车站联锁系统

12
1.4 车站联锁系统
1.车站联锁概述>车站联锁系统
概述
̶ 车站联锁系统是保证站内运输作业安全执行的控制系统； ̶ 车站联锁系统控制对象：站内地面设备（信号机、转辙
机（转换道岔）、轨道电路（确定列车位置））； ̶ 车站联锁系统控制过程：必须具备故障-安全原则（考
虑到设备故障、操作员误操作）； ̶ 车站联锁系统必须具有高可靠性； ̶ 车站联锁系统必须具有高安全性； ̶ 车站联锁系统必须具有一定的实时性； ̶ 车站联锁系统需具备信息交换和共享能力（与调度指挥
̶ 根据室内控制设备的不同，目 前，应用较多的主要有：
6502电气集中联锁系统。通 过继电器电路实现车站控制功 能。
计算机联锁系统。主要通过计 算机设备（和软件）实现车站 控制功能。
继电器联锁
̶ 计算机联锁系统在我国各车站 正广泛应用。
计算机联锁 16
1.车站联锁概述>车站联锁系统
̶ 车站联锁系统适合于控制不同的车站站场。
2.车站联锁原理>进路>进路概念
2.2 进路
进路概念：
̶ 指列车或调车车列在站内运行时所经由的路径。 ̶ 说明：
每条进路内包括很多信号设备（信号机、转辙机、轨道电路 等）
每条进路始端都有一架进路始端信号机来防护该进路 ̶ 信号机点禁止灯光时，车列不能进入； ̶ 信号机点允许灯光时进路安全，车列可以进入进路．
动作；
车站联锁系统
控制设备自身必须足够可靠；
̶ 保证车站作业的安全性；
必须使站内地面设备有序动作，对其动作条件进行严格检查；
控制设备自身必须足够安全，具有故障导向安全特性。
9
车站作业控制过程
1.车站联锁概述>车站作业控制
调度人员
调度指挥系统 （管辖范围内调度计
划的制定、调整等）
作业计划
▪ 同时显示的灯位数不超过2个。
灭灯状态：所有灯位均不点灯
̶ 灯泡内部灯丝断丝，信号熄灭。禁止其前方车列前进。
23
道岔和转辙机
2.车站联锁原理>控制对象>道岔
̶ 道岔作用：确定车列在站内运行路线。
̶ 道岔类型：单动道岔、双动道岔、交叉渡线道岔
（由2组相关的双动道岔组成）。
交叉渡线道岔
单动道岔 (21, 22)
原则。
̶ 道岔锁闭后不能再转换，要转换需先解锁。
̶ 转换时间：道岔转换超过正常转换时间（对ZD6， 一般以不超过13s计），说明道岔出故障，应报警， 以便维修。
26
2.车站联锁原理>控制对象>轨道电路
轨道电路区段
̶ 作用：确定车列在站场中具体位置。 ̶ 类型：道岔区段、无岔区段、股道、牵出线和尽头
例：调车作业——更换机车（1）
7
例：调车作业——更换机车（2）
1.车站联锁概述>车站作业
车站作业特点：
̶ 并发性：车站内可能有多列车同时作业，列车作业 和调车作业同时进行；
̶ 复杂多变性：作业过程随情况变化而发生变化。 ̶ 安全性：必须保证各种车站作业的安全性。
问题：如何保证车站作业安全、高效、有序进行？
控制对象主要包括：
̶ 信号机 ̶ 道岔和转辙机 ̶ 轨道电路
20
2.车站联锁原理>控制对象>信号机
信号机
̶ 功能：决定其外方列车或调车车列是否可以前行、 列车或车列前行的速度级别。
̶ 分类：按信号机作业性质分，主要有：
列车信号机（X, S） 调车信号机（D） 出站兼调车信号机
IIIG
XIII
线等。
道岔区段 （7DG）
牵出线
无岔区段 (1/19WG）
股道
27
2.车站联锁原理>控制对象>轨道电路
̶ 状态：
空闲状态。
占用（或故障占用）状态。
状态变化：
联锁控制
车压入
空闲
锁闭
占用
车离开
故障
5G
XD
S5
13 11
25
IIIG
7
D11
21
SIII
道岔在定位 道岔在反位 四开状态
轨道光带说明： 占用（DGJ落下）：红光带 锁闭（DGJ吸起）：白光带 空闲（DGJ吸起）：灰光带 28
系统、区间闭塞系统等进行信息交互）；
13
车站联锁系统基本结构：
̶ 包括室外设备和室内设备。
1.车站联锁概述>车站联锁系统
其它系统
站内作业（控制命令）
控制命令
系统状态
控制执行
动作命令
设备状态
被控对象（室外信号设备）
14
1.车站联锁概述>车站联锁系统
̶ 室外设备——被控设备
道岔和转辙机：道岔确定 列车站内运行路线；转辙 机用于转换道岔；
双动道岔
