铁路微机联锁系统的设计研究

铁路微机联锁系统的设计研究

摘要铁路微机联锁系统是列车运行自动化控制的重要系统，其可以控制道岔转辙机、信号机、轨道电路等之间的联锁，以此保证铁路运行的安全。下面就对目前铁路建设设计中存在的几个问题进行分析和探讨。

关键词联锁系统；联锁内涵；存在问题；设计

中图分类号 u284.362 文献标识码 a 文章编号 1673-9671-（2013）011-0195-01

1 联锁系统的基本概念

所谓铁路系统中的联锁就是一种保证列车运行安全的技术措施，就是将信号设备与相关因素之间必须建立一种相互制约的关系。广义的联锁就是指各种信号设备之间存在的相互制约的关系，而狭义的联锁则是指在车站信号之间的制约关系，这种关系按照一定的规则进行紧密联系，从而保证列车运行的安全性最高。总而言之，联锁就是车站信号、道岔、进路之间都保持一种相互制约的关系，这就是联锁的核心内涵。

而在铁路系统中微机联锁就是指计算机的软硬件和其它电子设

备与继电器等共同构成的一个联锁系统，其功能必须保证铁路运输的实时化控制和安全。在系统中所突出的就是迅速准确、安全可靠，尤其是在微机参与下，其控制的智能化与可靠性都要高于传统的继电集中联锁的形式，同时其设计、施工、维护和应用等方面都获得了较大的改善，是目前铁路发展中较为重要的控制系统。

2 铁路微机联锁系统的设计

2.1 微机联锁控制层次

人机交互层：微机系统需要操作人员对计算机操作，以此实现对系统信息的输入与修改，微机联锁系统设计中必须考虑到人机交互的操作，即利用计算机来反应工作状态或者行车状态，这个系统主要是设置在车站运转室或者是在行车调度台。

系统联锁层：联锁机柜及其设备是系统的核心，其除了需要接收人机对话产生的动作信息外，还应接收来自监控的反映信号、电动转辙机、轨道电路等实时信息，并根据信息来完成比对处理，产生控制信息，从而达到排列进路、转换道岔和开放信号等目的。

i/o接口：指令转化为动作信号需要一个信号转换接口，主要是联锁层的控制指令经过信号控制电路与控制电路就可改变信号显示，驱动道岔等进行状态改变，由此实现联锁动作，并向微机联锁系统反馈当前的各种系统状态。这些都是由i/o接口来完成。

设备层：主要由轨道电路、道岔、信号机等终端设备构成，这些设备是联锁系统执行指令的终端设备，其主要分布在车站室外环境中。

2.2 特殊联锁技术条件确定

2.2.1 进站接车进路uus点灯条件

按照铁路技术管理规程的相关规定，对普通速度和客运专线的uus点灯和相关编码进行了规定，仅仅开行动车的客运专线，其uus 灯要求车辆在限速条件，默认80公里以下，表示列车接近地面信

号机开放经18号以及上道岔侧向位置进路；在普通速度和客货专线上，进站接车uus灯按照相关规定选择点亮要求：即列车限速为80公里/小时，表示列车接近地面信号机开放经18号以及上道岔侧向，且设置一架信号机开放经道岔直向或者18号及以上道岔侧向进路。在执行这些标准是会出现不同的客运专线经过18号及以上道岔侧向位置进行接车，点亮uus以及uu灯的情况。此时uu灯默认速度为45公里/小时。

同时还需考虑客运专线的情况不一致，以上的标准也应因地制宜，如在某些铁路线路上，其沿途的经济较为发达，停靠的点站较多，执行上诉的标准会导致动车出现晚点。分析其原因是：基本道岔不利于高速通过，所以在不同的路段可以进行联锁调整，进站信号的uus灯由atp控车的动车按照80公里速度进侧线停车，而进站信号点灯是lkj控车按照45公里接车。这样的联锁控制形式可以保证在某些路段中客运列车可以高速通过，并保证其运行的安全，也可保证动车准点运行。

2.2.2 信号点灯转换控制

在线路上开行动车专线的时候，应根据现有的运行情况选择正线车站列车信号机的常态为灭灯状态，存在信号机点灯状态转换控制的问题应在联锁系统设计的考虑范围内，其车站的微机联锁设备应对车站信号机的开关情况进行特殊化的控制，以保证运行安全。通常情况下，微机联锁的设备可以按照咽喉设置的方式来控制进路点灯与关灯，以此保证在特殊路段或者操作下联锁系统的工作正常，

通过特殊操作转换某进路上的信号灯的开关情况；微机联锁设备还需要考虑在点灯的情况下区间是否存在空闲，点灯情况下出站红灯灯丝断丝前移、信号自动转入灭灯状况等条件下的判断功能。这也是系统设计中必须考虑的特殊情况，因为在户外工作情况下，设备的状态容易受到环境因素影响。

另外，考虑多条进路重叠的情况出现，为了简化且明确表达信号机的开关转换的条件，对于仅仅通行动车的专用线路，可以规定开关信号机按钮操作应建立在没有进路的条件下实现，如果进路建立则操作不能实现，系统给出提示应为取消或者人工解锁后才能进行相应的操作。

2.2.3 安全防护道岔的操作方式

按照铁路技术管理规程规定，引向安全线路、避难线的安全防护道岔平时都需要进行定位设置与管理，在既有的普通铁路线路上，通常可以按照车站管理细则规定引向安全线，道岔由值班人员在进路使用完成后转为人工定位。在客运专线上的调度指令较为密集，所以都会采用集中指挥的方式，各个车站不再设置车站的值班人员，进路使用完毕后，安全线道岔操作定位的工作都会交由人工进行操作定位。目前客运专线每个调度台的工作管辖里程长、车站多、道岔多，如果考虑到人工调度的工作量，其日常调度操作工作量较大，工作中容易出现错误操作问题，运输部门往往提出在此时最好不能用人工进行调度，在进行微机联锁系统设计时就要考虑到这一因素，实现安全防护道岔自动恢复定位目的，既在排列经过安全防

护道岔反位位置接发车和调车作业完毕，安全线道岔所在区域自动延时解锁完成后，在特定的时间范围内启动道岔自动转换，实现自动操作道岔恢复到定位位置，达到保证行车安全的目的。

2.2.4 微机联锁系统的机房设计

车站的信号设备是重要的行车设备，信号设备机房包括了机械室、电源室、计算机房、控制室等等，计算机房则是这些机房中最为重要的。在乌鲁木齐铁路局微机联锁设备运用中，个别站曾经发生过电磁干扰问题，究其根源还在设计。所以还要在系统设计中考虑机房必须满足计算机的工作要求、满足相关的技术标准。为了提高计算机联锁设备的稳定与操作可靠，减少外界对计算机控制信号的干扰，降低信号衰减，计算机房的设计和施工应遵循以下原则：机房设置位置应保证与车站运转室的距离最短；计算机房应避免与电源屏太近，同时要保证周围没有变压器或者发电机等强电磁场，以避免干扰；显示器视频线路应避免穿过电源屏或者电源箱等具有强电磁干扰的设备及附近，同时不能与动力线、控制台电流表取样线、地线等在同一个线槽或线把内走线，以最大限度的降低外部对系统的干扰。

3 结束语

联锁是一种保障某种系统运行安全的机制，在铁路运输中微机联锁系统利用计算机的智能化控制机制与终端控制设备的配合可以帮助实现车站进路办理、转换道岔和开放信号等操作，以此提高系统运行的安全性与高效率。通过以上的分析可以看出，铁路微机联