一种用于轨道电路分路不良的处理方法与流程

本发明实施例涉及城市轨道交通系统技术领域，尤其是涉及一种用于轨道电路分路不良的处理方法。

背景技术：

城市轨道交通系统中，有些车站股道数量很多，出于节省成本或其他原因考虑，没有部署计轴系统，而是铺设轨道电路。轨道电路是由钢轨线路和钢轨绝缘构成的线路，用于自动、连续检查该段线路(或称为区段)是否被机车车辆占用，以保证行车安全的设备。轨道电路通过列车轮对短路两侧钢轨切断电气回路以反映该区段有列车占用。

分路不良是当前轨道电路中普遍存在的一个问题。分路不良会导致列车轮对不能可靠短路钢轨，即不能准确可靠反映区段有无列车占用。从计算机联锁(Computer Interlocking，简称CI)角度来看，轨道电路分路不良会造成联锁关系失效，对城市轨道交通运行安全是一个重大的安全隐患。当某段轨道电路出现分路不良问题时，列车进入该段轨道电路后，联锁系统将无法正常判断区段的列车占用状态，信号机或控制台会显示错误的列车信息，对运输安全会产生极为严重的影响，具体包括：当分路不良导致列车驶入而联锁系统误判为区段空闲时，如果车站值班人员没有对区段进行空闲确认而错误地开放信号将可能会导致列车碰撞的事故；在运输作业中，如果道岔所在的轨道电路分路不良，车站值班员误认为通过道岔的列车已出清该区段而操作道岔，那么将会造成列车脱轨的严重后果；联锁系统因分路不良判断区段空闲而错误开放信号，若提前操作道岔会导致驶入的列车运行时出现挤岔事故等；分路不良除了对运输安全有极大的安全隐患外，还可能导致区域控制器(Zone Controller，简称ZC)宕机或计算移动授权出错导致列车紧急而影响运营效率，在现有的车辆段的控制中，车辆段的控制逻辑和车辆段外的1-2个区间线路的逻辑是在一起的，ZC宕机会使得在所述区间线路上运行的一个或多个列车也必须紧急制动，极大地影响了分路不良之外的区间线路的运行效率，影响的列车不仅仅是分路不良区段上的列车，还影响其它一个或多个列车。造成轨道电路分路不良的主要原因是钢轨表面锈蚀和污染。传统的解决分路不良的方法有：对分路不良的轨道电路除锈除污和改善轨道电路的电气特性等。然而，对钢轨除锈除污耗费大量人力物力，且天窗时间(用于维修人员进入维修的时间)有限，否则会影响运营效率和危及作业人员安全。改善轨道电路的电气特性解决分路不良的方法，会增加成本，对已有的轨道电路改造和更新会占用运营时间以及耗费人力物力。

在实现本发明实施例的过程中，发明人发现现有的方法中，分路不良，会导致分路不良，会导致联锁对区段是否被占用判断错误，进而控制分路不良的区段的ZC宕机，使得该ZC控制的其它区段也无法正常工作，其它区段上的列车也被紧急制动，影响了其它列车的运行效率。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是如何解决现有的分路不良，会导致联锁对区段是否被占用判断错误，进而控制分路不良的区段的ZC宕机，使得该ZC控制的其它区段也无法正常工作，其它区段上的列车也被紧急制动，影响了其它列车的运行效率的问题。

