CN102275598A - 支持c3系统的计算机联锁系统及联锁控制方法 - Google Patents

支持c3系统的计算机联锁系统及联锁控制方法 Download PDF

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宋西欣
杜以江
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Abstract

本发明提供一种支持C3系统的计算机联锁系统及联锁控制方法,其中,系统包括:人机界面模块、联锁逻辑模块、输入输出模块和电源模块,所述联锁逻辑模块分别与所述人机界面模块和输入输出模块连接,用于根据人机界面模块的输入信息生成控制输出信号,并将控制输出信号发送至输入输出模块,以使得所述输入输出模块根据所述控制输出信号控制现场设备操作;电源模块分别与所述人机界面模块、联锁逻辑模块和输入输出模块连接;还包括:列控接口模块,所述列控接口模块的一端与所述联锁逻辑模块连接,另一端与列控设备连接,用于实现所述联锁逻辑模块和列控设备之间的通信交互。本发明实现了计算机联锁系统与CTCS-3级列控系统的功能支持。

Description

支持C3系统的计算机联锁系统及联锁控制方法
技术领域
本发明涉及铁路控制技术,特别涉及一种支持C3系统的计算机联锁系统及联锁控制方法。
背景技术
计算机联锁系统是采用计算机设备对车站作业人员的操作命令及现场表示的信息进行逻辑运算,从而实现对信号机及道岔等进行集中控制,使其达到相互制约的联锁关系,从而保障行车安全的基础信号系统。
现有技术的计算机联锁系统可以参见图1,图1为现有技术计算机联锁系统的结构示意图。该计算机联锁系统可以包括人机界面模块11、联锁逻辑模块12、输入输出模块13和电源模块14等。其中,人机界面模块11可以提供操作及维护人员向系统输入控制命令并获得行车作业及设备工作状态信息;联锁逻辑模块12可以接收来自人机界面模块11的操作信息和输入的设备状态信息,根据以上信息通过安全计算机进行安全逻辑运算,产生相应的用于对信号设备进行实际控制的控制输出信号;输入输出模块13可以将联锁逻辑模块12输出的控制输出信号转变成可使现场信号设备动作的电压(或电流),以控制现场设备工作;电源模块14可以为改计算机联锁系统内的其他模块提供工作电源。
随着铁路的跨越式发展,列车速度不断提高,铁路上也已经开始应用满足高速列车运行的安全性要求的列车运行控制系统例如CTCS-3。该CTCS-3是基于无线控车的高速铁路列控系统,CTCS-3级列控系统可以包括无线闭塞中心(RBC)、车站列控中心(TCC)等设备,在这个系统中,RBC等设备进行无线控车需要计算机联锁系统的支持,其需要根据联锁系统提供的信号授权信息来产生控制列车运行的移动授权等。但是,上述现有技术的计算机联锁系统由于其功能的单一性,不能提供支持CTCS-3列控的功能,阻碍了CTCS-3列控的发展。
发明内容
本发明的目的是提供一种支持C3系统的计算机联锁系统及联锁控制方法,以实现计算机联锁系统与CTCS-3级列控系统的功能支持。
本发明提供一种支持C3系统的计算机联锁系统,包括人机界面模块、联锁逻辑模块、输入输出模块和电源模块,所述联锁逻辑模块分别与所述人机界面模块和输入输出模块连接,用于根据所述人机界面模块的输入信息生成控制输出信号,并将所述控制输出信号发送至输入输出模块,以使得所述输入输出模块根据所述控制输出信号控制现场设备操作;所述电源模块分别与所述人机界面模块、联锁逻辑模块和输入输出模块连接;还包括:列控接口模块,所述列控接口模块的一端与所述联锁逻辑模块连接,另一端与列控设备连接,用于实现所述联锁逻辑模块和列控设备之间的通信交互。
本发明提供一种支持C3系统的计算机联锁控制方法,包括:计算机联锁系统与列控设备进行通信交互。
本发明的支持C3系统的计算机联锁系统及联锁控制方法,通过增设了用于与无线闭塞中心和列控中心等通信的列控接口模块,实现了计算机联锁系统与CTCS-3级列控系统的功能支持。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术计算机联锁系统的结构示意图;
图2为本发明支持C3系统的计算机联锁系统实施例的结构示意图;
图3为本发明支持C3系统的计算机联锁系统与无线闭塞中心的网络结构图;
图4为图3中的应用数据流的结构示意图;
图5为图3中所采用的通信协议帧格式图;
图6为本发明支持C3系统的计算机联锁系统CBI与列控中心TCC的网络结构图;
图7为本发明支持C3系统的计算机联锁系统与邻站通信连接示意图;
图8为本发明支持C3系统的计算机联锁系统实施例所应用的安全数据通信网的连接示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明的主要技术方案为,在现有的计算机联锁系统的基础上进行改进,增加了用于与CTCS-3列控系统交互的通信模块等,实现了计算机联锁系统与CTCS-3级列控系统的功能支持。
