天津地铁2、3号线信号系统与屏蔽门接口设计分析

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天津地铁2、3号线信号系统与屏蔽门接口设计分析

天津市地下铁道运营有限公司 曾松林

信号系统与屏蔽门的接口是城市轨道交通实现高度自动化控制的重要组成环节，对提高列车运行效率和保障乘客安全有着至关重要的作用。本文针对天津地铁2、3号线信号系统与屏蔽门的接口设计方案进行了分析与探讨。

1.引言

屏蔽门系统安装在站台的边缘，在轨道区域和站台及公众区域之间提供了一道安全和可靠的幕墙，在屏蔽门系统的设计中，乘客安全是主要的考虑因素。城市轨道交通信号系统作为行车指挥的关键设备，对保障列车的安全、高效和稳定运行有着不可替代的作用。因此，信号系统与屏蔽门的安全和高效联动控制是地铁系统工程设计的重要环节，它们之间接口的合理设计与运用，对于保证列车与乘客安全，提高地铁运行效率与服务质量具有非常重要的作用（刘晓群.广州地铁六号线屏蔽门与信号接口功能浅析:机电信息,2016(15):38-39）。

2.信号系统与屏蔽门接口设计原则

天津地铁2、3号线信号系统采用Bombardier （庞巴迪）CITYFLO 650基于无线通信技术的移动闭塞系统。列车在正常运行中，屏蔽门系统（PSD ）接收信号系统（SIG ）发送的开门/关门命令，当所有屏蔽门关闭且锁紧时，PSD 将所有门的关闭且锁紧信号发给SIG ，在确认所有门关闭并锁紧的信号后，SIG 将允许列车发车或进站。

在正常情况下，屏蔽门有两种控制方式：“远程控制模式”和“综合本地控制模式”。当屏蔽门处于“远程控制模式”时，屏蔽门接收并执行信号系统发送的开/关命令，同时给信号系统发送屏蔽门的

状态信息；当屏蔽门处于“综合本地控制模式”时，屏蔽门不执行信号系统发送的开/关命令，由人工控制屏蔽门开关，但屏蔽门仍向信号系统发送屏蔽门的状态信息。在“综合本地控制模式”下，操作人员可以通过车站控制室的IBP 盘（综合后备盘）或站台的PSL （站台端头控制盒）控制屏蔽门开/关，车站控制室的IBP 盘优先于站台PSL 控制。

在屏蔽门“远程控制模式”和“综合本地控制模式”发生故障时，由操作人员通过机械方式开/关屏蔽门，此时，屏蔽门向信号系统发送“互锁解除”信号，让列车正常出站（信号与屏蔽门接口文件.TJ2&3_J_T09_076:中国铁路通信信号集团公司,2010）。

图1 信号系统与屏蔽门系统接口原理图

3.信号系统与屏蔽门接口功能描述

信号系统和屏蔽门系统之间采用安全继电器接口、硬件连接的方式，各信息传递与接口原理如图1所示（吉维平.东莞地铁2号线屏蔽门系统控制功能分析:铁道通信信号,2018,54(7):85-87）。

信号系统向屏蔽门传递开/关门命令，而屏蔽门系统向信

号系统反馈门关闭锁紧信号、

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互锁解除信号和综合本地控制模式信号。信号系统与屏蔽门系统的接口信息如表1所示（信号与屏蔽门接口文件.TJ2&3_J_T09_076:中国铁路通信信号集团公司,2010）。

4.信号系统与屏蔽门接口电路分析

4.1 开门接口电路

开门命令由门使能命令和开门动作命令组成，门使能命令属

于安全信息，而开门动作命令属于非安全信息。其中，开门命令的安全信息由RATP （轨旁ATP ）系统发出，并通过EBILock （联锁系统）驱动相应的输出信号，从而使门控系统中的门使能继电器（MSNJ ）励磁吸起。开门命令的非安全信息来自RATO （轨旁ATO ）系统，该命令通过车站门控系统的PLC 来驱动相应的输出信号，从而使开门动作继电器（KMJ ）励磁吸起。

如图2所示，MSNJ 和KMJ 的接点均串联

在开门接口电路中，当MSNJ 和KMJ 均励磁以后，开门回路才能接通。此时，屏蔽门系统提供的24VDC 输入电源经过MSNJ 和KMJ 的接点后控制屏蔽门的开关，从而驱动屏蔽门的开启。

在列车正常进站并开门之前，RATO 系统会持续发送上、下行的关门指令。当列车正常进站停车并且准备开门时，VATP 系统会下发门使能命令，此时门控系统中MSNJ 励磁吸起，若RATO 系统发送开门动作命令成功，KMJ 也会励磁吸起，屏蔽门就会联动

