一种确定列车侧冲防护条件的方法、计算机联锁及系统

摘要

本发明涉及一种确定列车侧冲防护条件的方法、计算机联锁及系统，所述方法包括步骤S1，判断侧防信号机是否满足侧冲防护条件，不满足时，判断侧防信号机防护外方的轨道区段是否空闲；满足时，进入步骤S2；步骤S2，判断侧防轨道区段是否满足侧冲防护条件，不满足时，判断侧防轨道区段的占用方向是否远离进路道岔的方向；满足时，进入步骤S3；步骤S3，判断侧防道岔是否满足侧冲防护条件，满足时，则确定满足进路侧冲防护条件。所述计算机联锁包括判断部件，所述系统包括计算机联锁、侧防信号机、侧防轨道区段、侧防道岔。本发明提出的确定列车侧冲防护条件的方法，使侧防检查的判断逻辑更加灵活，从而列车提高运营效率。

说明书

技术领域

本发明涉及轨道交通领域，特别是涉及一种确定列车侧冲防护条件的方法、计算机联锁及系统。

背景技术

防护列车在车站内发生侧面冲突，是车站信号系统设计的安全原则之一。侧冲防护（Flank Protection，以下简称“侧防”）是一种通过信号设备将目标进路（Target Route）与目标进路外的列车隔离开的一种进路防护方式，旨在通过设计一套联锁逻辑，从技术上减少列车与列车之间发生侧面冲突的可能性，避免由于发生侧面冲突而导致的安全事故。

“侧防”的概念最早由英国路网公司（Network Railway）设立的铁路安全与标准委员会RSSB（Railway Safety and Standard Board）在RGS（Railway Group Standard）标准中提出，在英联邦成员国和欧洲各国的铁路项目中应用较为广泛。在国内部分城市轨道交通项目中，进路检查条件中借鉴了侧冲防护的理念。普速铁路和高速铁路建设中，各设计院在编制联锁表时均未考虑侧冲防护的情况，联锁厂家通过侧冲相关的进路无法建立而导致信号无法开放的方式间接的检查了一部分侧冲防护条件，并且不会检查信号机至本进路间轨道区段的空闲状态，未将侧冲防护作为一个特殊保护措施纳入联锁软件。

传统侧防（Traditional Flank Protection，以下简称“传统侧防”）方法在国际铁路项目有使用，其防护范围广，安全程度高，但灵活性较差。同时，在对国外一些项目的调查中了解到，提供侧防的信号设备故障，或者在某些特殊情境下，侧防功能往往会对运输效率造成较大影响。

下面以图1为例介绍侧防的概念以及传统侧防方法。

在图1中，道岔分为左位（“-”）和右位（“+”），面向岔尖方向，开通左侧的位置为道岔左位，开通右侧的位置为道岔右位。图中信号设备包括：

列车信号机：S1，S2，X2，X3，X4，X5；

调车信号机：MP1，ML1，ML10，MD3，MD5，MP7，ML6；

道岔：P1，P3，P5，P7，P9；

轨道区段：OK1a，OK2a，OS1，OS3，OS5，OS7，OS9，OK2，OK3，OK4，OK5。

侧防功能的检查逻辑一般在进路建立或锁闭过程中触发，由位于待建立的目标进路（含保护区段overlap）中的道岔（Apply Element，以下简称为“申请元素”）发起侧防申请，由进路外能够为其提供侧防的信号设备（Flank Protection Elements，包括道岔/脱轨器、信号机、轨道区段，以下统称为“侧防元素”）根据申请元素的需要为其提供侧防，从而避免进路外的列车与目标进路中的列车发生侧面冲突。

能够作为侧防元素的信号设备包括：道岔、脱轨器、信号机和轨道区段。其中，调车信号机不能为列车进路提供侧防，只能为调车进路提供侧防。

当待办理的目标进路内的申请元素发起侧防申请时，申请范围应覆盖可能通过该申请元素与目标进路发生冲突的所有路径。如图1所示，在待办理的目标进路S1-S2中，道岔P1是进路中的侧防申请元素，被P1请求提供侧防的侧防元素包括：列车信号机X3、X4和X5和道岔P7。

