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1、1,第二部分 联锁基本概念,2,2.1 联锁,联锁是保证行车安全的重要技术措施，指的是信号设备与相关因素的制约关系。为确保行车安全，联锁关系必须十分严密。广义的联锁：泛指各种信号设备所存在的互相制约关系。狭义的联锁：专指车站范围内进路、信号、道岔之间的相互制约关系。在城市轨道交通中，“车站”包括正线车站和车辆段/停车场。,2.2 联锁道岔,在车站和车辆段/停车场联锁区范围内参加联锁的道岔称为联锁道岔。1、道岔作用：确定列车或调车车列在站内的运行路径。,2、道岔表示：用中心线表示 集中联锁：尖轨与基本轨间有黑块 非集中联锁：尖轨与基本轨间无黑块,3、道岔状态：定位：经常放的位置，一般开向正向，D
2、BJ 道岔定位确定原则：P1 反位：根据需要临时改变的位置，一般开向反 向，FBJ 四开：非定位和反位状态DBJ、FBJ,4、道岔转换 道岔由定位向反位或由反位到定位的动作过程，道岔转换通过转辙机动作来完成。道岔不是任何时候都能转换的。道岔转换在时间上有一定的限制（一般以不超过13s计）。5、转辙机对每组道岔都均应设置转辙机。一组道岔设置的转辙机数目与道岔的类型号和转辙机的类型有关。,6、道岔分类：单动道岔：扳动一根道岔握柄或按压一个道岔按钮，仅能使一组道岔转换。如图：21和22 道岔。双动道岔：能使两组道岔同时转换如图：17/19、23/25对双动道岔的基本要求是：定位时都必须转换到定位；反
3、位时又都必须转换到反位。交叉渡线道岔：由相互交叉的两组双动道岔构成。如图：双动道岔 9/11 和13/15 构成交叉渡线道岔。,7,联动道岔 排列进路时，机组道岔要定位则同时在定位，要反位则同时在反位，这些道岔称为联动道岔。按联动道岔包含的道岔数量分类，有双动道岔、三动道岔和四动道岔。,双动道岔,三动道岔,四动道岔,图1-1 双动道岔示意图,图1-3 三动和四动道岔示意图,8,在城市轨道交通正线车站对联动道岔的控制不同于铁路，可以不按双动道岔处理，而全部为单动，在联锁系统中用侧面防护的防护来保证安全。而侧面防护是指为了避免其他列车从侧面进入进路，与列车发生侧向冲突。,防护道岔为了防止侧面冲突，
4、有时需要使不在所排进路上的道岔处于防护位置并予以锁闭。经由交叉渡线的一组双动道岔反位排列进路时，应使与其交叉的另一组双动道岔防护在定位。,图1-4 交叉渡线,9,2.3 进路,进路是车站和车辆段/停车场内列车或调车车列由一点运行到另一地点的全部径路。1、进路分类：可以分为列车进路和调车进路。2、敌对进路：同时行车会危及到行车安全的任意两条进路。3、进路锁闭与解锁：进路锁闭指进路上所有道岔被锁住，不能转换。进路解锁，即解锁进路上的道岔，允许转换。,10,进路有建立和未建立两种状态。进路建立，即进路排列且处于锁闭状态。进路未建立，即进路未排列。进路锁闭是为实现联锁关系而将所排进路上的各道岔限制于规
5、定的位置。联锁以道岔区段为主要锁闭对象，进路的锁闭即由构成该进路的道岔区段的锁闭组成。根据道岔的锁闭情况，可分为进路锁闭、区段锁闭、人工锁闭。进路排出后，该进路上各区段的道岔锁闭在规定位置，即为进路锁闭。道岔区段有车占用时道岔不能转换，即为区段锁闭。人工锁闭指利用操纵设备（如单独锁闭按钮）断开道岔控制电路或用转辙机安全继电器断开启动电路的单独锁闭。,(1)进路的锁闭,进路锁闭(又称预先锁闭)在进路选通、有关联锁条件具备时构成，此时列车或调车车列尚未占用该进路的接近区段。接近锁闭(又称完全锁闭)在信号开放后接近区段有车占用时构成。设置接近锁闭的目的是为了防止列车或调车车列接近后信号突然关闭而停不
