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摘要：随着现代化城市的不断发展，城市交通压力问题开始逐渐突显出来。地铁的出现有效的缓解了现代交通压力。为了保证地铁安全运行，保证人们出行安全，就必须要保证地铁信号系统的安全可靠。因此，很多城市对轨道交通信号系统进行了深入性研究。在地铁建设运行过程中，地铁信号系统的安全关系着地铁的运行安全，关系着现代化城市交通事业的发展。因此，本文中主要对城市轨道交通联锁系统及其选用进行概述。
关键词：城市轨道交通；信号；联锁系统；发展
引言
现代交通压力的不断加重，地铁出行逐渐成为人们日常的主要交通方式。在地铁运行过程中，由于其信号联锁系统利用了避错技术和容错技术，从而提高了轨道列车控制系统的可靠性、安全性、稳定性和实用性，实现了列车运行的安全性。城市轨道交通信号系统中，联锁系统是十分重要的子系统之一。在我国城市轨道交通发展期间，要加强选择合适的信号系统，进一步促进信号系统朝着国产化方向发展，要防止信号系统制式的干扰，并加快城市轨道交通信号标准体系的建立，从而促进城市轨道交通朝着更健康的方向发展。
1计算机联锁系统
城市轨道交通信号计算机联锁系统是一个基于微机的联锁，带有故障-安全信息处理程序，包含了冗余联锁基干总线以及冗余的网络通线。当前轨道交通信号计算机联锁设备选用的是双套联锁软件，驱动命令要想生成需要控制对比，使其保持一致的情况下才可以控制现场信号设备。另外计算机联锁系统拥有一个独特且有利的优点，即能够自检自诊，及时发现问题，把握系统各个功能运转正常，因此计算机联锁系统的安全性和可靠性能够被大大提高。通过分析计算机联锁系统会发现它属于多处理器的系统，传递信息选用的光纤通道，方便远距离控制，不仅可以确保及时性，还能够提高信息储存和记录的准确性。
计算机联锁系统属于安全等级较高的设备，在其开发到使用的整个过程当中都会贯穿相应的程序和规则，以确定其安全价值被完全发挥出来了。计算机联锁控制中包括了网络通信保障技术、系统级保障技术以及设备级保障技术，三者均属于容错技术，主要是借助于系统各个部分之间的冗余过程完成的。随着科学技术的发展和进步计算机联锁系统的运行水平在不断地提高，系统内部各项技术也在不断地优化和完善，在今后应用的范围也将更加广泛。计算机联锁系统包括了容错技术和避错技术，这两种技术相互配合协调令整个计算机联锁系统的安全性和可靠性达到了使用者的预期，在城市轨道交通行业中发挥着重要的作用和价值，这在实践中是有目共睹的。
2城市轨道交通联锁系统应用
2.1计算机联锁系统框图
联锁系统利用计算机的可靠性和安全性技术，包含两大主要模块：硬件模块和软件模块。
计算机联锁系统的主要内容是进路控制，利用电子设备实现联锁功能，实时监测进路区段状态，同时控制现场设备的状态。
（1）室外现场设备：由轨道电路、道岔转辙机、信号机等主要设备构成。
（2）信号I/O接口：I/O接口的信息流是双向的，一方面，它从计算机联锁机构的获取控制命令，通过信号机、道岔的控制电路，改变信号显示状态，驱动道岔位置状态的转换；另一方面，信号接口电路向联锁层传输现场设备状态信息。
（3）计算机联锁机构：是系统核心，接收来自操作表示层的操作信息和反映室外现场设备的信息，利用计算机进行内部逻辑处理，生成对应的指令，从而实现对信号设备和道岔设备的控制。
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（4）操作表示层：在计算机联锁机构中，操作员通过具体动作输入输出信息，来反映现场设备工作状态和列车行进情况。
2.2联锁系统的硬件组成
