第03章 城市轨道交通联锁系统

信号与通信概论 第3章 城市轨道交通联锁系统 3
3.1 联锁系统概述
联锁是铁路信号保证行车安全的重要技术措 施。在城市轨道交通的车站和车辆段，为了保证列 车在进路上的安全，有效利用站线能力，高效率地 指挥行车和调车，改善行车人员的劳动条件，需要 利用机械、电气自动控制和远程控制、计算机等技 术和设备，使车站范围内的信号设备之间保持一定 的相互制约关系，这种关系称为联锁关系。为保证 行车安全，联锁关系必须十分严密，并采用技术措 施加以保证。
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⑥联锁道岔应能单独操纵和进路选动。影响行车 效率的联动道岔宜采用同时启动方式。
⑦车站站台及车站控制室应设站台紧急关闭按钮。 站台紧急关闭按钮电路应符合故障／安全原则。
⑧联锁设备的操纵宜选用控制台方式。控制台上 应设有意义明确的各种标识，用以监 督线路及道岔区段占用、进路锁闭及开通、信号开 放和挤岔、遥控和站控等。
②联锁层功能：实现联锁逻辑处理（或运算）。对 输入的操作信息和状态信息及联锁机构的当前内部信 息进行处理，进行联锁逻辑运算，改变内部信息，产 生相应的输出信息，即进路控制命令（建立、锁闭和 解锁进路）、信号控制命令（确定信号显示、关闭， 开放信号机）和道岔控制命令（解锁、转换和锁闭道 岔），并交付监控层的控制电路予以执行。
敌对进路予以解锁。
1)取消进路解锁 取消进路解锁是指进路建立后，列车或车列还未驶 入进路，因人为需要，允许操作人员立即利用取消进 路按钮使进路解锁的一种方式。一旦执行取消进路解 锁的操作，进路始端信号机立即自动关闭，并检查是 否需要延时，如果不需要延时，立即使进路解锁；否 则，经延时30s后检查进路的第一个轨道区段是否解锁 或被车占用，如已解锁或被车占用，应终止解锁，否 则立即使进路解锁。
③道岔监控阶段。将选出的道岔转换到所需的规定 位置。
④进路锁闭阶段。道岔转换完毕后，将道岔和敌对 进路予以锁闭，确保行车安全。
⑤开放信号阶段。给出允许显示，指示列车或车列 可驶入进路。
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2．进路解除过程 进路解除过程主要是将已被锁闭的道岔（区段）和
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3.1.3 联锁系统的层次结构及设备搜术要求 1．联锁系统的层次结构
车站联锁控制系统一般可分为人机会话层（控制台）、联 锁层（联锁机构）和监控层三层结构，如图3-2所示。
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①人机会ห้องสมุดไป่ตู้层功能：操作人员通过操作向联锁机构 输入进路操作信息；并接受联锁机构输出的反映设备 工作状态和行车作业情况的表示信息。
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1．进路建立过程 进路建立过程可进一步分解为5个阶段。 ①进路操作阶段。在办理进路时，操作人员按压进
路的始、终端按钮以确定进路的范围、方向和性质 （即列车进路还是调车进路）。
②进路选择阶段（元素可行性检查和征用阶段）。 根据已确定的进路范围自动选出与进路有关的信号机、 道岔和轨道电路，并检查确定其是否符合进路开通的 条件。
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3.3 6502电气集中联锁系统
用电气的方法集中控制和监督全站的道岔、进路 和信号机，并实现它们之间联锁控制的设备称为电气 集中联锁设备，简称电气集中联锁。电气集中联锁把 全部道岔、进路和信号集中起来控制和监督，在一定 程度上实现了站内行车指挥的自动控制，能准确及时 地反映现场行车情况，不再需要分散控制时所需的联 系时间，而且完全排除了因联系错误而引起的事故， 因而大大提高了行车安全程度和作业效率，并且极大 地改善了行车人员的劳动条件。电气集中联锁具有操 作简便，办理迅速，表示完善，安全可靠等一系列优 点。
车站联锁的进路有两个状态，既锁闭状态（简称锁 闭）和解锁状态（简称解锁）。进路锁闭是指进路已 被办理，进路上的所有道岔都被锁闭在规定位置不能 转换，且敌对信号机被锁闭在未建立状态。相反，进 路解锁是指进路没被办理，或使进路上的所有道岔都 处于位置可转换、且敌对信号机处于未被锁闭的状态。
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③监控层功能：接受来自联锁层的联锁控制命令， 通过信号机和转辙机控制电路控制信号机的显示和驱 动道岔转换；向联锁机构传输信号状态信息、道岔状 态信息以及轨道电路状态信息。
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联锁系统设备的技术要求 ①确保进路上进路、道岔、信号机的联锁，联锁条
件不符时，禁止进路开通。敌对进路必须相互照查， 不得同时开通。
6502电气集中联锁系统采取双人介入的故障 解锁方法，专门设置了道岔区段故障解锁按钮盘和 控制台总人工解锁按钮，在故障解锁时，需双人同 时介入按钮操作。在计算机联锁系统中采取控制台 单人操作方法，在值班人员办理故障解锁时，系统 会请值班员输入密码，来强调值班员个人负责。
