樊軍艷

（南京恩瑞特實(shí)業(yè)有限公司，南京 211106）

0 引言

信號(hào)系統(tǒng)是線路實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)無(wú)人駕駛的關(guān)鍵核心技術(shù)支撐，肩負(fù)著保證行車(chē)營(yíng)運(yùn)安全的使命[1]。相較于有人值守系統(tǒng)而言，無(wú)人駕駛信號(hào)系統(tǒng)須考慮包括運(yùn)維人員在內(nèi)的軌旁作業(yè)人員進(jìn)入軌行區(qū)作業(yè)或排故的場(chǎng)景，在系統(tǒng)技術(shù)層面提供安全防護(hù)措施。本文對(duì)典型站場(chǎng)進(jìn)行分析，將包括站臺(tái)區(qū)域在內(nèi)的軌行區(qū)劃分成合理的控制區(qū)域，通過(guò)設(shè)置工作人員防護(hù)開(kāi)關(guān)（staff protecting key switch，以下簡(jiǎn)稱“SPKS”）實(shí)現(xiàn)對(duì)特定區(qū)域的封閉。

1 控制區(qū)域劃分與設(shè)置

SPKS控制區(qū)域劃分應(yīng)遵循以下原則：

（1）單個(gè)控制區(qū)域在激活狀態(tài)下對(duì)線路運(yùn)行效率的不良影響盡量小。

（2）所設(shè)SPKS控制區(qū)域全部激活時(shí)應(yīng)能對(duì)線路區(qū)域全覆蓋。

（3）線路某一區(qū)域需要被SPKS防護(hù)時(shí)應(yīng)盡量保證有兩處SPKS設(shè)置可實(shí)現(xiàn)對(duì)該區(qū)域的封鎖。特殊情況下考慮效率及就近控制原則做簡(jiǎn)化處理。

基于上述原則，下面提供三種典型站場(chǎng)的SPKS控制區(qū)域劃分設(shè)置：

（1）無(wú)岔站及區(qū)間SPKS區(qū)域設(shè)置

以區(qū)間邊界為基準(zhǔn)，該站SPKS防護(hù)區(qū)域覆蓋至本站所管轄的區(qū)間邊界處，上行方向與下行方向各自設(shè)置SPKS控制開(kāi)關(guān)，控制電路相互獨(dú)立。但無(wú)論上行方向SPKS還是上行方向SPKS，當(dāng)其被激活時(shí)，當(dāng)前控制區(qū)域均包含站臺(tái)區(qū)段，也即SPKS在上下行控制相互獨(dú)立的基礎(chǔ)上，其對(duì)站臺(tái)區(qū)域的防護(hù)作用是重疊的。當(dāng)任一區(qū)間發(fā)生異常情況需要人工介入現(xiàn)場(chǎng)處置時(shí)，該區(qū)域?qū)?yīng)的SPKS將被運(yùn)營(yíng)管理方安排激活，該區(qū)域所屬的車(chē)站其站臺(tái)區(qū)域也將處于防護(hù)之中。具體設(shè)置如下圖1所示：

（2）一般有岔站及區(qū)間SPKS區(qū)域設(shè)置

有岔站及區(qū)間SPKS區(qū)域設(shè)置基本與無(wú)岔站及區(qū)間的設(shè)置方法相同，重點(diǎn)關(guān)注岔區(qū)的劃分問(wèn)題，以單渡線有岔區(qū)為例設(shè)置，具體如下圖2所示：

圖2 一般有岔站及區(qū)間SPKS區(qū)域設(shè)置

圖2中的渡線道岔為單動(dòng)道岔，D0101所在的道岔區(qū)段GD0105劃歸SPKS0103控制，D0102所在的道岔區(qū)段GD0106劃歸SPKS0104控制。這樣設(shè)置的理由是為了提高行車(chē)效率，若其中一個(gè)岔區(qū)因故被封閉時(shí)，另一個(gè)岔區(qū)有正常使用的可能性。若故障區(qū)域剛好處于渡線上，則應(yīng)由運(yùn)營(yíng)管理方視情況而定是否需要同時(shí)啟用SPKS0103和SPKS0104防護(hù)整個(gè)岔區(qū)從而確保安全。

