開25道岔轉換道岔轉換設備：道岔轉換通過道岔轉換器（轉轍機）來進行。轉轍機：直流ZD6、交流S700K、液壓ZYJ7等；一組道岔由一臺或多臺轉轍機來轉換。道岔轉換過程：三個過程：解鎖（空閑）

轉換

鎖閉。先解鎖后轉換再鎖閉，是所有道岔轉換設備必須遵循的設計原則。道岔鎖閉后不能再轉換，要轉換需先解鎖。轉換時間：道岔轉換超過正常轉換時間（對ZD6，一般以不超過13s計），說明道岔出故障，應報警，以便維修。道岔和轉轍機2.車站聯鎖原理>控制對象>道岔26軌道電路區段作用：確定車列在站場中具體位置。類型：道岔區段、無岔區段、股道、牽出線和盡頭線等。2.車站聯鎖原理>控制對象>軌道電路道岔區段（7DG）無岔區段(1/19WG）股道牽出線27狀態：空閑狀態。占用（或故障占用）狀態。狀態變化：SIIIIIIG5GD11S5711132521XD道岔在定位道岔在反位四開狀態軌道光帶說明：占用（DGJ落下）：紅光帶鎖閉（DGJ吸起）：白光帶空閑（DGJ吸起）：灰光帶2.車站聯鎖原理>控制對象>軌道電路空閑鎖閉占用聯鎖控制車壓入車離開故障282.2進路進路概念：指列車或調車車列在站內運行時所經由的路徑。說明：每條進路內包括很多信號設備（信號機、轉轍機、軌道電路等）每條進路始端都有一架進路始端信號機來防護該進路信號機點禁止燈光時，車列不能進入；信號機點允許燈光時進路安全，車列可以進入進路．2.車站聯鎖原理>進路>進路概念29進路類型：如按照作業性質，可分為：列車進路調車進路接車進路（進站經由的路徑）進站信號機防護發車進路（出站所經由的路徑）出站信號機通過進路（正線通過車站經由的路徑）轉場進路（轉場時經由的路徑）X→IIG：接車進路；XII→S：發車進路X→S：通過進路（X和XII必須均開放允許燈光）；12XSD1S1SIIX1XII1GIIGD2D442.車站聯鎖原理>進路>進路類型30例：將IIG上機車調到1G上？（為1G上貨車安上機車）牽出進路折返進路調車進路調車進路由調車信號機防護！12XSD1S1SIIX1XII1GIIGD2D44牽出進路：SII→D1；折返進路：D1→IG；先牽出，后折返牽出折返2.車站聯鎖原理>進路>進路類型31按照進路重要性，可分為：基本進路變通進路例：如下圖，[1]X→5G列車進路：2條（5/7定位和5/7反位）。將其中1條進路規定為基本進路（5/7在反位），則另1條進路為變更進路（5/7在定位）。這種變更進路稱為平行變通進路；D75XD3SIIISIIIIG1G5GD11D9D13S571591113232521173XD[2]對基本進路和變更進路的確定：一般將對車站作業影響小的進路規定為基本進路，其它進路為變通進路。2.車站聯鎖原理>進路>進路類型32對調車進路，按照進路長短，可分為：調車基本進路：由1架調車信號機防護。復合調車進路：由兩條或多條調車基本進路所構成的進路。例：D21→D3：復合調車進路，由D21→D5和D5→D3兩條基本進路構成。19D5D3D21D39編組場3941牽出線盡頭線基本進路1基本進路2復合調車進路2.車站聯鎖原理>進路>進路類型33敵對進路站場內相互沖突，不能被同時建立的進路稱為~。敵對進路有多種情況。如，向同一股道接車的2條進路構成敵對進路。由車站聯鎖系統保證所有相互敵對的進路不能被同時建立。X3GSD1D3D6D8D2D42.車站聯鎖原理>進路>敵對進路34352.3進路控制過程進路控制過程可分為進路建立和進路解鎖兩個過程。進路建立階段：從值班員辦理進路開始，到信號開放為止的過程；需檢查進路建立條件；需對進路上道岔進行鎖閉；解鎖解鎖階段：列車通過時，解除進路上多組道岔的鎖閉。解鎖過程必須安全：不能提前解鎖、錯誤解鎖、該解鎖時不解鎖。2.車站聯鎖原理>進路控制過程36進路建立：包括幾個子階段：操作選路/岔道岔轉換選排一致檢查鎖閉進路開放信號車站控制系統執行（確定進路的范圍、列車進路還是調車進路）（控制轉轍機轉換進路上道岔到規定的位置）（確定進路能否選出？如能，確定道岔位置）（檢查進路上道岔是否都轉換到規定位置）（鎖閉進路上道岔；封鎖敵對進路）（使室外信號機點亮相應顏色的燈光）2.車站聯鎖原理>進路控制過程>進路建立37例如：選排D11→5G的調車進路↓SIIIIIIG5GD11S5711132521XD↓1.操作。按壓進路始端按鈕D11A和終端按鈕S5DA。2.選路。選出進路中信號點（D11、S5）和道岔位置（9/11定位、13/15定位、21反位）。3.道岔轉換。21向反位轉換。5.鎖閉進路。（白光帶）6.開放信號。D11點亮白燈。7.車列進入道岔在定位道岔在反位四開狀態聯鎖系統自動完成4.進路選排一致檢查；2.