侧防检查条件作为进路锁闭检查内容之一，为进路中道岔提供侧防的侧防元素需要满足以下条件（以图1中待办理的目标进路S1-S2为例）：

侧防道岔应开向远离目标进路的位置。如图1所示，作为申请元素道岔P1的侧防元素，道岔P7应开向左位。

侧防信号机应显示禁止信号。如图1所示，作为申请元素道岔P1的侧防元素，X3和X4应显示禁止信号。

申请元素与侧防元素之间的侧防区域（Flank Protection Area，申请元素与侧防元素之间的所有轨道区段的集合）应空闲。如图1所示，轨道区段OS3和OS5作为申请元素道岔P1与侧防元素道岔P7、列车信号机X3和列车信号机X4之间的侧防区段，应处于空闲状态。

在检查到目标进路的所有侧防条件均满足时，侧防元素应在目标进路锁闭的同时随之锁闭。

在目标进路的申请侧防元素所在区段解锁时，为申请元素提供侧防的侧防元素应随之解锁。

在传统侧防方法中，对目标进路侧防功能的确认过程，以图1中待办理的目标进路S1-S2为例，通过流程图表达，如图2所示。

不难看出，传统侧防方法防护范围广，安全程度高，但灵活性较差。同时，在对国外一些项目的调查中了解到，侧防元素故障，或者在某些特殊情境下，侧防功能往往会对运输效率造成较大影响（以图1中待办理的目标进路S1-S2为例）。

发明内容

针对上述问题，本发明在保留传统侧防方法检查条件的基础上，针对三种不同的场景，增加了三个分支检查逻辑，从而提出确定列车侧冲防护条件的方法。

所述方法包括：

步骤S1，判断侧防信号机是否满足侧冲防护条件，不满足时，判断侧防信号机防护外方的轨道区段是否空闲；满足时，进入步骤S2；

步骤S2，判断侧防轨道区段是否满足侧冲防护条件，不满足时，判断侧防轨道区段的占用方向是否远离进路道岔的方向；满足时，进入步骤S3；

步骤S3，判断侧防道岔是否满足侧冲防护条件，满足时，则确定满足进路侧冲防护条件。

步骤S1中，侧防信号机不满足侧冲防护条件且其防护外方的轨道区段不满足空闲条件时，进路条件不满足。

步骤S2中，侧防轨道区段不满足侧冲防护条件且其占用方向不满足远离进路道岔的方向条件时，进路条件不满足。

在步骤S1之前，列车发起目标进路建立请求，目标进路中的道岔发起侧冲防护申请。

进一步地，所述步骤S1包括：

步骤S11，判断第一侧防信号机是否满足侧面冲突防护条件；不满足时，判断第一侧防信号机防护外方的轨道区段是否空闲；空闲时，进入步骤S12；

步骤S12，判断第二侧防信号机是否满足侧面冲突防护条件；不满足时，判断第二侧防信号机防护外方的轨道区段是否空闲，空闲时，进入步骤S2。

进一步地，所述步骤S2包括：

步骤S21，判断第一侧防轨道区段是否满足侧冲防护条件；不满足时，判断第一侧防轨道区段的占用方向是否远离进路道岔的方向；远离时，进入步骤S22；

步骤S22，判断第二侧防轨道区段是否满足侧冲防护条件；不满足时，判断所述第二轨道区段的占用方向是否远离进路道岔的方向；远离时，进入步骤S3。

进一步地，所述步骤S3包括：

侧防道岔不满足侧冲防护条件时，进入步骤S31；

所述步骤S31包括：

判断第三侧防信号机是否满足侧面冲突防护条件，满足时，进入判断侧防道岔所在区段是否空闲步骤；不满足时，判断第三侧防信号机防护外方的轨道区段是否空闲，空闲时，进入判断侧防道岔所在区段是否空闲步骤。

