SPKS开关及联锁系统、联锁系统的使用方法与流程

本发明涉及信号控制领域，具体涉及一种SPKS开关及联锁系统、联锁系统的使用方法。

背景技术：

现有的CBTC(列车控制系统，Communication Based Train Control)，后车对前车可以进行追踪，后车和前车可以在同一区间中运行。当前车在区间发生严重故障时，由司机和车站调度员配合，使列车以临时限速或最低速度等方式，运行到下一车站，从而进行清客维修等操作。后车虽然可以追踪前车，但是后车的MA(移动授权，Movement Authority)始终放在前车车尾处，加之人工的操作和确认，能保证列车运行的安全。

但是，在全自动驾驶的CBTC系统下，由于列车上没有司机，车站调度人员也会减少，在前车在区间发生严重故障时，列车只会紧急制动，且无法缓解制动，无法从故障区间驶离，这时需要司机下到区间里面，上车来人工操控列车。如果此时后车依旧照着CBTC系统的运行规则对前车进行追踪，就有可能对介入的司机造成危险，也不利于司机将故障列车开回前一车站，同时令后车的乘客在黑暗的区间中等待过长的时间，引发更多乘客的恐慌。

如果后车在车站收到了地面联锁子系统发来的前车故障的信息(一般是地面联锁子系统锁闭区段)，车站还可以对后车进行扣车，使得后车无法驶入到故障列车的区间。但是如果后车已经驶离了车站，则车站对该后车就失去了控制，后车进入区间，要么造成维修人员和应急司机无法进入区间，要么造成对维修人员和应急司机的安全隐患。

为此，现有的有人驾驶的CBTC系统不适应于全自动驾驶的列车故障的场景要求，会对全自动驾驶中的故障维修造成困扰。

技术实现要素：

鉴于上述问题，本发明提出了克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种SPKS开关及联锁系统、联锁系统的使用方法。

为此目的，第一方面，本发明提出一种用于联锁系统的SPKS开关，包括：设置在联锁系统中每一站台监控室的SPKS开关的启动组件、关闭组件，设置在每一站台上的用于封锁或解封锁该站台物理区段的控制组件；