6、住冒进信号时，进路上道岔有可能转换以致发生挤岔或进异线而危及行车安全。列车及调车进路应设接近锁闭，其接近区段(应有足够的长度)应符合如下规定：接车进路为信号机前方的轨道区段。发车进路为发车线。调车进路为信号机前方的轨道区段；当信号机前方未设轨道电路时，则信号开放即构成进路的接近锁闭。,（2）进路锁闭和接近锁闭,11,进路解锁指解除对进路的锁闭。进路的解锁也是构成该进路的各区段的解锁。按不同情况，进路的解锁分为正常解锁、取消解锁、人工解锁、调车中途返回解锁和故障解锁。,（3）进路的解锁,12,4、城市轨道交通列车运行进路控制 城市轨道交通列车运行进路控制采用三级控制，即控制中心控制、远程控制终端
7、控制和车站工作站控制，如图1-6所示。,13,图1-6 列车进路控制示意图,14,控制中心控制为全自动的列车监控模式，在该模式下，列车进路设置命令由自动进路设定系统发出，其信息来源于时刻表和列车运行自动调整系统。控制中心列车调度员也可以人工干预，对列车进行调整，操作非安全相关命令、排列和取消进路。在控制中心设备故障或控制中心与下级设备的通信线路故障时，自动转入远程控制终端控制模式。此时，由司机在车上输入目的地码，通过列车上的车次号发送系统发出的带有列车去向的车次号信息，远程控制终端自动产生进路控制命令，联锁系统根据来自远程控制终端的进路号排列进路。在站级控制模式下，列车运行的进路在车站工作站控
8、制。,2.4 联锁的基本内容,联锁的基本内容包括：防止建立会导致机车车辆相冲突的进路；必须使列车或调车车列经过的所有道岔均锁闭在与进路开通方向相符合的位置；必须使信号机的显示与所建立的进路相符。,1进路空闲时才能开放信号 进路（正线为联锁监控区段）空闲时才能开放信号，这是联锁最基本的技术条件之一。即向有车占用的进路排列进路时，有关列车信号机不得开放。如果进路上有车占用，却能开放信号，则会引起列车、调车车列与原停留车冲突。如图1-1中，要建立X2向X4的进路，必须2DG、4DG都空闲。,15,图1-1 双动道岔,16,2进路上有关道岔位置正确且被锁闭才能开放信号 进路上有关道岔在规定位置才能开放
9、信号，这是联锁最基本的条件之二。即进路上有关道岔位置不正确，道岔的尖轨与基本轨不密贴(有4mm及其以上间隙)，防护该进路的信号机不得开放。如果进路上有关道岔开通位置不对却能开放信号，则会引起列车、调车车列进入异线或挤坏道岔。信号开放后，其防护的进路上的有关道岔必须被锁闭在规定位置，而不能转换。如图1-1中，要建立X2向X4的进路，必须2号道岔和4号道岔都在反位。,3敌对信号未开放且被锁闭在关闭状态才能开放信号 敌对信号未关闭时，防护该进路的信号机不能开放，这是联锁最基本的技术条件之三。即，敌对进路未解锁或照查条件不符合时，防护该进路的信号机不得开放。否则列车或调车车列可能造成正面冲突。信号开放
10、后，与其敌对的信号也必须被锁闭在关闭状态，不能开放。如图1-1中，要建立X2向X4的进路，必须X4在关闭状态。,17,2.5 基本联锁功能,联锁设备必须在规定的联锁条件和规定的时序下对进路、信号和道岔实行控制，应保证车站（车辆段/停车场）值班人员对接车、发车、调车进路及信号机开放与关闭的控制。对于来自操作设备的错误操作，应具备有效的防护能力。,1进路的锁闭和解锁（1）进路的锁闭当向邻接的联锁区开通进路时，应与邻接联锁区照查锁闭。无岔区段有车占用时允许向该区段排列调车进路，但不允许经由该区段排列长调车进路。列车及调车进路应设接近锁闭。引导锁闭分为引导进路锁闭和咽喉引导总锁闭。,18,（2）进路的
