本發(fā)明涉及信號控制領域，具體涉及一種SPKS開關及聯鎖系統、聯鎖系統的使用方法。

背景技術：

現有的CBTC(列車控制系統，Communication Based Train Control)，后車對前車可以進行追蹤，后車和前車可以在同一區(qū)間中運行。當前車在區(qū)間發(fā)生嚴重故障時，由司機和車站調度員配合，使列車以臨時限速或最低速度等方式，運行到下一車站，從而進行清客維修等操作。后車雖然可以追蹤前車，但是后車的MA(移動授權，Movement Authority)始終放在前車車尾處，加之人工的操作和確認，能保證列車運行的安全。

但是，在全自動駕駛的CBTC系統下，由于列車上沒有司機，車站調度人員也會減少，在前車在區(qū)間發(fā)生嚴重故障時，列車只會緊急制動，且無法緩解制動，無法從故障區(qū)間駛離，這時需要司機下到區(qū)間里面，上車來人工操控列車。如果此時后車依舊照著CBTC系統的運行規(guī)則對前車進行追蹤，就有可能對介入的司機造成危險，也不利于司機將故障列車開回前一車站，同時令后車的乘客在黑暗的區(qū)間中等待過長的時間，引發(fā)更多乘客的恐慌。

如果后車在車站收到了地面聯鎖子系統發(fā)來的前車故障的信息(一般是地面聯鎖子系統鎖閉區(qū)段)，車站還可以對后車進行扣車，使得后車無法駛入到故障列車的區(qū)間。但是如果后車已經駛離了車站，則車站對該后車就失去了控制，后車進入區(qū)間，要么造成維修人員和應急司機無法進入區(qū)間，要么造成對維修人員和應急司機的安全隱患。

為此，現有的有人駕駛的CBTC系統不適應于全自動駕駛的列車故障的場景要求，會對全自動駕駛中的故障維修造成困擾。

技術實現要素：

鑒于上述問題，本發(fā)明提出了克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的一種SPKS開關及聯鎖系統、聯鎖系統的使用方法。

為此目的，第一方面，本發(fā)明提出一種用于聯鎖系統的SPKS開關，包括：設置在聯鎖系統中每一站臺監(jiān)控室的SPKS開關的啟動組件、關閉組件，設置在每一站臺上的用于封鎖或解封鎖該站臺物理區(qū)段的控制組件；

啟動組件、關閉組件分別與控制組件通信連接，所述啟動組件用于啟動所述控制組件封鎖站臺的物理區(qū)段，所述關閉組件用于實現所述控制組件解封鎖站臺的物理區(qū)段。

第二方面，本發(fā)明提出一種聯鎖系統，包括站臺監(jiān)控室、實現站臺封鎖的上述的SPKS開關；

針對每一站臺，所述SPKS開關的啟動組件、關閉組件設置在本站臺的監(jiān)控室中，所述SPKS開關的控制組件設置在本站臺上的物理區(qū)段。

可選地，每一站臺設置有進站SPKS開關、出站SPKS開關；

所述出站SPKS開關的控制組件負責本站臺出站至下一站進站前計軸之前的物理區(qū)段的封鎖與解封鎖，該物理區(qū)段不包括本站臺的站臺軌區(qū)段；

所述進站SPKS開關的控制組件負責上一站出站計軸至本站計軸的物理區(qū)段封鎖與解封鎖，該物理區(qū)段包括本站臺的站臺軌區(qū)段；

所述進站與出站的方向是與本站臺列車運行方向一致、上一站、下一站分別為本站臺的相鄰站臺。

第三方面，本發(fā)明提出一種基于上述聯鎖系統的使用方法，包括：

聯鎖系統檢測到SPKS開關啟動的信號時，將該SPKS開關對應的物理區(qū)段封鎖；以及

聯鎖系統向ZC發(fā)送物理區(qū)段的封鎖狀態(tài)信息，該物理區(qū)段的封鎖狀態(tài)信息包括：封鎖的物理區(qū)段的標識，以及物理區(qū)段封鎖狀態(tài)；

ZC根據所述物理區(qū)段的封鎖狀態(tài)信息，向該物理區(qū)段中運行列車的VOBC發(fā)送緊急停車指令；

所述VOBC根據所述緊急停車指令停止該運行的列車。

可選地，聯鎖系統檢測到SPKS開關啟動的信號時，將該SPKS開關對應的物理區(qū)段封鎖的步驟，包括：

聯鎖系統檢測到SPKS開關啟動的信號時，鎖閉該物理區(qū)段內的所有道岔、關閉所有已經開放的信號機。

可選地，聯鎖系統向ZC發(fā)送物理區(qū)段的封鎖狀態(tài)信息的步驟之后，所述方法還包括：

所述ZC根據所述物理區(qū)段的封鎖狀態(tài)信息，向待進入該物理區(qū)段的列車發(fā)出禁止進入該物理區(qū)段的禁止指令。

可選地，所述方法還包括：

所述聯鎖系統向ATS發(fā)送物理區(qū)段的封鎖狀態(tài)信息，該物理區(qū)段的封鎖狀態(tài)信息包括：封鎖的物理區(qū)段的標識，以及物理區(qū)段封鎖狀態(tài)；

所述ATS根據物理區(qū)段的封鎖狀態(tài)信息在電子地圖上標注聯鎖系統中控制的該物理區(qū)段的狀態(tài)。

可選地，所述方法還包括：

所述聯鎖系統檢測到SPKS開關關閉的信號時，對該SPKS開關對應的物理區(qū)段進行解封鎖；以及

聯鎖系統向ZC發(fā)送物理區(qū)段的解封鎖狀態(tài)信息，該物理區(qū)段的解封鎖狀態(tài)信息包括：解封鎖的物理區(qū)段的標識，以及物理區(qū)段解封鎖狀態(tài)；

ZC根據所述物理區(qū)段的解封鎖狀態(tài)信息，向該物理區(qū)段中列車的VOBC發(fā)送解除封鎖狀態(tài)指令；

所述VOBC根據所述解除封鎖狀態(tài)指令恢復運行。

可選地，所述聯鎖系統檢測到SPKS開關關閉的信號時，對該SPKS開關對應的物理區(qū)段進行解封鎖的步驟，包括：

所述聯鎖系統接收到SPKS開關關閉的指令時，將該SPKS開關對應物理區(qū)段內的所有道岔的封鎖釋放，并開放已經關閉的信號機。

可選地，所述方法還包括：

所述聯鎖系統向ATS發(fā)送物理區(qū)段的解封鎖狀態(tài)信息，該物理區(qū)段的解封鎖狀態(tài)信息包括：封鎖的物理區(qū)段的標識，以及物理區(qū)段封鎖狀態(tài)；

所述ATS根據物理區(qū)段的解封鎖狀態(tài)信息在電子地圖上標注聯鎖系統中控制的該物理區(qū)段的狀態(tài)。

由上述技術方案可知，本發(fā)明提出的SPKS開關及聯鎖系統、聯鎖系統的使用方法，在站臺上設置SPKS開關，進而聯鎖系統可檢測到SPKS開關啟動的信號，封鎖SPKS開關對應的物理區(qū)段，進而可消除全自動駕駛的列車在區(qū)間行駛時出現無法恢復的故障而停車導致的安全隱患，從地面設備的角度增加了CBTC系統的安全性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一實施例提供的SPKS開關實施后物理區(qū)段的封鎖范圍示意圖；

圖2至圖4分別為本發(fā)明一實施例提供的聯鎖系統的使用方法的流程示意圖；

圖5為本發(fā)明一實施例提供的出庫信號機關閉與庫線內SPKS開關的關系圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。

本發(fā)明實施例提供一種可應用在聯鎖系統(Computer Interlocking，計算機聯鎖))中的SPKS開關(人工作業(yè)開關)。本實施例的SPKS開關包括：設置在聯鎖系統中每一站臺監(jiān)控室的SPKS開關的啟動組件、關閉組件，設置在每一站臺上的用于封鎖或解封鎖該站臺物理區(qū)段的控制組件；

啟動組件、關閉組件分別與控制組件通信連接，所述啟動組件用于啟動所述控制組件封鎖站臺的物理區(qū)段，所述關閉組件用于實現所述控制組件解封鎖站臺的物理區(qū)段。

在實際應用中，站臺監(jiān)控室中的啟動組件、關閉組件可為人工使用到鑰匙及與該鑰匙匹配的包括鑰匙插孔的固定座。當SPKS開關的鑰匙插入鑰匙插孔并旋轉一定的角度之后，控制組件會封鎖站臺的物理區(qū)段，使得聯鎖系統與ZC(Zone Controller，區(qū)域控制器)交互，收回或禁止發(fā)出進入該物理區(qū)段的移動授權。

當SPKS開關的鑰匙復位并取出時，控制組件實現對封鎖的物理區(qū)段進行解封鎖。

另外，本發(fā)明實施例還提供一種聯鎖系統，該聯鎖系統包括站臺監(jiān)控室、實現站臺封鎖的上述實施例所述的SPKS開關；

針對每一站臺，所述SPKS開關的啟動組件、關閉組件設置在本站臺的監(jiān)控室(或綜控室)中，所述SPKS開關的控制組件設置在本站臺上的物理區(qū)段。

優(yōu)選地，將所述SPKS開關的啟動組件、關閉組件設置在IBP盤(Integrated Backup Panel，綜合后備盤)。

為更好的實現本實施例的方案，本實施例的聯鎖系統的每一站臺上設置有進站SPKS開關、出站SPKS開關。

所述出站SPKS開關的控制組件負責本站臺出站至下一站進站前計軸之前的物理區(qū)段的封鎖與解封鎖，該物理區(qū)段不包括本站臺的站臺軌區(qū)段；如圖1所示。

所述進站SPKS開關的控制組件負責上一站出站計軸至本站計軸的物理區(qū)段封鎖與解封鎖，該物理區(qū)段包括本站臺的站臺軌區(qū)段；

所述進站與出站的方向是與本站臺列車運行方向一致、上一站、下一站分別為本站臺的相鄰站臺。

在圖1中，車站的出站SPKS開關負責本站出站(不含站臺軌)至下一站進站前計軸之前的區(qū)段；車站的進站SPKS開關負責上一站出站計軸至本站進站計軸(含站臺軌)的所有區(qū)段。

本實施例中，聯鎖系統的SPKS開關的設置需要遵循下述原則：

(1)待避線按下行線進行處理；

(2)區(qū)段順序按照列車運行方向排列；

(3)出站信號機(CC)處計軸為正線SPKS開關的防護邊界。

可理解的是，本實施例的CI系統，相比于現有的CI系統，在車站的綜控室(對應上述的監(jiān)控室)的IBP盤上設置了SPKS開關，對于車站的兩個站臺來說，每個站臺分別設置兩個，一個出站SPKS，一個進站SPKS。

當SPKS開關插入鑰匙并旋轉一定的角度后，會封鎖相應軌道區(qū)域，聯鎖系統與ZC交互，以收回或禁止發(fā)出進入該區(qū)域的移動授權，，且使得SPKS開關上的紅燈點亮。

此時，聯鎖系統確定軌道區(qū)域封鎖后應在ATS顯示封鎖的區(qū)域，表明該SPKS防護的區(qū)域已成功封鎖。若工作人員在封鎖區(qū)域完成作業(yè)后，工作人員應將鑰匙復位并取出，以對封鎖區(qū)域解封鎖。

例如，當一輛列車運行在車站N與車站N+1之間的區(qū)間時，發(fā)現前車故障，需要人工進入區(qū)間對故障列車進行維修或駕駛時，車站工作人員按下車站N的出站SPKS開關，以使后車無法進入到故障列車所在的區(qū)間。N為大于等于1的自然數。

因此，本實施例的設置有SPKS開關的聯鎖系統可有效解決全自動駕駛中的故障維修容易造成困擾的問題，使得有人駕駛的CBTC系統適應于全自動駕駛的列車故障的場景。

第三方面，本發(fā)明實施例還提供一種上述聯鎖系統的使用方法，如圖2所示，本實施例的方法包括下述步驟：

201、聯鎖系統檢測到SPKS開關啟動的信號時，將該SPKS開關對應的物理區(qū)段封鎖。

在實際應用中，聯鎖系統實時監(jiān)測SPKS開關的狀態(tài)，在檢測到SPKS開關啟動時，將該SPKS開關對應的物理區(qū)段封鎖。此外，在物理區(qū)段被封鎖時，不能辦理經過該物理區(qū)段的進路。

例如，聯鎖系統檢測到SPKS開關啟動的信號時，鎖閉該物理區(qū)段內的所有道岔、關閉所有已經開放的信號機，如出站/出場信號機等。

該步驟中的SPKS開關包括每一站臺的出站SPKS開關、進站SPKS開關、以及庫線內的SPKS開關。

特別說明的是，在全站封鎖狀態(tài)下，聯鎖系統則不再監(jiān)控SPKS開關的狀態(tài)。在全站解封鎖狀態(tài)下，聯鎖系統開始監(jiān)控SPKS開關的狀態(tài)。

202、聯鎖系統向ZC發(fā)送物理區(qū)段的封鎖狀態(tài)信息，該物理區(qū)段的封鎖狀態(tài)信息包括：封鎖的物理區(qū)段的標識，以及物理區(qū)段封鎖狀態(tài)。

203、ZC根據所述物理區(qū)段的封鎖狀態(tài)信息，向該物理區(qū)段中運行列車的VOBC發(fā)送緊急停車指令。

204、VOBC根據所述緊急停車指令停止該運行的列車。

也就是說，如果是該物理區(qū)段中的地面設備故障而該物理區(qū)段中的列車處于行駛中，則該列車的VOBC執(zhí)行緊急制動；

如果該物理區(qū)段中的列車已經因故障而停止，則該列車的VOBC只需要向ZC系統匯報自己的當前狀態(tài)。當然，若列車故障且無法與ZC通信，則需要人工確認列車停止后，再派人員進入該物理區(qū)段。

在一種可選的實現方案中，上述步驟202之后，上述方法還包括下述的步驟203a，如圖3所示。

203a、ZC根據所述物理區(qū)段的封鎖狀態(tài)信息，向待進入該物理區(qū)段的列車發(fā)出禁止進入該物理區(qū)段的禁止指令。

也就是說，ZC系統還需要向尚未進入該物理區(qū)段的其它列車發(fā)出禁止進入該物理區(qū)段的指示。例如，對于在車站N停站的后車，就會發(fā)送使其停止在該車站N的指示，使其不會進入該物理區(qū)段。

現有技術中，由于沒有對該物理區(qū)段的防護，而出站信號機又開放，所以現有技術中的后車則會闖入到該物理區(qū)段中，給進入到該物理區(qū)段的人員造成危險。

應說明的是，本實施例中，上述SPKS開關防護區(qū)建立之后，允許工作人員單操該防護區(qū)域內的道岔，便于對軌旁設備如轉轍機等開展維護作業(yè)。

SPKS開關啟動后，所有包含封鎖軌道或將封鎖軌道作為保護區(qū)段的進路始端信號機立即關閉。如果有列車已經運行在包含封鎖區(qū)段或將封鎖軌道作為保護區(qū)段的進路中，則立即緊急制動。SPKS開關關閉后，全自動運行模式的列車可以自動恢復運行。

在第二種可選的實現方案中，上述方法還包括下述的如圖3所示的步驟205和步驟206：

205、聯鎖系統向ATS發(fā)送物理區(qū)段的封鎖狀態(tài)信息，該物理區(qū)段的封鎖狀態(tài)信息包括：封鎖的物理區(qū)段的標識，以及物理區(qū)段封鎖狀態(tài)。

206、ATS根據物理區(qū)段的封鎖狀態(tài)信息在電子地圖上標注聯鎖系統中控制的該物理區(qū)段的狀態(tài)。

在其他實施例中，聯鎖系統還可將上述封鎖狀態(tài)信息發(fā)送ATS中的現地工作站，以便調度人員及時獲知聯鎖系統控制的物理區(qū)間的狀態(tài)。

另外，需要說明的是，庫線內的SPKS開關與出庫信號機內的進路區(qū)段沒有關聯關系，但根據全自動無人駕駛場景的需求，上述聯鎖系統需要關閉對應已開放的出庫信號機(該功能可在出庫進路的配置數據中增加相關聯的SPKS開關數據來實現)。如圖5所示。

當SPKS開關恢復為無效位(即關閉狀態(tài))時，因SPKS開關啟動而被有效關閉的信號機在滿足開放條件時自動開放(包括庫線內SPKS開關無效時，自動開放因其實施而被關閉的出庫信號機)。

在第三種可選的實現方案中，上述方法還包括下述的如圖4所示的步驟207至步驟210：

207、聯鎖系統檢測到SPKS開關關閉的信號時，對該SPKS開關對應的物理區(qū)段進行解封鎖。

舉例來說，聯鎖系統接收到SPKS開關關閉的指令時，將該SPKS開關對應物理區(qū)段內的所有道岔的封鎖釋放，并開放已經關閉的信號機。

208、聯鎖系統向ZC發(fā)送物理區(qū)段的解封鎖狀態(tài)信息，該物理區(qū)段的解封鎖狀態(tài)信息包括：解封鎖的物理區(qū)段的標識，以及物理區(qū)段解封鎖狀態(tài)。

209、ZC根據所述物理區(qū)段的解封鎖狀態(tài)信息，向該物理區(qū)段中列車的VOBC發(fā)送解除封鎖狀態(tài)指令；

210、VOBC根據所述解除封鎖狀態(tài)指令恢復運行。

本實施例中，對于上述物理區(qū)段中因為地面故障而緊急制動的列車，VOBC控制該列車恢復行駛；對于因自身故障的列車，由于已經被人工駕駛駛離該物理區(qū)段，則接收不到ZC系統的指示。

對于未進入到該物理區(qū)段的其它列車，根據信號機的恢復等，繼續(xù)行駛，可以進入到該物理區(qū)段中。

可選地，上述圖4所示的方法還可包括下述的圖中未示出的步驟211和步驟212：

211、聯鎖系統向ATS發(fā)送物理區(qū)段的解封鎖狀態(tài)信息，該物理區(qū)段的解封鎖狀態(tài)信息包括：封鎖的物理區(qū)段的標識，以及物理區(qū)段封鎖狀態(tài)；

212、ATS根據物理區(qū)段的解封鎖狀態(tài)信息在電子地圖上標注聯鎖系統中控制的該物理區(qū)段的狀態(tài)。

在其他實施例中，聯鎖系統還可將上述解封鎖狀態(tài)信息發(fā)送ATS中的現地工作站，以便調度人員及時獲知聯鎖系統控制的物理區(qū)間的狀態(tài)。

上述方法中，當全自動駕駛的列車在區(qū)間行駛時出現無法恢復的故障而停車、或者需要人工進入該區(qū)間時，在車站處增加了SPKS開關以及對應的聯鎖系統的操作方法，通過啟動SPKS開關，使得該區(qū)間能被地面聯鎖系統可以通過SPKS開關禁止列車行駛，從地面設備的角度增加了CBTC系統的安全性。

本領域的技術人員能夠理解，盡管在此所述的一些實施例包括其它實施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同實施例的特征的組合意味著處于本發(fā)明的范圍之內并且形成不同的實施例。

本領域技術人員可以理解，實施例中的各步驟可以以硬件實現，或者以在一個或者多個處理器上運行的軟件模塊實現，或者以它們的組合實現。本領域的技術人員應當理解，可以在實踐中使用微處理器或者數字信號處理器(DSP)來實現根據本發(fā)明實施例的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本發(fā)明還可以實現為用于執(zhí)行這里所描述的方法的一部分或者全部的設備或者裝置程序(例如，計算機程序和計算機程序產品)。

雖然結合附圖描述了本發(fā)明的實施方式，但是本領域技術人員可以在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下做出各種修改和變型，這樣的修改和變型均落入由所附權利要求所限定的范圍之內。