摘要：隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國的鐵路交通運(yùn)輸事業(yè)也取得了顯著進(jìn)步。由于要適應(yīng)當(dāng)前快速發(fā)展的鐵路運(yùn)輸事業(yè)，提出了鐵路大站及區(qū)間信號(hào)自動(dòng)控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)模擬模型結(jié)構(gòu)，在這種系統(tǒng)機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上可以建立區(qū)間的車站聯(lián)鎖子模型和自動(dòng)閉塞子模型，最大程度的滿足車站工作人員技能培訓(xùn)的需要。本文主要通過分析鐵路大站及區(qū)間信號(hào)自動(dòng)控制系統(tǒng)模擬模型的結(jié)構(gòu)，探究雙線區(qū)間自動(dòng)閉塞子模型和車站聯(lián)鎖子模型。

關(guān)鍵詞：鐵路大站；區(qū)間信號(hào)；自動(dòng)控制系統(tǒng)模擬模型

U284

隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的不斷發(fā)展，鐵路運(yùn)輸行業(yè)開始廣泛的應(yīng)用計(jì)算機(jī)來模擬鐵路列車的動(dòng)態(tài)運(yùn)行和車站作業(yè)等。在模擬實(shí)踐的基礎(chǔ)上，獲取精準(zhǔn)的列車運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行研究，對(duì)鐵路運(yùn)輸以及車站作業(yè)進(jìn)行調(diào)整或改造。尤其是在車站作業(yè)的過程中，鐵路的信號(hào)設(shè)備發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，根據(jù)鐵路信號(hào)的運(yùn)作規(guī)律進(jìn)行信號(hào)的模擬分離，可以與列車運(yùn)行狀態(tài)建立鐵路信號(hào)控制模擬系統(tǒng)，保證列車運(yùn)行的精準(zhǔn)性，還可以為車站工作人員和鐵路運(yùn)輸專業(yè)學(xué)生創(chuàng)造實(shí)踐模擬的環(huán)境。但是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)模擬的鐵路信號(hào)控制系統(tǒng)操作過程和邏輯關(guān)系存在一定的復(fù)雜性，在研究鐵路信號(hào)控制模擬系統(tǒng)的時(shí)候，必須要建立與科研和教學(xué)培訓(xùn)目的相適應(yīng)的模擬模型。

一、系統(tǒng)模擬模型結(jié)構(gòu)

鐵路信號(hào)控制系統(tǒng)有兩個(gè)常見的子系統(tǒng)，即車站聯(lián)鎖和自動(dòng)閉塞，在一個(gè)調(diào)度區(qū)間內(nèi)列車的運(yùn)行狀況和這兩個(gè)子系統(tǒng)有著密切的關(guān)系。整個(gè)系統(tǒng)模擬模型結(jié)構(gòu)是由這兩個(gè)子系統(tǒng)串聯(lián)而成的，并且彼此之間進(jìn)行信號(hào)的交換實(shí)現(xiàn)對(duì)列成運(yùn)行和車站工作信息的控制。我國的鐵路信號(hào)系統(tǒng)主要是人為操作的，是相關(guān)的工作人員在信號(hào)控制臺(tái)通過人機(jī)接口實(shí)現(xiàn)運(yùn)行系統(tǒng)控制的。在科研或者相關(guān)系統(tǒng)接入操作的時(shí)候，可以利用計(jì)算機(jī)內(nèi)部模擬來控制系統(tǒng)信息，然后將數(shù)據(jù)信息接入大站和區(qū)間信號(hào)自動(dòng)控制模擬系統(tǒng)，與列車運(yùn)行動(dòng)態(tài)信息相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)模擬系統(tǒng)的外部輸入。

車站聯(lián)鎖模擬子系統(tǒng)的模擬原型是大站電氣集中聯(lián)鎖系統(tǒng) 6502，通過6502可以將車站的聯(lián)鎖子模型分為兩個(gè)部分，包括觸發(fā)器和模擬器。其中觸發(fā)器可以對(duì)大站的模擬信號(hào)臺(tái)和列車運(yùn)行的軌跡進(jìn)行模擬，對(duì)接收到的模擬信號(hào)信息實(shí)施轉(zhuǎn)化和控制，并且激發(fā)聯(lián)鎖模擬器。觸發(fā)器接收的外部輸入有列車運(yùn)行信息、車站設(shè)備故障信息和區(qū)間閉塞狀態(tài)信息等。車站的信號(hào)員在信號(hào)控制臺(tái)上輸入控制指令可以調(diào)度車站調(diào)度員的操作流程。