11、解锁任何操作不得使占用的区段解锁，也不得使列车、车列运行前方的区段解锁。进路的解锁必须在信号关闭后进行。锁闭的进路应能随列车车列的正常运行而自动解锁。解锁时，有条件的区段均应满足三点检查，延时3s自动解锁。已锁闭的进路不应因轨道电路瞬时分路不良或轨道电路停电恢复后错误解锁。调车中途返回解锁进路的取消或人工解锁进路除占用区段和处于列车、调车车列走行前方的区段外，其他区段均可采用区段故障解锁方式解锁。引导进路建立后，需在人工确认后办理进路解锁,19,2信号的开放和关闭,（1）正常办理进路或办理了重复开放手续，除引导信号外，防护该进路的信号机必须检查进路空闲、超限界绝缘、相邻区段空闲、有关道岔位置正
12、确、进路已锁闭、未施行人工解锁、敌对进路未建立以及照查条件正确后方可开放。出站信号机还必须检查区间闭塞条件。（2）一次排列由几条进路组成的组合调车进路，只当其各条进路均构成后，防护各进路的调车信号机由进路最远端开始依次开放或同时开放。（3）进站、出站信号机(办理自动通过除外)及调车信号机，在信号关闭后，不经再次办理，不得重复开放信号。（4）信号机的关闭。已开放的信号机于下列情况之一时应及时关闭：列车信号，当列车第一轮对进入该信号机内方第一轨道区段时；调车信号，当车列全部越过信号机时或当信号机外方区段留有车辆（含未设轨道区段）出清其内方第一轨道区段时；发生故障导致联锁条件不能满足时；办理取消或解
13、锁进路时。,20,（5）进站信号机因故障不能正常开放信号或向非接车线路接车时，应使用引导信号。引导信号开放时必须办理引导进路、检查引导进路中的道岔位置正确、未建立敌对进路、引导进路在锁闭状态；或者对道岔进行总锁闭。开放引导信号必须检查其主体信号机为红灯显示。引导信号在下列情况下应及时关闭：列车未驶入引导进路之前信号保持开放的条件不能满足时；信号机内方第一轨道区段无故障的情况下，列车第一轮对进入该区段时；办理引导进路解锁时；解除道岔总锁闭时；人工关闭信号时。（6）信号灯丝监督。当采用信号灯泡的信号机时，必须有信号灯丝监督。列车主体信号机和调车信号机应设灯丝监督；在信号开放后，应不间断地检查灯丝完
14、好；进站或出站信号机，当开放的信号灯断丝，应自动转变较低级信号显示；进站和有通过列车的正线出站信号机应检查红灯灯丝完好方能开放；开放预告信号机时，应不间断地检查其主体信号机在开放状态；列车信号机的点灯电路应具有主、副灯丝的自动转换功能，当主灯丝断丝时，应有表示和报警。,21,3道岔的控制（1）集中联锁道岔应能单独操纵或随进路的排列而自动选动。道岔的单独操纵应优先于进路的自动选动。（2）联锁道岔应受进路锁闭、区段锁闭及人工锁闭。道岔控制电路应符合下列要求：道岔转换设备的动作，须与ATS控制命令或者车站值班员的操纵意图的要求相一致；道岔在任一种锁闭状态下均不得启动；道岔一经启动，不论其所在区段轨道
15、电路故障或有车进入轨道区段，均应继续转换到底；道岔因故被阻不能转换到底时，当所在区段无车占用时，对非ATS操纵的道岔，应保证经操纵后转换到原位；对ATS操纵的道岔，当道岔的转换时间超过30s时，应自动切断道岔控制电路，道岔停止转换；电机电路故障，道岔不应再转换；道岔转换完毕，应自动切断启动电路；采用三相交流电源控制的电动或电液转辙机，必须设置断相保护装置；当设计有列车储存进路或道岔接受遥控时，必须对道岔的启动采用能自动切断供电电路，停止转换的防护措施；必须采取防止因轨道电路瞬间失去分路而解锁，导致道岔错误转换的措施。,22,2.6 联锁设备（略）,1.联锁设备 控制车站的道岔、进路和信号，并实
