浅谈铁路运输计算机联锁技术

浅谈铁路信号计算机联锁系统发布时间：2022-01-20T07:48:05.936Z 来源：《防护工程》2021年30期作者：宾勇靖[导读] 联锁设备是保证铁路运输以及列车运行的最重要、最关键的设备。

广西柳州钢铁集团铁路运输公司摘要：计算机联锁系统(简称：CBI)是负责行车进路建立铁路行车核心控制设备。

计算机联锁系统在信号操作员或者ATS系统操作下实现站内道岔、信号机、轨道电路之间联锁控制，是铁路安全高效行车不可缺少的保障装备。

本论文简述了计算机联锁系统的发展历程、我国计算机联锁系统研究与使用情况。

同时通过对GKI-33e铁路信号计算机联锁系统的功能结构、维护保养知识进行总结。

关键词：计算机联锁系统；发展；现状；功能引言联锁设备是保证铁路运输以及列车运行的最重要、最关键的设备。

在过去铁路信号联锁系统中最常见的是6502电气集中联锁系统，由于6502系统受到站场当中继电器数量、电路网络结构、网线数量等因素的限制，阻碍了铁路信号技术进步。

因此计算机联锁设备应运而生。

1课题研究的背景意义及发展铁路信号是铁路运输中一个重要的环节，是保证行车安全和提高运输效率的有力工具。

一旦信号设备出现故障，铁路运输系统将陷于瘫痪。

从铁路一开始出现，人们就把铁路信号中的故障--安全技术作为一个专题进行研究。

随着计算机技术的发展，形成以计算机信息技术为支撑的新时代铁路运输体系。

在这之中，铁路信号计算机联锁设备就是典型的代表，它的出现不仅给运输行业带来了新的发展方向，还进一步强化了铁路行业的可靠性和安全性。

因此，研究铁路信号计算机联锁设备管理和维护，具有十分重要的现实意义。

国内对计算机联锁系统的研究开始于20世纪80年代，进入90年代后，计算机联锁进入快速发展阶段。

铁科院通号所、通号公司设计院等单位相继开发出具有不同特点的单机、双机热备、三取二和二乘二取二等计算机联锁系统。

铁道部“十五”科技发展技术政策中明确规定要积极发展计算机联锁，在此期间，车站计算机联锁系统获得了更快的发展。

01-计算机联锁系统-概述01-计算机联锁系统-概述计算机联锁系统是一种用于控制铁路交通的系统，由多个计算机节点组成，通过网络互相连接，在控制区域中实现互相通信和数据传输。

联锁系统具有使铁路交通安全、高效运行的重要作用，是铁路运输的关键技术之一。

本节将对计算机联锁系统进行介绍，包括其定义，构成要素和工作原理。

一、定义计算机联锁系统是一种用数字技术进行装置控制的铁路信号系统，可以保证列车的运行安全和信号设备的正常工作。

计算机联锁系统通过网络连接多个计算机节点，实现对所有信号装置和列车的实时监控和控制，能够保证车辆的正常运行轨迹，避免车辆之间的碰撞和信号交叉，并能够快速发现和排除故障。