针对以上技术问题，本发明的实施例提供了一种用于轨道电路分路不良的处理方法，包括：

联锁接收到区域控制器发送的目标区段的进路始端的信号机压垮的第一信息后，获取所述目标区段当前是否被占用的第二信息；

判断所述第二信息是否为所述目标区段当前处于空闲状态，若是，则判断所述目标区段当前处于进路始端分路不良的故障状态；

将所述目标区段设置为故障锁闭，自动异常解锁状态，并向所述区域控制器发送对应于所述故障状态的第三信息。

可选地，还包括：

若所述区域控制器接收到的所述第三信息为所述目标区段的轨道锁闭状态未锁闭、占用状态为空闲且运行方向双方向有效，则判断所述目标区段处于所述故障状态；

向处于所述目标区段的列车发送正常行驶的指令，并向预设车辆段发送对所述故障状态进行检修的第四信息。

可选地，还包括：

联锁向所述车辆段发送所述第四信息，并在接收到工作人员解除所述故障锁闭的指令后，解除所述故障锁闭。

可选地，还包括：

联锁接收到所述第一信息后，控制所述信号机发出对应于所述故障状态的信号。

可选地，所述判断所述第二信息是否为所述目标区段当前处于空闲状态，还包括：

若所述第二信息为所述目标区段当前处于占用状态，则判断所述目标区段当前不存在所述故障状态，将所述目标区段设置为正常锁闭，并向所述区域控制器发送第五信息；

其中，所述第五信息为所述目标区段的锁闭状态为锁闭、占用状态为占用且运行方向单方向有效。

可选地，还包括：

若联锁未接收到所述第一信息且所述第二信息为所述目标区段当前处于空闲状态，则判断所述目标区段当前不存在所述故障状态，判断所述目标区段是否满足正常锁闭条件，若是，将所述目标区段设置为正常锁闭，并向所述区域控制器发送第六信息；

其中，所述第六信息为所述目标区段的锁闭状态为锁闭、占用状态为空闲且运行方向单方向有效。

可选地，所述判断所述目标区段是否满足正常锁闭条件，还包括：

若所述目标区段不满足正常锁闭条件，则将所述目标区段设置为正常未锁闭，并向所述区域控制器发送第七信息；

其中，所述第七信息为所述目标区段的锁闭状态为未锁闭、占用状态为空闲且运行方向单方向有效。

可选地，还包括：

若所述区域控制器接收到的所述第五信息、所述第六信息或者所述第七信息，则判断所述目标区段未处于所述故障状态。

本发明的实施例提供了一种用于轨道电路分路不良的处理方法，该方法中，联锁周期性对目标区段是否被占用进行检测，得到第二信息。若联锁接收到区域控制器发送的目标区段的进路始端的信号机压垮的第一信息，且根据第二信息判断当前该目标区段未被占用，则判断该目标区段当前处于进路始端分路不良的故障状态。联锁识别出这一故障状态后，向该区域控制发送对应于该故障状态的第三信息，使得区域控制器根据该第三信息识别出该故障状态，根据该故障状态对应的逻辑对目标区段的列车进行控制。该方法为联锁提供对分路不良的识别方法，避免了联锁对区段是否被占用判断错误，另一方面，通过联锁使得区域控制器对分路不良进行识别，避免了区域控制器在出现分路不良时宕机，从而使得列车紧急制动，影响线路的运行效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一个实施例提供的用于轨道电路分路不良的处理方法的流程示意图；

图2是本发明另一个实施例提供的列车压垮进路始端信号机示意图。

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、完整地描述，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1是本实施例提供的用于轨道电路分路不良的处理方法的流程示意图，参见图1，该方法包括：

101：联锁接收到区域控制器发送的目标区段的进路始端的信号机压垮的第一信息后，获取所述目标区段当前是否被占用的第二信息；

102：判断所述第二信息是否为所述目标区段当前处于空闲状态，若是，则判断所述目标区段当前处于进路始端分路不良的故障状态；

103：将所述目标区段设置为故障锁闭，自动异常解锁状态，并向所述区域控制器发送对应于所述故障状态的第三信息。

本实施例提供的方法用于解决轨道存在电路分路不良时，相应区段的区域控制器(OC)宕机，导致该OC控制范围内的列车紧急制动，影响线路运营的问题。上述方法周期性执行，以保证列车运行的安全。需要说明的是，第三信息可以是“直接发送的目标区段当前处于进路始端分路不良的故障状态的通知信息”，也可以是“目标区段的轨道锁闭状态、占用状态和运行方法有效性”这三个参数的特定组合，本实施例对此不做具体限制，只要区域控制器能够通过第三信息识别出该目标区段是否处于进路始端分路不良的故障状态即可。

