国外联锁系统的创新和发展

铁道通信信号
RAILWAY SIGNALLING & COMMUNICATION 2020年3月
第56卷第3期
March 2020
Vol. 56 No. 3
国外铁路动态
国外联锁系统的创新和发展
德国、法国、日本等国的铁路联锁技术一直处
于世界领先水平，引领着联锁系统的发展。

与我国 联锁系统相比，其主要特点体现在2个方面：一是
车站区间一体化联锁控制。

西门子Simis
W 、泰雷兹 LockTrac 、阿尔斯通
SMARTLOCK.日立 Saint 、LC 等是车 站区间一体化联锁系统。

日本在这方面更
具代表性，日立公司的全部4个型号的联 锁系统都为车站区间一体化联锁系统。

二 是全电子化。

20世纪80年代，计算机联
锁技术发展之初，欧洲就采用了安全电子
执行单元代替继电器逻辑输入输出电路.西门子
Simis W 、WESTTRACE, WESTLOCK,泰雷兹 LockTrac,阿尔斯通SMARTLOCK 、安萨尔多
ACC 、日立Microlock 和LC 等，都是通过安全型 室内目标控制模块或轨旁目标控制器，与道岔、信
号、道口等目标设备进行输入输出信息传输。

近年随着数字铁路技术研究的不断深入.国外 计算机联锁技术又有了新的创新和发展。

1德国数字联锁
数字联锁DSTW 是德国数字铁路计划的一项 重要内容，经过几年的工程改造和试验测试，2018
年初，西门子研发的第一套DSTW 联锁在DB Ne-
upro 示范项目的安娜贝格一布赫霍尔茨南站线路
上正式开通应用。

联锁设备首次实现了通过标准化 接口，以数字化信息对道岔和信号机等室外设备进
行控制。

DSTW 是在西门子Simis W 联锁基础上开发 的，与Simis W 相比，主要变化如图1所示。

DSTW 用IP/ETH 轨道局域网代替电缆传输通道， 在联锁主机和目标控制器间传输控制信息和设备状
态采集信息.并向目标控制器供电，既实现了数字
化信息传输，也解决了目标控制器的供电问题。

目 标控制器与联锁逻辑主机共用电源，通过轨道局域
网传输到轨旁设备箱.轨旁设备箱再分配给不同的 目标控制器，每个轨旁设备箱最多可以安装3个目 标控制器。

目标控制黑i
垠多可装设3不
--------------------------------电子联顿棋块
轨旁设备箱
图1数字联锁DSTW 执行部分示意图
数字联锁DSTW 的主要特点包括：①在联锁
主机和目标控制器间采用丁 •业化通用部件的高可用
性、冗余1P 传输网络；②采用满足信号系统安全
等级要求的分散式目标控制器；③联锁系统和各子 系统间的接口标准化。

2英国新型联锁
2018 年 12 月，在 Ferriby 至 Gilberdyke 铁路 信号系统改造中开通使用的STS SEI 数字联锁， 代表了英国联锁技术的最新发展。

传统的SEI 联锁为继电接口，而STS SEI 联
锁系统的安全处理器和目标控制器间采用开放、成 熟的IP 网络通信，无需专用电缆。

每套SEI 联锁 最多可控制20个MTOR SEI 目标控制器.每个
MTOR SEI 目标控制器可支持20个执行单元。

SE1联锁设备位于设备机房内。

为了节约成
本.设计了温度可控的专用轨旁设备箱，大小为正 常轨旁设备箱的1.5倍。

设备箱分3部分：第一部 分用于安装通信光端机、交换机、配线盘和计轴设
备；中间部分用于安装目标控制器及LED 信号机、
道岔模块和交换机的备用电池；第三部分用于安装 供电、TPWS 模块、继电器、接触器、轨旁设备 电缆终端。

该系统由位于约克的运行控制中心（ROC ）, 采用西门子的Controlguide Westcad 操作员工作站
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控制，为此开发了Westcad T.作站和SEI联锁间的协议转换接口。

