摘 要：為保證地鐵線路高安全性、高可靠性、高效運營，地鐵項目采用進(jìn)路辦理方式（信號機(jī)至信號機(jī)的進(jìn)路方式，即所有沿線路方向相鄰的兩架同方向信號機(jī)之間的進(jìn)路）越來越多，早期使用站內(nèi)進(jìn)路和區(qū)間自動信號的方式越來越少，因此相鄰聯(lián)鎖區(qū)跨站進(jìn)路功能的可靠實現(xiàn)顯得尤為重要。

關(guān)鍵詞：聯(lián)鎖;跨站進(jìn)路;進(jìn)路搶辦;無效動岔;通信中斷

中圖分類號：U284 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2024）30-0144-04

Abstract： In order to ensure high safety， high reliability and efficient operation of subway lines， subway projects adopt route processing methods （annunciator to annunciator route method， that is， route between all two adjacent annunciators in the same direction along the line direction） more and more roads， and there were fewer and fewer ways to use in-station routes and inter-section automatic signals in the early days， so the reliable realization of cross-station route functions in adjacent interlocking areas is particularly important.

Keywords： interlocking; cross-site route; route scrambling; invalid switch; communication interruption

跨站進(jìn)路是進(jìn)路始端在本站，但是進(jìn)路范圍包含鄰站區(qū)段的進(jìn)路。其功能的實現(xiàn)需要和鄰站互傳區(qū)段信息、進(jìn)路辦理信息、敵對進(jìn)路信息、站臺緊急關(guān)閉和屏蔽門信息、區(qū)段封鎖和SPKS等信息，以此實現(xiàn)進(jìn)路辦理、信號開放和進(jìn)路解鎖對鄰站條件的檢查。由于道岔受所屬集中聯(lián)鎖區(qū)控制，即本站不能對相鄰聯(lián)鎖區(qū)的道岔設(shè)備進(jìn)行控制，故跨站進(jìn)路鄰站區(qū)域內(nèi)不包含道岔設(shè)備，下文跨站進(jìn)路功能實現(xiàn)也是基于跨站進(jìn)路鄰站區(qū)域不包含道岔設(shè)備的前提來討論的?？缯具M(jìn)路本站聯(lián)鎖功能實現(xiàn)不再贅述。

早期的地鐵項目設(shè)計借鑒了國有鐵路的車站和區(qū)間的設(shè)計方法，車站信號機(jī)分為進(jìn)路信號機(jī)和區(qū)間信號機(jī)，進(jìn)路信號機(jī)可實現(xiàn)站內(nèi)進(jìn)路控制，區(qū)間信號機(jī)可靜態(tài)檢查防護(hù)區(qū)域內(nèi)的區(qū)段空閑、敵對進(jìn)路未建立、站臺緊急關(guān)閉未激活和屏蔽門關(guān)閉且鎖閉等條件（包括鄰站條件），條件滿足則開放，條件不滿足則關(guān)閉。雖然通過區(qū)間信號檢查鄰站條件的方法站間傳遞信息比跨站進(jìn)路少，但卻無法做到跨站進(jìn)路的精準(zhǔn)控制（如區(qū)間信號一般無法實現(xiàn)反向運行，若要提供反向運行功能可能還需增加改方等輔助邏輯），無法滿足高效運營、精細(xì)化管理的需求，故新建地鐵項目一般采用進(jìn)路辦理方式。

1 跨站進(jìn)路功能的實現(xiàn)

1.1 跨站進(jìn)路的定義

跨站進(jìn)路功能實現(xiàn)前，需先對跨站進(jìn)路始終端進(jìn)行定義，以便接收上位機(jī)下發(fā)的進(jìn)路辦理命令。始端為至鄰站方向最后一架同向信號機(jī)，終端一般為始端至本站邊界最后一架反向信號機(jī)，若沒有合適的信號機(jī)做終端則需設(shè)置虛擬終端。如圖1所示，X0102為跨站進(jìn)路始端，S0104為跨站進(jìn)路終端，該跨站進(jìn)路范圍為從信號機(jī)X0102至X0204。信號機(jī)X0105作為跨站進(jìn)路始端，但是并沒有合適的反向信號機(jī)，故設(shè)置一虛擬信號機(jī)AXRZ作為終端，其進(jìn)路范圍為從信號機(jī)X0105至X0203。同理，以信號機(jī)S0202、S0201為始端的跨站進(jìn)路也需設(shè)置虛擬信號機(jī)BSLZ、BXLZ作為進(jìn)路終端。

