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1、信号系统与屏蔽门系统接口控制的设计分析摘 要 基于广州地铁1、2号线屏蔽门系统工程,分析、介绍了由车载和轨旁设备支持实施的ＬＺＢ连续自动列车控制系统的控制和监督功能,从安全、合理的角度综述了信号系统与屏蔽门系统之间的接口控制关系。关键词 屏蔽门,列车自动防护,接口控制屏蔽门(Ｐｌａｔｆｏｒｍｓｃｒｅｅｎｄｏｏｒｓ,简称ＰＳＤ)系统是现代化轨道交通工程的必备设施,它沿轨道交通站台边缘设置,将轨道区与站台候车区隔离,具有节能、环保和安全等功能。安装屏蔽门系统后,不仅可以防止乘客跌落轨道而发生危险,确保乘客安全,减少人为引起的停车延误,提高列车准点率,而且可以减少站
2、台区与轨道区之间冷热气流的交换,从而降低环控系统的运营能耗,节约运营成本。信号系统与屏蔽门系统相结合是屏蔽门系统工程的重要环节。此外,要更好地确保乘客的安全以及奠定无人驾驶的技术基础,就必须实现屏蔽门与列车车门的连动,并确保屏蔽门系统与信号系统的列车自动防护(ＡＴＰ)之间建立联锁关系。根据世界各城市轨道交通工程的成功先例,屏蔽门普遍由信号系统进行控制。广州于2004年10月开始对正在运营的地铁1号线加装屏蔽门系统。该项工程预计总投资金额为1.484亿元人民币,是目前我国最大的一项轨道交通屏蔽门系统工程。本文主要对广州地铁2号线及1号线加装屏蔽门系统工程中的西门
3、子信号系统与屏蔽门系统的接口进行分析。1 屏蔽门系统所需信号系统的条件及功能(1)信号系统与屏蔽门系统的接口仅考虑线路上的列车的正向运行,但要满足屏蔽门对停车精度的要求。只有停车精度要求被满足,信号系统才允许自动或人工向列车和站台屏蔽门系统发送开门命令。目前,用于广州地铁2号线的ＬＺＢ700Ｍ型中,ＡＴＰ和ＡＴＯ(列车自动运行)系统是由德国西门子公司提供的,其列车定点停车的精度ＡＴＯ系统为±0.3ｍ,成功率99.99%,ＡＴＰ系统为±0.5ｍ,已满足屏蔽门对停车精度的要求。广州地铁1号线同样采用ＬＺＢ700Ｍ型ＡＴＰ、ＡＴＯ,目前列车停车的精度ＡＴＯ系统为±0
4、.5ｍ,成功率99.5%,ＡＴＰ系统为±1ｍ。由此可见,要安装屏蔽门首先必须改善列车的停车状况,停车精度至少要达到ＡＴＯ系统为±0.4ｍ,成功率99.5%,ＡＴＰ系统为±0.5ｍ的要求;并要保证在列车停车精度为±400ｍｍ情况下,列车乘客门净开度≥1200ｍｍ(屏蔽门门开宽度为2000ｍｍ)。(2)只有屏蔽门关闭的情况下列车才能运行。ＡＴＰ轨旁单元通过故障安全型继电器输入接点接收当前屏蔽门的状态(ＰＳＤ开门或ＰＳＤ关门)。如果屏蔽门是开门状态,ＡＴＰ轨旁单元会设置一个安全停车点,不让任何列车驶入相应的车站站台。(3)ＰＳＤ的状态通过ＡＴＰ报文传输给列车。当列车
5、接近运营停车点,且屏蔽门的状态由“ＰＳＤ关闭”变化为“ＰＳＤ开门”时,ＡＴＰ轨旁单元会产生紧急制动让列车停车。(4)确保当列车停在停车窗位置范围内时才连通列车到轨旁的通信通道。当列车在站台范围内移动时,ＡＴＰ通过不激活“ＰＴＩ(ｐｏｓｉｔｉｖｅｔｒａｉｎｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ,有车标志)释放”切断ＰＴＩ通道。如果列车停到指定的ＡＴＰ停车窗位置时,则通过ＡＴＰ激活“ＰＴＩ释放”让ＰＴＩ通道连通。当列车车门打开时,这些报文会通过ＰＴＩ通道传输到轨旁单元,屏蔽门会随之而打开。(5)屏蔽门控制系统向信号系统提供全部门“关闭及锁定”和“互锁解除”信息,接口采用安全
6、型干接点双断硬线连接,接口分界点在屏蔽门控制设备外的线端子排。(6)列车在ＡＴＰ停车窗范围内停稳后,ＡＴＰ车载单元会发出打开列车车门的信号。当列车车门打开,ＡＴＰ车载单元一个持续的故障安全输出则会切断列车的牵引系统。这是为了防止列车在车门开启的情况下人为地启动列车。(7)ＰＴＩＭＵＸ(ＰＴＩｔｒａｃｋｓｉｄｅｕｎｉｔ)根据接收来的2个不同的ＰＳＤ编码(对应ＰＳＤ开门的编码)驱动2个继电器输出,它们是表示“ＰＳＤ开门”命令的接口。为了产生一个持续的控制信号,ＡＴＯ需不断发送“ＰＳＤ开门”命令,直到屏蔽门被请求关闭为止。(8)如果列车车门关闭(人工或自动),屏蔽门
7、也随之关闭,这些报文会通过ＰＴＩ通道传输到轨旁单元。目前广州1、2号线列车只有人工关闭车门功能。(9)ＡＴＰ车载单元在关闭车门的同时,输出关闭屏蔽门命令。只有收到列车车门关闭好,且通过ＡＴＰ报文接收到屏蔽门的“关闭及锁定状态”信息后,列车牵引系统才被释放,ＡＴＰ才允许启动列车。(10)开左门或开右门应与站台的位置和列车运行方向相符合。如在换乘站(如公园前站),屏蔽门的开关要根据有利于乘客导向的原则来进行设计:先开下客侧的屏蔽门,后开上客侧的屏蔽门。(11)屏蔽门系统发生故障,或屏蔽门实际已关闭但因故不能有效地把“关闭及锁定状态”信号传送给ＡＴＰ系统时,司机只有
8、按“ＰＳＤ互锁解除”按钮,屏蔽门系统才
