摘要
随着城市的快速发展、城市人口的快速增长,大城市居民出行难的问题越来越严重。以地铁、轻轨为代表的城市轨道交通系统具有运量大,快速、安全、准时、节能、舒适、污染轻等特点,在现代大城市中越来越起着重要的作用。但针对轨道交通的核心系统--信号系统关键技术研究和整体系统设计,目前成为我国轨道交通行业迫切需要解决的一项重要课题。计算机联锁系统作为轨道交通信号系统的一个子系统,负责保障列车按照信号指示安全行车。
本文根据轨道交通信号系统的应用要求,根据故障导向安全的原则,研究并设计了计算机联锁系统的总体结构,硬件系统及软件功能模块,并定义了与其他信号子系统列车自动监督系统(ATS)和列车自动保护系统(ATP)之间的数据交换。同时针对联锁系统所控制的不同对象,设计了信号机控制模块,道岔控制模块和通用的数字量输入输出模块。并根据联锁系统的接口如站台屏蔽门、站台紧急停车按钮,防淹门的技术需求,定义了各自的接口功能,设计了相应的接口电路图。最后通过故障树的方法对计算机联锁系统的可靠性、可用性、可维护性与安全性RAMS进行研究与分析。
本文的研究有助于解决计算机联锁系统的一些关键技术,对提高国内计算机联锁系统的研究水平有一定促进作用。
Along with the rapid development of urban and the quick increament of population, the traffic problem in the big city is more and more serious. The mass transit system with metro or light rail as the respesented have the feature of large transportation, fast, safety, on time, energy-save, comfortablity and low pollution, and take more and more important role in the big city. But the research of the core technology and engineering of signaling system for mass transit project is urgent to be resolved in the fields of transportation. Computer interlocking system was an importand subsystem of mass transit signaling system, which was responsible for the safety of train proceeding by the indication of signal.
Due to the requirement of mass transit signaling system, base on the fail-safety rule, this paper describe the overall structure of interlocking system, hardware system and software module, and defined the data exchange for automatic train supervisor subsystem and automatic train protection subsystem. Meanwhile, according to the different control object of interlocking system, the signal control module, point control module and general digital input/output module was designed. Due to the technical requirement of the interface of platform screen door, emergency pluger and floodgate, the interface function was defined and the interface circuit diagram was engineeringed. Finally, the reliability, availblity, maintainability and safety (RAMS) of interlocking system were anlaysed by the failure tree method.
The research of this paper make the contribution for sloving the key technology of computer interlocking sytem, and it improvess the research level of signaling system.to some extent.
引文
[1]吴汶麒,城市轨道交通信号与通信系统[M],中国铁道出版社,1999
[2]吴汶麒,国外铁路信号新技术[M],中国铁道出版社,2000
[3]高继祥,铁路信号运营基础[M],中国铁道出版社,1998
[4]赵志熙,车站计算机联锁ABC[M],中国铁道工业出版社,2000
[5]吕永昌,林瑜筠,计算机联锁[M],中国铁道出版社,2007
[6]赵志熙,计算机联锁系统技术[M],中国铁道出版社,1998
[7]王艳红,计算机联锁软件模拟自动测试系统的研究与实现[D],铁道部科学研究院,2004.
[8]马骉,王海峰,计算机联锁系统CAN总线故障-安全通信研究[J],北京交通大学学报,2008.(02)
[9]TB/T3027—2002计算机联锁技术条件,中华人民共和国铁道行业标准
[10]何泳斌,城市轨道交通信号控制方式研究[J],交通世界,2004.(09).
[11]李书善,于伟虎,计算机联锁系统专家自动测试系统[J],科技信息(学术研究),2007
[12]韦启盟,计算机联锁软件仿真测试系统的研究与实现[D],西南交通大学,2008.
[13]赵阳,张萍,潘明,计算机联锁信号综合控制功能的研究[J],铁道通信信号,2006.(10).
[14]刘芳,王海峰,二乘(二取二)与双机热备计算机联锁系统性能比较[J],铁道通信信号,2008.(02).
[15]李毅力,二乘(二取二)计算机联锁系统[J],计算机工程,2004.(S).
[16]袁艺芳,徐茂生,计算机联锁系统可靠性研究[J],北方交通大学学报,2002.(03)
[17]张本宏,陆阳,韩江洪,魏臻,“二乘二取二”冗余系统的可靠性和安全性分析[J],系统仿真学报,2009.(01).
[18]杜敏,计算机联锁系统工程设计的分析[J],铁道通信信号,2007.(02)
[19]陈志颖,董昱,杨柳,李亮,计算机联锁进路搜索算法的分析与研究[J],铁道通信信号,2007.(04)
[20]孙永梅,叶家金,郭宇明,车站联锁控制系统的仿真[J],大连铁道学院学报,2002.(02).
[21]谢伯杰,逄增文,靳红宇,刘寿灵,基于PLC的计算机联锁仿真测试系统[J],铁道通 信信号,2003.(06)
[22]吕永宏,刘红燕,计算机联锁模拟培训系统[J],铁道通信信号,2007.(12)
[23]杨昭军,车站信号车务仿真培训硬件系统的设计与实现[D],北京交通大学,2008
[24]郑丽英,董昱,李敬文,铁路信号计算机联锁控制系统容错技术研究[J],工业控制计算机,2005.(01)
[25]李江玲,铁路信号微机联锁仿真系统的研究[D],天津大学,2005.
[26]杨威,计算机联锁控制系统检验方法的研究[J],北方交通大学学报,1998.(05).
[27]刘昌胜,基于计算机联锁的铁路信号自动闭塞系统[J].计算机工程与应用,2003.(32).
[28]胡东源,刘胜利,计算机技术在铁路信号中的应用和发展[J],铁路计算机应用,2002.(06)
[29]骆丽青,计算机联锁单元控制台在地铁工程中的应用[J],电子工程师,2003.(07)
[30]邸二平,软件组件技术在计算机联锁系统中的应用[J],电子科技,2005.(06)
[31]董昱,李敬文,李亮,基于Linux联锁计算机系统的实时性和高可靠性研究[J].兰州交通大学学报,2004.(06).
[32]谢保锋,车站计算机联锁系统的现状与发展[J],交通运输系统工程与信息,2004.(04)
[33]郭秀清,陈永生,计算机联锁控制系统故障-安全保障体系[J],计算机工程与应用,2002.(08).
[34]郭进,微机联锁系统实时性研究[J],铁道学报,1998.(03).