1.2 跨站進(jìn)路的辦理

1.2.1 跨站敵對條件檢查

跨站進(jìn)路辦理須檢查鄰站進(jìn)路范圍內(nèi)迎面敵對進(jìn)路未建立。鄰站可通過遞歸的方法由遠(yuǎn)及近將鄰站進(jìn)路部分迎面鎖閉狀態(tài)運算在邊界區(qū)段并送本站檢查。如圖1所示，跨站進(jìn)路X0102—S0104辦理須檢查鄰站區(qū)段WG0202、WG0204沒有迎面敵對鎖閉狀態(tài)，WG0204檢查本身沒有上行方向鎖閉狀態(tài)→WG0202檢查本身沒有上行方向鎖閉狀態(tài)且WG0204沒有上行方向鎖閉狀態(tài)→本站W(wǎng)G0106接收到鄰站沒有迎面鎖閉狀態(tài)，證明沒有已經(jīng)辦理的迎面敵對進(jìn)路，跨站進(jìn)路初步滿足辦理條件?？缯具M(jìn)路S0202—BSLZ和小進(jìn)路S0206—X0204則須檢查跨站進(jìn)路X0102—S0104進(jìn)路范圍內(nèi)沒有迎面鎖閉狀態(tài)。

上述敵對進(jìn)路檢查方法對于引導(dǎo)進(jìn)路同樣適用。

跨站進(jìn)路鄰站部分區(qū)段封鎖狀態(tài)也可參照迎面敵對的處理方法進(jìn)行檢查。

跨站進(jìn)路鄰站部分區(qū)段占用狀態(tài)、防淹門打開且鎖閉狀態(tài)、防淹門關(guān)門命令激活狀態(tài)、SPKS激活狀態(tài)等也需要傳遞至本站按需進(jìn)行檢查。

1.2.2 跨站敵對進(jìn)路搶辦卡控

跨站進(jìn)路辦理時需實時檢查握手信息，證明通道正常。初始狀態(tài)本站和鄰站之間未辦理敵對進(jìn)路，如圖1所示，以A站跨站進(jìn)路X0102—S0104為例。

本站下發(fā)跨站進(jìn)路辦理命令，S0104終端按鈕命令傳遞給鄰站。

鄰站收到S0104終端按鈕命令且檢查到?jīng)]有辦理至本站的跨站進(jìn)路（BSLZ終端按鈕未按下），告知本站。

本站收到鄰站的告知信息，并作為跨站進(jìn)路辦理的必要條件參與運算。

以上的握手信息也可理解為進(jìn)路辦理請求和允許信息，可卡控下文跨站進(jìn)路一對一的進(jìn)路搶辦。

跨站敵對進(jìn)路搶辦，即相鄰站間沒有辦理敵對進(jìn)路都具備辦理進(jìn)路條件時，若鄰站敵對進(jìn)路辦理時，本站與之?dāng)硨Φ倪M(jìn)路將無法建立。主要通過互傳敵對進(jìn)路的終端命令并作為進(jìn)路辦理檢查條件來實現(xiàn)。

跨站進(jìn)路一對一敵對搶辦卡控。如圖2所示，跨站進(jìn)路X0102—S0104和S0204—X0202互為敵對進(jìn)路且鄰站敵對進(jìn)路都只有一條，該場景下2條進(jìn)路的辦理都需要檢查迎面敵對進(jìn)路終端命令未執(zhí)行，只要一方終端命令先執(zhí)行成功，則迎面敵對進(jìn)路不能辦理。