下面通过附图和具体实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
图2为本发明支持C3系统的计算机联锁系统实施例的结构示意图,本实施例的计算机联锁系统可以适应于CTCS-3列控系统,如图2所示,该计算机联锁系统可以包括人机界面模块21、联锁逻辑模块22、输入输出模块23、电源模块24以及列控接口模块25。
其中,人机界面模块21可以通过可视化的人机界面,提供操作及维护人员向系统输入控制命令并获得行车作业及设备工作状态信息。联锁逻辑模块22是该联锁系统的核心,其可以接收来自人机界面模块21的操作信息和输入的信号、道岔、轨道等设备状态信息;并根据以上信息通过安全计算机进行安全逻辑运算,产生相应的控制输出信号。输入输出模块23可以由现场信号设备的采集驱动设备组成,直接或通过现场设备的继电器结合电路,按照联锁逻辑模块22得出的控制输出信号,以安全的方式将其转变成可使现场信号设备动作的电压(或电流),并以安全的方式获得现场信号设备的状态。电源模块24可以为系统内的各组成模块提供电源。
本实施例中,列控接口模块25可以是为实现CTCS-3功能而设置的接口适配模块。该列控接口模块25可以分别与联锁逻辑模块22和CTCS-3的列控设备连接,可以用于联锁逻辑模块22与列控设备之间的通信交互,以实现该联锁系统与CTCS-3列控系统之间的功能支持。例如,该列控设备可以包括列控中心、无线闭塞中心等;相应的,列控接口模块25可以包括无线闭塞单元和列控中心单元,其中,无线闭塞单元可以分别与联锁逻辑模块22和无线闭塞中心26连接;列控中心单元可以分别与联锁逻辑模块22和列控中心27连接。
具体实施中,该计算机联锁系统应用在开放式的网络环境中,其网络通信平台可以采用基于TCP/IP协议的标准以太网构成的安全数据通信网;该安全数据通信网在CTCS-3列控系统中,可以在铁路沿线各车站、区间中继站、控制中心之间建立,具有双冗余的配置,可以保证整个网络的可靠性。列控接口模块25即可以通过该安全数据通信网与CTCS-3列控系统的列控中心(TCC)和无线闭塞中心(RBC)安全连接,相互交换列控系统安全信息,协同完成CTCS-3列控系统功能。
例如,CTCS-3列控系可以提供RSSP-I和RSSP-II两个可选的安全通信协议用于安全信息的交换:其中,RSSP-I安全通信协议是基于UDP的一种安全通信协议,适用于在封闭型的通信环境中的安全通信;该联锁系统与列控中心的通信可以采用此协议;RSSP-II安全通信协议是基于TCP的一种安全通信协议,适用于在封闭型或开放型的通信环境的安全通信;该联锁系统与无线闭塞中心的通信可以采用此协议。
以下分别对本实施例的计算机联锁系统的列控接口与无线闭塞中心RBC和列控中心TCC的通信原理和信息交互进行说明;首先说明无线闭塞中心RBC和计算机联锁系统的通信设计:
无线闭塞中心26是CTCS-3列控系统的核心设备,其与本实施例的联锁系统之间的信息交换为双向传输,可以采用RSSP-II安全通信协议实现信息安全传输;且基于通用对象模型进行接口信息交换,该对象模型包括:用于传输进路许可和列车状态数据的SA对象以及用于联锁系统向RBC发送紧急区数据的EMA对象。联锁逻辑模块22可以通过列控接口模块25中的无线闭塞单元向无线闭塞中心26发送以闭塞分区、联锁进路为基础的信号授权(SA)信息和紧急区状态(EMA)信息。
其中,SA信息由联锁系统根据区间方向及区间轨道占用状态以及站内进路信息生成,每条SA信息可以包含有进路类型、进路状态、降级状态、子进路号,危险点状态、溜入危险状态等6种信息;EMA信息由联锁系统根据列控中心27传来的异物侵限灾害报警状态生成,每条EMA信息只有紧急区是否激活一种信息,发送给无线闭塞中心26从而实现对列车的紧急停车控制。
无线闭塞中心26接收到SA信息以后,可以根据该SA信息,为其所控制范围内列车生成移动授权(MA)信息,并通过安全数据通信网将MA信息发送给列车上的车载设备,以使得车载设备根据MA信息控制列车在允许的速度下运行;通过延长或缩短移动授权、有条件紧急停车、无条件紧急停车等命令达到指挥控制列车运行的目的。该无线闭塞中心26可以通过列控接口模块25向联锁逻辑模块22返回SA信息的使用状态和列车运行状态信息TIM。该TIM信息由无线闭塞中心26根据已下发行车许可的SA对象上列车的状态信息生成,每条TIM包含有列车状态、行车许可状态、列车位置、列车长度、列车速度5种信息。