目标区段为轨道上属于区域控制器控制范围内的轨道区段，区域控制器对设置在该目标区段的进路始端的信号机是否被压垮进行监控。当监控到该信号机被压垮，则向联锁CI发送第一信息。联锁对目标区段是否被占用进行实时监控，得到目标区段是处于空闲状态还是占用状态的第二信息。

若联锁在接收到第一信息后，判断当前时刻接收到的第二信息为目标区段当前处于空闲状态，则CI判断该目标区段当前处于分路不良的故障状态。当联锁判断目标区段分路不良后，一方面将该目标区段设置为故障锁闭，以使得工作人员及时得知该目标区段处于故障状态，进行及时检修。另一方面，联锁向该区域控制器发送该目标区段处于路始端分路不良的故障状态的第三信息，以使得区域控制器正确识别该故障状态，并根据预先设置的对应与该故障状态的逻辑作出相应的处理，避免了区域控制器由于不能识别该故障状态或者缺乏处理该故障状态的逻辑而宕机。

本实施例提供了一种用于轨道电路分路不良的处理方法，该方法中，联锁周期性对目标区段是否被占用进行检测，得到第二信息。若联锁接收到区域控制器发送的目标区段的进路始端的信号机压垮的第一信息，且根据第二信息判断当前该目标区段未被占用，则判断该目标区段当前处于进路始端分路不良的故障状态。联锁识别出这一故障状态后，向该区域控制发送对应于该故障状态的第三信息，使得区域控制器根据该第三信息识别出该故障状态，根据该故障状态对应的逻辑对目标区段的列车进行控制。该方法为联锁提供对分路不良的识别方法，避免了联锁对区段是否被占用判断错误，另一方面，通过联锁使得区域控制器对分路不良进行识别，避免了区域控制器在出现分路不良时宕机，从而使得列车紧急制动，影响线路的运行效率。

更进一步地，在上述实施例的基础上，还包括：

若所述区域控制器接收到的所述第三信息为所述目标区段的轨道锁闭状态未锁闭、占用状态为空闲且运行方向双方向有效，则判断所述目标区段处于所述故障状态；

向处于所述目标区段的列车发送正常行驶的指令，并向预设车辆段发送对所述故障状态进行检修的第四信息。

需要说明的是，本实施例中，当区域控制器根据第三信息识别出目标区段处于进路始端分路不良的故障状态，向处于所述目标区段的列车发送正常行驶的指令，也即“不向行驶在该目标区段上的列车发送紧急制动的指令”。车辆段是铁路行车系统的重要单位之一，主要负责列车车辆的运营、整备、检修等工作。车辆段同时也是城市轨道交通系统中对车辆进行运营管理、停放及维修、保养的场所。

传统的列车运行过程中，一旦遇到分路不良，则ZC自身会因为逻辑冲突而导致宕机，ZC控制范围内的所有列车均会紧急停车，此时，分路不良区段的列车需要人工驾驶出该分路不良区段之后，才能对该分路不良区段进行维修。相比于传统的列车运行过程，本实施中区域控制器实现了对分路不良的识别，并在识别出分路不良故障状态后，不向列车发送紧急制动，那么列车则可以正常行驶，从而对整个线路的运行不产生影响。另一方面，目标区段中列车正常驶出目标区段后，避免了工作人员人工将车辆驶出目标区段的操作，方面工作人员直接进行故障检修。

本实施例中，当区域控制器接收到的第三信息中的“目标区段的轨道锁闭状态、占用状态和运行方法有效性”为“目标区段的轨道锁闭状态未锁闭、占用状态为空闲且运行方向双方向有效”，则判断该目标区段处于进路始端分路不良的故障状态。

区域控制器识别出该目标区段处于进路始端分路不良的故障状态后，一方面不向行驶的列车发送紧急制动，以使行驶的列车正常行驶，另一方面，向相应的车辆段发送对故障状态进行检修的第四信息。可理解的是，第四信息可以是向车辆段的响应设备发送的提示信息。