跨站進(jìn)路一對多敵對搶辦卡控。如圖2所示，B站跨站進(jìn)路S0203—X0201進(jìn)路將鎖閉至A站W(wǎng)G0103，與之?dāng)硨Φ倪M(jìn)路有X0102—S0103、X0101—S0103和X0105—AXRZ，X0201終端命令執(zhí)行應(yīng)同時檢查鄰站的兩個敵對進(jìn)路的終端S0103和AXRZ終點命令未執(zhí)行。此時可將A站多個終端命令打包，通過近端的敵對進(jìn)路終端AXRZ傳遞給B站，B站可實現(xiàn)一次性卡控A站多條進(jìn)路的搶辦。如X0102—S0103、X0101—S0103和X0105—AXRZ的終端命令可組合在進(jìn)路X0105—AXRZ的終端命令中作為一個組合終端命令傳遞給B站，同時可以減少站間傳遞碼位數(shù)量。A站遠(yuǎn)端敵對進(jìn)路X0102—S0103、X0101—S0103可通過檢查近端敵對進(jìn)路X0105—AXRZ終端條件來判斷B站是否正在辦理敵對進(jìn)路。

跨站進(jìn)路多對多敵對卡控。如圖1所示，A站進(jìn)路X0101—S0103、X0105—AXRZ和B站進(jìn)路S0201—BXLZ敵對，B站進(jìn)路S0205—X0203、S0201—BXLZ和A站進(jìn)路X0105—AXRZ敵對，如果按照敵對進(jìn)路一對多終端命令打包傳遞，則2條遠(yuǎn)端的進(jìn)路X0101—S0103和S0205—X0203就會錯誤卡控敵對進(jìn)路。此場景下，2條遠(yuǎn)端的小進(jìn)路終端命令狀態(tài)須單獨傳遞，跨站進(jìn)路終端分別檢查鄰站多條敵對進(jìn)路終端命令狀態(tài)，2條遠(yuǎn)端的小進(jìn)路仍可通過檢查近端的終端狀態(tài)來作為進(jìn)路辦理條件，即跨站進(jìn)路X0105—AXRZ辦理時終端須檢查鄰站敵對進(jìn)路終端BXLZ、X0203終端命令未執(zhí)行，跨站進(jìn)路S0201—BXLZ辦理時須檢查敵對進(jìn)路終端S0103、AXRZ終端命令未執(zhí)行;遠(yuǎn)端小進(jìn)路X0102—S0103和X0101—S0103進(jìn)路辦理須檢查鄰站敵對進(jìn)路終端BXLZ終端命令未執(zhí)行，S0205—X0203進(jìn)路辦理須檢查敵對進(jìn)路終端AXRZ終端命令未執(zhí)行。

1.2.3 跨站進(jìn)路的鎖閉

跨站進(jìn)路檢查本站和鄰站進(jìn)路辦理條件都滿足后進(jìn)行進(jìn)路鎖閉?？缯具M(jìn)路從始端至終端方向依次鎖閉至邊界區(qū)段，同時通過將邊界的鎖閉命令傳遞給鄰站進(jìn)而鎖閉鄰站區(qū)段，待鄰站區(qū)段完成鎖閉后將鄰站區(qū)段的鎖閉狀態(tài)回傳給本站來檢查完整的進(jìn)路鎖閉狀態(tài)。如圖1所示，跨站進(jìn)路X0102—S0104進(jìn)路下行鎖閉至WG0106時，WG0106將下行鎖閉命令傳遞給WG0202使WG0202、WG0204完成下行鎖閉。通過由遠(yuǎn)及近遞歸檢查鎖閉狀態(tài)，WG0204完成下行鎖閉→WG0202完成下行鎖閉且WG0204完成下行鎖閉→WG0106完成下行鎖閉且WG0202完成下行鎖閉，由此跨站進(jìn)路完成對鄰站區(qū)段鎖閉狀態(tài)檢查，進(jìn)而實現(xiàn)對進(jìn)路完整鎖閉的檢查。

1.3 跨站進(jìn)路信號開放

跨站進(jìn)路鎖閉后，檢查本站信號開放條件滿足后還須持續(xù)檢查鄰站相關(guān)條件，如區(qū)段占用狀態(tài)、區(qū)段鎖閉狀態(tài)、保護(hù)區(qū)段建立觸發(fā)區(qū)段占用狀態(tài)、保護(hù)區(qū)段建立狀態(tài)、區(qū)段封鎖狀態(tài)、SPKS激活狀態(tài)、屏蔽門狀態(tài)和緊急關(guān)閉狀態(tài)等都滿足開放條件時才能開放。