第三侧防信号机防护外方的轨道区段不满足空闲条件时，进路侧防条件不满足。

所述判断侧防道岔所在区段是否空闲步骤包括：

空闲时，确定满足进路侧冲防护条件；

不空闲时，判断侧防道岔所在区段的区段占用方向是否远离进路道岔方向；远离时，进入带限制条件的进路判断步骤；不远离时，进路侧防条件不满足。

所述进入带限制条件的进路判断步骤包括：

目标进路预先锁闭，信号不开放，直到侧防道岔转动到远离目标进路的位置并锁闭；当侧防道岔所在轨道区段出清后，侧防道岔转动到为进路道岔提供侧防的位置并锁闭；进而再次循环进入步骤S3。

本发明还提供了一种用于列车侧冲防护的计算机联锁，所述计算机联锁包括判断部件，所述判断部件，用于执行上述确定列车侧冲防护条件的方法。

本发明同时提供了一种列车侧冲防护系统，所述系统包括计算机联锁、侧防信号机、侧防轨道区段、侧防道岔，其中，所述计算机联锁，用于上述确定列车侧冲防护条件的方法。

综上，本发明提出的一种确定列车侧冲防护条件的方法，旨在保证安全性的同时，使侧防检查的判断逻辑更加灵活，从而提高运营效率。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

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示出了现有技术中的车站局部站型示意图；

图2示出了现有技术中的传统侧防方法确认流程图；

图3示出了本发明实施例中的第一侧防信号机X3检查条件不满足时的车站局部站型示意图；

图4示出了本发明实施例中的第二侧防信号机X4检查条件不满足时的车站局部站型示意图；

图5示出了本发明实施例中的第一侧防轨道区段OS3检查条件不满足时的车站局部站型示意图；

图6示出了本发明实施例中的第二侧防轨道区段OS5检查条件不满足时的车站局部站型示意图；

图7示出了本发明实施例中的侧防道岔P7检查条件不满足时的车站局部站型示意图；

图8示出了本发明确定列车侧冲防护条件的方法的流程图。

图中信号设备包括：

列车信号机：S1，S2，X2，X3，X4，X5；其中，X3、X4、X5分别为第一侧防信号机、第二侧防信号机和第三侧防信号机；

调车信号机：MP1，ML1，ML10，MD3，MD5，MP7，ML6；

道岔：P1，P3，P5，P7，P9；其中，P1为进路中的侧防申请元素道岔，P7为进路中为道岔P1提供侧防的侧防道岔；

轨道区段：OK1a，OK2a，OS1，OS3，OS5，OS7，OS9，OK2，OK3，OK4，OK5；其中，OS3、OS5、OS7分别为第一侧防轨道区段、第二侧防轨道区段和第三侧防轨道区段；OK3、OK4、OK5分别为第一侧防信号机防护外方的轨道区段、第二侧防信号机防护外方的轨道区段和第三侧防信号机防护外方的轨道区段。

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、完整地说明，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。

本发明提供一种防护列车侧面冲突的方法，所述方法包括如下步骤：

列车发起目标进路建立请求，目标进路中的道岔发起侧冲防护申请，判断侧防信号机是否满足侧冲防护条件，不满足时，判断侧防信号机防护外方的轨道区段是否空闲，即第二种分支逻辑；

满足时，进入判断侧防轨道区段是否满足侧冲防护条件步骤，不满足时，判断侧防轨道区段的占用方向是否远离进路道岔的方向，即第三种分支逻辑；满足时，进入判断侧防道岔是否满足侧冲防护条件步骤，满足时，则确定满足进路侧冲防护条件；

