高速铁路联锁列控一体化系统浅析

高速铁路联锁列控一体化系统浅析　高速铁路联锁列控一体化系统浅析　夏进波摘　要周南骏　路　一　介绍国外联锁列控系统结合特点及总体结构，并分析构架适应我国联锁列控一体化系统。　关键词　高速铁路　计算机联锁　列车运行控制　一体化　联锁设备是为保证行车安全提高行车效率　而设置的设备。联锁系统是以技术手段实现以进　路控制为主要内容的联锁功能系统。随着运输发　自从１９７８年瑞典Ｅｒｉｃｓｓｏｎ公司研制的第一　套计算机联锁在瑞典Ｇｅｔｅｂｏｒｇ站投入运行以来，　在世界范围已有多种计算机联锁系统投入使用，　其具有代表性的是：　展的需要和科学技术的不断进步，联锁系统的功　能、体系结构、技术应用和操作方式等各方面都　在不断地演变和完善。经历了从机械联锁、继电　器联锁到计算机联锁的发展过程。　（１）日本既有线的计算机联锁设备从２０世　纪８０年代开始开发，陆续开发出１～４型。北陆　新干线采用的是新开发的Ｋ５型计算机联锁设备，　计算机联锁始于２０世纪７０年代后期，随着　信息技术的发展，尤其是对可靠性技术和容错技　术的深入研究，计算机联锁技术已日趋成熟，并　得到了广泛应用。　采用双重系热备形式。Ｋ５型计算机联锁设备特　点：联锁系统本身不再是孤立的车站信号联锁设　备，而是综合行车指挥控制系统的一个重要组　成，设置集中管理中心，保证高速铁路不间断运　转。如图１所示。　１　国外计算机联锁系统现状　车站进路　控制装置　车站进路　控制装置　］—＿ｒ一　糖　　ｆｃ　ｅ联锁装胃　襄簧ｆ　车站汁数器　中继器　Ｊ俭测端子　地面接　线端ｒ　地面信号机　转辙机等　　ｌＡＴ￣１列４　自动挣制系统　ＨＰＢ：列午情况处理系统　ＲＰ：中继器　ＴＡｃ：榆测　图１　新干线信号系统示意图　（２）法国ＣＳＥＥ公司于２０世纪９０年代开发　的ＳＥＩ列控联锁一体化综合联锁系统，运用于ＴＧＶ　高速铁路（速度３５０ｋｍ／ｈ）。ＳＥＩ系统使用Ｕ￣２０００　型数字编码轨道电路，可兼容ＵＭ７１制式。ＳＥＩ系　科学技术通讯》　总第１２８期２００５．４　９３　维普资讯 http://www.cqvip.com

高速铁路联锁列控一体化系统浅析　统特点：一体化结构取消了列控与联锁间的接　口，减少了信息传输延时，具有硬件结构模块化，　功能完善，安全可靠等优点。如图２所示。　！　间中继站　一—　圈２　ｓＥｌ综合计算机系统图　（３）德国联邦铁路由西门子公司和阿尔卡　信号向信息化、智能化和综合化发展的要求。　特公司共同开发适合高速铁路的车站联锁系统。　西门子以ＳＩＭＩＳ系统（如图３）为核心构成车站　联锁系统，而阿尔卡特则以ＳＥＬＭＩＳ系统（如图４）　为核心构成车站联锁系统。西门子ＳＩＭＩＳ系统的　特点是其控制范围不是局限于单个车站，类似于　国内区域联锁。阿尔卡特ＳＥＬＭＩＳ系统采用列车　调度分散（分级）控制方式，在５０￣７０ｋｍ的较　短范围内，通过该区段ＬＺＢ地面控制中心对车站　联锁和区间道岔直接进行控制。　３构架我国联锁列控系统　我国目前区间自动闭塞系统主要有国产移　频、法国ＵＭ一７１、ＺＰＷ２０００等制式，通常采用三　显示自动闭塞或四显示自动闭塞方式，通过继电　器接点构成自动闭塞逻辑关系，并完成与联锁系　统的接口。如图５所示。　随着我国２００ｋｍ／ｈ快速通道、高速客运专线　的开工建设，信号显示势必由以地面信号为主转　为以车载信号为主，并采用列车运行自动控制技　术。因此要求列控地面设备提供更多的安全列控　信息，如果沿用以往的继电器接点逻辑控制方　２国内计算机联锁系统　在我国，自８Ｏ年代初，在一些科学研究部　门和高等院校开展了计算机联锁系统的研究。至　今广泛运用的有：铁道科学研究院的ＴＹＪＬ－ＩＩ型　计算机联锁，通号公司研究设计院研制的ＤＳ６一ＩＩ　型计算机联锁，以及近几年的通号公司Ｋ５Ｂ、北　式，将不能满足大容量列控安全信息传输的要　求，难以适应我国铁路发展的需求。而基于一体　化、网络化、数字化、综合化的信号安全综合控　制系统将成为我国铁路信号基础设备发展的必　由之路。　京交大ＪＤ＿ＩＡ型容错型计算机联锁。在此过程中，　还相继引进英国、法国、德国、日本的计算机联　联锁列控一体化系统可同时完成车站联锁　功能和区间闭塞功能，代表了当今世界铁路信号　安全控制技术的发展方向，并已在法、日、德、　意等铁路发达国得到实际应用。　锁，但引进的联锁设备由于不适应我国铁路运输　和联锁的特点，实际运用中大多效果不理想。　我国当前的计算机联锁虽然已处于可用阶　段，在系统所能够实现的功能方面，若计算机联　锁系统水平仅仅达到或略高于继电联锁系统的　水平，则是远不够的。这样将不能适应高速铁路　９４　（《科学技术通讯》　总第１２８期２００５．４　维普资讯 http://www.cqvip.com