如圖1所示，以跨站進(jìn)路S0202—BSLZ為例說明信號開放須檢查的鄰站條件：后備模式下開放信號須檢查S0104保護(hù)區(qū)段建立狀態(tài)（保護(hù)區(qū)段建立需要檢查觸發(fā)區(qū)段占用狀態(tài)，此時就需要B站將觸發(fā)區(qū)段占用狀態(tài)傳遞給A站進(jìn)行檢查）和DG0102空閑狀態(tài);須檢查WG0104和WG0106區(qū)段空閑狀態(tài)和未封鎖狀態(tài);須檢查WG0104處站臺緊急關(guān)閉未激活、屏蔽門關(guān)閉且鎖閉狀態(tài)（若項目有需求要關(guān)聯(lián)站臺兩側(cè)緊急關(guān)閉和屏蔽門狀態(tài)，則需檢查雙側(cè)站臺條件）;須檢查鄰站SPKS未激活狀態(tài)。而CBTC模式下，其信號開放與后備模式相比，僅檢查鄰站區(qū)段未封鎖狀態(tài)和SPKS未激活狀態(tài)。引導(dǎo)信號開放對于鄰站條件，一般只檢查鄰站區(qū)段未封鎖狀態(tài)。

信號開放前聯(lián)鎖系統(tǒng)將區(qū)分模式持續(xù)檢查影響信號開放的所有條件，一旦所有條件滿足則會開放信號。特殊場景：當(dāng)列車信號開放后因故關(guān)閉，在條件仍然不滿足的條件下人工重開信號，列車信號將不能開放（等效于列車進(jìn)路辦理后因條件不滿足信號未開放），當(dāng)滿足信號開放條件后將無需再次重開操作，可自動開放列車信號（引導(dǎo)信號不適用）。

信號開放后聯(lián)鎖系統(tǒng)將區(qū)分模式持續(xù)檢查相關(guān)條件，一旦條件不滿足導(dǎo)致信號關(guān)閉，信號在條件恢復(fù)后不能自動重開信號，只能通過人工重開信號操作開放信號。若跨站進(jìn)路設(shè)置了自動進(jìn)路屬性，則條件恢復(fù)后信號會自動開放。

1.4 跨站進(jìn)路的解鎖

跨站進(jìn)路隨列車行駛自動逐段解鎖，發(fā)車站邊界區(qū)段須向接車站邊界區(qū)段傳遞三點檢查所需的信息。如圖1所示，跨站進(jìn)路X0102—S0104隨列車行駛完全進(jìn)入WG0106，WG0104滿足三點檢查后已解鎖，此時檢查到WG0202已占用待WG0106出清后WG0106即可解鎖。WG0202在檢查到WG0106解鎖且WG0204占用后，待WG0202出清后WG0202即可解鎖。WG0204作為進(jìn)路最末區(qū)段，可通過進(jìn)路S0202—BSLZ列車中途折返功能解鎖，也可通過辦理前方順向進(jìn)路正常行車逐段解鎖。

跨站列車進(jìn)路取消、人工延時解鎖或引導(dǎo)進(jìn)路人工解鎖時，本站可通過邊界區(qū)段將取消命令傳遞給鄰站邊界區(qū)段進(jìn)行解鎖。如圖1所示，X0102—S0104列車進(jìn)路取消或引導(dǎo)進(jìn)路人工解鎖時，區(qū)段由近及遠(yuǎn)逐段解鎖，WG0106區(qū)段解鎖時將取消命令傳遞給WG0202實現(xiàn)對鄰站區(qū)段的解鎖。

2 跨站進(jìn)路的優(yōu)化

2.1 無效動岔的規(guī)避

如圖1所示，當(dāng)B站敵對進(jìn)路S0206—X0204辦理后，A站X0102—S0104進(jìn)路雖然不能辦理成功，但A站進(jìn)路命令下發(fā)可使處于道岔反位狀態(tài)的P0101—P0102由反位操縱到定位，造成無效動岔。此時可將鄰站邊界區(qū)段傳遞的敵對條件運算后告知上位機(jī)，上位機(jī)通過卡控進(jìn)路命令下發(fā)來實現(xiàn)無效動岔規(guī)避。

