地铁信号与屏蔽门联动控制系统分析_工程管理

1、地铁信号与屏蔽门联动控制系统分析结合广州地铁具体地介绍了地铁信号与屏蔽门联动掌握系统的组成、功能,分析了其原理和联动的平安性、牢靠性,并指出了在实际运行中的重要性。1 信号与屏蔽门联动系统组成广州地铁2号线屏蔽门(PSD)是由连续的列车掌握系统(ATC)监督和掌握。它由车载设备和轨旁设备共同实施,组成联动系统。详细包括:车载设备FZG、轨道电路FTGS、轨旁列车自动防护系统ATP-STG、列车位置识别多路接收器PTI-MUX、屏蔽门PSD,其示意图如图1所示。 <CENTER</CENTERATP-STG用于轨旁设备到车载系统间的单向通信,主要监督PSD状态;FTGS用于传递PSD

2、状态报文;PTI线路系统用于车载系统到轨旁系统间的单向通信,传输PSD开关掌握命令和列车的目的地号、车次号、乘务组号等。站台PSD的开关门命令是由特定的ATO乘务组号报文组成(eg:980982),通过PTI线路系统处理后传递到平安输出继电器,经平安输出继电器动作,传送到PSD掌握系统。2 信号与屏蔽门联动系统功能2.1 监督PSD状态轨旁ATP通过故障-平安输入继电器来接收当前PSD状态(开或关),同时也向列车上发送此信息。但在站前、站台和站后3个区段向列车发PSD状态的同时,又给列车发出相应的动作命令。当接收到站台PSD是在关好状态时,才允许列车以ATO或SM模式驾驶;否则,轨旁ATP就在

3、相应的地方设置平安停车点或直接给车辆发送紧急制动命令,以确保站台和列车上的平安。1·假如列车正处在站前区段(站前区段足够长),轨旁ATP会令其在设置的平安停车点停下,不会进入相应的站台。2·当列车在站前区段预备入站或已经进入站台区段还未停下时,会立刻实施紧急制动,让车在最短时间内停下。3·当列车在站台区段已经停下预备离站时,轨旁ATP就会在此设置1个平安停车点,停止发送列车开放信号。4·当列车已经离站进入站后区段,但车尾还未出清站台区段时,轨旁ATP就会直接发出紧急制动命令,保证列车在最短的时间内停下。其他状况下轨旁ATP只会向车上发PSD处于开状态的命

4、令,不会给列车发其他命令信息,此时列车可以ATO或SM模式行驶。假如消失上述状况之一,要使列车能够运行,有2种解决方法:使轨旁ATP接收到的PSD状态为关,这时列车以ATO、SM模式行驶;列车采纳故障RM限速模式行驶,出清相关的区段。2.2 掌握PSD开关在任何驾驶模式下,列车一占用站台区段,车载ATP就会切断PTI通道,如图1中PTIre-lease,以免由于干扰而给PSD发误动作命令。当列车在ATP指定的停车窗内停下时,车载ATP就会接通PTI通道,同时轨旁ATP给出1个相应的门释放信号,车门允许被打开,PSD也允许被打开。图2画出了开、关PSD命令平安输出原理。 <CENTER&l

5、t;/CENTER表1定义了开关PSD对应的乘务组号,并指出了相应动作的继电器。依据各个站的状况,表1中的信息都会作为用户数据,在PTI-MUX系统中配置好,在确定列车是开左门还是右门后,PSD才动作。1.PSD开掌握。当列车门打开时,车载ATO接收到1个车门开信号,经过ATO、PTI处理后,向PSD掌握系统发出开门命令信号,然后PSD自动打开。为了确保PSD不会误动作,车载ATO输出2组不同数字(eg:980982)作为特定的乘务组号开门报文,传给车载PTI处理系统,然后经PTI天线、PTI轨道接收环线或PTIbeacon,最终传到轨旁PTI-MUX,再经PTI-MUX处理后,把980、98

6、2二个允许信号分别传给PSDopen1、PSDopen2,它们动作之后,K1、K2也相继动作,最终二路允许 信号汇总,K6动作,将有效的“开”PSD命令信号传给PSD掌握系统。为了使PSD牢靠动作,ATO将连续发“开”PSD命令直到接收到关车门信息。当PSD自动打开后,轨旁ATP就会接收到PSD处于开状态,不允许动车。2.PSD关掌握。假如列车门关了,车载ATO接收到1个车门关信号,经ATO、PTI系统处理之后向PSD掌握系统发出关门命令信号,然后PSD自动关闭。ATO这时将用另2组不同数字(eg:988990)作为特定的乘务组号关门报文,传给PTI处理系统,经过和开门命令同样的线路,最终把9

7、88、990二个允许信号分别传给PSDclose1、PSDclose2,它们动作之后,K3、K4也相继动作,最终二路允许信号汇总,K5动作,将有效的“关”PSD命令信号传给PSD掌握系统。同样为了使PSD牢靠动作,ATO将连续地发“关”PSD命令直到列车动车离开。当车门、PSD关好后,PSD的状态信息就会从“开”变为“关”,同时其他条件也满意时,轨旁ATP就会释放动车命令给列车,列车才可以以ATO、SM模式离站。3 联动命令的平安性和牢靠性分析1.用特定的乘务组号报文来掌握PSD的开关。如表1,只有消失这些特定的乘务组号报文,开关PSD命令才会生效,同时这些乘务组号必需按特定的规律挨次排列。2

8、.从车载ATO系统的IMU100到轨旁的PTI-MUX之间,整个的PTI通道是平安冗余。从信息源(ATO系统)到最终的目的点(PTI-MUX)之间,整个信息的流程是通过一个冗余CRC系统(车载ATP)掌握的,如图1。车载ATP是1个二取二的冗余平安系统,它通过1个平安的数字输出来掌握PTI的释放,同时也监控PTI释放继电器的状态。当列车在站台区段停在停车窗内时,车载ATP才会释放PTI继电器,接通ATO系统到PTI-MUX系统间的传输通道。3.信号命令与PSD掌握系统间的接口,比如输出继电器的动作,是通过PTI-MUX运行程序来掌握的。PTI-MUX系统设置允许最大容错时间为1s。即PTI-M

9、UX系统假如在1s内没有收到列车发“开”或“关”PSD信号,PTI-MUX程序将保持1s输出原来的PSD命令报文;假如超过了1s,程序就将终止输出。4.可以避开同时输出开、关PSD等误动作命令。从图2可以看出,要有5个继电器动作才能产生1个有效的PSD命令,因此在同一时间消失“开PSD、关PSD”等错误命令的几率几乎为零。在PTI-MUX与PSD系统间安装的K1、K2、K3、K4这些继电器在开和关之间是互锁的,能够防止PTI多路接收器同时输出“11”等无效组合命令。即使消失了一些无效组合,PTI-MUX软件系统最终将输出“00”给PSD系统,使PSD不会有任何动作。5.PTI通道硬件故障。PTI通道元件的牢靠性要求极高,特殊是K1K6这些电流继电器,触电就会动作,特别灵敏。由于在传输通道中冗余系统的爱护和PSD掌握命令是由