高速铁路联锁列控一体化系统浅析　图３西门子ＳＩ－Ｉ　Ｓ系统图　系统　级　图４阿尔卡特ＳＥＬＭＩＳ系统图　图５　目前国内信号系统示意　科学技术通讯》　总第１２８期２００５．４　９５　维普资讯 http://www.cqvip.com

高速铁路联锁列控一体化系统浅析　体化系统设置方式分两种：　（１）联锁、列控一体化结构与其他系统组　（２）独立构造列控系统与已有计算机联锁　设备接口。　其构成结构设想如图６：　成一套综合列车运行控制系统。　图６高速信号系统示意　系统广泛采用网络通信、数字信号处理等先　进成熟技术，使系统组成开放性、模块化的结构，　具有良好的扩展性和可裁减性，既可以按照联　锁、列控一体化结构与其他分系统组网形成一套　综合列车运行控制系统，也可以根据现场需要，　独立构成一套新型区间自动闭塞系统（列控系　统），与现场已有的计算机联锁设备接口。　其中联锁列控一体化系统划分为两级网络　结构，第一级为现场网络，采用双重冗余现场总　线ＣＡＮ构建安全数据网络交换信道，将相当于网　络节点的车站联锁采集驱动（Ｉ／０）模块和区间　轨道电路发送、接收模块、以及与邻站控制中心　完成数据交换，并方便与调度集中系统接口。一　体化的结构，可改变传统的联锁、闭塞设备分离　设置的方式，整和系统硬件资源，优化系统结构，　降低了系统造价，并增强系统可靠性。采用双重　冗余ＣＡＮ现场总线构建安全数据网络交换通道，　实现安全数据毫秒级实时交换。系统采用列控中　心结构，通过安全通信网络集中控制，完全取消　了轨道继电器，使设备具有开放性的系统结构和　良好的扩展性和可裁减性。　宏观的看，信息化是当代和今后较长时期内　社会发展的基本潮流，计算机联锁系统、调度系　统与列控系统之间，是行车过程有机结合的三个　智能系统，他们将构成列车指挥与控制的综合智　能系统。他们的有机结合，将为进一步保证行车　安全和提高行车效率创造条件，同时也是联锁列　控和管理进入信息化的基础，使铁路行车控制智　能系统跨入新的技术时代。　接口的光纤通信模块连接起来；第二级为综合信　号系统局域网，挂在此网络上的路由器接入广域　网与远端的行车指挥调度中心、设备维修中心、　相邻车站综合数据局域网建立通信联系，从而构　建基于专用网络通信的铁路行车指挥控制系统。　４联锁列控一体化的优势　体化系统可同时完成车站联锁功能和区　间闭塞功能。车站之间以太网等网络通信方式，　９６　（（科学技术通讯》　总第１２８期２００５．４