1、城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)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(shuō)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(guò)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(guò)進(jìn)路，即每條進(jìn)路必須由相應(yīng)的信號(hào)機(jī)來(lái)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(duì)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)的進(jìn)路不能

2、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(jiǎn)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(guò)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(duì)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(duì)卻能開放信號(hào)，則會(huì)引起列車、調(diào)車車列進(jìn)人異線或擠壞道岔。信號(hào)開放后，

3、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(duì)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(duì)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(lái)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(jiǎn)稱電氣集中聯(lián)鎖。若是用繼電器組成的電路來(lái)進(jìn)行控制并實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖的設(shè)

4、備，稱為繼電式電氣集中聯(lián)鎖，簡(jiǎn)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(lái)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(chǎng)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(jiǎn)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、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

5、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(lái)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(duì)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(cè)功能的輸出信息，以提高列車檢測(cè)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)鎖，聯(lián)鎖條件不符時(shí)，禁止進(jìn)路開通。敵對(duì)進(jìn)路必須相互照查，不得

6、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(guò)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)

7、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ATP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

8、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?？刂浦行募锌刂迫€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)定完全取決于值班員的意圖，值班員選擇通過(guò)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(méi)有被占用，并且沒(méi)有建立敵對(duì)進(jìn)路，然后自動(dòng)排

9、列通過(guò)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(lái)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(duì)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(lái)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)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

10、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(wú)法對(duì)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(guò)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(lái)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(duì)于高密度的列車運(yùn)行，用此功能可以節(jié)省車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)

11、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(guò)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(méi)有被占用，并且沒(méi)有建立敵對(duì)進(jìn)路，然后自動(dòng)排列通過(guò)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(guò)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)槌鞘熊壍澜煌ㄟ\(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)，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，S1S2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。對(duì)于多列車進(jìn)路，當(dāng)?shù)?

12、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(guò)后進(jìn)路中的軌道區(qū)段直到第2列車通過(guò)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，則人工取消進(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(guò)以后解鎖。人工取消多列車進(jìn)路的前提是：進(jìn)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(guò)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-.Sl，S6開放正常綠燈信號(hào)。如果列車1繼續(xù)前進(jìn)，則通過(guò)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(guò)這3個(gè)區(qū)段

13、后才解鎖。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(guò)能力而定）時(shí)，列車運(yùn)行所要通過(guò)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。當(dāng)一信號(hào)機(jī)被預(yù)定具有進(jìn)路追蹤功能時(shí)，

14、則對(duì)一規(guī)定進(jìn)路的進(jìn)路命令便通過(guò)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軌道電路的占用而觸發(fā)。當(dāng)對(duì)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(guò)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

15、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(zhǎng)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(guò)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(lái)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

16、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)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(wú)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(wú)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(méi)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)

17、來(lái)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(guò)顯示紅色信號(hào)來(lái)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(wú)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(guò)操作、鎖定和檢測(cè)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)面防護(hù)也可通過(guò)具有停