本实施例提供了一种用于轨道电路分路不良的处理方法，该方法中区域控制器通过第三信息实现了对分路不良故障状态的识别，并在识别出分路不良故障状态后，不向车辆发送紧急制动指令，保证列车继续正常运行，保证了整个线路的正常运行，提高了运行效率。

更进一步地，在上述各实施例的基础上，还包括：

联锁向所述车辆段发送所述第四信息，并在接收到工作人员解除所述故障锁闭的指令后，解除所述故障锁闭。

需要说明的是，联锁在识别出目标区段进路始端分路不良的故障状态后，也可以向相应的车辆段发送第四信息，提醒工作人员及时检修。

当工作人员对目标区段进路始端分路不良进行检修，确保安全后，可以发出解锁该故障锁闭的指令，以保证故障锁闭前欲进入该目标区段的列车能够顺利进入该目标区段，维持列车的正常运营。

本实施例提供了一种用于轨道电路分路不良的处理方法，该方法联锁在接收到工作人员解锁故障锁闭的指令后，解除故障锁闭，恢复因联锁的故障锁闭收到影响的车辆的运行，保证了整个线路及时恢复运行。

更进一步地，在上述各实施例的基础上，还包括：

联锁接收到所述第一信息后，控制所述信号机发出对应于所述故障状态的信号。

信号机为设置在轨道上起到标识作用的机器，如图2中的F1、F2、F3和F4所示。本实施例中，当联锁识别出目标区段进路始端分路不良故障状态后，对信号机发出的信号进行调整，使得信号机发出对应于该故障状态的信号，方便相应的工作人员通过信号机及时了解目标区段的故障种类。

需要说明的是，“对应于所述故障状态的信号”可以是关闭该信号机，也可以是控制信号机发出对应于所述故障状态的颜色，本实施例对此不做具体限制。

本实施例提供了一种用于轨道电路分路不良的处理方法，该方法联锁在识别出目标区段进路始端分路不良故障状态后，使得信号机发出对应于该故障状态的信号，为通过该信号机及时了解目标区段的故障状态提供了方便。

更进一步地，在上述各实施例的基础上，所述判断所述第二信息是否为所述目标区段当前处于空闲状态，还包括：

若所述第二信息为所述目标区段当前处于占用状态，则判断所述目标区段当前不存在所述故障状态，将所述目标区段设置为正常锁闭，并向所述区域控制器发送第五信息；

其中，所述第五信息为所述目标区段的锁闭状态为锁闭、占用状态为占用且运行方向单方向有效。

需要说明的是，目标区段是否满足正常锁闭条件可以根据实际具体设计，例如，所述判断所述目标区段是否满足正常锁闭条件，包括：若所述目标区段的敌对条件成立或者进路内道岔未锁闭在预设位置，则判断所述目标区段满足正常锁闭条件。

本实施例提供了一种用于轨道电路分路不良的处理方法，该方法中，CI接收到ZC发送的第一信息后，若相应的第二信息为目标区段当前处于占用状态，则判断目标区段当前不存在分路不良故障状态。此时，CI将第五信息发送至区域控制器，区域控制器逻辑正确(如表一中所示的情况编号为1的过程)，进行相应的处理即可。

更进一步地，在上述各实施例的基础上，还包括：

若联锁未接收到所述第一信息且所述第二信息为所述目标区段当前处于空闲状态，则判断所述目标区段当前不存在所述故障状态，判断所述目标区段是否满足正常锁闭条件，若是，将所述目标区段设置为正常锁闭，并向所述区域控制器发送第六信息；

其中，所述第六信息为所述目标区段的锁闭状态为锁闭、占用状态为空闲且运行方向单方向有效。

本实施例提供了一种用于轨道电路分路不良的处理方法，该方法中，若CI未接收到第一信息，即信号机未被压垮，且CI根据第二信息判断当前目标区段为空闲，则判断目标区段当前不存在分路不良故障状态。若此时目标区段满足正常锁闭条件，CI将第六信息发送至区域控制器，区域控制器逻辑正确(如表一中所示的情况编号为2的中正常锁闭对应的过程)，进行相应的处理即可。