閉塞子系統(tǒng)可以控制區(qū)間閉塞狀態(tài)的信息，閉塞子系統(tǒng)中不同的閉塞制式會(huì)構(gòu)造出不同的區(qū)間閉塞子模型，文章主要是針對(duì)雙線區(qū)間自動(dòng)閉塞建立的子模型進(jìn)行分析，這種閉塞制式的區(qū)間信號(hào)是根據(jù)列車運(yùn)行的狀況進(jìn)行自動(dòng)切換的，并且相鄰大站之間的進(jìn)站信號(hào)的變化直接會(huì)影響分區(qū)信號(hào)的顯示。區(qū)間閉塞子模型可以分為兩個(gè)租成部分，分別是觸發(fā)器和雙線自動(dòng)閉塞模擬器。觸發(fā)器主要是用于接收列車的運(yùn)行信息和車站聯(lián)鎖子系統(tǒng)發(fā)送的進(jìn)站信號(hào)，雙線自動(dòng)閉塞模擬器主要是調(diào)用事件處理模塊的信號(hào)轉(zhuǎn)換，與車站聯(lián)鎖子系統(tǒng)進(jìn)行通信。

二、雙線區(qū)間自動(dòng)閉塞子模型

區(qū)間主要是指鐵路線路以車站為分界點(diǎn)劃分的若干區(qū)間，區(qū)間主要是以進(jìn)站信號(hào)機(jī)柱或者站界標(biāo)的中線作為界限（如圖1）。設(shè)定區(qū)間界限的主要目的是保證列車在車站區(qū)間運(yùn)行的安全性和提高列車運(yùn)行的效率。

在閉塞區(qū)間模型的子模型中，通常采用的是雙線區(qū)間自動(dòng)閉塞子模型，在模型中觸發(fā)器可以將外部輸入的信息轉(zhuǎn)化成車站控制事件激發(fā)雙線自動(dòng)閉塞模擬器。分區(qū)占用、分區(qū)出清和后方信號(hào)的變化狀態(tài)都是用相關(guān)的值域區(qū)間來表示的，利用事件參數(shù)集合分別表示雙線區(qū)間的方向和分區(qū)，指出事件發(fā)生地點(diǎn)的信號(hào)顯示狀態(tài)，然后從區(qū)間的分區(qū)數(shù)目中，取值一定范圍內(nèi)的正整數(shù)，并表示其代表的系統(tǒng)模型的分區(qū)空閑和占用的狀態(tài)。信號(hào)機(jī)的顯示狀態(tài)一般有紅、綠、黃三種，車站進(jìn)行區(qū)間信號(hào)操作的時(shí)候可以將進(jìn)站信號(hào)機(jī)看成分區(qū)最末端的通過信號(hào)機(jī)，在激發(fā)相關(guān)控制事件的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)狀態(tài)的轉(zhuǎn)移。

三、車站聯(lián)鎖子模型

車站建立的聯(lián)鎖子模型，通過觸發(fā)器將外部的信息數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成一定的控制事件，并且按照一定的等級(jí)順序激發(fā)聯(lián)鎖模擬器，然后將車站區(qū)間不和諧的信號(hào)狀態(tài)進(jìn)行轉(zhuǎn)移，在列隊(duì)事件處理完成后，將此操作事件記錄進(jìn)行刪除。在特定的區(qū)間值域范圍內(nèi)，每個(gè)點(diǎn)表示的內(nèi)容是不一樣的，其中包括進(jìn)路、取消進(jìn)路、人工解鎖、總鎖閉引導(dǎo)、道岔單獨(dú)操縱、區(qū)間閉塞變化等。常見的是區(qū)間閉塞變化事件，在車站區(qū)間將車站的道岔、區(qū)段、信號(hào)機(jī)等進(jìn)行標(biāo)號(hào)，設(shè)定車站銜接的方向。