二、构成要素1.计算机：计算机是整个联锁系统的核心，负责信号设备状态检测、列车位置、速度、方向等信息的处理和分析，并传输控制指令。

计算机还可以根据信号设备和列车数据，进行自主判断和控制，当发生异常时及时进行报警处理。

2.信号系统：信号系统包括轨道电路、信号机、道岔、引导信号灯等一系列设备。

信号系统将车辆的行驶情况转化为数字信号，传输给计算机进行处理和分析。

计算机根据接收到的信号信息，进行列车运行状态的预测和判断，以便正确制动或护送车辆。

3.网络：联锁系统的各个计算机节点通过网络连接起来，实现互相通信和数据传输。

网络的主要作用是将信号设备和计算机连接起来，确保信息的快速传输和处理。

同时也可以避免信号设备某一部分故障时，导致数据不准确或传输失败的情况。

三、工作原理计算机联锁系统的工作原理是：前方列车信息收集-计算机判断-指令下达-信号机与道岔控制-列车运行控制。

具体流程如下：1.前方列车信息收集。

信号设备可以通过轨道电路、道岔检测等方式，实时获取列车的行驶情况，包括车速、车号、位置、表示方向等，将这些信息传输给联锁系统的计算机。

2.计算机判断。

计算机可以根据前方列车信息和运行状态，判断是否需要进行调度控制，如通过对信号机和道岔进行控制，确定列车行驶的道路。

铁路车站计算机联锁系统概述车站计算机联锁系统(以下简称计算机联锁)是一种新型的铁路车站自动控制设备，在保证安全的前提下，以最经济、合理的技术措施提高运输效率，改善劳动条件，设备可靠、维修方便，便于联嗣。

计算机联锁根据作业情况可以办理列车和调车作业、溜放作业，单独操纵道岔，单独锁闭道岔，储存溜放进路。

具有检查、修改、增钩、减钩的功能，所有作业均在数字化仪上通过点压按钮进行操作，通过彩色监视器显示。

计算机联锁系统是双机设备，故障自动倒切，倒切时不影响进路。

也可人工倒切，人工倒切必须由电务和车务人员共同确认全场没有排列任何进路肘才能进行，并记录倒切原因。

人工倒切后全场锁闭，由电务和车务人员共同确认机车、车列完全停止行走时，通过“上电解锁”按钮进行全场解锁。

进路的办理方法和继电设备办理相同。

点压始端→终端——开通基本进路。

点压始端→变更(或多个变更)→终端——开通变更进路。

(一)列车进路列车进路办理保留了原电气集中的办理方法。

先点压始端信号按钮。

例如，点压X信号，相应的X信号名称绿色闪光，并在屏幕下端提示：“始——X"。

再点压终端信号按钮，例如点压S1信号，相应S1信号名称绿闪，屏幕下端提示变为：“始——X——终——S1”。

若满足选路条件则开始动作道岔，锁闭进路，开放信号；若选路条件不满足，则在上提示后面加“——按钮不符”，或“——走不通”，或“——有区段锁闭”，或“——有区段占用”，或“——有道岔要点”等等，并给出道岔或区段名称。

正线通过进路通过需先点压进站信号机按钮，再点压出发咽喉的列车终端按钮。

(二)调车进路调车进路同样点压始端(变更)、终端按钮办理。

反向单置信号可做调车变更，并置或差置信号可做同向进路变更，变更按钮不受此限。

调车进路的办理方法和显示与列车进路相同。

(三)对原铅封按钮的相应办理为办理慎重起见，相对于原铅封按钮点压后，屏幕将提示输入口令，点压口令后操作才被执行，微机系统自动记录，并且在屏幕上方出现记录提示，该提示在数字化仪上无法消除，只能由电务人员在微机室内用键盘清除，记录提示的出现对操作无影响。

铁路信号计算机联锁的若干方面阐述在现代控制理论、计算机科学及微电子技术的快速更新条件下，铁路信号联锁控制正逐步向当前的现代控制技术方向发展。

计算机联锁是一种利用电子、电磁元器件和计算机构成的具备故障-安全性能的实时控制系统，该系统在铁路运输中具有道岔控制、电路信息处理、信号机控制、联锁逻辑运算、进路控制等功能，可有效提高铁路运输得靠性。

因此，加强有关铁路信号计算机联锁控制系统的相关研究，对于提高计算机联锁控制系统的应用水平具有重要的现实意义。

一、计算机联锁控制系统关键技术为确保系统的可靠性，在计算机联锁控制中主要采用两类可靠性技术，一种是在系统某部位出现故障时，系统仍可保证继续工作的技术，将其称为容错技术；另一种是避错技术，即避免和降低故障出现的技术。

避错技术又可分为软件避错和硬件避错，软件避错的基本功能是降低软件缺陷，保证软件无差错；硬件避错是指选用性能可靠地元器件构造成计算机的联锁控制系统，并综合考虑环境因素影响，以提升系统的整体可靠性水平。