具体实施中,本实施例的计算机联锁系统与无线闭塞中心26之间的网络物理结构可以参见图3,图3为本发明支持C3系统的计算机联锁系统与无线闭塞中心的网络结构图。计算机联锁系统与无线闭塞中心26通过沿线敷设的双冗余配置的TCP/IP信号专用安全数据通信网连接,信号专用安全数据通信网在集中设置无线闭塞中心RBC的控制中心设置两台独立的交换机,即第一交换机31(SW-L)和第二交换机32(SW-R)构成控制中心通信节点,RBC的二重系(I系和II系)分别通过安全服务器的以太网端口连接至控制中心节点交换机。信号专用安全数据通信网通过信号专用安全数据通信网光纤35将控制中心的RBC与本实施例的计算机联锁系统CBI连接;在沿线车站分别同样设置两台独立的交换机,例如第三交换机33(SW-L)和第四交换机34(SW-R),构成每个车站通信节点,本实施例的计算机联锁系统CBI的二重系(I系和II系)分别通过逻辑部的以太网端口连接至上述的车站节点交换机,即第三交换机33(SW-L)和第四交换机34。
图4为图3中的应用数据流的结构示意图,如图4所示,CHA与CHB分别表示各设备的两个物理端口,线条箭头指示应用数据流方向。可以看出通信双方均采用主系收发数据,从系只收不发的通信方式,在双方从系对从系的通道上无应用数据流,但是必须建立TCP/IP连接。通信协议采用RSSP-II。
本实施例的无线闭塞中心RBC与联锁系统CBI采用安全数据通信网进行安全通信。虽然安全数据通信网仍是封闭网络,但由于CTC-3级列控系统新增设备种类多,网络复杂,打破了原先点对点连接的模式,已经不同于既有线的封闭网络模式。特别是无线网的介入,单纯由人为控制限制非法设备接入本身就是不安全也不现实的,因此信息接收方不仅需要检测信息内容是否正确,更主要的是检查信息来源的合法性,即在传输信息中采用某些特殊手段来检验信息源的合法性。按照EN50159-1的安全标准已经无法满足CTCS-3级列控整体系统要求,因此安全设备接口均参照欧标EN50159-2的安全防护标准实施。联锁系统与无线闭塞中心的安全通信接口技术与以往铁路安全通信控制手段最大的不同在于增加了防伪装手段,即在信息传输正确且信息均为有效值时仍不能认定信息是合法的,必须使用了消息鉴定码(MAC)防护技术。
为了实现CBI与RBC的安全接口,网络通信协议和软件接口设计为图5所示的层次结构,图5为图3中所采用的通信协议帧格式图。从图5中可知,安全功能主要集中在安全应用中间子层和消息鉴定安全层来实现,安全通信建立是由下层到上层逐层对等建立的,首先是消息鉴定安全层的连接过程,整个过程需要交互协议数据单元用于双方确认对方ID以及交互用于生成密钥的随机数,MAC防护技术即在这一层实现。MAC防护技术是集防伪装与防误码为一体的防护手段,它的核心是采用的DES加密技术。
在消息鉴定安全层连接确认后,即上升到安全应用中间层SAI,可以由表1和表2所示的安全应用中间层的帧格式体现其防护功能。
表1使用TTS时的SAI帧头结构
Figure BDA0000061325340000071
表2使用EC时的SAI帧头结构
安全应用中间子层有两种帧结构,一种为使用“序列号+TTS”防护方式,另一种为使用“序列号+EC计数”防护方式,使用EC防护方式预留TTS信息位且均置“0”。EC本身取值很简单,就按照周期顺序累加,EC安全防御技术的核心在于确定EC的期望值Ex,即对接收到对方信息时效性的EC期望值Ex。为了计算Ex,在EC启动消息之后,首先交互双方周期值,每一方将用以下公式计算本地和远程EC周期的比值R:R=接收方EC周期/发送方EC周期。因此接收方下一周期EC的期望值(Ex),计算公式如下:下一个Ex=当前Ec+R。接收方每周期结束时应计算当前状态,而此当前状态仅依赖整形变量Δ,Δ使用以下公式计算:Δ=(Ex-当前周期收到的最后一条消息的EC计数值)向下取整。如果在某个执行周期中没有收到任何消息,接收方应使用前一个周期得到的最后一条消息中包含的EC值来计算Δ。如果一个周期内收到多条消息,应采用接收到的最后一条消息的EC值进行计算。
在每一个EC上由接收方的安全应用中间层进行状态分析。如果Δ大于或等于警报状态(警报状态值需根据应用需求事先设定,例如3),将会触发错误报警,然后进入错误处理程序处理。例如当从对等实体接收到的最后一条消息中的EC计数比Ex有至少3个发送周期延迟,则处于Δ大于或者等于警报状态,该周期所有接收的消息将被删除。
接着说明列控中心TCC与计算机联锁系统的通信设计:
本实施例的计算机联锁系统CBI通过安全数据通信网与列控中心TCC连接,采用RSSP-I安全通信协议,实现双向传输的信息交换。联锁系统可以向列控中心传送以道岔、信号、轨道状态为基础的站内列车进路信息、信号机状态等信息,以便在CTCS-3列控系统故障,列车无法通过无线获得移动授权时,列控系统可以降级并保持列车的继续运行;还可以向TCC传送交换区间闭塞、改变区间运行方向、部分站联条件等信息。
联锁系统可以接收列控中心传来的灾害信息,以根据该灾害信息向RBC提供紧急区(EMA)状态信息,以便在发生落物等灾害时,能够使RBC产生紧急停车命令通知列车紧急停车。联锁系统还可以接收区间轨道状态和区间运行方向信息,以及区间轨道电路状态、所属范围内的异物侵限灾害信息、临时限速信号降级显示命令并予以执行。