启动组件、关闭组件分别与控制组件通信连接，所述启动组件用于启动所述控制组件封锁站台的物理区段，所述关闭组件用于实现所述控制组件解封锁站台的物理区段。

第二方面，本发明提出一种联锁系统，包括站台监控室、实现站台封锁的上述的SPKS开关；

针对每一站台，所述SPKS开关的启动组件、关闭组件设置在本站台的监控室中，所述SPKS开关的控制组件设置在本站台上的物理区段。

可选地，每一站台设置有进站SPKS开关、出站SPKS开关；

所述出站SPKS开关的控制组件负责本站台出站至下一站进站前计轴之前的物理区段的封锁与解封锁，该物理区段不包括本站台的站台轨区段；

所述进站SPKS开关的控制组件负责上一站出站计轴至本站计轴的物理区段封锁与解封锁，该物理区段包括本站台的站台轨区段；

所述进站与出站的方向是与本站台列车运行方向一致、上一站、下一站分别为本站台的相邻站台。

第三方面，本发明提出一种基于上述联锁系统的使用方法，包括：

联锁系统检测到SPKS开关启动的信号时，将该SPKS开关对应的物理区段封锁；以及

联锁系统向ZC发送物理区段的封锁状态信息，该物理区段的封锁状态信息包括：封锁的物理区段的标识，以及物理区段封锁状态；

ZC根据所述物理区段的封锁状态信息，向该物理区段中运行列车的VOBC发送紧急停车指令；

所述VOBC根据所述紧急停车指令停止该运行的列车。

可选地，联锁系统检测到SPKS开关启动的信号时，将该SPKS开关对应的物理区段封锁的步骤，包括：

联锁系统检测到SPKS开关启动的信号时，锁闭该物理区段内的所有道岔、关闭所有已经开放的信号机。

可选地，联锁系统向ZC发送物理区段的封锁状态信息的步骤之后，所述方法还包括：

所述ZC根据所述物理区段的封锁状态信息，向待进入该物理区段的列车发出禁止进入该物理区段的禁止指令。

可选地，所述方法还包括：

所述联锁系统向ATS发送物理区段的封锁状态信息，该物理区段的封锁状态信息包括：封锁的物理区段的标识，以及物理区段封锁状态；

所述ATS根据物理区段的封锁状态信息在电子地图上标注联锁系统中控制的该物理区段的状态。

可选地，所述方法还包括：

所述联锁系统检测到SPKS开关关闭的信号时，对该SPKS开关对应的物理区段进行解封锁；以及

联锁系统向ZC发送物理区段的解封锁状态信息，该物理区段的解封锁状态信息包括：解封锁的物理区段的标识，以及物理区段解封锁状态；

ZC根据所述物理区段的解封锁状态信息，向该物理区段中列车的VOBC发送解除封锁状态指令；

所述VOBC根据所述解除封锁状态指令恢复运行。

可选地，所述联锁系统检测到SPKS开关关闭的信号时，对该SPKS开关对应的物理区段进行解封锁的步骤，包括：

所述联锁系统接收到SPKS开关关闭的指令时，将该SPKS开关对应物理区段内的所有道岔的封锁释放，并开放已经关闭的信号机。

可选地，所述方法还包括：

所述联锁系统向ATS发送物理区段的解封锁状态信息，该物理区段的解封锁状态信息包括：封锁的物理区段的标识，以及物理区段封锁状态；

所述ATS根据物理区段的解封锁状态信息在电子地图上标注联锁系统中控制的该物理区段的状态。

由上述技术方案可知，本发明提出的SPKS开关及联锁系统、联锁系统的使用方法，在站台上设置SPKS开关，进而联锁系统可检测到SPKS开关启动的信号，封锁SPKS开关对应的物理区段，进而可消除全自动驾驶的列车在区间行驶时出现无法恢复的故障而停车导致的安全隐患，从地面设备的角度增加了CBTC系统的安全性。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的SPKS开关实施后物理区段的封锁范围示意图；

图2至图4分别为本发明一实施例提供的联锁系统的使用方法的流程示意图；

图5为本发明一实施例提供的出库信号机关闭与库线内SPKS开关的关系图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

本发明实施例提供一种可应用在联锁系统(Computer Interlocking，计算机联锁))中的SPKS开关(人工作业开关)。本实施例的SPKS开关包括：设置在联锁系统中每一站台监控室的SPKS开关的启动组件、关闭组件，设置在每一站台上的用于封锁或解封锁该站台物理区段的控制组件；

启动组件、关闭组件分别与控制组件通信连接，所述启动组件用于启动所述控制组件封锁站台的物理区段，所述关闭组件用于实现所述控制组件解封锁站台的物理区段。

在实际应用中，站台监控室中的启动组件、关闭组件可为人工使用到钥匙及与该钥匙匹配的包括钥匙插孔的固定座。当SPKS开关的钥匙插入钥匙插孔并旋转一定的角度之后，控制组件会封锁站台的物理区段，使得联锁系统与ZC(Zone Controller，区域控制器)交互，收回或禁止发出进入该物理区段的移动授权。

当SPKS开关的钥匙复位并取出时，控制组件实现对封锁的物理区段进行解封锁。

另外，本发明实施例还提供一种联锁系统，该联锁系统包括站台监控室、实现站台封锁的上述实施例所述的SPKS开关；

针对每一站台，所述SPKS开关的启动组件、关闭组件设置在本站台的监控室(或综控室)中，所述SPKS开关的控制组件设置在本站台上的物理区段。

优选地，将所述SPKS开关的启动组件、关闭组件设置在IBP盘(Integrated Backup Panel，综合后备盘)。

为更好的实现本实施例的方案，本实施例的联锁系统的每一站台上设置有进站SPKS开关、出站SPKS开关。

所述出站SPKS开关的控制组件负责本站台出站至下一站进站前计轴之前的物理区段的封锁与解封锁，该物理区段不包括本站台的站台轨区段；如图1所示。

所述进站SPKS开关的控制组件负责上一站出站计轴至本站计轴的物理区段封锁与解封锁，该物理区段包括本站台的站台轨区段；

所述进站与出站的方向是与本站台列车运行方向一致、上一站、下一站分别为本站台的相邻站台。

在图1中，车站的出站SPKS开关负责本站出站(不含站台轨)至下一站进站前计轴之前的区段；车站的进站SPKS开关负责上一站出站计轴至本站进站计轴(含站台轨)的所有区段。