(1/3, 5/7)
24
̶ 道岔状态：
2.车站联锁原理>控制对象>道岔
道岔位置：定位、反位。
工作状态：
̶ 正常工作状态：
▪ 道岔的定位和反位为道岔的～。
̶ 非工作状态：四开状态。
▪ 指两根尖轨同时不密贴于基本轨。
▪ 例如：道岔正在转换途中不密贴；道岔挤岔时。
̶ 状态转换：
占用状态
空闲状态
车站站场： 由铁路设计部门根据车站的作业需求，结 合具体地形，勘测设计而成。 它是车站联锁系统设计、研制的基础。
车站信号楼 17
18
2. 车站联锁原理
2.1 车站联锁控制对象 2.2 进路 2.3 进路控制过程
19
2.1 车站联锁控制对象
2.车站联锁原理>控制对象
车站联锁系统主要对车站列车运行路径进行控制， 即，对运行路径内的信号机、转辙机、轨道电路 进行控制。
̶ 调车信号机禁止灯光：蓝灯（A）；
̶ 列车信号机和出站兼调车禁止灯光：红灯（H）。
开放状态：允许灯光点灯
̶ 调车信号机允许灯光为：白灯（B）；
̶ 列车信号机的允许灯光：多种显示
▪ 多种显示用于区分进/出正线还是侧线、通过等。
▪ 如：进侧线停车(UU)、进正线停车(U)、正线通过 （L/LU）、…
1.2 车站作业
1.车站联锁概述>车站作业
车站作业类型，主要有：
̶ 列车作业：需进、出车站的作业，如： 接车（将车接入站内）； 发车（将车发往邻站）； 通过（接车+发车）；
̶ 调车作业：仅在车站内进行的作业，如： 站内列车更换机车；
6
车站A
例：列车作业——接车进站
1.车站联锁概述>车站作业
股道
21
列车信号机
进站信号机 出站信号机 进路信号机
2.车站联锁原理>控制对象>信号机
尽头信号机 调车信号机 差置信号机
并置信号机 单置信号机
进站信号机 (X, XD)
调车信号机 (D9, D11)
出站信号机 (SIII, S5)
22
̶ 信号机状态：
2.车站联锁原理>控制对象>信号机
关闭状态：禁止灯光点灯。（平时状态）
8
1.3 车站作业控制
1.车站联锁概述>车站作业控制
基本要求
̶ 保证车站作业的有序性；
车站作业必须按运输作业计划来执行；
运行计划可根据情况变化而进行调整，以适应变化；
̶ 保证车站作业的高效性；
车站作业时，涉及到很多地面设备的动作（如道岔转换、信号
机开放/关闭等），必须要由控制设备自动控制这些地面设备的
̶ 车站是铁路网络中的节点， 连接相邻的一条或多条线路， 是列车交汇场所。
车站内作业车辆很多；
列车进入车站时，需经车站通 过、在站内停车上下旅客后再 发车、在站内更换机车等，作 业过程复杂。
1.车站联锁概述>车站
4
信号机
1.车站联锁概述>车站
道岔 列车占用
信号机
道岔和转辙机
保证车站作业安全、高效、有序进行非常重要 问题：如何保证车站作业安全、高效、有序进行？ 5
31
2.车站联锁原理>进路>进路类型
基本进路 ̶ 按照进路重要性，可分为： 变通进路
例：如下图， [1] X→5G列车进路：2条（5/7定位和5/7反位）。
将其中1条进路规定为基本进路（5/7在反位），则 另1条进路为变更进路（5/7在定位）。
这种变更进路称为平行变通进路 ；
XD
X
D3
D11
7
13 11
̶ 由车站联锁系统保证所有相互敌对的进路不能被同 时建立。
X D1 D3
3G
D2
D8
D4 S
D6
34
35
2.3 进路控制过程
2.车站联锁原理>进路控制过程
进路控制过程可分为进路建立和进路解锁两个过程。
̶ 进路建立阶段：
从值班员办理进路开始，到信号开放为止的过程； 需检查进路建立条件；需对进路上道岔进行锁闭；
作业执行情况
调度人员
车站调度子系统 （本站调度作业的管理）
操作人员 管理维护人员
车站联锁系统
（对车站地面设备控制， 车站作业的具体执行）
司机
（根据地面设备情况对机车运行 （车载控制系统） 控制，车站作业的具体执行）
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ10
1.车站联锁概述>车站作业控制
调度指挥中心
作业方式：
调度人员
①作业计划
̶ 站控方式：站内人员
锁闭进路
