袁飛軍，王圣根，王亞飛

鐵路信號系統(tǒng)聯(lián)鎖試驗的完整性至關重要，關系到日后鐵路的行車安全。信號聯(lián)鎖設備在工程項目開通前均需要進行聯(lián)鎖試驗，確認信號電路聯(lián)鎖關系的正確性和完整性。但是在現(xiàn)場進行聯(lián)鎖試驗時，往往會出現(xiàn)因聯(lián)鎖工程師業(yè)務水平有差異，又限于時間緊張而遺漏項目的情況。目前，還沒有一套成熟的系統(tǒng)可以替代工程師進行完整有效的檢測。

隨著計算機聯(lián)鎖技術的發(fā)展，國內(nèi)外相關人員在此領域進行了大量的研究［1-6］。近年來國鐵集團頒布的規(guī)范性文件和接口協(xié)議，要求所有聯(lián)鎖車站每年應進行1次室外設備單項試驗，并結合電務人員對聯(lián)鎖試驗的關注要素［7］，對繼電聯(lián)鎖車站每5年進行一次聯(lián)鎖進路試驗和檢查核對。為此，本文提出在信號集中監(jiān)測系統(tǒng)上，開發(fā)聯(lián)系試驗功能，以有效分析進路辦理過程，并將室外設備試驗表格導入到軟件分析功能中。試驗過程可在信號集中監(jiān)測系統(tǒng)上操作，發(fā)現(xiàn)信息不一致或沒按安全規(guī)則錯誤辦理進路時，會觸發(fā)軟件相關分析邏輯，并給出相應預報警提醒，可進一步提高聯(lián)鎖試驗的方便性和效率。

1 聯(lián)鎖試驗功能結構

鐵路信號集中監(jiān)測系統(tǒng)（CSM）是保證行車安全、加強信號設備結合部管理、監(jiān)測信號設備狀態(tài)、輔助故障處理、提高電務部門維護水平和維護效率的重要行車設備。在CSM系統(tǒng)基礎上新增的信號聯(lián)鎖試驗監(jiān)督功能是使用C++語言開發(fā)的功能模塊。在對既有CSM無任何影響的情況下，依托聯(lián)鎖接口、CTC接口、ZPW2000接口和列控接口，獲得接口基礎數(shù)據(jù)，通過站間通信，從鄰站獲取相關接口和監(jiān)測自采集數(shù)據(jù)。此外，在新增的聯(lián)鎖試驗功能模塊中，還增加了聯(lián)鎖進路表信息的解析，可實現(xiàn)站內(nèi)聯(lián)鎖、自閉區(qū)間聯(lián)鎖、站內(nèi)區(qū)間結合部聯(lián)鎖、跨站聯(lián)鎖等內(nèi)容的實時核對，并對核對結果進行預報警。同時在進路的統(tǒng)計報表中挖掘進路使用情況，給出維護建議，提高聯(lián)鎖試驗的效率。聯(lián)鎖試驗功能結構見圖1。

圖1中，報文分析主要是對包括本站與鄰站的聯(lián)鎖報文、列控報文、ZPW2000報文等進行解析，解析后的結構化報文將展示在CSM界面上；進路檢測主要是檢測進路中始終端按鈕信息，追蹤車輛行進方向，獲取進路開始時間、結束時間和進路走車過程相關狀態(tài)等信息。

圖1 聯(lián)鎖試驗功能結構

2 內(nèi)容分類

聯(lián)鎖試驗功能結構中描述了接口信息、鄰站信息、監(jiān)測自采集信息等，根據(jù)這些數(shù)據(jù)源信息和聯(lián)鎖試驗軟件功能的設計，將聯(lián)鎖試驗的內(nèi)容分為站內(nèi)聯(lián)鎖關系分析、自閉區(qū)間聯(lián)鎖關系分析、站內(nèi)區(qū)間結合部聯(lián)鎖分析、跨站數(shù)據(jù)分析、結合多系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析等，具體內(nèi)容分類見表1。

表1 聯(lián)鎖試驗內(nèi)容分類

3 軟件處理流程

軟件處理流程［8-9］見圖2，具體說明如下。

圖2 軟件處理流程

1）邏輯分析、聯(lián)鎖關系實時核對類Clogic啟用接口或自采集數(shù)據(jù)信息的分析流程。

2）數(shù)據(jù)信息按設備類型單獨建立實時訪問線程類Cvisitor。

3）Cvisitor在CthreadManager的驅動下開始不間斷地運行。

4）接口、自采集數(shù)據(jù)獲取類CdataBuffer是外部數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，包含相關接口和自采集的待分析數(shù)據(jù)。

5）Clogic根據(jù)獲取的數(shù)據(jù)做邏輯核對運算，滿足報警條件時，則給出核對結果，并放入核對結果存儲類Calarm中；不滿足報警條件，則認為是正常，無需報警。

6）Cadvise類可以根據(jù)核對分析出來的結果給出一定的建議。

3.1 報文分析軟件處理

聯(lián)鎖試驗功能程序運行后，程序內(nèi)部開始對本站及鄰站的聯(lián)鎖、列控、ZPW2000等報文進行解析，這個過程是通過CthreadManager驅動Cvisitor去到CdataBuffer獲得數(shù)據(jù)源，然后送入到Clogic中解析。

3.2 進路檢測軟件處理

聯(lián)鎖試驗功能程序運行后，程序內(nèi)部的按鈕檢測模塊對進路進行檢測。如果偵測到進路按鈕，則進入進路狀態(tài)判斷邏輯，同時按鈕檢測模塊需要對進路狀態(tài)進行追蹤，獲取進路開始時間、結束時間，以及進路走車過程等相關狀態(tài)信息。