本实施例中，联锁系统的SPKS开关的设置需要遵循下述原则：

(1)待避线按下行线进行处理；

(2)区段顺序按照列车运行方向排列；

(3)出站信号机(CC)处计轴为正线SPKS开关的防护边界。

可理解的是，本实施例的CI系统，相比于现有的CI系统，在车站的综控室(对应上述的监控室)的IBP盘上设置了SPKS开关，对于车站的两个站台来说，每个站台分别设置两个，一个出站SPKS，一个进站SPKS。

当SPKS开关插入钥匙并旋转一定的角度后，会封锁相应轨道区域，联锁系统与ZC交互，以收回或禁止发出进入该区域的移动授权，，且使得SPKS开关上的红灯点亮。

此时，联锁系统确定轨道区域封锁后应在ATS显示封锁的区域，表明该SPKS防护的区域已成功封锁。若工作人员在封锁区域完成作业后，工作人员应将钥匙复位并取出，以对封锁区域解封锁。

例如，当一辆列车运行在车站N与车站N+1之间的区间时，发现前车故障，需要人工进入区间对故障列车进行维修或驾驶时，车站工作人员按下车站N的出站SPKS开关，以使后车无法进入到故障列车所在的区间。N为大于等于1的自然数。

因此，本实施例的设置有SPKS开关的联锁系统可有效解决全自动驾驶中的故障维修容易造成困扰的问题，使得有人驾驶的CBTC系统适应于全自动驾驶的列车故障的场景。

第三方面，本发明实施例还提供一种上述联锁系统的使用方法，如图2所示，本实施例的方法包括下述步骤：

201、联锁系统检测到SPKS开关启动的信号时，将该SPKS开关对应的物理区段封锁。

在实际应用中，联锁系统实时监测SPKS开关的状态，在检测到SPKS开关启动时，将该SPKS开关对应的物理区段封锁。此外，在物理区段被封锁时，不能办理经过该物理区段的进路。

例如，联锁系统检测到SPKS开关启动的信号时，锁闭该物理区段内的所有道岔、关闭所有已经开放的信号机，如出站/出场信号机等。

该步骤中的SPKS开关包括每一站台的出站SPKS开关、进站SPKS开关、以及库线内的SPKS开关。

特别说明的是，在全站封锁状态下，联锁系统则不再监控SPKS开关的状态。在全站解封锁状态下，联锁系统开始监控SPKS开关的状态。

202、联锁系统向ZC发送物理区段的封锁状态信息，该物理区段的封锁状态信息包括：封锁的物理区段的标识，以及物理区段封锁状态。

203、ZC根据所述物理区段的封锁状态信息，向该物理区段中运行列车的VOBC发送紧急停车指令。

204、VOBC根据所述紧急停车指令停止该运行的列车。

也就是说，如果是该物理区段中的地面设备故障而该物理区段中的列车处于行驶中，则该列车的VOBC执行紧急制动；

如果该物理区段中的列车已经因故障而停止，则该列车的VOBC只需要向ZC系统汇报自己的当前状态。当然，若列车故障且无法与ZC通信，则需要人工确认列车停止后，再派人员进入该物理区段。

在一种可选的实现方案中，上述步骤202之后，上述方法还包括下述的步骤203a，如图3所示。

203a、ZC根据所述物理区段的封锁状态信息，向待进入该物理区段的列车发出禁止进入该物理区段的禁止指令。

也就是说，ZC系统还需要向尚未进入该物理区段的其它列车发出禁止进入该物理区段的指示。例如，对于在车站N停站的后车，就会发送使其停止在该车站N的指示，使其不会进入该物理区段。