（3）設(shè)有存車(chē)線的有岔站及區(qū)間SPKS區(qū)域設(shè)置

當(dāng)兩條存車(chē)線分屬不同的SPKS控制，當(dāng)僅有一條存車(chē)線所涉區(qū)域被封閉時(shí)，另一存車(chē)線有正常使用的可能性。

2 接口設(shè)計(jì)

2.1 與ATS（Automatic Train supervision 列車(chē)自動(dòng)監(jiān)控）子系統(tǒng)接口設(shè)計(jì)

當(dāng)SPKS防護(hù)開(kāi)關(guān)被激活時(shí)，聯(lián)鎖子系統(tǒng)將SPKS狀態(tài)信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口傳輸給ATS子系統(tǒng)，ATS子系統(tǒng)的人機(jī)交互界面上應(yīng)清晰、明確地顯示相應(yīng)的防護(hù)區(qū)域[2]。當(dāng)SPKS防護(hù)開(kāi)關(guān)恢復(fù)常態(tài)后處于未激活狀態(tài)時(shí)，ATS子系統(tǒng)根據(jù)聯(lián)鎖子系統(tǒng)所傳的SPKS開(kāi)關(guān)狀態(tài)信息而取消SPKS控制區(qū)域顯示。值得注意的是，SPKS防護(hù)開(kāi)關(guān)的啟用不需要ATS確認(rèn)。

2.2 與聯(lián)鎖子系統(tǒng)接口設(shè)計(jì)

SPKS防護(hù)開(kāi)關(guān)的狀態(tài)采用繼電器電路實(shí)現(xiàn)，一般可選JWXC-1700繼電器。SPKS開(kāi)關(guān)未啟用時(shí)，SPKS繼電器勵(lì)磁吸起，聯(lián)鎖采集此信息發(fā)送至ATS，ATS終端顯示SPKS開(kāi)關(guān)未啟用的狀態(tài)。同時(shí)，將在車(chē)控室使用指示燈電路以實(shí)現(xiàn)SPKS防護(hù)開(kāi)關(guān)工作狀態(tài)的顯示。SPKS開(kāi)關(guān)啟用時(shí)，SPKS繼電器失磁落下，聯(lián)鎖采集此信息發(fā)送至ATS，ATS終端顯示SPKS開(kāi)關(guān)所防護(hù)的區(qū)域。同時(shí)，車(chē)控室的SPKS防護(hù)開(kāi)關(guān)啟用狀態(tài)所對(duì)應(yīng)的指示燈將被點(diǎn)亮。

進(jìn)路設(shè)置或進(jìn)路解鎖機(jī)制不受SPKS防護(hù)開(kāi)關(guān)啟用的影響。不針對(duì)SPKS設(shè)置重復(fù)鎖閉功能，即當(dāng)SPKS 防護(hù)開(kāi)關(guān)恢復(fù)到常態(tài)時(shí)，相關(guān)信號(hào)根據(jù)進(jìn)路條件恢復(fù)到開(kāi)放信號(hào)。這里的“相關(guān)信號(hào)”指的是所有SPKS 防護(hù)區(qū)域內(nèi)，以及有進(jìn)路在防護(hù)區(qū)域內(nèi)的信號(hào)機(jī)，調(diào)車(chē)信號(hào)和列車(chē)信號(hào)均適用該原則。

SPKS 防護(hù)開(kāi)關(guān)啟用時(shí)，道岔不會(huì)因此被鎖定，即如果沒(méi)有其他的命令（如進(jìn)路、封鎖等）使道岔鎖閉在特定位置，則道岔可以轉(zhuǎn)動(dòng)。

2.3 與ATP（Automatic Train protection列車(chē)自動(dòng)防護(hù)）子系統(tǒng)接口設(shè)計(jì)