2.2 跨站進(jìn)路解鎖優(yōu)化

跨站進(jìn)路的解鎖是建立在良好的網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ)上的，但是在極端情況下可能存在丟一包數(shù)據(jù)的可能。對于正常行車逐段解鎖的場景，由于在互傳三點檢查信息時已經(jīng)考慮了輕車跳動時間，丟一包數(shù)據(jù)不會影響正常解鎖。但若丟包的恰好是進(jìn)路取消命令，就可能會導(dǎo)致跨站進(jìn)路本站區(qū)段已取消解鎖，但是鄰站區(qū)段未解鎖的情況。為了保證跨站進(jìn)路取消命令可靠傳遞給鄰站，本站需對跨站進(jìn)路邊界區(qū)段進(jìn)路取消命令做適當(dāng)延時處理（取消命令保持時間不宜過長，否則會影響跨站進(jìn)路再次辦理）。

2.3 通信中斷/宕機(jī)重啟

本站至鄰站跨站進(jìn)路建立后鄰站宕機(jī)重啟，鄰站重啟并恢復(fù)通信后，跨站進(jìn)路鄰站部分應(yīng)能正常鎖閉，鄰站的敵對進(jìn)路無法辦理，反之亦然。如圖1所示，A站跨站進(jìn)路X0102-S0104進(jìn)路辦理成功進(jìn)路正常鎖閉至X0204并開放X0102信號，當(dāng)B站因故重啟聯(lián)鎖時X0102信號關(guān)閉，待恢復(fù)正常通信后，B站應(yīng)將區(qū)段鎖閉至WG0204，X0102信號機(jī)保持關(guān)閉，只能在滿足信號開放條件下通過人工重開才能開放信號。

鄰站至本站跨站敵對進(jìn)路未建立，通信中斷后或鄰站宕機(jī)重啟期間，本站遠(yuǎn)端的敵對小進(jìn)路可辦理并開放信號，以減少對運營的影響。如圖1所示，跨站進(jìn)路X0102—S0104未辦理，當(dāng)站間通信中斷或A站聯(lián)鎖宕機(jī)重啟期間，B站S0206—X0204應(yīng)能正常辦理并開放信號。

通信中斷或聯(lián)鎖宕機(jī)重啟下的敵對進(jìn)路卡控和進(jìn)路鎖閉處理，引導(dǎo)進(jìn)路同樣適用。

2.4 反向長大跨站進(jìn)路折返優(yōu)化

列車中途折返功能一般設(shè)置在終端按鈕信號機(jī)外方相鄰無岔區(qū)段，如圖1所示，進(jìn)路X0102—S0103可在WG0103進(jìn)行折返作業(yè)。但若有反向長大跨站進(jìn)路越過多個鄰站站臺，可在鄰站相關(guān)站臺處提供列車中途折返功能以增強(qiáng)行車作業(yè)靈活性。如圖3所示，X0208—S0210進(jìn)路范圍至X0306，可在站臺軌WG0304、WG0308處設(shè)置列車中途折返功能，提高中途折返靈活性。

2.5 告警優(yōu)化

站內(nèi)進(jìn)路辦理或信號開放異常時會有告警提示，但是對于跨站進(jìn)路，告警可能只有本站的信息，跨站進(jìn)路如鄰站區(qū)段占用、封鎖、保護(hù)區(qū)段占用、屏蔽門、緊急關(guān)閉和SPKS等條件不滿足導(dǎo)致的進(jìn)路不能辦理或信號異常關(guān)閉告警通過上位機(jī)調(diào)取鄰站界面顯示才能獲取。上位機(jī)軟件設(shè)計應(yīng)優(yōu)化告警提示，關(guān)聯(lián)鄰站影響本站跨站進(jìn)路的告警信息，給運營人員提供更優(yōu)質(zhì)和便捷的服務(wù)。

3 結(jié)束語

聯(lián)鎖功能的實現(xiàn)離不開實時、穩(wěn)定可靠的安全數(shù)據(jù)通信，因此提高網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量仍是保證聯(lián)鎖功能的重要一環(huán)。在保證站內(nèi)聯(lián)鎖功能實現(xiàn)和行車安全的同時，應(yīng)盡可能減小站間通信故障給行車作業(yè)帶來的影響。本文就聯(lián)鎖子系統(tǒng)對跨站進(jìn)路的處理進(jìn)行了說明，對地鐵線路平面圖設(shè)計和聯(lián)鎖數(shù)據(jù)和軟件詳細(xì)設(shè)計有一定參考意義。

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第一作者簡介：劉文斌（1987-），男，工程師。研究方向為鐵路信號。