計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)在高速鐵路調(diào)度中的仿真設(shè)計

徐利謀

計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)在高速鐵路調(diào)度中的仿真設(shè)計

徐利謀

以沙盤模型作為設(shè)計依據(jù)，對車站的計算機(jī)聯(lián)鎖技術(shù)進(jìn)行改革創(chuàng)新，制作出聯(lián)鎖信號的圖表，并使用VB程序進(jìn)行控制軟件的設(shè)計，實現(xiàn)列車控制功能和安全保證體系，確保了車站內(nèi)的列車運行安全。

計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)在全球范圍內(nèi)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用需要依靠計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、人工智能等很多先進(jìn)技術(shù)，隨著電子信息技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)+領(lǐng)域的發(fā)展，計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)也在不斷改革和創(chuàng)新。中國高速鐵路的跨越式發(fā)展使得計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)功能超出了車站信號安全控制范疇，已經(jīng)拓展為綜合運營管理系統(tǒng)以及信號安全綜合控制監(jiān)測系統(tǒng)當(dāng)中的一個子系統(tǒng)。要實現(xiàn)計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的發(fā)展并使其與建設(shè)信息化、現(xiàn)代化、智能化高速鐵路的需求相契合，必須要解決功能、服務(wù)、安全和效率等方面的問題。

聯(lián)鎖表的編制

實現(xiàn)計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)在車站內(nèi)更好地運行，必須使用連鎖表將車站內(nèi)的信號機(jī)、道岔和進(jìn)路之間的聯(lián)鎖關(guān)系清晰地反映出來。聯(lián)鎖表的編制要以車站的信號平面布置圖為主要依據(jù)，在制作的過程中要將進(jìn)路作為主體，并且將列車進(jìn)路（發(fā)車和分接車）至調(diào)車進(jìn)路的每一條進(jìn)行有序編號。接下來要將這些相關(guān)項目逐一填寫進(jìn)表格中，如排列進(jìn)路時應(yīng)按按鈕、進(jìn)路要求的相關(guān)岔道位置、進(jìn)路所囊括的軌道區(qū)段、防護(hù)該條進(jìn)路的信號機(jī)的顯示和名稱和所排列的進(jìn)路的敵對信號等。在模擬進(jìn)站中咽喉區(qū)的道岔數(shù)量并不多，在不同出發(fā)端和結(jié)束端之間存在一條最基本的進(jìn)路，并不存在變更的進(jìn)路，因此在對進(jìn)展車輛調(diào)度時不存在進(jìn)路選擇的問題，從而在很大程度上簡化聯(lián)鎖表，降低聯(lián)鎖表的編制難度。下面對聯(lián)鎖表各項的具體填寫方法進(jìn)行介紹。

（1）方向欄：在方向欄中要標(biāo)注進(jìn)路的行進(jìn)方向以及相關(guān)屬性（進(jìn)路狀態(tài)、發(fā)車、接車、通過、轉(zhuǎn)車、調(diào)車等）。

（2）進(jìn)路號碼欄：在本欄中要對進(jìn)路進(jìn)行編號，可以按照咽喉區(qū)、場進(jìn)行編號，也可以按照整個車站調(diào)車進(jìn)路和列車進(jìn)路的順序進(jìn)行編號。例如發(fā)車進(jìn)路為“4”，接車進(jìn)路為“3”，則通過進(jìn)路寫作“3/4”。

（3）進(jìn)路欄：在本欄中要將模擬車站內(nèi)調(diào)度列車的所有進(jìn)路逐條羅列出來。當(dāng)列車具有兩條（或兩條以上）的不同進(jìn)路途徑時，一些規(guī)模比較大的高鐵站會在基本進(jìn)路外額外列出一條主要的變更進(jìn)路作為備選方式。

計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)仿真

聯(lián)鎖軟件設(shè)計流程

計算機(jī)聯(lián)鎖運算軟件是實現(xiàn)進(jìn)路和區(qū)段、信號、道岔等不同設(shè)備之間聯(lián)鎖關(guān)系的重要途徑。為了保證車站車站接車、發(fā)車和調(diào)車功能的有效運行，軟件設(shè)計了一個安全可靠的進(jìn)路系統(tǒng)，進(jìn)路的數(shù)量主要受到車站規(guī)模的大小以及車站自身結(jié)構(gòu)繁簡的影響，安全作業(yè)的要求決定了控制過程不會有太大區(qū)別，因此各個進(jìn)路的控制過程大相徑庭。進(jìn)路從辦理到解鎖過程中經(jīng)歷了線路選擇、道岔操作、一致性檢查、鎖閉進(jìn)路以及信號開放、解鎖進(jìn)路等階段。模擬車站結(jié)構(gòu)并不能影響這些階段的劃分，進(jìn)路控制的整個過程也因而成為了設(shè)計聯(lián)鎖程序的一步，進(jìn)路控制過程可以被不同進(jìn)路共同使用。

在進(jìn)路的控制過程中，辦理進(jìn)路，取消進(jìn)路，解鎖進(jìn)路等過程由操作人員參與，而信號開放、鎖閉進(jìn)路以及自動解鎖進(jìn)路等過程則不需要操作人員的參與。在監(jiān)控進(jìn)路時，必須要對監(jiān)控對象的狀態(tài)有一個完整的了解，在此基礎(chǔ)上不斷向操作人員提供相應(yīng)的表示信息，并將控制命令提供給信號機(jī)控制電路和道岔控制電路。

軟件編程思路

根據(jù)模擬車站布置圖設(shè)計平面布置圖，在設(shè)計圖中將所有的進(jìn)路表示出來，程序接受指令后，在界面中查找對應(yīng)的進(jìn)路路徑，如果沒有找到則將終止任務(wù)，如果找到結(jié)果則檢查是否存在進(jìn)路沖突現(xiàn)象；安排進(jìn)路是否被其他進(jìn)路占用，是否與其他進(jìn)路存在沖突。如果進(jìn)路安排沒有被占用則開始執(zhí)行程序，如果被占用則警告進(jìn)路被占用。

計算機(jī)聯(lián)鎖程序設(shè)計

設(shè)計界面

以廣州火車站的具體情況為主要依據(jù)，運用VB程序設(shè)計廣州火車站的平面布置界面，在系統(tǒng)中規(guī)范各個區(qū)段、按鈕、信號燈和道岔的變量名稱，并設(shè)置各變量的初始屬性，再將一些基本控件和操作方法添加進(jìn)去，實現(xiàn)對進(jìn)路的基本控制，并采取措施保障控制安全。

進(jìn)路的安排

在進(jìn)行進(jìn)路程序編制時要以聯(lián)鎖表為依據(jù)，在設(shè)計程序時使用了timer事件，一旦timer事件被觸發(fā)，選中的進(jìn)路變由白色調(diào)整為黃色，車輛所在區(qū)段由白色調(diào)整為橙色，信號燈由紅色變成藍(lán)色，當(dāng)車輛經(jīng)過后自動變?yōu)槟J(rèn)的白色，由橙色的區(qū)段呈現(xiàn)車輛的行走軌跡。例如：當(dāng)程序中shuchu1-timer事件被觸發(fā)時，dt1，dt2，dt3三個已經(jīng)排好的進(jìn)路全部變成黃色，車輛從dt1到dt3的移動情況使用橙色顯示，D1信號燈由紅色調(diào)整為藍(lán)色。

按鈕的操作命令

進(jìn)路的選擇需要通過單擊界面的路線為依據(jù)，選擇線路時會觸發(fā)timer事件，在進(jìn)路中如果存在使用橙色標(biāo)注的區(qū)段，表示該進(jìn)路被其他車輛占用，系統(tǒng)自動彈出“進(jìn)路被占用”的對話框，線路選擇無效，需要重新選擇進(jìn)站線路。例如，使用變量表示界面按鈕，設(shè)置初始變量值為0，按鈕被選擇時變量值設(shè)為1，如F1變量設(shè)置為f，F(xiàn)1被選擇時e值變?yōu)?，F(xiàn)1變?yōu)槌壬?，再選擇f3時，f3設(shè)定的變量m值變?yōu)?，當(dāng)f和m值都變?yōu)?時，shuchu1-timer事件被觸發(fā)，F(xiàn)1信號燈變藍(lán)色。

系統(tǒng)安全控制

系統(tǒng)安全性和可靠性是計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)運行的關(guān)鍵因素，仿真系統(tǒng)軟件在綜合分析數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)處理等方面的基礎(chǔ)上，在信息編碼、分成運行、自我診斷等方面優(yōu)化系統(tǒng)，有效保證了系統(tǒng)的安全性。

（1）設(shè)計同時運行的雙套程序保障系統(tǒng)的輸入輸出、聯(lián)鎖控制等功能，當(dāng)兩套程序的運行結(jié)果一致時輸出相關(guān)指令，否則終止操作，提高了系統(tǒng)的安全性。同時，設(shè)置程序運行的條件，使得程序分成運行，互相檢查和制約。

（2）將加密技術(shù)運用到信息傳輸過程中，提升了信號的抗干擾能力。數(shù)據(jù)采用多位二進(jìn)制表示，提升信息冗余度，減少危險信號輸出概率。

（3）設(shè)計自檢程序監(jiān)控系統(tǒng)運行狀態(tài)，發(fā)生故障時停止系統(tǒng)運行，并及時提供報警信息。

結(jié)語

本設(shè)計中以廣州火車站的沙盤模型作為設(shè)計依據(jù)，運用VB程序設(shè)計系統(tǒng)控制界面，規(guī)范各個區(qū)段、按鈕、信號燈和道岔的變量名稱，并設(shè)置各變量的初始屬性，再將一些基本控件和安全控制程序添加進(jìn)去，最終實現(xiàn)了安排進(jìn)路、安排接發(fā)車進(jìn)路以及對通過列車進(jìn)路的安排和調(diào)車進(jìn)路的安排，有效保障了站內(nèi)行車安全，提高了運輸?shù)男省?/p>

10.3969/j.issn.1001-8972.2015.23.006