丁忠鋒 劉 波

(交控科技股份有限公司，100070，北京//第一作者，工程師)

為保證列車運行和旅客人身安全，列車進入站臺停穩(wěn)后，車門與屏蔽門聯動控制，實現了車門與屏蔽門自動同時開啟和關閉。信號系統(tǒng)與站臺屏蔽門(PSD)系統(tǒng)聯動控制技術是指車載信號設備與地面信號設備建立車地無線通信，在判斷列車進入停車區(qū)域且停穩(wěn)、車門和屏蔽門正常、聯鎖關系正確等條件滿足后，指令發(fā)送給車門控制系統(tǒng)，同時發(fā)送給車站計算機聯鎖(CI)系統(tǒng)；CI系統(tǒng)收到該指令后驅動屏蔽門開門或關門繼電器，屏蔽門系統(tǒng)根據采集到的繼電器狀態(tài)控制屏蔽門開關，從而實現車門與屏蔽門開關門聯動作業(yè)。然而，當有部分車門或屏蔽門故障時，全部車門和屏蔽門無法開關，聯動作業(yè)失效，延誤乘客乘車，影響列車運行效率。隨著全自動無人駕駛技術的推廣，這種聯動控制技術問題顯得尤為突出，甚至存在安全隱患。

1 系統(tǒng)設計

針對現有技術中存在的缺陷，車載信號設備(VOBC)通過與列車監(jiān)控管理系統(tǒng)(TCMS)接口獲取每個車門狀態(tài)信息，以及CI系統(tǒng)通過與PSD系統(tǒng)通信獲取每個屏蔽門狀態(tài)。當某個車門或屏蔽門出現故障時，隔離故障點，使其余車門和屏蔽門正常開啟和關閉。同時，結合車內廣播、站臺報警等方式及時提示乘客，減少乘客延誤時間，從而提高列車運行效率，保障乘客乘車安全。圖1為信號系統(tǒng)與屏蔽門系統(tǒng)故障對位隔離設計示意圖。

圖1 信號系統(tǒng)與屏蔽門系統(tǒng)故障對位隔離設計示意圖

具體設計如下：

(1)當車門發(fā)生故障時，VOBC接收TCMS發(fā)送的車門故障信息，根據車門故障信息確定對應需要隔離的屏蔽門，并經過待進站所屬CI系統(tǒng)轉發(fā)，向PSD系統(tǒng)發(fā)送隔離屏蔽門信息；在列車進站后，PSD系統(tǒng)根據隔離屏蔽門信息不開放與列車故障車門對應的屏蔽門，以實現列車某個車門故障時，將其對位的那個屏蔽門隔離。

(2)在屏蔽門發(fā)生故障時，PSD系統(tǒng)經過本站臺CI系統(tǒng)轉發(fā)，向待進站的VOBC發(fā)送屏蔽門故障信息，VOBC根據屏蔽門故障信息確定隔離車門信息，并將隔離車門信息發(fā)送至TCMS;在列車進站后，TCMS根據隔離車門信息控制與故障屏蔽門對應的車門不開放，以實現具體某個屏蔽門故障時，將其對位的那個車門隔離。

(3)為使乘客有序上下車，當車門故障時，TCMS點亮故障車門的故障指示燈，并通過車內廣播通知乘客，PSD系統(tǒng)點亮與列車故障車門對應的屏蔽門的故障指示燈，并通過站臺廣播通知乘客。

(4)VOBC在接收車門故障信息時，向調度中心行車綜合自動化系統(tǒng)(TIAS)發(fā)送故障報警，PSD系統(tǒng)在將屏蔽門故障信息發(fā)送至本站所屬CI時，向調度中心TIAS發(fā)送故障報警。

2 系統(tǒng)實現

2.1 VOBC對外接口實現

在既有車門與屏蔽門聯動控制基礎上，TCMS向VOBC發(fā)送信息中增加每個車門狀態(tài)信息，CI向VOBC發(fā)送信息中增加屏蔽門狀態(tài)信息，VOBC向TCMS和CI發(fā)送的信息中增加對位隔離指令，VOBC向TIAS發(fā)送的信息中增加車門故障隔離信息，CI向TIAS發(fā)送的信息中增加屏蔽門故障隔離信息。

系統(tǒng)為每個VOBC分配全局惟一的ID(標識)，為每個CI分配全局惟一的ID。每個CI根據聯鎖集中站的管轄區(qū)域規(guī)定管理幾個站臺，以側式站臺和島式站臺為例定義屏蔽門編號，如圖2和圖3所示。

圖2 側式站臺屏蔽門編號方式示意圖

圖3 島式站臺屏蔽門編號方式示意圖

列車出清上一個站臺且移動授權滿足進站時，VOBC與下一個聯鎖集中站建立通信，并把當前CI注銷，將下一站車門隔離信息發(fā)送給CI，同時向CI查詢屏蔽門隔離信息。

2.2 CI系統(tǒng)與PSD接口實現

CI與PSD除硬線接口外，增加以太網通信接口。CI向PSD發(fā)送車門隔離信息，PSD向CI發(fā)送屏蔽門狀態(tài)信息。為PSD接入信號系統(tǒng)安全網增設網關計算機FEP(前端處理器)，FEP雙機熱備，主機發(fā)送數據。FEP與PSD相互之間發(fā)送主備狀態(tài)信息，如圖4所示。

圖4 CI與PSD系統(tǒng)連接示意圖

CI系統(tǒng)周期性每隔300 ms，向PSD發(fā)送車門信息，PSD系統(tǒng)如果連續(xù)2.4 s都接收不到CI的車門信息，則認為PSD與CI通信中斷。PSD系統(tǒng)周期性每隔500 ms向CI系統(tǒng)發(fā)送屏蔽門的狀態(tài)信息，如果CI系統(tǒng)連續(xù)4 s沒有收到PSD的屏蔽門信息，則認為CI系統(tǒng)與PSD通信中斷。

CI系統(tǒng)與PSD系統(tǒng)通信故障后，CI認為屏蔽門全部故障，將故障狀態(tài)發(fā)送至VOBC;同理,PSD認為車門信息全部故障。

信息傳遞異常處理：如果PSD收到硬線開門指令有效，而網絡通信收到對應車門故障隔離信息，執(zhí)行開門指令；如果PSD收到硬線關門指令有效，網絡通信收到對應車門故障隔離信息，不執(zhí)行關門指令。應用層采用RSSP-1(Railway Signaling Safety Protocol-Ⅰ)安全通信協議，以確保系統(tǒng)間信息傳輸安全可靠。

此方案已成功應用在北京市燕房線全自動無人駕駛系統(tǒng)中，具有推廣意義。