16、现它们之间的联锁关系的设备，称为联锁设备。联锁设备可以采用机械的、继电的或电气的方法来实现，可以分散控制也可以集中控制。联锁设备是城市轨道交通的重要信号设备，用来在车站或车辆段/停车场实现联锁关系，建立进路、控制道岔的转换和信号机的开放，以及进路解锁，以保证行车安全。城市轨道交通正线上的集中控制站和车辆段/停车场设有联锁设备。正线上的集中控制站包括本站及其所控制的非集中站的道岔和信号机由设于该站的联锁设备控制，其除了实现联锁关系外，还将其联锁的有关信息传送至ATP/ATO系统，并接收ATS系统的命令。通常，正线上集中控制站的联锁设备与ATC设备结合在一起。车辆段/停车场设一套联锁设备，用以实现
17、车辆/停车场段的进路控制，并通过ATS车辆段/停车场分机与行车指挥中心交换信息。,23,2联锁设备分类 目前联锁设备主要是集中联锁设备，有继电集中联锁、计算机联锁两大类。城市轨道交通联锁设备早期采用继电集中联锁，现在多采用计算机联锁。计算机联锁有国产的和从国外引进的。集中联锁用电气的方法集中控制和监督全站的道岔、进路和信号机，并实现它们之间的联锁。集中联锁包括继电式电气集中联锁和计算机联锁。若是用继电器组成的电路来进行控制并实现联锁的设备，称为继电式电气集中联锁，简称继电集中联锁。计算机联锁用计算机完成联锁及控制功能。,24,2.7 联锁图表,1、信号平面布置图的主要内容包括：联锁区范围内的线
18、路及非联锁区与联锁区有密切联系的线路布置及编号，正线应以粗线标出。正线的接车方向。联锁区范围内所有道岔的定位状态。信号机、轨道电路区段（含无岔区段）等有关设备机器编号、名称和符号。信号机的灯光配列。轨道区段的划分，对不和信号机并置并且不是渡线上的绝缘节，应标出其坐标，侵限绝缘节应用圆圈标出。与信号机位置相关的以及侵限绝缘节处的警冲标坐标。道岔和信号机的公里标。,联锁图表是车站联锁关系的说明，通常采用信号平面布置图和联锁表两部分组成。,25,某折返站的信号平面布置图如图所示：,F：正线防护信号机，XC：下行出站信号机，SJ：上行进站信号机，XJ：下行进站信号机，Z：阻挡信号机。,图1-12 某折
19、返站信号平面布置图,26,2、联锁表 联锁表是根据车站信号平面布置图所展示的线路、道岔、信号机、轨道电路区段等情况，按规定的原则和格式编制的。联锁表以进路为主体，逐条地把排列进路按顺序按压的按钮、防护该进路的信号机名称和显示、进路要求检查并锁闭的道岔编号和位置、进路应检查的轨道电路区段名称，以及与所排进路的敌对信号填写清楚。,27,3、联锁表有需要填写以下内容：,1）方向栏。填写进路性质(通过、接车、发车、调车进路)和运行方向。2）进路号码栏。按全站列车进路、折返进路和调车进路顺序编号。3）进路栏：逐条列出进路、折返进路和调车进路。列车进路：如将列车接至某区段时记作“至G”。列车由某信号机发车
20、时记作“由信号机”。调车进路：如由D信号机调车时记作“由D”。调车至另一顺向调车信号机时记作“至D”。调车至另一反向调车信号机时记作“向D”。,28,4）排列进路按下按钮栏。填写排列该进路时需按下的按钮名称。5）确定运行方向道岔栏。当有两种以上方式运行时，为了区别开通的进路，填写关键对向道岔的位置。进路栏：逐条列出列车进路、折返进路和调车进路。6）信号机栏。填写排列该进路时开放的信号机名称及其显示。色灯信号机按显示颜色表示。7）道岔栏。顺序填写进路中所包括的全部道岔及防护和带动道岔的编号和位置。其填写方式如：1/3，表示将1/3号道岔锁在定位；(5/7)，表示将5/7号道岔锁在反位；9/11，