当前应用相对广泛的软件避错技术有程序设计优化、软件可靠性管理、基本程序验证、软件工程开发等。

计算机联锁控制中的容错技术，其主要利用系统各部分间的冗余过程完成，主要层次有：（1）网络通信保障技术：利用节点、链路及通信协议的冗余过程来改善局域网整体的可靠性；[1]（2）设备级保障技术：包含软件、硬件及数据可靠性保障等，数据可靠性容错，其本质上是数据的容错，也就是对纠错码及检验码的使用，通过编码技术开展纠错与检错，是一类以信息冗余为基础的、使用冗余校验位的容错技术；软件可靠性容错，其包含降低程序失控的编程技术、容错算法及容错设计等基本技术，为确保软件设计的可靠性，在程序设计时还可采用程序失控的捕捉技术，其主要将容错设计与接口软件设计相结合，包含模拟量接口设计及I/O接口设计等；硬件可靠性保障技术主要为故障屏蔽技术与故障检测技术等。

（3）系统级保障技术：为确保系统的可靠性，在控制系统综合设计过程中可使用冗余可靠性结构配置，当前主要采用两种结构方式：双机热备动态冗余结构及三取二静态冗余结构。

铁路信号计算机联锁技术介绍张肖（中铁建电气化局第三工程有限公司，保定071000）摘要：阐述计算机联锁技术的原理结构，详细说明当前我国铁路信号施工技术中广泛应用的几种计算机联锁主流技术，展望计算机联锁技术的未来发展趋势。

关键词：计算机联锁；铁路通信；信号1、概述随着微电子技术、计算机科学和现代控制理论的发展，特别是可靠性和容错技术的提高，使铁路信号联锁控制系统在经历了以机械、机电、继电等传统技术手段组成的系统后，正向今天的以微电子、计算机和现代控制技术为基础组成的系统发展。

计算机联锁首先与1978年在瑞典哥德堡投入运用，后在世界各国推广使用。

1991年11月19日，中国铁路干线上第一个计算机联锁系统在广深线红海站开通，从此我国铁路信号进入了计算机联锁时代。

计算机联锁是一种由计算机及其他电子、电磁器件组成的具有故障-安全性能的实时控制系统。

计算机联锁系统由相关硬件和软件设备组成。

硬件设备包括联锁计算机（完成联锁和显示功能）、安全检验计算机（实现检验联锁计算机的运行情况，发现故障可导向安全）、彩色监视器、微型集中操纵台、安全继电器输入输出接口柜室外、计算机联锁专用电源以及现场信号机、转辙机、轨道电路等室外设备。

软件设备是实现进路、信号机和道岔相互制约的核心部分，由两部分组成：一是参与联锁运算的车站数据库；二是进行联锁逻辑运算，完成联锁功能的运用程序。

车站数据库包括车站赋值表、车站联锁表、按钮进路表、车站显示数据等。

应用程序由多个程序模块组成，即系统管理程序、时钟中段管理程序、表示信息采集及信息处理程序、操作命令输入及分析程序、选路及转岔程序、信号开放程序、解锁程序和站场彩色监视器显示程序模块等。

计算机联锁系统的功能包括如下几点。

1）联锁逻辑运算：接收ATS或车站值班员的进路命令，运行联锁逻辑运算，实现对道岔和信号机的控制。

2）轨道电路信息处理：处理列车检测功能的输出信息，以提高列车监测信息的完整。

3）进路控制：设定、锁闭和解锁进路。

浅谈计算机联锁系统的论文计算机联锁是用微型计算机对车站值班人员的操作命令与现场实际状态的表示信息进行逻辑运算，从而实现对信号机、道岔及进路进行集中控制和联锁的车站联锁设备。

下面是店铺给大家推荐的浅谈计算机联锁系统的论文，希望大家喜欢!浅谈计算机联锁系统的论文篇一《浅谈VPI型计算机联锁系统》【摘要】随着铁路运输发展的需要和科学技术的进步，铁路联锁系统的功能、体系结构、技术应用和操作方式等各方面都在不断演变和完善。