車站聯(lián)鎖子模型的信號(hào)機(jī)包括固定信號(hào)和機(jī)車信號(hào)，如用號(hào)角、口笛、機(jī)車與軌道車的鳴笛、響墩等發(fā)出的信號(hào)都是聽覺信號(hào)；如用信號(hào)旗、信號(hào)燈、信號(hào)牌、信號(hào)機(jī)、火炬等顯示的信號(hào)，都是聽覺信號(hào)。手拿信號(hào)旗或信號(hào)燈發(fā)出的信號(hào)叫做手信號(hào)；在地面上臨時(shí)設(shè)置的信號(hào)牌，如為了防護(hù)線路施工地點(diǎn)而臨時(shí)設(shè)置的方形紅牌（要求停車），或圓行黃牌（要求減速）等，叫做移動(dòng)信號(hào)；在地面上固定設(shè)置的信號(hào)機(jī)，如進(jìn)站信號(hào)機(jī)、出站信號(hào)機(jī)等，叫做固定信號(hào)。我國鐵路采用左側(cè)行車制，機(jī)車司機(jī)在駕駛室內(nèi)的位置統(tǒng)一設(shè)在左側(cè)，為了便于司機(jī)了望信號(hào)，因此規(guī)定所有固定信號(hào)機(jī)均應(yīng)設(shè)在線路的列車運(yùn)行方向的左側(cè)（如圖2）。在機(jī)車內(nèi)設(shè)置的小色燈信號(hào)機(jī)，叫做機(jī)車信號(hào)。

結(jié)語

綜上所述，鐵路大站及區(qū)間信號(hào)自動(dòng)控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)模擬模型結(jié)構(gòu)，在這種系統(tǒng)機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上可以建立區(qū)間的車站聯(lián)鎖子模型和自動(dòng)閉塞子模型，鐵路的信號(hào)設(shè)備發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，根據(jù)鐵路信號(hào)的運(yùn)作規(guī)律進(jìn)行信號(hào)的模擬分離，可以與列車運(yùn)行狀態(tài)建立鐵路信號(hào)控制模擬系統(tǒng)，保證列車運(yùn)行的精準(zhǔn)性，所以要利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)構(gòu)建系統(tǒng)模擬模型結(jié)構(gòu)，科學(xué)的進(jìn)行雙線自動(dòng)閉塞區(qū)段內(nèi)列車運(yùn)行的模擬試驗(yàn) ，并能根據(jù)需要產(chǎn)生各種列車運(yùn)行擾動(dòng)及設(shè)備故障擾動(dòng)。促進(jìn)我國鐵路運(yùn)輸研究的技術(shù)性和科學(xué)性。

參考文獻(xiàn)：

[1]李振明.基于準(zhǔn)移閉塞的鐵路區(qū)間信號(hào)布置優(yōu)化模型分析[J]. 中國新通信， 2015（12）：122-122.

[2]劉建強(qiáng).區(qū)間自動(dòng)閉塞分布式信號(hào)機(jī)控制單元的研究[D].蘭州交通大學(xué)，2015.

[3]陳宣宇，郭少雄.鐵路信號(hào)區(qū)間分布式軌旁通信單元的研究與設(shè)計(jì)[J].蘭州交通大學(xué)學(xué)報(bào)， 2015，34（03）：123-129.

[4]郭少雄.區(qū)間分布式軌旁信號(hào)控制系統(tǒng)的安全通信網(wǎng)絡(luò)研究[D].蘭州交通大學(xué)，2015.

[5]馬亮.車站區(qū)間一體化信號(hào)安全控制系統(tǒng)方案研究[J].中國科技博覽，2014（35）：242-242.

[6]劉海東，毛保華，王保山，等.基于差分進(jìn)化算法的高速鐵路區(qū)間信號(hào)布置優(yōu)化方法研究[J].鐵道學(xué)報(bào)，2013，35（05）：40-46.

作者簡介：盧廣文，女，1981.12，講師，吉林鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院。