具体的,CBI发送给TCC的信息可以包括:区间方向控制命令(发车或接车请求及进路锁闭情况)、进路信息(站内进路组成和状态)、进站信号机断丝信息(信号灯丝状态)、信号机调车状态(用于调车信号机前设有应答器的情况)、无配线站信号控制(控制无配线站的控制命令)以及预留信息区(用于预留其他信息使用)。TCC发CBI送给的信息可以包括:区间方向表示信息(每个口的发车方向表示)、区间闭塞分区状态信息(区间闭塞分区轨道占用状态)、信号限速信息(限速信息)、区间信号机红灯断丝信息(区间信号灯丝状态)、异物侵限信息(紧急灾害防护信息)、无配线站信息(无配线站内轨道、信号、发车方向及其他状态)、改方状态信息(每个发车口改变方向的信息)以及预留信息区(预留用于其他信息)。
具体实施中,本实施例的计算机联锁系统与列控中心之间的网络物理结构可以参见图6,图6为本发明支持C3系统的计算机联锁系统CBI与列控中心TCC的网络结构图。CBI与TCC间采用RJ45以太网接口连接,设备与通信网络均按冗余配置,如图6所示。TCC与CBI间可以采用RSSP-I安全通信协议。每系每个端口与外部设备两系的对应端口(本系A口与对方两系的A口,本系B口与对方两系的B口)均建立通信链接。双系同步时,主备系设备向外部设备的主备系发送相同的应用数据,备系数据仅用于通道检查。
本实施例的计算机联锁系统采用安全数据通信网与TCC通信,安全数据通信网是专门用于CTCS-3列控系统信号设备间安全通信的封闭网络,因此系统设计按照EN50159-1的安全标准进行安全防护。对于封闭式传输系统中的通信问题,EN50159-1中规定应能对以下安全威胁进行识别和防范:数据帧重复、数据帧丢失、数据帧插入、数据帧次序混乱、数据帧错误以及数据帧传输超时;为了防范以上的威胁,从接收方角度设计的保护算法,即,要求接收方必须对接收到的信息做出以下检查:发送方的身份信息(真实性)、信息帧的正确性(完整性)、信息帧的时效性(时限性)以及信息帧序列的正确性(次序性)。
CBI与TCC接口协议中主要采用了下列安全防御技术:时间戳、超时、源标识符SID、反馈消息以及双重校验;每一项安全防御技术所防范的安全威胁如下表3所示,完全适用于在封闭式传输系统中分发安全数据。
表3威胁/防御矩阵
Figure BDA0000061325340000101
各项安全防御技术采用以下的方法来实现:
其中,时间戳可以由两个32位长的伪随机数表示,必须确认在每个软件周期时的强制增量。另外使用一个32位计数器,用作代数比较。计数器采用的是系统软件内部周期序号,故即可作为系统发送消息时的序号,也可作为存储在本地存储器中的消息超时。时间戳与计数器周期同步递增。超时技术可以要求从生成时刻起的有限时间段内保持有效。所有接收消息经检验确认后,去除发送源的时间戳,改用本地时间标记存储。使用两个机制执行超时:1)本地时效检验,若超时,完全清除消息数据。2)发送方时效检验,若超时,须启动时序校正机制,才能接受消息。
源标识符技术可以要求所有发送节点均有一对唯一的32位长SID,随同安全数据一起发送。反馈消息技术可以要求时间戳同时包含序列信息,随同安全数据一起发送。若接收方校验到发送消息序列非预期内的增量,则启动时序校正交互。接收方向只对特定发送方发送时序请求,发送方则按接收方要求反馈时序应答,接收方再根据时序应答消息重新计算发送方的时序同步位置。双重校验技术可以要求有两个32位长CRC,确保安全传输所要求的漏检差错概率。另加两个32位长的固定系统校验字,随同安全数据一起发送。系统校验字用于标识安全层协议的正确特性。
本实施例中,列控接口模块25还与邻站联锁模块28连接,用于实现该计算机联锁系统与相邻车站的计算机联锁系统之间的通信交互。具体实施中,该联锁系统与相邻车站的联锁系统通过沿线敷设的双冗余配置的TCP/IP信号专用安全数据通信网连接,可以采用RSSP-I安全通信协议,交换所需站联信息。
请参见图7,图7为本发明支持C3系统的计算机联锁系统与邻站通信连接示意图。其中,SW指交换机,L和R分别代表冗余配置的左端和右端。CBI与CBI间应采用RSSP-I安全通信协议,每系每个端口与外部设备两系的对应端口均建立通信链接。双系同步时,主备系设备向外部设备的主备系发送相同的应用数据,备系数据仅用于通道检查。相邻联锁系统交换的数据是联锁信号联系信息,这些信息内容由通信双方约定;相邻联锁系统接口安全通信的原理与实现方法可以与CBI与TCC的接口相同。通过与邻站联锁模块28无线通信,取代了原有需要站间敷设联系电缆的方式,提高了效率,降低了成本。图8为本发明支持C3系统的计算机联锁系统实施例所应用的安全数据通信网的连接示意图,各个车站的联锁系统通过设在本站内的网络交换机与主干网连接,通过主干网,联锁系统可以根据需要与相关的列控中心,无线闭塞中心,以及邻站的联锁系统进行通信结合,完成各种信息的交换。