SPKS開(kāi)關(guān)未啟用時(shí)，SPKS繼電器勵(lì)磁吸起，聯(lián)鎖采集此信息發(fā)送至ATP，ATP將控制列車(chē)正常行駛。SPKS開(kāi)關(guān)啟用時(shí)，SPKS繼電器失磁落下，聯(lián)鎖采集此信息發(fā)送至ATP，ATP將控制列車(chē)停在防護(hù)區(qū)域之外，或使正在防護(hù)區(qū)域內(nèi)行駛的列車(chē)產(chǎn)生緊急制動(dòng)。已停在防護(hù)區(qū)域內(nèi)的列車(chē)應(yīng)保持靜止。

3 SPKS故障處置設(shè)計(jì)

SPKS人員防護(hù)開(kāi)關(guān)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)符合故障—安全原則，常態(tài)時(shí)處于非啟用狀態(tài)，當(dāng)其自身裝置發(fā)生故障時(shí)導(dǎo)向安全側(cè)，即對(duì)于信號(hào)系統(tǒng)而言，相當(dāng)于SPKS防護(hù)系統(tǒng)處于啟用狀態(tài)，但SPKS防護(hù)開(kāi)關(guān)相應(yīng)的工作狀態(tài)指示燈應(yīng)點(diǎn)亮。SPKS故障處置在技術(shù)條件支撐上以及運(yùn)營(yíng)人員操作上均應(yīng)滿足以下基本流程：

（1）SPKS防護(hù)開(kāi)關(guān)發(fā)生故障，各級(jí)ATS子系統(tǒng)操作終端上相應(yīng)的防護(hù)區(qū)域應(yīng)顯示SPKS啟用圖示。

（2）設(shè)置于車(chē)控制以及應(yīng)急處置室等軌旁相關(guān)地點(diǎn)的SPKS防護(hù)開(kāi)關(guān)工作狀態(tài)指示燈應(yīng)顯示故障狀態(tài)，顯示燈顏色應(yīng)采用慣例警示色——紅色。

（3）故障SPKS所管控的區(qū)域內(nèi)運(yùn)行列車(chē)產(chǎn)生緊急制動(dòng)，原處于停止?fàn)顟B(tài)的列車(chē)保持靜止?fàn)顟B(tài)，故障區(qū)域以外但故障區(qū)域關(guān)聯(lián)進(jìn)路內(nèi)列車(chē)產(chǎn)生緊急制動(dòng)并停止在故障區(qū)域之外。

（4）運(yùn)營(yíng)單位站控管理人員應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查SPKS防護(hù)開(kāi)關(guān)狀態(tài)，初步排查故障，視情況安排搶修。

（5）若故障無(wú)法及時(shí)恢復(fù)，應(yīng)由中央調(diào)度統(tǒng)一調(diào)配，安排多職能隊(duì)員登乘迫停列車(chē)，以人工限制模式駕駛列車(chē)駛離故障區(qū)域。

4 結(jié)語(yǔ)

本文主要提出了SPKS防護(hù)區(qū)域設(shè)置的若干原則，舉例給出了三種典型站場(chǎng)的SPKS防護(hù)區(qū)域設(shè)置方法，并介紹了SPKS防護(hù)開(kāi)關(guān)與聯(lián)鎖、ATS、ATP各子系統(tǒng)之間的關(guān)鍵接口設(shè)計(jì)與工作原理。這些設(shè)計(jì)具有普遍代表性，全自動(dòng)運(yùn)行線路的正線、車(chē)輛段、停車(chē)場(chǎng)、試車(chē)線以及與其他線路的聯(lián)絡(luò)線均可納入防護(hù)區(qū)域設(shè)計(jì)，可為全自動(dòng)無(wú)人駕駛項(xiàng)目信號(hào)系統(tǒng)工程SPKS設(shè)計(jì)、場(chǎng)景設(shè)置與測(cè)試提供廣泛參考。同時(shí)，本文所提出的SPKS防護(hù)區(qū)域設(shè)置方法還可為城軌建設(shè)與運(yùn)營(yíng)單位撰寫(xiě)用戶需求、設(shè)定運(yùn)營(yíng)管理規(guī)章制度提供參考。