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第3章 城市轨道交通联锁系统
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联锁系统是用来在车站和车辆段实 现列车和车列行车作业指挥的安全控制 系统。该系统包括实现联锁关系、建立 进路、控制道岔的转换和信号机的开放， 以及进路解锁，以保证行车安全。联锁 设备分为正线车站联锁设备和车辆段联 锁设备。联锁设备早期采用继电电气集 中联锁，现在多采用计算机联锁系统。
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3.1.2联锁的基本内容及技术条件 联锁的基本内容包括：防止建立会导致机车车辆相冲突的进路；
必须使列车或调车车列经过的所有道岔均锁闭在与进路开通方向 相符合的位置；必须使信号机的显示与所建立的进路相符。
实现联锁的基本技术条件如下。 ①进路上各区段空闲（无车占用）时才能开放信号。如果进路 上有车占用，却能开放信号，则会引起列车、调车车列与原停留 车的冲突，这是绝对不允许的。所以，进路的信号开放前必须检 查进路空闲情况。 ②进路上有关道岔在规定位置才能开放信号。如果进路上有关 道岔开通位置不对却能开放信号，则会引起列车、调车车列进入 异线或挤坏道岔，从而造成行车事故。所以，进路的信号开放必 须确保进路上道岔位置正确。 ③一旦信号开放，其防护进路上的有关道岔必须被锁闭在规定 位置，而不能转动。信号开放后，进路上任何道岔的转动或松动， 都将会危及运行中的列车和车列的安全。 ④敌对信号未关闭时，防护进路信号机不能开放；防护进路信 号机开放后，与其敌对的信号必须被锁闭在关闭状态，不能开放。 否则列车或调车车列可能造成正面冲突，危行车安全。所以，进 路的信号开放必须检查并确保敌对信号处于关闭状态。
②远程终端控制。在控制中心故障或控制中心 与下级设备通信故障时，列车司机输入目的码，列 车发送系统发出列车信息，远程终端产生控制命令。
③车站工作站级控制。列车运行进路控制在车 站值班员工作站执行，值班员选择通过联锁区的预 期进路，联锁控制逻辑系统检查进路如没有被占用， 并没有建立进路，随后则自动排列进路。
在道岔区段装有轨道电路时，当列车或机车车 辆驶入道岔区段轨道电路后，轨道继电器便失磁落下 切断道岔的启动电路，使道岔失去控制而不能转动， 把这种锁闭道岔的措施叫道岔区段锁闭。当机车车辆 出清道岔区段轨道电路后，轨道继电器再次励磁吸起 接通道岔启动电路，使该道岔区段解除锁闭，称为解 锁。 2．进路的锁闭和解锁
2)进路正常解锁 进路正常解锁是指列车或车列驶入并通过进路中的 轨道区段后，进路的自动解锁方式。
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一般采用三点式“逐段解锁”法。 以图3-3中Ⅱ区段为例，当满足以下条件时，Ⅱ区段
自动正常解锁： ①前一轨道区段(I)和本轨道区段(Ⅱ)同时被占用过； ②前一轨道区段(I)出清并解锁； ③本轨道区段(Ⅱ)和下一轨道区段(Ⅲ)同时被占用过；
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车站和车辆段内有许多线路，它们通过道岔联结着。 列车和调车车列在站内运行所经过的径路，称为进路。按各 道岔的不同开通方向可以构成不同的进路。
列车和调车车列必须依据信号的开放而通过进路， 即每条进路必须由相应的信号机来防护。如进路上的道岔位 置不正确，或已有车占用，或敌对进路（两条或两条以上的 进路，有一部分相互重叠或交叉，同时建立有可能发生列车 或机车车辆行车冲突的进路）已建立，有关的信号机就不能 开放；信号开放后，其所防护的进路不能变动，即此时该进 路上的道岔不能再转换。这就是车站信号、道岔、进路之间 的相互制约联锁关系，简称联锁。
3.2.3 列车运行的三级控制
城市轨道交通联锁系统的列车运行采用三级 控制方式，即中心级控制（ATS自动控制）、远程 终端控制和车站工作站级控制。如图3-4所示。
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①中心级控制。全自动列车监控模式，列车的 进路设置命令由自动进路设定系统发出，其信息来 源于时刻表和自动调整系统。
⑨车站联锁控制项目应包括：列车进路、引导进 路、进路的解锁和取消、信号机关闭和开放、道岔 操纵及锁闭、区间临时限速、扣车和取消、遥控和 站控、站台紧急关闭和取消。
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3.2 联锁系统的控制
3.2.1 区段和进路的锁闭与解锁 1．区段的锁闭和解锁
3.2.2进路的控制过程
进路控制过程（不管是列车进路还是调车进 路）可分为进路的建立和解除（或解锁）两个过程。 进路建立过程是指进路由解锁状态变到锁闭状态的 过程，也就是从进路办理完毕开始到防护该条进路 的信号机开放这一阶段；进路解除过程是指进路由 锁闭状态变到解锁状态的过程，也就是从列车或车 列驶入信号机内直到出清进路中全部道岔区段为止 的这一阶段。