更进一步地，在上述各实施例的基础上，所述判断所述目标区段是否满足正常锁闭条件，还包括：

若所述目标区段不满足正常锁闭条件，则将所述目标区段设置为正常未锁闭，并向所述区域控制器发送第七信息；

其中，所述第七信息为所述目标区段的锁闭状态为未锁闭、占用状态为空闲且运行方向单方向有效。

本实施例提供了一种用于轨道电路分路不良的处理方法，该方法中，若CI未接收到第一信息，即信号机未被压垮，且CI根据第二信息判断当前目标区段为空闲，则判断目标区段当前不存在分路不良故障状态。若此时目标区段不满足正常锁闭条件，CI将第七信息发送至区域控制器，区域控制器逻辑正确(如表一中所示的情况编号为2的中正常未锁闭对应的过程)，进行相应的处理即可。

进一步地，在上述各实施例的基础上，还包括：

若所述区域控制器接收到的所述第五信息、所述第六信息或者所述第七信息，则判断所述目标区段未处于所述故障状态。

本实施例提供了一种用于轨道电路分路不良的处理方法，该方法中，区域控制器接收到第五信息、第六信息或者第七信息，则判断目标区段未处于分路不良故障状态，进行相应的逻辑处理即可。

作为一种更为具体的实施例，本实施例提出的用于轨道电路分路不良的处理方法中，通过联锁的逻辑处理来解决轨道电路分路不良造成车辆段严重后果(多辆列车紧急停车、正常发车无法进行等)。

CI给ZC汇报轨道区段的占用/空闲状态和锁闭/未锁闭状态，如表一所示(轨道电路工作正常时，CI将采集到的轨道区段的占用状态和汇报给ZC，同时将CI逻辑处理的轨道区段锁闭状态发送给ZC)。

需要说明的是，CI能够标识正常锁闭、保护锁闭、故障锁闭、延时解锁等多个状态，而ZC仅能区分锁闭状态和未锁闭状态。对于ZC来说，只有正常锁闭和延时解锁为锁闭状态，其他状态都认为是未锁闭状态。表一示出了上述几种情况下CI和ZC的交互信息。

表一 CI给ZC汇报的轨道区段占用和区段锁闭状态

具体地，联锁逻辑处理如下：对于已开放信号的进路，收到ZC发送的进路始端信号机跨压命令后，CI驱动信号机关闭，若此时CI采集到的进路内方目标区段仍然空闲时，CI判断此场景为轨道电路分路不良场景(即已经有列车驶入进路内方目标区段，但是CI未采集到轨道电路有车占用)，设置进路内方目标区段故障锁闭，进路状态置为自动解锁异常。进路内方其他区段不满足解锁条件时，CI也将区段置为异常锁闭，进路状态设置为自动解锁异常。

当因轨道电路分路不良导致区段故障锁闭时，CI给ZC发送的区段占用/空闲状态为空闲(CI采集轨道电路的占用/空闲状态，周期汇报给ZC)，区段锁闭状态为未锁闭，区段上行运行方向状态和区段下行运行方向状态都为有效值(区段正常锁闭时，CI给ZC发送的区段锁闭方向仅上行运营方向或下行运营方向的其中一个有效)，ZC据此判断此场景为分路不良场景。在这种场景下，ZC会根据区段空闲、轨道区段未锁闭、上下行双方向有效这3个条件来判断该轨道区段处于分路不良的状态。ZC一方面正常进行工作，另一方面向车辆段汇报该分路不良的状态，使得工作人员尽快对该区段的分路不良进行维修。同时，ZC不会给当前列车输出无效移动授权(Movement Authority，简称MA)，不会造成当前列车紧急制动，从而避免安全隐患，提高运营效率；同时，由于该分路不良区段内的列车可以正常行驶，也便于维修人员对该区段进行维修。