现有技术中，由于没有对该物理区段的防护，而出站信号机又开放，所以现有技术中的后车则会闯入到该物理区段中，给进入到该物理区段的人员造成危险。

应说明的是，本实施例中，上述SPKS开关防护区建立之后，允许工作人员单操该防护区域内的道岔，便于对轨旁设备如转辙机等开展维护作业。

SPKS开关启动后，所有包含封锁轨道或将封锁轨道作为保护区段的进路始端信号机立即关闭。如果有列车已经运行在包含封锁区段或将封锁轨道作为保护区段的进路中，则立即紧急制动。SPKS开关关闭后，全自动运行模式的列车可以自动恢复运行。

在第二种可选的实现方案中，上述方法还包括下述的如图3所示的步骤205和步骤206：

205、联锁系统向ATS发送物理区段的封锁状态信息，该物理区段的封锁状态信息包括：封锁的物理区段的标识，以及物理区段封锁状态。

206、ATS根据物理区段的封锁状态信息在电子地图上标注联锁系统中控制的该物理区段的状态。

在其他实施例中，联锁系统还可将上述封锁状态信息发送ATS中的现地工作站，以便调度人员及时获知联锁系统控制的物理区间的状态。

另外，需要说明的是，库线内的SPKS开关与出库信号机内的进路区段没有关联关系，但根据全自动无人驾驶场景的需求，上述联锁系统需要关闭对应已开放的出库信号机(该功能可在出库进路的配置数据中增加相关联的SPKS开关数据来实现)。如图5所示。

当SPKS开关恢复为无效位(即关闭状态)时，因SPKS开关启动而被有效关闭的信号机在满足开放条件时自动开放(包括库线内SPKS开关无效时，自动开放因其实施而被关闭的出库信号机)。

在第三种可选的实现方案中，上述方法还包括下述的如图4所示的步骤207至步骤210：

207、联锁系统检测到SPKS开关关闭的信号时，对该SPKS开关对应的物理区段进行解封锁。

举例来说，联锁系统接收到SPKS开关关闭的指令时，将该SPKS开关对应物理区段内的所有道岔的封锁释放，并开放已经关闭的信号机。

208、联锁系统向ZC发送物理区段的解封锁状态信息，该物理区段的解封锁状态信息包括：解封锁的物理区段的标识，以及物理区段解封锁状态。

209、ZC根据所述物理区段的解封锁状态信息，向该物理区段中列车的VOBC发送解除封锁状态指令；

210、VOBC根据所述解除封锁状态指令恢复运行。

本实施例中，对于上述物理区段中因为地面故障而紧急制动的列车，VOBC控制该列车恢复行驶；对于因自身故障的列车，由于已经被人工驾驶驶离该物理区段，则接收不到ZC系统的指示。

对于未进入到该物理区段的其它列车，根据信号机的恢复等，继续行驶，可以进入到该物理区段中。

可选地，上述图4所示的方法还可包括下述的图中未示出的步骤211和步骤212：

211、联锁系统向ATS发送物理区段的解封锁状态信息，该物理区段的解封锁状态信息包括：封锁的物理区段的标识，以及物理区段封锁状态；

212、ATS根据物理区段的解封锁状态信息在电子地图上标注联锁系统中控制的该物理区段的状态。

在其他实施例中，联锁系统还可将上述解封锁状态信息发送ATS中的现地工作站，以便调度人员及时获知联锁系统控制的物理区间的状态。

上述方法中，当全自动驾驶的列车在区间行驶时出现无法恢复的故障而停车、或者需要人工进入该区间时，在车站处增加了SPKS开关以及对应的联锁系统的操作方法，通过启动SPKS开关，使得该区间能被地面联锁系统可以通过SPKS开关禁止列车行驶，从地面设备的角度增加了CBTC系统的安全性。

本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。

本领域技术人员可以理解，实施例中的各步骤可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。

虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。