约克控制中心配备了SE1维护终端。

3瑞士“ETCS联锁”
"ETCS联锁"是瑞士Smart rail 4.0计划的6个子项目之一.是全新一代的联锁系统。

它将联锁逻辑和RBC的功能重新整合.形成精炼的SIL4级安全层.同时将不涉及安全的功能整合到运输指挥系统TMS中，使ETCS的功能架构更加清晰。

整合后新型CCS系统的TMS、ETCS联锁、执行部分的架构和基本功能如图2所示。

置和组件认证模块化。

4法国下一代联锁
2018年6月.法铁SNCF启动了“创新伙伴”项目.研发法国下一代计算机联锁系统.其目标是降低采购和维护成本15%；减少设备调试阶段的费用、人员和时间；提高网络信息安全性、改善操作维护性能。

根据项目设计，下一代联锁将成为整个信号系统的核心设备。

根据SNCF计划，2018年完成向由阿尔斯通、安萨尔多STS、西门子、泰雷兹等主要联锁供应商牵头的联合体征集下一代联锁技术方案，经过
运行过程控制
TMS（用于计划、布设及控制的IT系统）
大量的运行过程信息在TMS系统中显不/ETCS联锁
（安全系统，包括RBC）
Pres联锁像“门卫”一样，'
验证和确认“运行”是否获
得“批准”，如果不是则拒
绝执行。

/
安全对象和室外设备
（OBU、0C等）
ETCS联做利物理对象
2问采用通用协议.
兼容性好.易于扩展
离精度运行过程图像
SNCF评估后.对选定的方案进
行样机研制；到2020年最终选
定一个方案作为法国下一代联锁
系统的正式方案；2023年第一
套下一代联锁系统投入使用。

从
目前掌握的资料看，法国下一代
联锁的技术研发路线与瑞士
“ETCS联锁”相似。

图2基于"ETCS联锁”的CCS架构和基本功能
ETCS联锁是新型CCS系统的核心，它将各
子系统的安全功能，如ETCS车载（OBU）、列车
定位、列车移动授权、计划自动调整、AT（）等集
成在•个全新的扁平而开放的架构内.可被视为铁
路运输控制自动化金字塔的“操作系统”。

它负责
对车载设备、基础设施、各类传感器和各执行单元
等几乎所有设备的逻辑和过程进行控制，新型
CCS系统也可以称作是“基于联锁的列控系统”。

其中.最重要的是它将联锁与RBC功能整合.形
成ETCS-Stellwerk.即联锁列控一体化的信号系
统.结束目前“进路”和“列车移动授权”二元管
理的局面。

ETCS联锁生成列车移动授权，并在发
送给列车之前.检查道岔锁闭和进路开放等状态。

另外.在新型CCS系统中.道岔、道口设备
等所有涉及行车安全的部件全部采用开放、标准化
的接口进行“数字化”信息传输.并通过模块化设
计和开放接口，保证新型CCS系统的兼容性、灵
活性.从而可以针对不同应用需求.实现设备可配
目前我国车站区间一体化联锁、全电子化联锁的研制已经进
入试用及初步应用阶段。

国外联锁与轨旁设备交互
信息数字化、联锁与RBC功能整合等新的发展趋
势.给我国计算机联锁技术发展提出了新的课题.
同时也是CTCS列控系统的发展方向。

编译文献
1Dipl-Ing, Andre Lisker.Dipl Ing.Kersten ­
missioning the digital inlerlocking at Annaberg-Buch-
holz Sud Station[J].SIGNAL+DRAHT,2018,110
(4):65-72.
2^i Paul Darlington.New inlerlocking systems introduced
in the UK[J].IRSE News,2O19(259)：19-21.
.3~i Steffen Schmidt*David Grabowski.The"ETCS Inter­
locking"[J].SIGNAL-FDRAHT.2O18,110(10)：29-
39.
4Next generation interlocking(France)[J].Railway Ga­
zette International,2018(8)•7.
(郭E华编译•王菲校核)
102。