（确定进路能否选出？如能，确定道岔位置） （控制转辙机转换进路上道岔到规定的位置） （检查进路上道岔是否都转换到规定位置） （锁闭进路上道岔；封锁敌对进路）
车站联锁系统
杨扬
1
主要内容
1. 车站联锁概述 2. 车站联锁原理 3. 车站计算机联锁系统
2
1. 车站联锁概述
1.1车站 1.2车站作业 1.3车站作业控制 1.4车站联锁系统
3
1.1 车站
背景：
̶ 目前，全国铁路建设里程已 经超过8万公里，涉及车站数 超过5000个。
车压入 车离开
定位
转换
转换
四开
反位
联锁控制
锁闭状态
25
2.车站联锁原理>控制对象>道岔
̶ 道岔转换
道岔转换设备：
道岔和 转辙机
̶ 道岔转换通过道岔转换器（转辙机）来进行。
̶ 转辙机：直流ZD6、交流S700K、液压ZYJ7等；
̶ 一组道岔由一台或多台转辙机来转换。
道岔转换过程：
̶ 三个过程：解锁（空闲）转换锁闭。先解锁后 转换再锁闭，是所有道岔转换设备必须遵循的设计
进路。
例：D21→D3：复合调车进路，由D21→D5和 D5→D3两条基本进路构成。
尽头线 D3
D5
基本进路2
D39 39
19
基本进路1
41
编组场 D21
牵出线
复合调车进路
33
2.车站联锁原理>进路>敌对进路
敌对进路
̶ 站场内相互冲突，不能被同时建立的进路称为~。 ̶ 敌对进路有多种情况。
如，向同一股道接车的2条进路构成敌对进路。
D9
D13 21
5G S5
25
IIIG
SIII
3
1G
5
9 D7
15 17 23
SI
[2]对基本进路和变更进路的确定： 一般将对车站作业影响小的进路规定为基本进路， 其它进路为变通进路。
32
2.车站联锁原理>进路>进路类型
̶ 对调车进路，按照进路长短，可分为：
调车基本进路：由1架调车信号机防护。 复合调车进路：由两条或多条调车基本进路所构成的
̶ 解锁解锁阶段：
列车通过时，解除进路上多组道岔的锁闭。 解锁过程必须安全：不能提前解锁、错误解锁、该解锁
时不解锁。 36
进路建立：
̶ 包括几个子阶段：
2.车站联锁原理>进路控制过程>进路建立
操作 （确定进路的范围、列车进路还是调车进路）
选路/岔
车站 控制
道岔转换
系统 选排一致检查 执行
̶ 作业计划：**时间，**列车进站到**股道
̶ 在该时间到达前，通过车站联锁系统构建一条列车进入 站内该股道的路径（构建过程涉及严格的逻辑条件检查 以避免冲突、设备动作（如道岔转换））并锁闭；
̶ 路径建立完成后，通/告知列车和司机（信号开放）；
̶ 列车进站；
̶ 对路径上设备解除锁闭，以便其它作业的进行。
29
进路类型：
2.车站联锁原理>进路>进路类型
̶ 如按照作业性质，可分为：
接车进路（进站经由的路径）进站信号机防护 发车进路（出站所经由的路径）出站信号机 列车进路 通过进路（正线通过车站经由的路径） 转场进路（转场时经由的路径）
调车进路
X D1
1
1G
X1
S1
XII
IIG
D2 S
SII
24
X→IIG：接车进路；
控制作业执行； ̶ 遥控方式：
调度人员
②调度命令
站控
车站调度 子系统
遥控
由调度中心控制作
③办理命令
业执行。（如：京 津城际，胶济…）
特殊情况下可转为 站控。处理完后可 恢复为遥控。
操作人员 ④控制命令
车 站 联 锁 ⑤动作 系 统
管理维护人员
司机
车站11
作业执行（以列车进站为例）
1.车站联锁概述>车站作业控制
轨道电路：反映列车在站 内线路上的位置（占用/ 出清）。
信号机：确定列车能否在 站内运行；如：绿灯行红 灯停…
道岔和转辙机
信号机
̶ 室内设备——控制设备
控制室外设备按要求动作。
室内设备
15
车站联锁系统类型：
1.车站联锁概述>车站联锁系统
̶ 我国铁路车站多，使用着多种 类型车站信号控制系统。
D4
XII→S：发车进路
X→S ：通过进路（X和XII必须均开放允许灯光）； 30
2.车站联锁原理>进路>进路类型
调车进路
牵出进路 折返进路
调车进路由调车信号机防护！
例：将IIG上机车调到1G上？（为1G上货车安上机车）
X
D1
1
折返
1G
X1
S1
XII
IIG
D2
S
SII
24
牵出
D4
牵出进路：SII →D1； 折返进路：D1 →IG； 先牵出，后折返