开门。

4.2 关门接口电路

屏蔽门的关门命令属于非安全信息，该命令由RATO 系统发出。当列车在站台准备关门时，RATO 系统会发出关门命令，当门控系统中的PLC 收到该命令后，则会驱动相应的关门继电器（GMJ ）励磁吸起。

如图3所示，GMJ 的接点串联在关门接口

电路中，当GMJ 励磁以后关门回路便会接通。屏蔽门系统提供的24VDC 输入电源，经过GMJ 的接点后控制屏蔽门的开关，从而实现屏蔽门与车门联动关门。4.3 门关闭且锁紧接口电路

如图4所示，当屏蔽门全部关闭后，屏蔽门系统通过闭合KS3的一对触点来接通电

路，由车站门控系统提供的24VDC 电源经

过这对触点使相应的门关闭且锁紧继电器

图2 开门接口电路图

图3 关门接口电路图

图4 门关闭且锁紧接口电路图

图5 互锁解除接口电路图

（MGJ ）励磁吸起。车站门控系统中的PLC 采集MGJ 的状态信息，并传送给RATO 系统。同时，联锁系统也会采集该继电器的状态信息，并传送给RATP 系统，然后再由RATP 系统通过轨旁无线网络发送移动授权至车载ATC 系统（VATC ），并控制信号的正常开放及

列车的正常运行。

当任何一个屏蔽门打开或故障时，屏蔽门系统中KS3的触点就会断开，进而导致门控系统中的MGJ 失磁落下，站台PSL 盒上的”门关闭且锁紧”信号灯也会熄灭，此时信号系统不允许列车进站或离站。

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图6 综合本地控制接口电路图

4.4 互锁解除接口电路

互锁解除（门旁路）信息是一个由屏蔽门系统提供的安全输入。如图5所示，屏蔽门系统通过闭合互锁解除开关的一对触点，接通门旁路继电器（MPLJ ）的励磁电路。当MPLJ 励磁后，它闭合的触点则接通了联锁系统的输入电路，然后联锁系统采集该继电器的状态信息，并传送给RATP 系统。同时，车站门控系统中的PLC 也会采集MPLJ 的状态信息，并通过它传送至RATO 系统。

需要注意的是，当屏蔽门处于互锁解除状态时，信号系统不再采集屏蔽门的状态，即信号的开放与否跟屏蔽门无关。4.5 综合本地控制接口电路

如图6所示，当屏蔽门处于“综合本地模式”时，屏蔽门不再执行信号系统发送的开/关命令，由人工控制屏蔽门开关，但屏蔽门仍向信号系统发送屏蔽门的状态信息。若信号系统未收到屏蔽门

发送的“门关闭且锁紧”表示，则不允许列车进站或离站。

在“综合本地控制模式”下，操作人员可以通过车站控制室的IBP 盘或站台的PSL 控制屏蔽门开/关，车站控制室的IBP 盘优先于站台PSL 控制。（肖振鸿.广州地铁3号线及北延线信号与屏蔽门接口系统原理探讨:信息

通信,2018(4):100-102）（天津地铁3号线工

程施工图设计.09-123-0-CJ:北京全路通信信号研究设计院,2010）

5.结束语

本文对天津地铁2、3号线信号系统与屏蔽门的接口设计原则、接口功能以及接口电路进行了分析与探讨。信号系统和屏蔽门联动控制是地铁工程设计的重要组成部分。信号系统与屏蔽门之间自动化接口的设置节约了大量人力和物力，不仅起到了安全舒适的作用，同时也达到了节能环保的效果，对实现地铁的安全、快捷和高效运营具有非常重要的作用。

作者简介：曾松林（1988—），男，硕士研究生，工程师，研究方向：城市轨道交通信号，智能交通系统。

（上接第117页）

定的点，再采取上述的方式，往两边查找跳变点，当在一定范围内没有查到跳变点时，就默认为丢线。根据道路的连续性，丢线达到一定的阈值时，就停止检测边线，认为其道路不连续。结合上下两种方式就可以完成对道路边缘的检测过程。边缘检测方式如图5

所示。

图5 边缘检测方式4.结束语

本文主要利用MK60的DMA 通道，采用双缓冲采集的方式，通过OV7725摄像头作为视觉传感器，对模拟道路进行边线提取，完成对道路边缘检测的过程，为后续无人驾驶汽车在道路上行驶打下基础，从而完成无人驾驶汽车的循迹过程。模拟道路如图6

所示。

图6 模拟道路

作者简介：

陈红【通讯作者】（1995—），女，汉族，贵州威宁人，大学本科，现就读于贵阳学院，专业方向：电子信息科学与技术。古训（1988—），男，汉族，河南开封人，硕士，贵阳学院讲师，主要研究方向：无人直升机实时控制系统研究。