姚宇峰 曲立艷

編組站SAM系統(tǒng)停車器自動控制功能的研究與設計

姚宇峰*曲立艷**

以編組站綜合自動化系統(tǒng)(SAM系統(tǒng))的應用為背景,首先介紹了SAM系統(tǒng)在停車器自動控制方面實現(xiàn)的功能,然后簡單描述了系統(tǒng)的層次架構,并著重介紹了停車器自動控制邏輯判斷流程,以及控制命令下達流程。最后介紹了SAM系統(tǒng)停車器自動控制功能的應用前景。

駝峰;尾部;停車器;自動控制;牽出作業(yè)

SAM系統(tǒng)停車器自動控制功能是根據(jù)作業(yè)需要通過室內(nèi)計算機控制系統(tǒng)對室外可控停車器進行控制。SAM系統(tǒng)采集編組站駝峰頭部和尾部信號數(shù)據(jù),再根據(jù)可控停車器動作的技術條件,由計算機自動對可控停車器發(fā)出制動或緩解命令,操控室外停車器設備。

1 功能設計

可控停車器常態(tài)為制動位,即無論駝峰頭部是否存在溜放作業(yè),只要尾部調(diào)機不進行牽出作業(yè)或越過停車器進行作業(yè),則停車器一直處于制動狀態(tài),實現(xiàn)駝峰頭部和尾部的隔離。當機車從駝峰尾部咽喉進入股道連掛、牽出作業(yè)或者進行其他需要越過停車器的作業(yè)時,相應股道的停車器自動轉換到緩解位置。其主要技術條件及功能如下。

1.SAM集中控制操作終端上設置“自動/手動”切換按鈕。手動模式時,系統(tǒng)停止自動命令的發(fā)送,停車器完全由人工操縱控制;自動模式時,系統(tǒng)根據(jù)尾部調(diào)車作業(yè)自動控制停車器的制動和緩解,此種狀態(tài)下手動也能優(yōu)先控制。

2.在自動模式下,向股道方向排列調(diào)車進路后,當機車或車列壓入規(guī)定的軌道區(qū)段時,SAM系統(tǒng)自動向該股道的停車器發(fā)出緩解命令。該動作觸發(fā)軌道區(qū)段可以根據(jù)停車器動作時間確定,以便車列到達停車器前,停車器緩解到位。

3.在自動模式下,當排列牽出股道的調(diào)車進路后,股道頭部信號機開放,機車或車列出清股道頭部信號機內(nèi)方第一區(qū)段,股道頭部信號機關閉后,則SAM系統(tǒng)自動向該股道停車器發(fā)出制動命令。

4.在自動模式下,當調(diào)車場頭部溜放車輛越出可控停車器,并逸溜至股道牽出調(diào)車信號機接近區(qū)段時,系統(tǒng)能自動發(fā)出報警信號。

5.在自動模式下,當停車器要點維修時,可將該股道停車器設置為封閉狀態(tài),計算機停止對該股道停車器自動控制,以防止計算機發(fā)出控制命令對維修人員造成傷害,但控制臺上可以人工操控。

2 系統(tǒng)架構

系統(tǒng)設備架構如圖1所示。SAM停車器自動控制功能主要通過三層架構實現(xiàn):過程控制層、通信接口層、集中控制層。

根據(jù)以上模型的建立與分析可知，當賣家選擇“標出稅額”的策略時，買家選擇“購買單件化妝品”的可能性較大；當賣家選擇“不標出稅額”的策略時，買家選擇“購買套裝化妝品”的可能性較大。又因為前者策略組合可使賣家獲得更大的收益，故可判斷賣家選擇“標出稅額”，買家選擇“購買單件化妝品”是對雙方都更為有利的策略。這一結論基本適用于需求彈性正常產(chǎn)品。基于此結論，提出以下建議。

1.過程控制層包括停車器控制系統(tǒng)、聯(lián)鎖控制系統(tǒng)、駝峰控制系統(tǒng)。聯(lián)鎖控制系統(tǒng)提供調(diào)車場尾部的站場實時動態(tài);駝峰控制系統(tǒng)提供調(diào)車場頭部的站場實時動態(tài)以及駝峰溜放狀態(tài);停車器控制系統(tǒng)提供調(diào)車場尾部停車器的實時狀態(tài),并且在收到通信接口層下達的控制命令后,對尾部的停車器執(zhí)行相應的動作。

圖1 駝峰控制系統(tǒng)設備架構圖

2.通信接口層包括停車器通信站機、駝峰通信站機、聯(lián)鎖通信站機。該層主要負責編碼上傳過程控制層上傳的站場設備狀態(tài)、譯碼下達自動控制層下達的控制命令。

3.集中控制層由集中操作終端、自動控制服務器組成。自動控制服務器通過通信接口層上傳的駝峰頭部作業(yè)的實時動態(tài)、駝峰尾部信號設備的實時動態(tài),以及尾部停車器的實時動態(tài)等信息,進行運算處理,并把運算的結果轉換為控制指令,下達給通信接口層,再由通信接口層編碼下達給停車器控制系統(tǒng)。自動控制層還提供了集中操作終端作為人機交互的界面,以便于作業(yè)人員手動干預。

3 關鍵算法

3.1 自動控制處理流程

SAM系統(tǒng)自動控制服務器負責分析駝峰頭部、尾部的站場作業(yè)動態(tài),推理判斷尾部停車器的動作類型以及動作時機。分析的依據(jù)包括調(diào)車作業(yè)進路的排列狀態(tài)、駝峰頭部溜放的狀態(tài)、車列走行的位置、停車器的狀態(tài)等。自動控制邏輯流程如圖2所示。

3.2 控制命令下達流程

SAM系統(tǒng)集中操作終端及自動控制服務器下達停車器控制命令后,SAM系統(tǒng)通信站機進行校驗、轉義并編碼為停車器控制系統(tǒng)識別的數(shù)據(jù)幀,然后再下達給停車器控制系統(tǒng)?？刂泼钕逻_流程如圖3所示。

4 人機接口

SAM系統(tǒng)操控界面以彩色光帶、圖形符號的形式,動態(tài)實時地顯示駝峰場和編尾場道岔、信號機、軌道電路等站場設備的狀態(tài),以及停車器制動、緩解的狀態(tài),使調(diào)度人員實時掌握站場全局作業(yè)狀態(tài),并且可以通過運用鼠標操控停車器,進行必要的人工干預。操控命令如下。

圖2 自動控制邏輯流程圖

圖3 控制命令下達流程圖

1.停車器同步制動控制:現(xiàn)場作業(yè)在確定需要制動某股道的所有停車器及防溜器時,通過SAM系統(tǒng)操控界面下達此命令。

2.停車器同步緩解控制:現(xiàn)場作業(yè)在確定需要緩解某股道的所有停車器及防溜器時,通過SAM系統(tǒng)操控界面下達此命令。

3.停車器單臺制動控制:現(xiàn)場作業(yè)在確定需要制動某臺停車器時,通過SAM系統(tǒng)操控界面下達此命令。

4.停車器單臺緩解控制:現(xiàn)場作業(yè)在確定需要緩解某臺停車器時,通過SAM系統(tǒng)操控界面下達此命令。

5.停車器鎖閉控制:現(xiàn)場作業(yè)在確定需要鎖閉某股道停車器時,通過SAM系統(tǒng)操作界面下達此命令。某股道停車器鎖閉后,SAM系統(tǒng)不再自動控制該股道停車器,但可以人工操控該股道停車器。

6.停車器解鎖控制:現(xiàn)場作業(yè)在確定需要某股道停車器退出鎖閉狀態(tài)時,通過SAM系統(tǒng)操作界面下達此命令,此后該股道恢復自動控制。

7.復位:現(xiàn)場作業(yè)在確定需要解除報警時,通過SAM系統(tǒng)操作界面下達此命令。

5 特殊情況

1.當車列進入股道后,從駝峰場牽出不再返回尾部調(diào)車區(qū),這時需要對該股道停車器人工設置為制動位。

2.車列不以進路方式進入股道,或車列闖藍燈進入股道,車列駛入股道前,需要人工設置停車器于緩解位置。

3.當排列向股道的調(diào)車進路,但車列未完全進入股道而原路牽出后,需要人工設置停車器于制動位置。

4.排列了向股道的調(diào)車進路后,但車列并不需要進入股道作業(yè)。為防止股道停車器緩解,影響駝峰頭部溜放作業(yè)(隔離頭部和尾部),可人工封閉停車器,使停車器保持在制動位置。

6 結語與展望

目前全路絕大部分編組站尾部調(diào)車系統(tǒng)已實現(xiàn)集中控制,其中路網(wǎng)性及區(qū)域性編組站大都實現(xiàn)了計算機聯(lián)鎖控制,與此同時,SAM系統(tǒng)停車器自動控制功能的研究也取得了良好的效果,該系統(tǒng)可以實現(xiàn)編組站尾部停車防溜自動化,提高尾部作業(yè)效率,保證調(diào)車安全,杜絕人身傷亡,實現(xiàn)頭尾能力匹配,滿足了鐵路編組站自動化的發(fā)展要求。

Synthetic Automation ofMarshalling yard(SAM system)is the application background of this article.Firstof all,article introduced the SAM system in the park to achieve automatic control functions. Then describe the hierarchical structure of the system.And introduced the automatic parking control logic to determine the process flow and process control commands issued.Finally,article introduced automatic parking control function application prospects of the SAM system.

Hump;Tail;Stopping;Automatic control;Pull-out operation

*中國鐵道科學研究院通信信號研究所助理研究員,100081北京

**北京交大微聯(lián)科技有限公司 工程師,100044 北京

2011-01-21

(責任編輯:張 利)