不满足时，则增加第一种分支逻辑。

第二种分支逻辑对应于本发明实施例中的图3和图4的场景：

图3为第一侧防信号机X3检查条件不满足时的车站局部站型示意图，图4为第二侧防信号机X4检查条件不满足时的车站局部站型示意图，对应于本发明的场景一，该场景中有两种情况：

（1）列车第一侧防信号机X3禁止信号灯故障。X3作为进路中的侧防申请元素道岔P1的侧防元素之一，当列车由第一侧防信号机防护外方的轨道区段OK3方向驶来，X3显示禁止信号保证列车在X3前停止，从而对P1起到侧防作用。但是当X3由于故障而无法显示禁止信号时，其无法为P1提供侧防，此时侧防条件不满足，目标进路S1-S2无法建立。

（2）列车第二侧防信号机X4禁止信号灯故障。X4作为进路中的侧防申请元素道岔P1的侧防元素之一，当列车由第二侧防信号机防护外方的轨道区段OK4方向驶来，X4显示禁止信号保证列车在X4前停止，从而对P1起侧防作用。但是当X4由于故障而无法显示禁止信号时，其无法为P1提供侧防，此时侧防条件不满足，目标进路S1-S2无法建立。

上述场景一中，当X3和X4故障时，进一步检查X3防护外方的轨道区段OK3和X4防护外方的轨道区段OK4是否处于空闲状态。当OK3和OK4处于空闲状态时，判定X3和X4所在路径的侧防条件满足，通过这种方式避免了由于侧防信号机的故障而对正线接发车作业产生的影响。

因此，在场景一中，增加列车侧防信号机的防护外方轨道区段的检查条件，对应图8中的第二种逻辑，即：

判断第一侧防信号机X3是否满足侧冲防护条件；不满足时，判断第一侧防信号机防护外方的轨道区段OK3是否空闲，空闲时，判断第二侧防信号机X4是否满足侧冲防护条件；不满足时，判断第二侧防信号机防护外方的轨道区段OK4是否空闲。

侧防信号机X3和/或X4不满足侧冲防护条件且其防护外方的轨道区段不满足空闲条件时，进路条件不满足。

综上，场景一考虑到当列车侧防信号机的防护外方轨道区段没有列车/车列时，不会因为看不到列车信号机的侧防禁止信号而闯入其防护内方；此外，由于列车信号机禁止灯故障，也就无法排列以该信号机为终端的进路。在不降低安全性的前提下，提高了侧防功能可用性。

第三种分支逻辑对应于本发明实施例中的图5和图6的场景：

图5为本发明实施例中的第一侧防轨道区段OS3检查条件不满足时的车站局部站型示意图，图6为本发明实施例中的第二侧防轨道区段OS5检查条件不满足时的车站局部站型示意图，对应于本发明的场景二，该场景中有两种情况：

（1）前序调车进路MP1-OK3尚未完全解锁，此时车列运行至第一侧防轨道区段OS3，轨道区段OS1已解锁且空闲。尽管目标进路内所包含的轨道区段空闲，且前序调车车列正在向远离进路中的侧防申请元素道岔P1的方向移动。但是由于传统侧防方法要求侧防元素与申请元素间的所有侧防区段均空闲，此时由于调车车列行驶至OS3而导致其处于占用状态，所以P1的侧防条件不满足，目标进路S1-S2无法建立。

（2）前序调车进路MP1-OK4尚未完全解锁，此时车列运行至第二侧防轨道区段OS5，OS1、OS3均已解锁且空闲。尽管目标进路内所包含的轨道区段均空闲，且前序调车车列正在向远离进路中的侧防申请元素道岔P1的方向移动。但是由于传统侧防方法要求侧防元素与申请元素间的所有侧防区段均空闲，此时由于调车车列行驶至OS5而导致其处于占用状态，所以P1的侧防条件不满足，目标进路S1-S2无法建立。