如图2所示,本实施例中,人机界面模块21还连接有调度集中系统29。其中,人机界面模块21可以通过串行通信接口与调度集中系统(CTC)连接,接收调度集中系统下发的进路控制命令并执行,完成基本的联锁控制功能。通过连接调度集中系统,与CTC系统通信自动完成列车进路作业的办理。同时将车站信号设备状态信息传送给调度中心。
本实施例中,联锁逻辑模块中还可以设置有信号控制单元,该信号控制单元用于控制列车信号机的工作状态,用于实现室外信号机灭灯模式和点灯模式工作状态的转换。联锁系统设计符合CTCS-3运行场景的联锁技术条件,以满足在有车载设备控制的列车运行时采用车站列车信号机灭灯条件的联锁控制和在没有车载设备控制的列车运行时采用车站列车信号机点灯条件的联锁控制的要求;CTCS-3计算机联锁系统建立了区间不设通过信号机及站内列车信号机常态灭灯条件下的车站联锁系统;同时它也兼容了区间设通过信号机及站内列车信号机常态点灯条件下的车站联锁功能。
对于区间不设通过信号机的客运专线正线车站:进站信号机、出站信号机、进路信号机、线路所通过信号机常态为灭灯,调车信号机常态为蓝色灯光。车站联锁设置信号按钮用于进路的办理操作。CTCS-3联锁系统为正常的列车应办理灭灯的进路,此时室外信号机处于灭灯状态;而为未安装车载设备或车载设备故障的列车应办理点灯的进路,此时室外信号机应点亮灯光。为了让联锁系统能够识别办理灭灯或者点灯性质的列车进路,本实施例的联锁系统的联锁逻辑模块中设置有信号控制单元,具体的实现形式例如可以为设置自复式“点灯”和“灭灯”按钮,可以用来通过人工的方式点亮或者熄灭室外的列车信号机红色灯光。当办理灭灯状态的进路时,应首先对处于点灯状态的对应信号机办理灭灯操作;当办理点灯状态的进路时,应首先办理对应信号机的点灯操作。
考虑到在点灯模式下联锁系统是通过地面信号显示来保证的列车的行车安全的,为了行车安全,系统考虑了以下的安全措施:由于熄灭信号机是涉及安全的操作,因此在办理灭灯操作时应设有口令。为了防止进站列车冒过出站而产生危险,当进站信号机点亮并办理了接车进路或向股道进行调车作业时,对应进路股道上的顺向出站信号机应自动点亮红色灯光。同时当已建立灭灯状态的发车进路时,不能向该股道办理进站信号机点亮状态的接车进路。当取消、人工解锁以及按区故解方式解锁以点灯方式排列的进路时,不能自动熄灭防护该进路信号机的红色灯光。出站信号机(含引导)点灯或反向运行时还应检查站间区间所有轨道区段空闲后才能开放信号。为了在信号设备故障的情况下也能允许列车发车,CTCS-3联锁具备办理车站发车引导进路的功能。
根据列车运行速度可达350km/h的安全要求,CTCS一3级线路车站人工解锁列车进路延时时间,接车和正线发车进路设为4min,侧线发车和引导进路设为60s。线路车站列车进路(含引导进路)接近区段的长度应不小于RBC连接中断超时期间动车组以该区段线路最高允许速度所走行距离与由该区段线路最高允许速度触发最大常用制动停车的制动距离之和。
对于区间不设通过信号机的线路与区间设通过信号机的线路相衔接的衔接站:为了能够不同列控系统级别线路间顺利衔接,针对衔接站信号的显示进行了专门的设计。对于区间不设通过信号机线路的中间站为衔接站时,主要接发车方向为区间不设置通过信号机的股道所设置的出站信号机常态灭灯;主要接发车方向为区间设置通过信号机的股道所设置的出站信号机常态点灯;与区间不设通过信号机的线路衔接的进站信号机常态灭灯;区间设通过信号机的线路向衔接站接车的进站信号机应常态点灯。对于区间不设通过信号机线路的端站为衔接站时的进站、出站信号机常态点灯。与动车走行线衔接的进站信号机常态点灯。
对于开灯和灭灯进路的办理采用以下的方法:由常态灭灯的进站信号机办理接车进路时应符合下列规定:对于动车组列车,进站信号机保持灭灯状态。对于非动车组列车经“点灯”操作后点亮进站信号机红灯,再办理接车进路;由常态点灯的进站信号机向出站信号机常态灭灯的股道接车时应符合下列规定:对于动车组列车,进站信号机保持点灯状态,对应接车进路终端的出站信号机保持灭灯状态。对于非动车组列车,经“点灯”操作点亮对应接车进路终端出站信号机红灯后,再办理接车进路并开放信号;由常态灭灯的出站信号机向区间设通过信号机的线路发车时应符合下列规定:对于动车组列车,出站信号机保持灭灯状态。对于非动车组列车,经“点灯”操作点亮出站信号机红灯后,办理发车进路,出站信号机按四显示自动闭塞原则开放出站信号。由常态点灯的出站信号机向区间不设通过信号机的线路发车时,出站信号机保持点灯状态,按四显示自动闭塞原则开放出站信号。
本实施例的计算机联锁系统,通过增设了用于与无线闭塞中心和列控中心等通信的列控接口模块,实现了计算机联锁系统与CTCS-3级列控系统的功能支持。
本发明实施例还提供了一种计算机联锁控制方法,该方法可以由本发明任意实施例所述的计算机联锁系统执行。该方法可以包括计算机联锁系统与列控设备进行通信交互。