21、表示将9/11号道岔防护在定位；(9/11)，表示将9/11号道岔防护在反位；23/25，表示将23/25号道岔带动到定位；(27)，表示将27号道岔带动到反位。信号机栏：填写相应信号机名称及其显示颜色。色灯信号机按显示颜色表示。,29,8）敌对信号栏。填写排列该进路的全部敌对信号。有条件敌对时的填写方式为，1D1，经1号道岔定位的D1信号机为所排进路的敌对信号。敌对信号栏：填写排列该进路的全部敌对信号。9）轨道电路区段栏。顺序填写排列进路时须检查空闲的轨道电路区段名称。其填写方式举例如下：1DG，表示排列进路时须检查1DG区段的空闲，9/115-11 DG，表示当9/11号道岔在定位时排列进
22、路须检查侵限绝缘区段5-11DG区段空闲；(17)17 DG，表示当17号道岔在反位时排列进路须检查侵限绝缘区段17DG空闲。,30,表1-1 某折返站的联锁表,31,表1-2 某车辆段的联锁表,5、城市轨道交通进路的特殊要求 城市轨道交通因运营的特殊性，其进路具有与铁路不同的情况，如多列车进路、追踪进路、折返进路、联锁监控区段、保护区段、侧面防护等。,（1）多列车进路 进路分为单列车进路和多列车进路，这主要是因为城市轨道交通运行间隔小，车流密度大，列车的运行安全由ATP系统保护，所以在一条进路中可能出现多列列车在运行。如图1-7所示，S1S3为多列车进路，只要监控区空闲，以S1为始端的进路便
23、可以排出，S1信号可开放。,32,（2）追踪进路 追踪进路为联锁系统本身的一种自动排列进路功能。列车接近信号机，占用触发区段时，列车运行所要通过的进路自动排出。追踪进路排出的前提除了满足进路排出的条件外，进路防护信号机还必须具备进路追踪功能。触发区段是指列车占用该区段时引起进路排列的区段，触发区段可能是信号机前方第1个接近区段，也可能是第两个接近区段，触发区段根据线路布置和通过能力而定。如图1-9所示，S3、S5具有追踪功能，TCl、TC5分别是以S3、S5为始端的进路的触发区段，列车占用TCl时，S3S5进路自动排出，S3开放。列车占用TC5时，S5S7进路自动排出，S5开放。,33,（3）
24、折返进路 列车折返进路作为一般进路纳入进路表。通常，通过列车自动选路，追踪进路或人工排列的折返进路是从指定的折返线出发。,（4）联锁监控区段 联锁监控区段，即排列进路时信号机开放所必须空闲的区段，一般为信号机内方两个区段，如监控区段内有道岔，则在最后一个道岔区段后加一区段作为监控区段。监控区段的长度，应足够驾驶模式的转换。进路设有监控区段，只要监控区段空闲，进路防护信号机便可正常开放。列车通过监控区段后自动将运行模式转为ATO自动驾驶模式或SM模式(ATP监督人工驾驶模式)，列车之间的追踪保护就由ATP来实现了。,34,（5）保护区段 为了保证列车的运行安全，避免列车由于某种原因不能在信号机停
25、住而导致事故的发生，充分考虑了列车的制动距离及线路等因素，在停车点后设置了保护区段，即终端信号机后方的一至两个区段为保护区段。保护区段设置情况：1）进路可以带保护区段如进路短，排列进路时带保护区段；2）进路可以不带保护区段排出。多列车进路无保护区段时，进路防护信号机可以正常开放。3）在进路排列时直接征用保护区段 4）进路先排列，保护区段设置延时直至进路内的接近区段被占用。延时的保护区段设置是一种标准方式，为多列车进路内的每个列车提供保护区段条件。在设定的时间（预设值为30s）截止之后，保护区段便解锁。延时解锁从保护区段接近区域被占用时开始。在列车反向运行情况下，保护区段的延时解锁仍将继续。,3
26、5,（6）侧面防护 城市轨道交通的道岔控制全部单动，不设双动道岔，所有的渡线道岔均按单动处理，也不设带动道岔。这些都靠采取侧面防护来防止列车的侧面冲突。侧面防护是指为了避免其他列车从侧面进入进路，与列车发生侧向冲突，类似铁路的双动道岔和带动道岔的处理。道岔为一级侧面防护，信号机为二级侧面防护。排列进路时先找一级侧防，再找二级侧防，无一级侧防时，则将信号机作为侧防。侧面防护必须进行侵限绝缘的检查。侧面防护的任务是，通过操作、锁定和检测邻近分歧道岔，使通向已排运行进路的所有路径均不能建立。排列进路时，除检查始端信号机外，还检查终端信号机和侧防信号机的红灯灯丝，只有这两种信号机的红灯功能完好，进路防