因此，在前序调车车列仍然在目标进路的侧防区域内行驶，并且确认了调车车列正在远离目标进路的情况下，场景二中增加侧防轨道区段的检查条件，对应图8中的第三种逻辑，即：

判断第一侧防轨道区段OS3是否满足侧冲防护条件；不满足时，判断第一侧防轨道区段OS3的占用方向是否远离进路中的侧防申请元素道岔P1的方向，远离时，判断第二侧防轨道区段OS5是否满足侧冲防护条件，不满足时，判断所述第二侧防轨道区段OS5的占用方向是否远离进路中的侧防申请元素道岔P1的方向。

当侧防轨道区段OS3和/或OS5不满足侧冲防护条件且其占用方向不满足远离进路道岔的方向条件时，进路条件不满足。

因此，在其他侧防条件均满足，但侧防区域仍有前序列车/车列运行时，无需等待前序列车/车列出清侧防区域即可办理正线接发车进路，提升了运营效率；并且在场景二中增加检查侧防轨道区段的占用方向是否远离进路中的侧防申请元素道岔的方向，不会降低原有侧防功能的安全性。

第三种分支逻辑对应于本发明实施例中的图7中的场景：

图7为本发明实施例中侧防道岔检查条件不满足时的车站局部站型示意图，对应于本发明的场景三：

前序调车进路MP1-OK5还未完全解锁，此时车列运行至第三侧防轨道区段OS7，轨道区段OS1、OS3和OS5均已解锁且空闲。侧防道岔P7作为进路中的侧防申请元素道岔P1的侧防元素，应转动到右位为其提供侧防。但是前序调车进路尚未完成，调车车列占压OS7，导致P7无法转动。此时由于P7无法为P1提供侧防，P1的侧防条件不满足，目标进路S1-S2无法建立。

因此，当前序调车作业MP1-OK5尚未完成，而需要建立正线接车进路S1-S2时，本实施例中提供一种带限制的确定列车侧冲防护条件的方法，增加侧防道岔的检查条件，对应图8中的第一种逻辑，即：

侧防道岔P7不满足侧冲防护条件时，判断第三侧防信号机X5是否满足侧冲防护条件，不满足时，判断X5防护外方的轨道区段OK5是否空闲，空闲时，判断侧防道岔所在轨道区段OS7是否空闲，

空闲时，确定进路侧冲防护条件满足；

不空闲时，判断侧防道岔P7所在区段OS7的区段占用方向是否远离进路道岔P1方向，远离时，目标进路预先锁闭，信号不开放，直到侧防道岔P7转动到远离目标进路的位置并锁闭；当侧防道岔P7所在轨道区段OS7出清后，P7应转动到为申请元素P1提供侧防的位置并锁闭，进而再次循环进入判断侧防道岔P7是否满足侧冲防护条件。

当第三侧防信号机X5防护外方的轨道区段OK5不满足空闲条件时，进路侧防条件不满足。

当侧防道岔P7所在区段OS7的区段占用方向不满足远离进路道岔P1方向条件时，进路侧防条件不满足。

场景三中，在目标进路开放允许信号前，严格检查侧防道岔的侧防条件是否满足，避免了侧线调车作业与正线接发车作业之间的冲突，侧防道岔检查逻辑的安全性得到了保障。

综上，以图1中待办理的目标进路S1-S2为例，增加了三种分支检查逻辑的确定列车侧冲防护条件的方法，并结合本发明实施例，对进路侧防功能的确认过程，给出如图8所示的确认流程图。

可以看出，本发明提出的一种确定列车侧冲防护条件的方法，在保证安全性的同时，使侧防检查的判断逻辑更加灵活，从而列车提高运营效率。

本发明还提供一种用于列车侧冲防护的计算机联锁，所述计算机联锁包括判断部件，所述判断部件，用于执行上述确定列车侧冲防护条件的方法。

本发明同时提供一种列车侧冲防护系统，所述系统包括计算机联锁、侧防信号机、侧防轨道区段、侧防道岔，所述计算机联锁用于执行上述确定列车侧冲防护条件的方法。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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各实施例技术方案的精神和范围。