例如,所述计算机联锁系统向无线闭塞中心发送信号授权信息和紧急区状态信息,并接收所述无线闭塞中心返回的列车运行状态信息;或者,所述计算机联锁系统向列控中心发送列车进路信息和信号机状态信息,并接收所述列控中心返回的灾害信息、临时限速信号降级指令、区间轨道状态和区间运行方向信息。
本实施例中,计算机联锁系统还与邻站联锁模块进行通信交互;此外,计算机联锁系统还可以接收调度集中系统发送的进路控制命令,以及向所述调度集中系统返回车站信号设备状态信息。
本实施例的计算机联锁系统,通过与无线闭塞中心和列控中心等进行通信,实现了计算机联锁系统与CTCS-3级列控系统的功能支持。
本领域普通技术人员可以理解:实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成,前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,执行包括上述方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种支持C3系统的计算机联锁系统,包括人机界面模块、联锁逻辑模块、输入输出模块和电源模块,所述联锁逻辑模块分别与所述人机界面模块和输入输出模块连接,用于根据所述人机界面模块的输入信息生成控制输出信号,并将所述控制输出信号发送至输入输出模块,以使得所述输入输出模块根据所述控制输出信号控制现场设备操作;所述电源模块分别与所述人机界面模块、联锁逻辑模块和输入输出模块连接;其特征在于,还包括:
列控接口模块,所述列控接口模块的一端与所述联锁逻辑模块连接,另一端与列控设备连接,用于实现所述联锁逻辑模块和列控设备之间的通信交互。
2.根据权利要求1所述的支持C3系统的计算机联锁系统,其特征在于,所述列控设备为无线闭塞中心;所述列控接口模块包括无线闭塞单元,所述无线闭塞单元分别与所述联锁逻辑模块和无线闭塞中心连接,用于将所述联锁逻辑模块发送的信号授权信息和紧急区状态信息转发至所述无线闭塞中心,并将所述无线闭塞中心发送的列车运行状态信息转发至所述联锁逻辑模块。
3.根据权利要求1所述的支持C3系统的计算机联锁系统,其特征在于,所述列控设备为列控中心;所述列控接口模块包括列控中心单元,所述列控中心单元分别与所述联锁逻辑模块和列控中心连接,用于将所述列控中心发送的灾害信息、临时限速信号降级指令、区间轨道状态和区间运行方向信息转发至所述联锁逻辑模块,以及将所述联锁逻辑模块发送的列车进路信息、信号机状态信息发送至所述列控中心。
4.根据权利要求1-3任一所述的支持C3系统的计算机联锁系统,其特征在于,所述列控接口模块还与邻站联锁模块连接,用于实现所述计算机联锁系统与相邻车站的计算机联锁系统之间的通信交互。
5.根据权利要求4所述的支持C3系统的计算机联锁系统,其特征在于,所述列控接口模块与所述列控设备和所述邻站联锁模块之间通过安全数据通信网连接。
6.根据权利要求1所述的支持C3系统的计算机联锁系统,其特征在于,还包括调度集中系统;所述人机界面模块与所述调度集中系统连接,用于接收所述调度集中系统发送的进路控制命令,以及向所述调度集中系统返回车站信号设备状态信息。
7.根据权利要求1所述的支持C3系统的计算机联锁系统,其特征在于,所述联锁逻辑模块中还设置有信号控制单元,所述信号控制单元用于实现室外信号机灭灯模式和点灯模式工作状态的转换。
8.一种支持C3系统的计算机联锁控制方法,其特征在于,包括:
计算机联锁系统与列控设备进行通信交互。
9.根据权利要求8所述的支持C3系统的计算机联锁控制方法,其特征在于,所述计算机联锁系统与列控设备进行通信交互,包括:
所述计算机联锁系统向无线闭塞中心发送信号授权信息和紧急区状态信息,并接收所述无线闭塞中心返回的列车运行状态信息;或者,
所述计算机联锁系统向列控中心发送列车进路信息和信号机状态信息,并接收所述列控中心返回的灾害信息、临时限速信号降级指令、区间轨道状态和区间运行方向信息。
10.根据权利要求8所述的支持C3系统的计算机联锁控制方法,其特征在于,还包括:
所述计算机联锁系统还与邻站联锁模块进行通信交互;和/或,所述计算机联锁系统接收调度集中系统发送的进路控制命令,以及向所述调度集中系统返回车站信号设备状态信息。
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Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012155841A1 (zh) * 2011-05-16 2012-11-22 北京全路通信信号研究设计院有限公司 支持c3系统的计算机联锁系统及联锁控制方法
CN106494464A (zh) * 2016-10-28 2017-03-15 上海自仪泰雷兹交通自动化系统有限公司 一种基于通信的列车控制系统的正线信号显示方法
CN106843041A (zh) * 2017-01-10 2017-06-13 珠海优特电力科技股份有限公司 电气设备防误逻辑公式自动化生成系统及其方法