27、护信号机才能开放。当要求侧面防护的运行进路解锁时，运行进路侧面防护区域也将解锁。,36,37,补充：西门子联锁表的编制,目前，国内城市轨道交通领域还没制定统一的联锁表的编制标准，以西门子公司在某地铁线中联锁表的编制方法为例介绍。,XX站,1西门子联锁表的编制内容,该联锁表共分为五类表，即主进路表、保护进路表、侧面防护表、折返进路表、超限绝缘表。进路表包括进路编号、进路表、起始信号、终止信号、进路元素、对向信号、保护区段、信号机显示（起始信号）等；保护进路表包括进路编号、保护区段（包括保护区段名称、起始信号和终止信号）、进路终端的轨道电路，保护区段元素；侧面防护表包括一级和二级防护两种，均包括侧
28、面防护名称、防护信号、防护道岔、侧防区域元件。,西门子的联锁表和和国内的联锁表存在很大的差别，而且他们的现场拓扑结构有自己的模型，多采用有向图方式进行建模和实现。下面介绍西门子的联锁表的编制方法。,2西门子联锁表的编制方法,39,首先介绍几个基本逻辑定义，道岔和岔心的位置定义如图1所示。轨道、岔心和道岔的方向如图2所示。,图1 道岔和岔心的位置定义图,图2 轨道、道岔和岔心的方向图,40,岔心方向,图2 轨道、道岔和岔心的方向图,41,Ri,1,对向,Ri,2,顺向,Ri,1,对向,Ri,1,对向,Ri,2,顺向,Ri,1,对向,Ri,2,顺向,A,C,B,A,B,C,岔道的方向,Ri,2,顺
29、向,42,(1)主进路表的编制方法,进路名栏，采用起始信号机和终止信号机的名称作为进路的名称，而且可以从进路名称中判断出进路是上行和下行。起始信号栏，填写进路起始信号机的名称。终止信号栏，填写进路终止信号机的名称。这里的终止信号机和铁路上有所差别，铁路上一般以进路上的最后一个敌对信号机作为终止信号机进路元素栏，填写的是沿着进路的方向，把进路中的道岔及其位置和区段依次罗列出来，需要注意的是道岔需要填写其侧面防护内容并以字母“Fls”打头。对向信号栏。填写的是进路中的对向信号机，类似于铁路中的敌对信号机；监测起点信号机栏均填写为“Yes”；保护区段栏需填写保护区段的名称，保护区段的名称以“O”+保
30、护区段起点（一般为进路的终端信号机）+保护区段终点（一般为道岔）；信号显示栏。填写的是起始信号机的显示，填写“Green”和“Yellow”，若进路是走直股方向，则填写“Green”，若进路是走弯股方向，则填写“Yellow”。,43,表1 主进路表,44,（2）保护区段表的编写方法,保护区段名称的填写必须与主进路表中的一致；起始信号栏为进路的终端信号机；终止区段为进路前方的第一个道岔，主进路中只有进路终端前方有道岔的进路才设有保护区段；进路终端轨道电路就是具有该保护区段的进路中的计轴区段；保护区段解锁时间都统一规定为30s；保护区段元素栏填写该保护区段中道岔的位置以及侧面防护区段。,45,表2 保护进路表,46,（3）侧面防护表的编制方法,侧防名称栏填写所选集中站的所有道岔的侧面防护，每个道岔均有两个侧防，用结尾字符区分即左向“L”和右向“R”；防护道岔栏填写的是当该道岔处于该位置时为了保护列车运行的安全，其他会危害到列车运行安全的道岔应该处于的安全防护位置；防护信号栏填写的是该道岔处于该位置时为了保护列车运行的安全，会危害到列车运行安全的信号机应该处于关闭状态。,47,表3 侧防进路关系表,附例2,
