地铁信号系统联锁技术.pdf

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【摘要】介绍了联锁的基本原理和功能，并对继电集中联锁和计算机联锁的特点进行了对
比分析。
关键词：联锁，故障-安全，进路

1引言

地铁信号系统的任务是保证行车安全、协调列车运行、提高运输效率。铁路或地铁车站
以及车辆段都有很多线路，线路的两端以道岔连接，根据道岔的不同位置组成列车的不同进
路，每条进路只允许一列列车使用。列车能否进入某进路，是否会发生进路冲突，这些都由
联锁系统来协调。联锁系统是信号系统中保证列车行车安全的核心设备。

2联锁的原理

联锁是“通过技术方法，使信号、道岔和进路必须按照一定程序并满足一定条件，才能
动作或建立起来的相互关系”。也就是说，为了保证车站行车安全，必须制定一系列联锁规
则以制约信号的开放与关闭、道岔转动和进路的建立；必须以技术手段来实现这些联锁规则。
联锁系统以电气设备或电子设备实现联锁功能，以信号机、动力转辙机和轨道电路室外三大
件来体现联锁功能。
根据系统内各设备在功能上的分工和所在的位置，联锁系统可分解成如图1所示的联锁
机构（联锁层）、人机会话层和监控层。联锁机构、监控层都必须符合故障－安全原则，其
设备设在车站信号楼的机械室内；人机会话层设在车站值班室。
联锁机构是联锁系统的核心，它除了接受来自人机会话层的操纵信息外，还接受来自监

控层所反映的室外信号机、转辙机和轨道电路状态的信息，并根据联锁条件，对这些控制信

息和状态信息进行处理，产生相应的信号控制命令和道岔控制命令。

人机会话层的主要功能是：操作人员在该层向联锁机构输入操作信息，接受联锁机构反

馈的设备状态信息和行车作业情况信息。

监控层的主要功能是：接受联锁机构的控制命令，通过信号控制电路来改变信号机显示；

接受联锁机构的道岔控制命令，驱动道岔转换；向联锁机构反馈信号机状态、道岔状态和轨

道电路状态信息。

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3联锁设备的功能

联锁设备具有以下功能：轨道电路的处理、进路控制、道岔控制、信号控制、进路自动

设置功能。

3．1轨道电路处理功能

轨道电路处理功能是接收和处理轨道区段的“空闲、占用”状态信息，并把该状态信息转

发给其他相关设备。

3．2进路控制功能

进路控制功能就是建立和解锁进路的功能。建立进路的过程就是从开始办理进路到防护

该进路的信号开放的过程。解锁进路的过程就是从列车驶入进路到越过进路中全部轨道区段

的过程，或是操作人员解除已建立的进路的过程。

（1）建立进路

建立进路的过程有四个阶段，即进路选择、道岔控制、进路锁闭和信号控制。进路建立

后，一直保持锁闭状态；当发出取消进路命令或有车正常占用又出清后，进路才能取消（道

岔控制、信号控制详见3．3和3．4节）。

a）进路选择

进路选择的检查条件是：操作手续符合操作规范；所选进路处于空闲状态；进路始端信

号机灯丝完好；对进路有侧向防护要求的所有轨道区段都处于空闲状态；在进路中没有轨道

区段被占用。

如果进路检查的条件成立，那么联锁设备开始转换道岔，锁闭道岔，开放信号。如果进

路检查的条件不成立，或没有在指定点检测到道岔位置，则向控制中心回送一个无效命令停

止建立进路的操作。

b）进路锁闭

当进路内有关道岔的位置符合进路要求，而且进路在空闲状态没有建立敌对进路等条件

得到满足时，实现进路锁闭。进路锁闭后，进路内的道岔不能再被操纵，与该进路敌对的其

它进路就不能建立了。

（2）解锁进路

如果进路和进路的接近轨道区段处于空闲状态，那么控制中心发出取消进路指令，进路

立即取消。

当列车接近进路时，若此时由于某种原因需取消进路，则取消进路的操作需延时生效，
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以确保即使列车冒进，此时进路仍处于锁闭状态，道岔不会转换，列车不会颠覆，不致产生

危险。

3．3道岔控制功能

（1）监测

全天候监控所有道岔的状态，道岔的状态信息反馈到人机会话层。如果发生列车挤岔等

不正常情况，可由道岔检测设备反映到控制室，并给出声光报警。

（2）锁闭

道岔锁闭电路接收到控制中心送来的锁定道岔指令，对道岔进行锁闭操作，并返回一个

锁闭成功或锁闭失败的状态信息给控制中心。根据需要还可以对每组道岔进行单独锁闭。

（3）错开道岔动作时间

只有当道岔区段空闲、道岔不在指定位置并未被锁定时，才能也才需要对道岔进行转

换操作。为了消除操作多组道岔时瞬间电流过大的现象，联锁设备需要错开转辙机转动时间。

3．4信号控制功能

信号控制功能负责监视轨旁信号状态，并依据进路、轨道区段、道岔和其它轨旁信号状

态信息对其进行自动控制。当收到控制中心送来的信号更新指令时，则更新信号状态。

若进路建立