車站聯鎖原理>進路控制過程>進路建立38說明：信號開放后，連續檢查信號開放條件是否滿足，如不滿足，則關閉信號；如：信號開放后，進路內出現任何設備故障——信號機、道岔、軌道電路故障，則關閉信號——故障導向安全。例：D11→5G的調車進路中，21DG故障占用，信號關閉。SIIIIIIG5GD11S5711132521XD故障修復后，可人工使信號重新開放2.車站聯鎖原理>進路控制過程>進路建立39進路解鎖解除進路上多組道岔的鎖閉；解除對敵對進路的封鎖。解鎖過程必須安全：不能提前解鎖、錯誤解鎖、該解鎖時不解鎖。幾種情況：車未壓入進路：允許人工對進路進行解鎖——；（容忍操作員誤辦進路；要證明車沒有進入）取消進路人工延時解鎖車壓入進路：正常解鎖，區段故障解鎖2.車站聯鎖原理>進路控制過程>進路解鎖40取消進路：列車未進入進路外方接近區段時，可以采用取消進路方式使進路解鎖。例：D11→5G取消進路過程：（1）人工辦理取消進路手續；（2）關閉進路始端信號；（3）進路自動解鎖。SIIIIIIG5GD11S5711132521XD2.車站聯鎖原理>進路控制過程>進路解鎖41人工延時解鎖：列車已經進入進路外方接近區段，但未進入進路時，采用人工延時解鎖方式使進路解鎖。例：D11→5G人工延時解鎖過程：（1）人工辦理人工解鎖手續；（2）關閉進路始端信號；（3）延時；（不同進路延時長度不同，高鐵和一般鐵路亦不同）（4）延時結束后，如果車列沒有進入進路，則進路自動解鎖。SIIIIIIG5GD11S5711132521XD2.車站聯鎖原理>進路控制過程>進路解鎖42正常解鎖指車壓入并通過進路后，進路自動解鎖；方式：分段解鎖：車列每完整通過進路中一個軌道電路區段，該區段自動解鎖。一次解鎖：車列完整通過進路后，進路自動解鎖。分段解鎖時，要證明車確實進入了進路內方區段、確實離開了進路內方區段，該區段才能解鎖。證明方法：“三點檢查”法，即證明車進入了本區段的前一區段、本區段、本區段的下一區段，然后離開了前一區段、離開了本區段，之后，本區段才能解鎖。2.車站聯鎖原理>進路控制過程>進路解鎖43例：D11→5G進路解鎖： 車完整進入11-13DG時，關閉信號； 11-13DG：車完整出清時，延時3~4s解鎖； 21DG：車完整出清時，延時3~4s解鎖。SIIIIIIG5GD11S5711132521XD信號關閉延遲3~4s后11-13DG解鎖延遲3~4s后21DG解鎖延時原因：防止尾車（或輕車）抖動出現假出清，導致提前錯誤解鎖2.車站聯鎖原理>進路控制過程>進路解鎖44分段解鎖簡要過程：關閉信號；對列車進路，列車壓入進路即關閉信號；對調車進路，車列完整進入進路時關閉信號。車列完整通過區段；延時3~4秒；區段自動解鎖對進路中每個區段2.車站聯鎖原理>進路控制過程>進路解鎖45區段故障解鎖：列車通過進路時，當進路中設備故障，使進路無法正常解鎖（因不滿足“三點檢查”條件）時，需采用區段故障解鎖使未解鎖的部分解鎖。例：D11→5G進路：SIIIIIIG5GD11S5711132521XD信號關閉該區段故障無法解鎖“三點檢查”不滿足，無法自動解鎖對21DG：采用區段故障解鎖方式解鎖；對11-13DG：故障修復后，采用區段故障解鎖方式解鎖。2.車站聯鎖原理>進路控制過程>進路解鎖46引導接車前面介紹的進路能建立、能開放信號，前提條件是進路中信號設備工作正常（不出現故障）。接車進路內信號設備故障情況下要求接車，此時接車進路無法正常建立。以引導方式接車：引導進路引導總鎖閉SIIIIIIG5GD11S5711132521XD2.車站聯鎖原理>進路控制過程>進路解鎖47引導進路：接車進路上軌道電路故障占用或進站信號無法開放允許燈光時，以引導進路方式接車。辦理引導進路后進路鎖閉，進站信號開放HB燈。列車壓入進路時信號關閉。值班員確認列車完整進入股道后，人工將進路解鎖。作業安全：由設備+人工保證；SIIIIIIG5GD11S5711132521XD2.車站聯鎖原理>進路控制過程>進路解鎖48引導總鎖閉接車進路上道岔失去位置時，以引導總鎖閉方式接車。辦理：人工將接車進路上道岔操縱到進路位置，人工確認故障道岔在進路位置，然后辦理引導總鎖閉，將本咽喉所有道岔鎖閉，開放HB燈。列車壓入進路時信號關閉。值班員確認列車完整進入股道后取消所有道岔的鎖閉。作業安全：由設備+人工保證；SIIIIIIG5GD11S5711132521XD引導總鎖閉2.車站聯鎖原理>進路控制過程>進路解鎖49進路處理過程總結2.車站聯鎖原理>進路控制過程>進路解鎖50513.車站計算機聯鎖系統3.1計算機聯鎖系統概述3.2計算機聯鎖系統結構和功能3.3計算機聯鎖系統可靠性和故障-安