WO2012155841A1 - 支持c3系统的计算机联锁系统及联锁控制方法 - Google Patents
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Classifications
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Definitions
- FIG. 1 is a schematic structural view of a prior art computer interlocking system.
- the computer interlocking system may include a human interface module 11, an interlocking logic module 12, an input and output module 13, and a power module 14.
- the human interface module 11 can provide an operation and maintenance personnel to input control commands to the system and obtain driving operation and device working state information;
- the interlocking logic module 12 can receive operation information from the human interface module 11 and input device state information.
- the safety logic operation is performed by the safety computer to generate a corresponding control output signal for actually controlling the signal device;
- the input and output module 13 can convert the control output signal output by the interlock logic module 12 into the field signal.
- the voltage (or current) of the device action to control the operation of the field device; the power module 14 can provide operating power for other modules in the computer interlock system.
- FIG. 2 is a schematic structural diagram of an embodiment of a computer interlocking system supporting a C3 system according to the present invention.
- the computer interlocking system of this embodiment can be adapted to a CTCS-3 train control system.
- the computer interlocking system can include The human interface module 21, the interlock logic module 22, the input and output module 23, the power module 24, and the column control interface module 25.
- the wireless blocking center 26 may generate mobile authorization (MA) information for the trains within its control range according to the SA information, and send the MA information to the in-vehicle device on the train through the secure data communication network, so that The in-vehicle device controls the train to operate at the allowed speed according to the MA information; and achieves the purpose of command and control train operation by extending or shortening the commands of mobile authorization, conditional emergency stop, and unconditional emergency stop.
- the wireless blocking center 26 can return the usage status of the SA information and the train running status information TIM to the interlocking logic module 22 through the train control interface module 25.
- the TIM information is generated by the wireless blocking center 26 based on the status information of the train on the SA target of the issued vehicle license, and each TIM includes five kinds of information: train status, driving permission status, train position, train length, and train speed.
- the interlock system can receive the disaster information transmitted by the train control center according to the disaster information
- the RBC provides emergency zone (EMA) status information to enable the RBC to generate an emergency stop command to notify the train of an emergency stop in the event of a disaster such as a falling object.
- EMA emergency zone
- the interlocking system can also receive the section track state and the section running direction information, as well as the section track circuit state, the foreign object intrusion disaster information within the range, and the temporary speed limit signal degradation display command and execute.
- FIG. 7 is a schematic diagram of the communication connection between the computer interlocking system supporting the C3 system and the adjacent station according to the present invention.
- SW refers to the switch
- L and R represent the left and right ends of the redundant configuration, respectively.
- the RSSP-I secure communication protocol should be used between CBI and CBI.
- Each port of each system establishes a communication link with the corresponding port of the external device.
- the active and standby devices send the same application data to the active and standby systems of the external device, and the backup data is used only for channel inspection.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
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
计算机联锁系统是釆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 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
施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍， 显而易见地， 下面 描述中的附图仅仅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性的前提下， 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中所釆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釆集驱动设备组成， 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 通信平台可以釆用基于 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-Π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釆用此协议； RSSP-Π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釆用此协议。
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， 可以釆用 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。
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 出通信双方均釆用主系收发数据， 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。 通信协议釆 用 RSSP- II 。
本实施例的无线闭塞中心 RBC与联锁系统 CBI釆用安全数据通信网 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 釆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中所釆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， 它的核心是釆用的 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
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（Εχ ) , 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△ , △使用以下公式计算： △ = (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值来计算八。 如果一个周期内收到多条消息， 应釆用接收到 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△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△ 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， 釆用 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间釆用 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间可以釆用 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釆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、 数据帧丟失、 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接口协议中主要釆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
各项安全防御技术釆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。 计数器釆用 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， 可以釆用 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间应釆用 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釆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釆用车站列车信号 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鈕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" 按鈕， 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-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釆用以下的方法： 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
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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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 12786243 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 12786243 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |