蘭州軌道交通1號線信號系統(tǒng)與防淹門接口方案探討

常中偉（中鐵第一勘察設計院集團有限公司，陜西 西安 710043）

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蘭州軌道交通1號線信號系統(tǒng)與防淹門接口方案探討

常中偉
（中鐵第一勘察設計院集團有限公司，陜西 西安 710043）

摘 要：為了保障蘭州軌道交通1號線的運營安全，信號系統(tǒng)與防淹門采用繼電器電路聯(lián)系互查。本文闡述了聯(lián)系電路的功能接口、功能應用和電氣接口，考慮到信號系統(tǒng)和防淹門系統(tǒng)均屬安全設備，又重點對接口功能安全要求進行了說明。

關鍵詞：軌道交通；信號系統(tǒng)；防淹門

蘭州軌道交通1號線兩次下穿黃河，為了給全線其他地下空間增加安全砝碼，在穿越黃河區(qū)間隧道的兩側分別設置了防淹門。若有險情發(fā)生，防淹門可直接將過河隧道與其他地下空間隔離開來。作為控制列車的信號系統(tǒng)需要實時知曉防淹門的設備狀態(tài)和動作，以保證列車的運行安全。這樣信號系統(tǒng)和防淹門系統(tǒng)就需要建立起一種聯(lián)系，我們在蘭州1號線采用繼電器聯(lián)系電路方案。

1 工程概況

蘭州軌道交通1號線在奧體中心～世紀大道區(qū)間和迎門灘～馬灘區(qū)間穿越黃河，在黃河兩側的車站內(nèi)分別設置了防淹門。

2 功能接口

2.1 接口功能描述

信號系統(tǒng)與防淹門系統(tǒng)間主要交換3個信息，分別為防淹門請求關門（FGCR）、防淹門狀態(tài)檢測（FG Status）以及防淹門關門允許（FGCA）。

2.2 功能接口信息

信號系統(tǒng)接收從防淹門系統(tǒng)發(fā)來的“防淹門請求關門”以及“防淹門狀態(tài)檢測”信息，并向防淹門系統(tǒng)發(fā)送“防淹門關門允許”信息。信息的定義見表1。

3 功能應用

3.1“防淹門請求關門”信息處理

當信號系統(tǒng)檢測到“防淹門請求關門“信息為“低電平”時，處理如下：

（1）若相關進路已建立且信號已開放

關閉防淹門防護信號以及防淹門預告信號并切換至點燈模式，室外信號機點亮紅燈。對于已開放的防淹門區(qū)域內(nèi)信號，將保持信號開放。

（2）若相關進路未建立

禁止辦理以防淹門防護信號機為始端的相關進路（含引導進路）。禁止開放防淹門預告信號（含引導信號）?！胺姥烷T請求關閉”信息是信號系統(tǒng)輸出“防淹門關門允許”的檢查條件之一，一旦該信息中斷，信號系統(tǒng)將立即切斷“防淹門關門允許”信息的輸出，因此在整個關門過程中該信息必須連續(xù)不中斷地向信號聯(lián)鎖系統(tǒng)發(fā)送，直至操作員主動取消“防淹門請求關閉”為止。

表1 功能接口信息表

3.2“防淹門狀態(tài)檢測”信息處理

當聯(lián)鎖子系統(tǒng)檢測到“防淹門狀態(tài)檢測”信息為“非完全打開且鎖閉”，即該信息為“低電平”時，處理如下：

（1）若相關進路已建立且信號已開放

關閉防淹門防護信號、防淹門預告信號及防淹門區(qū)域內(nèi)信號并切換至點燈模式，將室外信號機點亮紅燈。

（2）若相關進路未建立

禁止辦理以防淹門防護信號機及防淹門預告信號機為始端的相關進路（含引導進路）。

（3）激活緊急停車區(qū)域

緊急停車區(qū)域將被激活，其范圍與防淹門防護區(qū)域一致。當緊急停車區(qū)域激活后，將對列車造成如下影響。

①CBTC運營模式

位于防淹門防護區(qū)域內(nèi)的CBTC列車（除RMF/RMR/EUM駕駛模式外）將立即觸發(fā)緊急制動。若車載ATC通過計算確認列車能夠在防淹門防護信號機外方停車，則施加常用制動；否則立即施加緊急制動。

②非CBTC運營模式

位于防淹門區(qū)域的非CBTC列車因無車地通信，將無法獲知緊急停車區(qū)域已被激活，因此列車運行不會受到限制，此時需要人為介入。位于防淹門接近區(qū)域的非CBTC列車的司機，應嚴格按照信號機顯示駕駛列車，確保列車在防淹門防護信號機外方停車。

3.3“防淹門關門允許”信息處理

當信號系統(tǒng)檢測到“防淹門請求關閉”信息激活且未被取消（低電平），將根據(jù)以下條件判斷是否向防淹門系統(tǒng)發(fā)出“防淹門關門允許”信息。

（1）防淹門接近區(qū)域及防護區(qū)域均空閑且相關信號已關閉

當聯(lián)鎖子系統(tǒng)檢測到防淹門接近區(qū)域及防護區(qū)域均空閑，且已經(jīng)關閉了相關信號時，聯(lián)鎖子系統(tǒng)將輸出“防淹門關門允許”（高電平）。

（2）防淹門防護區(qū)域空閑但防淹門接近區(qū)域占用且相關信號關閉

當聯(lián)鎖子系統(tǒng)系統(tǒng)檢測到防淹門防護區(qū)域空閑但防淹門接近區(qū)域有車，且已經(jīng)關閉了相關信號時，此時聯(lián)鎖子系統(tǒng)將檢查在防淹門接近區(qū)域的列車是否停穩(wěn)，若列車停穩(wěn)，則輸出“防淹門關門允許”（高電平）。若聯(lián)鎖子系統(tǒng)未收到列車停穩(wěn)信息，則須經(jīng)過一定時間的延時后（進路延時解鎖時間），才能輸出“防淹門關門允許”（高電平）。

（3）防淹門防護區(qū)域占用

“防淹門關門允許”信息必須為禁止狀態(tài)（低電平）。

4 電氣接口

4.1 電路原理圖

（1）“防淹門狀態(tài)檢測”接口繼電器

信號系統(tǒng)通過防淹門側的“防淹門狀態(tài)檢測”接口繼電器的2組干接點驅動信號側的“防淹門狀態(tài)檢測”接口繼電器，信號系統(tǒng)將安全采集信號側“防淹門狀態(tài)檢測”接口繼電器的狀態(tài)。

（2）“防淹門請求關門”接口繼電器

信號系統(tǒng)通過防淹門側的“防淹門請求關門”接口繼電器的2組干接點驅動信號側的“防淹門請求關門”接口繼電器，信號系統(tǒng)將安全采集信號側“防淹門請求關門”接口繼電器的狀態(tài)。

（3）“防淹門關門允許”接口繼電器

信號系統(tǒng)在接收到防淹門系統(tǒng)發(fā)來的“防淹門請求關門”信息后，確認防淹門關門的所有條件得到滿足后，將驅動信號側“防淹門關門允許”接口繼電器。防淹門系統(tǒng)通過此繼電器的2組干接點驅動防淹門側的防淹門關門允許接口繼電器。

4.2 接口界面

信號系統(tǒng)與防淹門系統(tǒng)的接口位置位于防淹門設備室配線柜端子排外線側。

5 接口功能安全要求

“防淹門狀態(tài)檢測”（FG Status）、“防淹門請求關門”（FGCR）以及“防淹門關門允許”（FGCA）均為安全信息。

5.1 防淹門狀態(tài)檢測

防淹門系統(tǒng)須確保在任何故障情形下，不允許錯誤輸出防淹門“完全打開且鎖閉”信息。當且僅當防淹門處于完全打開的位置（非部分打開）且被鎖閉在完全打開位置時，防淹門系統(tǒng)才允許輸出防淹門“完全打開且鎖閉”的狀態(tài)（此時意味著防淹門被鎖在完全打開的位置而無法移動）。除此之外，防淹門狀態(tài)檢測必須置為“非完全打開且鎖閉”狀態(tài)。即在任何情形下，如果不同時滿足上述兩個條件（①防淹門完全打開②防淹門鎖閉）中的任一條件，則防淹門將失去“完全打開且鎖閉”的狀態(tài)。

5.2 防淹門請求關門

只有無防淹門關門請求時，防淹門系統(tǒng)才允許給出“無防淹門請求關門”信息。除此之外，當請求關閉防淹門或其他任何情形下，防淹門系統(tǒng)須給出“防淹門請求關門”信息。

5.3 防淹門關門允許

信號系統(tǒng)須確保在任何故障情形下，不允許錯誤輸出“防淹門關門允許”控制信息。只有在收到“防淹門請求關門”信息且確認防淹門相關區(qū)域的條件均滿足時，信號系統(tǒng)才允許給出“防淹門關門允許”信息（此時意味著從信號系統(tǒng)的角度所有檢查條件均已滿足）。除此之外，“防淹門關門允許”必須置為限制狀態(tài)。即在任何情形下，如果不同時滿足上述兩個條件（①防淹門請求關門；②防淹門相關區(qū)域的條件均滿足）中的任一條件，則防淹門將失去“防淹門關門允許”的控制。另外，如果沒有信號系統(tǒng)輸出的“防淹門關門允許”控制信息，防淹門必須確保防淹門不會錯誤動作。防淹門系統(tǒng)應具備人工關閉防淹門的功能，該功能不在信號的管理范圍之內(nèi)，防淹門系統(tǒng)必須保證該功能安全可靠，確保不對行車安全造成影響。

結語

信號系統(tǒng)和防淹門系統(tǒng)均屬于安全性系統(tǒng)，必須做到百分之百的安全，若由于其他方面原因出現(xiàn)信號系統(tǒng)和防淹門系統(tǒng)不能正常聯(lián)系時，還需要相關的規(guī)章制度來保障運營安全。

參考文獻

［1］中鐵第一勘察設計院集團有限公司.蘭州市城市軌道交通1號線一起工程（陳官營～東崗段）信號系統(tǒng)初步設計［R］.蘭州，2013.

［2］卡斯柯信號有限公司&中鐵第一勘察設計院集團有限公司.蘭州市城市軌道交通1號線一起工程（陳官營～東崗段）信號系統(tǒng)與防淹門接口技術規(guī)格書［R］.蘭州，2015.

中圖分類號：TM71

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