3.3 站內(nèi)聯(lián)鎖關系判斷軟件處理

按鈕檢測模塊對進路進行檢測，如果偵測到進路按鈕，則進入進路狀態(tài)判斷邏輯，包括判斷信號機顯示狀態(tài)、道岔正反位、軌道區(qū)段的狀態(tài)、敵對信號狀態(tài)等4部分，如果其中某一個狀態(tài)錯誤，則將錯誤信息存儲到記錄表。這個邏輯判斷是在Clogic中完成，同時將分析的結果送入Calarm中存儲。另外，在Clogic中還支持自閉區(qū)間聯(lián)鎖關系、跨站數(shù)據(jù)分析。

4 試驗驗證

由于聯(lián)鎖試驗的內(nèi)容項較多，本文僅以道岔位置核對、聯(lián)鎖進路一致性比對為例進行分析驗證。

試驗環(huán)境是車站信號機械室，在對既有信號設備采集無任何影響的情況下，換裝嵌入聯(lián)鎖試驗功能的CSM軟件系統(tǒng)。CSM軟件系統(tǒng)仍然可實現(xiàn)電務部門要求的既有信號設備采集功能，當需要在“天窗”點內(nèi)進行聯(lián)鎖關系試驗時，可以通過一鍵觸發(fā)的方式，調(diào)用聯(lián)鎖試驗功能軟件來做試驗。

4.1 前提條件

1）在試點車站新增一臺工控機設備，用于運行信號集中監(jiān)測系統(tǒng)軟件和聯(lián)鎖試驗功能軟件。

2）所有設備的聯(lián)鎖關系都根據(jù)聯(lián)鎖表。站場圖工具能生成初步的聯(lián)鎖表，包含站內(nèi)和區(qū)間信息。信號集中監(jiān)測系統(tǒng)的配置工具應能讀取并編輯站場圖工具生成的聯(lián)鎖表，對不準確的地方進行人工修改。信號集中監(jiān)測站機軟件能調(diào)出聯(lián)鎖表，并能從站機軟件中以excel文檔格式導出。聯(lián)鎖表中的信息包含：設計圖紙中的站內(nèi)聯(lián)鎖關系、區(qū)間線路關系、線路方向、鄰站接口區(qū)段的信息（軌道、信號機）等。

4.2 道岔位置核對

1）按正常聯(lián)鎖關系，在站內(nèi)排出一條聯(lián)鎖進路：按壓始終端按鈕→進路鎖閉、信號開放→列車通過→進路按聯(lián)鎖規(guī)則依次解鎖。該過程符合聯(lián)鎖表，且直到進路解鎖，或列車進入股道停車期間沒有敵對進路建立，聯(lián)鎖關系正確，統(tǒng)計為1次正常。

2）在室外調(diào)整配線，先使進路中某組道岔的室內(nèi)和室外表示位置不一致，再按正常聯(lián)鎖關系在站內(nèi)排一條聯(lián)鎖進路，聯(lián)鎖試驗軟件功能邏輯應立即發(fā)出報警“所排的這條進路異?！?，并提示進路上某組道岔室內(nèi)和室外的表示位置不一致。統(tǒng)計為1次聯(lián)鎖關系異常。

4.3 聯(lián)鎖進路一致性比對

1）按上述方式在站內(nèi)排出一條聯(lián)鎖進路，核對后發(fā)現(xiàn)聯(lián)鎖與CTC、監(jiān)測自采集繼電器的開關量狀態(tài)一致，包含站內(nèi)的軌道、道岔、信號機。聯(lián)鎖進路一致性正常，統(tǒng)計為1次正常。

2）在室外調(diào)整監(jiān)測系統(tǒng)自采集配線，使自采集繼電器的開關量狀態(tài)與聯(lián)鎖不一致，此時再按正常聯(lián)鎖關系在站內(nèi)排一條聯(lián)鎖進路，則聯(lián)鎖試驗功能邏輯會立即發(fā)出報警“所排的這條進路一致性異?！?，并提示相關信號設備的監(jiān)測自采集繼電器的開關量狀態(tài)與聯(lián)鎖、CTC的對應狀態(tài)不一致。統(tǒng)計為1次聯(lián)鎖進路一致性異常。

驗證結果說明：基于信號集中監(jiān)測系統(tǒng)的聯(lián)鎖試驗方法具有可行性，在道岔位置狀態(tài)錯誤和聯(lián)鎖進路一致性異常時，能夠及時給出報警，便于提前發(fā)現(xiàn)隱患。鑒于相關接口子系統(tǒng)發(fā)送信息給聯(lián)鎖試驗功能模塊的時間可能存在差異，因此，在聯(lián)鎖試驗功能模塊中要做好時間校正，當前軟件設計的容忍誤差為3 s，后續(xù)在推廣應用中會根據(jù)工程項目實情做出適當調(diào)整。

5 結語

在信號集中監(jiān)測系統(tǒng)上增加聯(lián)鎖試驗功能，結合相關數(shù)據(jù)源，實現(xiàn)聯(lián)鎖關系核對，并對正常項和異常項進行統(tǒng)計分析。借助這種輔助手段，能大幅度降低人為干擾因素，提高聯(lián)鎖關系試驗的效率。

目前該功能已部署在南寧鐵路局南寧站和南寧東站，達到了聯(lián)鎖關系試驗的效果，可在構建鐵路信息化建設方面發(fā)揮作用。