高速铁路导论：计算机联锁系统

计算机联锁系统是确保车站行车的技术设备，是高速铁路信号最重要的系统之一。高速铁路必须采用安全、可靠的计算机联锁系统。计算机联锁系统和列车运行控制系统、调度集中系统相结合，构成完备的高速铁路信号系统。

（一）计算机联锁概述

随着计算机技术的迅速发展，尤其是对于可靠性技术和容错技术的深入研究，出现了计算机联锁，正渐趋成熟。

计算机联锁采用通用的工业控制微机，由专用软件来实现车站信号、进路、道岔间的联锁关系，进行联锁关系的逻辑运算和判断。系统自动采集、处理信号机、道岔、轨道电路的信息，把行车控制命令和现场的各种信息输入计算机，再根据计算机内固化的条件，进行联锁关系的处理，然后输出动作信息至执行单元，实现对车站信号设备的控制和监督。

计算机联锁保留了继电集中联锁的室外设备、电源屏；室内保留了室外分线盘、道岔启动电路、信号点灯电路、轨道电路，联锁网络、选岔网络均由计算机联锁取代。

（二）高速铁路的计算机联锁

高速铁路的车站、线路所、动车段（所）应采用计算机联锁，为保证计算机联锁系统的可靠性，车站、线路所采用2乘2取2计算机联锁，动车段（所）可采用双机热备计算机联锁。

在高速铁路，计算机联锁系统必须具备与调度集中或列车调度指挥系统 （CTC/TDCS）、无线闭塞中心（在采用CTCS-3级列控系统时）、列控中心TCC、信号集中监测等设备的接口能力。计算机联锁完成车站联锁功能，并接收和执行CTC的命令。

2乘2取2计算联锁系统的联锁机有两套，每套内有双CPU，满足“故障-安全”要求、目前有北京交大微联科技有限公司研发的EI32-JD型计算机联锁、北京全路通号信号研究设计院研发的DS6-K5B型计算机联锁、卡斯柯信号有限公司研发的iLOCK型计算机联锁和铁道科学研究院通号所研发的TYJL-ADX型计算机联锁为2乘2取2型计算联锁系统。以上类型在我国高速铁路均有采用。

其中DS6-K5B型计算机联锁是北京全路通号信号研究设计院与日本京三制作所联合开发的一套用于车站信号联锁控制的系统。该系统的核心硬件联锁机和输入输出电路采用京三公司的K5B型产品。该产品所有涉及安全信息处理和传输的部件均按照“故障-安全”原则采取了2重系结构设计。

DS6-K5B型计算机联锁具备K5B的高可靠、高安全的性能，在联锁功能方面满足我国铁路技术条件的要求。DS6-K5B系统与双机热备系统相比，安全可靠性上升到一个新水平。

下面介绍DS6-K5B系统的结构。

1．系统结构

DS6-K5B计算机联锁系统由控制台、电务维护台、联锁机、输入输出接口、继电器接口电路和电源组成，系统结构如图5-2-5所示。

图5-2-5　DS6-K5B计算机联锁系统结构

DS6-K5B计算机联锁系统由人机界面层、联锁逻辑层、执行层组成。(www.xing528.com)

人机界面层包括控制台和电务维护台。控制台由控显双机和车站值班员办理行车作业的操作、表示设备等组成，实现控制台操作、站场图形显示。电务维护台包括电务维修机、通信监测机、键盘、显示器、KVM切换器，实现系统设备故障监视等功能。

联锁逻辑层为联锁机，联锁机包括联锁逻辑部和前置通信机。联锁逻辑部实现联锁逻辑运算、输入输出控制、诊断信息处理及二重系管理等。前置通信机（这是为运用高速铁路的计算机联锁新加的）实现与外部接口（无线闭塞中心、列控中心系统及邻站计算机联锁）的通信功能。

执行层为输入输出接口，实现驱动现场设备、采集现场设备状态。

DS6-K5B计算机联锁设备分别安装在联锁机柜、电子终端柜、计算机电源柜内，另设监控柜。在联锁机柜内安装联锁计算机和前置通信机，它们的二重系安装在一个机架内。在联锁机柜和电子终端柜内总共可安装5个电子终端机架。各站根据站场规模大小决定实际使用多少个电子终端架，和电子终端架是否采用级连方式。

2．计算机联锁与外部系统接口

DS6-K5B计算机联锁系统与室外信号设备之间的结合，采用继电器电路。主要有信号点灯电路、道岔控制电路、轨道电路、自动闭塞电路以及其他结合电路。

DS6-K5B联锁系统与TCC、RBC、CTC、信号集中监测系统接口，联锁与外部接口连接示意图如图5-2-6所示。

图5-2-6　DS6-K5B联锁系统与外部系统接口连接示意图

（1）与TCC接口。

DS6-K5B联锁系统使用前置通信机上的LAN板（VHSC6）与TCC设备的LAN板通过光纤进行双重冗余连接，用于和TCC进行数据信息的交换。

（2）与RBC接口。

DS6-K5B联锁通过前置通信机上的以太网接口板（Z2ETH）与RBC建立安全网络通道进行连接，接收并发送与RBC有关的信息。

（3）与CTC接口。

DS6-K5B联锁系统通过控显机上加装的以太网卡与CTC连接，用于与CTC进行数据通信。

（4）与信号集中监测系统接口。

DS6-K5B联锁系统通过联锁维修机将联锁采集到的开关量信息根据协议，通过专用以太网传送给集中监测系统。