CN108062085A (zh) * 2017-11-13 2018-05-22 北京全路通信信号研究设计院集团有限公司 控制方法和控制系统
CN108683634A (zh) * 2018-04-10 2018-10-19 北京全路通信信号研究设计院集团有限公司 一种ctc与rbc之间的接口系统及控制装置
CN109274636A (zh) * 2017-07-18 2019-01-25 比亚迪股份有限公司 数据安全传输方法及其装置、系统、列车
WO2019091065A1 (zh) * 2017-11-13 2019-05-16 北京全路通信信号研究设计院集团有限公司 一种列控中心场间组合进路处理方法及信号判断方法
CN110038232A (zh) * 2019-04-19 2019-07-23 合肥中科离子医学技术装备有限公司 基于不同操作模式下的质子治疗安全联锁系统工作方法
CN112213971A (zh) * 2020-08-31 2021-01-12 通号城市轨道交通技术有限公司 Cbtc系统常态亮灯处理方法及装置
CN112572539A (zh) * 2020-12-18 2021-03-30 交控科技股份有限公司 混合型联锁系统及联锁方法
CN112896236A (zh) * 2021-02-20 2021-06-04 合肥工大高科信息科技股份有限公司 一种车地联合计算机联锁系统及方法
CN113353123A (zh) * 2021-05-27 2021-09-07 国能朔黄铁路发展有限责任公司 联锁执行校验方法、装置、计算机设备及存储介质
CN114852128A (zh) * 2022-03-31 2022-08-05 浙江众合科技股份有限公司 一种联锁设备信号机电流值自动化配置的方法
CN114954576A (zh) * 2022-05-23 2022-08-30 北京交大微联科技有限公司 联锁系统中与无线闭塞中心通信时通信机的实现结构
CN115632744A (zh) * 2022-09-19 2023-01-20 中国铁道科学研究院集团有限公司通信信号研究所 一种ctc与cbi接口优化方法
CN116142253A (zh) * 2023-04-23 2023-05-23 卡斯柯信号(北京)有限公司 一种码位表生成方法及装置

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109591849A (zh) * 2018-12-28 2019-04-09 卡斯柯信号有限公司 一种基于卫星定位技术的城际铁路列控系统
CN110626393B (zh) * 2019-09-30 2021-11-30 中铁第四勘察设计院集团有限公司 提高ctcs-3级列控系统的防范能力的处理方法
CN113844498B (zh) * 2021-10-22 2023-09-29 中国铁道科学研究院集团有限公司 基于动态时间规整技术的信号集中监测安全信息监督方法
CN114407975B (zh) * 2021-12-21 2024-04-19 合肥工大高科信息科技股份有限公司 一种全电子联锁系统执行单元的热备方法及热备联锁系统
CN114475733A (zh) * 2022-01-07 2022-05-13 北京全路通信信号研究设计院集团有限公司 一种基于以太网通信的计算机联锁方法和系统
CN114493251A (zh) * 2022-01-24 2022-05-13 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 列控信息时效性分析方法、装置、设备及可读存储介质

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3302499B2 (ja) * 1994-04-04 2002-07-15 日本信号株式会社 2重系装置
JP2003063401A (ja) * 2001-08-24 2003-03-05 Railway Technical Res Inst 連動図表作成支援システム
CN101391614A (zh) * 2008-11-07 2009-03-25 北京交通大学 车站信号分散式计算机联锁控制系统及其集成方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2430528A (en) * 2005-09-22 2007-03-28 Westinghouse Brake & Signal Transmitting movement authorities to trains independently of the interlocking controlling lineside signals.