在城市轨道交通中，计算机控制系统控制的对象不仅数量庞大，也分布在轨道沿线的不同位置，信息的输入输出需要数台计算机才能完成，根据计算机及设备的功能把硬件系统划分为：室外现场设备、室内继电器信号接口、信号检测部分、联锁机和监控机等5大部分，其中：室外现场设备主要包括实际轨道、道岔、信号机等；室内继电信号部分由现场设备继电器I/O接口组成；检测控制部分由主控板、通信板、I/O板、多个计算机构成；联锁机通过通信总线连接多台检测控制机，集中监视、操作和分散控制现场设备。
2.3计算机联锁系统的软件功能
根据联锁系统要求，把计算机联锁控制系统软件分为操作及显示、联锁控制、设备控制、设备信息采集与驱动、预留接口等5个模块：
（1）操作及显示模块：包括处理操作信息与表示信息、维护与管理信息以及自动记录相关信息等。
（2）联锁控制功能模块：建立进路涉及到相关进路的选择与锁闭、开放与保护对应信号等；解锁进路的方式有两种：一是自动解锁方式，二是非自动解锁。
（3）设备控制模块：涉及信号、道岔、引导等操作，也包括非进路调车控制、平面调车溜放、站内道口控制等。
（4）输入设备信息与输出驱动信息模块。
（5）接口预留功能模块：如自动检测及诊断功能。
3城市轨道交通联锁系统的发展
随着系统集成度不断提高，安全性和可靠性要求不断增强，我国计算机联锁系统朝着多重冗余/校核方向、全电子方向发展。
采用2乘2取2模式的全电子计算机联锁系统主要包含3大部分：人机接口模块；2乘2取2联锁计算机系统；全电子执行设备。
人机交互单元由监控机、维修监测机组成；2乘2取2联锁计算机由2套联锁主机；全电子执行系统由道岔系统、信号系统、轨道单元和其他接口单元等组成，均采用“2取2”与逻辑结构。目前，该模式已在城市轨道线路中处于实用阶段。
4计算机联锁系统的选用
4.1国产和引进计算机联锁的选用
目前城市轨道交通的计算机联锁有国产和引进的，车辆段/停车场的联锁均采用国产设备，而正线车站的联锁有部分是引进设备。在联锁系统选用中应该首先考虑国产的计算机联锁，这不仅是国产化的需要，而且国产计算机联锁的任何技术指标都不亚于引进的计算机联锁，运用和维修经验十分丰富，售后服务也好，价格还较低。各种计算机联锁虽然各有特点，但基本情况大同小异，没有太大的区别，在我国铁路和城市轨道交通都有运用经历。当然报价略有差异。至于选用何种型号，要根据各城市轨道交通对于该型号的熟悉程度和运用经验来确定。
4.2二乘二取二型和双机热备型计算机联锁的选用
国产的计算机联锁有二乘二取二型和双机热备型两大类，二乘二取二型计算机联锁的安全性、可靠性和稳定性明显高于双机热备型计算机联锁，但是两者价格相差三、四倍。对于正线，考虑到高安全、高可靠，采用二乘二取二计算机联锁，是完全应该的。而对于车辆段/停车场，多为进出段/场作业和调车作业，不载客运行，可以不需要正线那样高的安全性、可靠性，采用双机热备计算机联锁就完全能够满足需要。双机热备计算机联锁在众多车辆段/停车场安全运用多年，未发生问题。
5结束语
随着城轨的蓬勃发展，轨道交通逐渐成为人们出行方式的首选，为了保障轨道交通运行的安全性，进而对轨道交通信号系统中联锁系统也有了更高的要求，因此，有必要选择合适的联锁系统，大力推动计算机联锁系统的国产化，以避免信号系统的应用混杂。同时，积极探索充分发挥计算机联锁系统具有更高的可靠性和安全性优势的方法和途径，努力达到更加有效地促进轨道交通安全运行的目的。
参考文献
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论文作者:匡超
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年7期
论文发表时间:2019/7/11
标签：联锁论文; 系统论文; 计算机论文; 信号论文; 轨道交通论文; 设备论文; 进路论文; 《建筑学研究前沿》2019年7期论文;