传统的6502电气集中联锁基本已经淘汰，逐步发展为以计算机为控制核心的联锁系统。

计算机联锁又分有好多不同的类型，本文主要对VPI型计算机联锁系统的实现方法、系统结构、安全性和可靠性等方面进行探讨。

【关键词】VPI联锁系统安全系统切换计算机联锁是用微型计算机对车站值班人员的操作命令与现场实际状态的表示信息进行逻辑运算，从而实现对信号机、道岔及进路进行集中控制和联锁的车站联锁设备。

微机联锁通常采用通用的工业控制微机，由一套专用的软件来实现车站信号、进路、道岔之间的联锁关系。

它实质是一个满足“故障―安全”原则要求的逻辑处理器，自动的采集、处理信号设备的信息，把车站值班人员的控制命令和现场的各种信息输入计算机，再根据存储在计算机内的有关条件，进行联锁关系的逻辑运算和判断，然后输出信息到执行机构，实现对车站信号设备的控制和监控。

一、VPI型联锁系统VPI型计算机联锁系统也就是安全型计算机联锁系统，是一种“故障―安全”的、以微机处理器为基础的车站联锁信号控制系统。

它的逻辑电路是由安全型逻辑组成的。

能把传统的由继电器实现的联锁逻辑和控制逻辑“写”成一系列逻辑表达式即布尔表达式，这些逻辑表达式的正确实施是通过一个设计过程和原则来得到保证的。

这个设计过程和原则被称为“数字集成安全保证逻辑”，这个“数字集成安全保证逻辑”确保联锁逻辑按要求实现，并使系统有故障―安全的特性。

由此可见，安全型计算机联锁是从“有接点”到“无接点”的跨越。

计算机联锁系统集中操控方式在宁东铁路中的应用计算机联锁系统是铁路运输中保证列车安全运行的关键技术之一、它通过使用计算机控制设备，将信号、道岔、区段等各个元素联接在一起，实现列车运行指令的自动化控制。

在宁东铁路中，计算机联锁系统的应用可以带来诸多优势和便利。

首先，计算机联锁系统能够提高铁路运输的安全性。

由于计算机的高速运算和准确性，可以实时监控并控制列车的运行状态，确保列车在信号和道岔配合下按照规定的路线行驶，避免发生信号错误、道岔异常等可能导致事故的情况发生。

计算机联锁系统还具备自动诊断和故障处理的功能，能够及时发现并排除潜在的故障，提高系统的可靠性和稳定性。

其次，计算机联锁系统可以提高铁路运输的效率。

传统的手动操作方式需要操作员进行一系列的操作，如指挥信号机、切换道岔等，这样的操作存在人为因素的干预和误操作的风险。

而计算机联锁系统则实现了集中的操控方式，将各个关键元素联接在一起，通过计算机的自动控制和程序运行，大大提高了操作的准确性和效率。

操作员只需通过计算机界面来下达指令，系统就可以自动完成信号、道岔等设备的切换，实现列车运行的全自动化。

这不仅减轻了操作员的工作负担，还能够加快列车的运行速度，提高铁路运输的周转率。

另外，计算机联锁系统在铁路运输中还具备灵活性和可扩展性的优势。

计算机联锁系统由软件和硬件组成，其中的软件可以根据具体的需求进行定制和升级。

如果出现新的需求或者铁路运输线路发生变化，可以通过修改或升级系统的软件来满足新的需求。

而传统的手动操作方式则需要更换设备和重新调整信号和道岔的布局，效率相对较低。

在宁东铁路中，计算机联锁系统的应用将为铁路运输的安全、效率和灵活性带来显著的提升。

通过利用计算机的高效运算和自动化控制，可以确保列车按照规定的线路行驶，减少人为因素引起的风险。

同时，计算机联锁系统还可以提高列车的运行效率，加快列车的运行速度，提高铁路运输的效率。

此外，计算机联锁系统的软件可以根据需求进行定制和升级，保证系统的灵活性和可扩展性。