JP2007307975A (ja) * 2006-05-17 2007-11-29 Hitachi Ltd 電子連動システム
CN101254790B (zh) * 2008-03-26 2010-12-22 北京和利时系统工程有限公司 一种计算机联锁控制系统
JP4845918B2 (ja) * 2008-03-31 2011-12-28 株式会社日立製作所 連動装置
JP4703707B2 (ja) * 2008-10-10 2011-06-15 株式会社京三製作所 信号機制御方法及び信号機制御システム
CN101605151B (zh) * 2009-07-10 2012-05-30 北京全路通信信号研究设计院有限公司 一种用于轨道交通区域联锁和站间通信的系统
CN102275599A (zh) * 2011-05-16 2011-12-14 铁道部运输局 无配线站集中控制系统和计算机联锁终端
CN102275598A (zh) * 2011-05-16 2011-12-14 北京全路通信信号研究设计院有限公司 支持c3系统的计算机联锁系统及联锁控制方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3302499B2 (ja) * 1994-04-04 2002-07-15 日本信号株式会社 2重系装置
JP2003063401A (ja) * 2001-08-24 2003-03-05 Railway Technical Res Inst 連動図表作成支援システム
CN101391614A (zh) * 2008-11-07 2009-03-25 北京交通大学 车站信号分散式计算机联锁控制系统及其集成方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《中国优秀硕士论文电子期刊网》 20101015 张杰 CTCS-3级列控仿真系统中车站微机联锁仿真子系统的研究 正文第5页15-17行,13页12-20行,图2-1 4-5,7,10 , 第10期 *
余勇等: "北京市轨道交通亦庄线联锁子系统描述", 《市政技术》 *
张杰: "CTCS-3级列控仿真系统中车站微机联锁仿真子系统的研究", 《中国优秀硕士论文电子期刊网》 *
陆亚平: "CTCS-3级计算机联锁上位机系统仿真研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技II辑》 *

Cited By (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012155841A1 (zh) * 2011-05-16 2012-11-22 北京全路通信信号研究设计院有限公司 支持c3系统的计算机联锁系统及联锁控制方法
CN106494464A (zh) * 2016-10-28 2017-03-15 上海自仪泰雷兹交通自动化系统有限公司 一种基于通信的列车控制系统的正线信号显示方法
CN106494464B (zh) * 2016-10-28 2018-07-06 上海电气泰雷兹交通自动化系统有限公司 一种基于通信的列车控制系统的正线信号显示方法
CN106843041A (zh) * 2017-01-10 2017-06-13 珠海优特电力科技股份有限公司 电气设备防误逻辑公式自动化生成系统及其方法
CN109274636A (zh) * 2017-07-18 2019-01-25 比亚迪股份有限公司 数据安全传输方法及其装置、系统、列车
CN109274636B (zh) * 2017-07-18 2020-11-06 比亚迪股份有限公司 数据安全传输方法及其装置、系统、列车
CN108062085A (zh) * 2017-11-13 2018-05-22 北京全路通信信号研究设计院集团有限公司 控制方法和控制系统
WO2019091065A1 (zh) * 2017-11-13 2019-05-16 北京全路通信信号研究设计院集团有限公司 一种列控中心场间组合进路处理方法及信号判断方法
CN108062085B (zh) * 2017-11-13 2020-05-22 北京全路通信信号研究设计院集团有限公司 控制方法和控制系统
CN108683634A (zh) * 2018-04-10 2018-10-19 北京全路通信信号研究设计院集团有限公司 一种ctc与rbc之间的接口系统及控制装置
CN110038232A (zh) * 2019-04-19 2019-07-23 合肥中科离子医学技术装备有限公司 基于不同操作模式下的质子治疗安全联锁系统工作方法
CN112213971A (zh) * 2020-08-31 2021-01-12 通号城市轨道交通技术有限公司 Cbtc系统常态亮灯处理方法及装置
CN112213971B (zh) * 2020-08-31 2021-12-07 通号城市轨道交通技术有限公司 Cbtc系统常态亮灯处理方法及装置
CN112572539A (zh) * 2020-12-18 2021-03-30 交控科技股份有限公司 混合型联锁系统及联锁方法
CN112572539B (zh) * 2020-12-18 2023-09-01 交控科技股份有限公司 混合型联锁系统及联锁方法
CN112896236A (zh) * 2021-02-20 2021-06-04 合肥工大高科信息科技股份有限公司 一种车地联合计算机联锁系统及方法
CN112896236B (zh) * 2021-02-20 2022-12-13 合肥工大高科信息科技股份有限公司 一种车地联合计算机联锁系统及方法
CN113353123A (zh) * 2021-05-27 2021-09-07 国能朔黄铁路发展有限责任公司 联锁执行校验方法、装置、计算机设备及存储介质
CN113353123B (zh) * 2021-05-27 2022-11-22 国能朔黄铁路发展有限责任公司 联锁执行校验方法、装置、计算机设备及存储介质
CN114852128A (zh) * 2022-03-31 2022-08-05 浙江众合科技股份有限公司 一种联锁设备信号机电流值自动化配置的方法
CN114954576A (zh) * 2022-05-23 2022-08-30 北京交大微联科技有限公司 联锁系统中与无线闭塞中心通信时通信机的实现结构
CN114954576B (zh) * 2022-05-23 2023-10-13 北京交大微联科技有限公司 联锁系统中与无线闭塞中心通信时通信机的实现结构
CN115632744A (zh) * 2022-09-19 2023-01-20 中国铁道科学研究院集团有限公司通信信号研究所 一种ctc与cbi接口优化方法
CN116142253A (zh) * 2023-04-23 2023-05-23 卡斯柯信号(北京)有限公司 一种码位表生成方法及装置
CN116142253B (zh) * 2023-04-23 2023-08-01 卡斯柯信号(北京)有限公司 一种码位表生成方法及装置

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