由于ZC对于分路不良这一异常现象有了识别(现有技术是无法识别无法处理)，所以ZC就能正常工作而不会宕机，使得除了当前列车之外，在与分路不良区段相邻的区段上的一个或多个列车的继续运行不受影响(特别是反向运行的出库列车不受到影响)，从而也增加了其它列车的运行效率。

联锁逻辑处理分为三个阶段：输入阶段、应用处理阶段、输出阶段，且联锁逻辑处理为周期性(例如，每300ms一个周期)处理。本发明实现方案如下：

联锁逻辑的输入阶段采集轨道电路的占用/空闲状态，解析ZC给CI发送的进路始端信号机是否跨压的信息。

联锁逻辑的应用处理阶段判断进路的信号开放或保持条件是否满足，例如，条件包括但不限于：进路内道岔锁闭在规定位置、进路敌对条件不成立等，若收到ZC发送的进路始端信号机跨压命令且采集到的进路内方目标区段的采集状态仍为空闲则置区段锁闭状态为故障锁闭，进路状态流转为自动解锁异常；进路内方其他区段不满足解锁条件时，CI也将区段设置为故障锁闭。

联锁逻辑的输出阶段，CI给ZC发送区段的占用/空闲状态、区段锁闭状态以及区段锁闭方向(如图2所示，上行运营方向和下行运营方向)。若区段占用/空闲状态为空闲，且区段锁闭状态为故障锁闭，则CI给ZC发送的区段空闲、区段未锁闭且上行运营方向和下行运营方向均为有效值。

ZC根据CI发送的区段占用/空闲状态和锁区段闭状态以及区段锁闭方向判断是否为分路不良场景(故障状态)，若ZC收到区段状态为空闲，区段未锁闭且区段锁闭的上行运营方向和下行运营方向均为有效值，ZC判断此场景为分路不良场景，不给列车输出无效MA，避免导致列车紧急制动，从而避免安全隐患，并提高运营效率。

CI通知工作人员，工作人员在人工确认安全后，可以对该区段使用“区段故障解锁”功能解除区段的故障锁闭状态，同时可以安排人员对该分路不良的区段进行维修。

图2为列车跨压进路始端信号机的示意图，参见图2，列车运行方向为上行运营方向，且沿直股运行。进路F1-F3的始端信号机F1开放绿灯，CI接收到ZC发送的F1信号机跨压命令后关闭F1信号机。

联锁逻辑处理时，对于已经开放信号的进路，若CI收到了ZC发送的跨压进路始端信号机命令，CI驱动信号机关闭，且采集到的进路内方目标区段的占用/空闲状态仍为空闲，则CI判断此为轨道电路分路不良场景，如图2所示，若编号为1DG的区段存在分路不良故障，则将编号为1DG的区段设置为故障锁闭状态，进路状态为自动解锁异常。图2中，1G、2G、3G、4G、1DG、2DG、3DG和4DG均为轨道上的区段编号。

轨道电路分路不良时，CI给ZC发送区段占用/空闲状态为空闲，区段锁闭状态为故障锁闭，区段锁闭方向的上行运营方向和下行运营方向都为有效值。

ZC收到CI发送的区段占用/空闲状态为空闲，区段锁闭状态为未锁闭(CI能够标识正常锁闭、保护锁闭、故障锁闭、延时解锁等多个状态，而ZC仅能区分锁闭状态和未锁闭状态。对于ZC来说，只有正常锁闭和延时解锁为锁闭状态，其他状态都认为是未锁闭状态。)，且上行运营方向和下行运营方向都为有效值时，判断为分路不良场景，不给列车发送无效MA，从而不会造成列车紧急制动，有效避免了安全隐患，并提高运营效率。

本发明提出的方法已经实现并通过了充分的室内调试测试与验证，将在北京地铁燕房线项目的车辆段实现工程应用，用于解决轨道电路分路不良的问题，有效避免安全隐患，提高线路运营效率。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明的实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明的实施例各实施例技术方案的范围。