乔福明
（上海富欣智能交通控制有限公司，上海 201203）
摘要：
信号显示模式为灭灯时，支持CBTC 列车和非CBTC 列车混跑。对于CBTC 列车，司机依据车载信号行车，无需关注轨旁信号。但对于非C B T C 列车，司机需根据轨旁信号显示行车。 通过对不同运营场景进行分析，给出信号机点灯区段的确定过程，保证非C B T C 列车接近前方信号机时，信号机能及时被点亮，以保证行车安全。 关键词：
信号机；点灯距离；点灯区段；区域控制器；计算机联锁中图分类号： U284.4 文献标志码：A 文章编号：1673-4440(2023)03-0068-04Analysis and Determination of Lighting Area of Signal in Off Mode
运动水袋
Qiao Fuming
(Shanghai Fuxin Intelligent Transportation Solutions Co., Ltd., Shanghai 201203, China)
Abstract: When the signal display mode is off, both CBTC and non-CBTC trains can run on the track. For CBTC trains, drivers operate trains according to on-board signals and do not need to pay attention to trackside signals. However, for non-CBTC trains, drivers must operate trains according to the trackside signals. Based on the analysis of different operation scenarios, this paper gives the determination process of signal lighting section, so as to ensure that the trackside signal can be lighted in time when the non-CBTC train approaches the signal in front, so as to ensure the safety of train operation.
Keywords: signal; lighting distance; lighting section; zone controller; computer based interlocking
DOI: 10.3969/j.issn.1673-4440.2023.03.014
收稿日期：2022-01-19；修回日期：
2023-02-07作者简介：乔福明（1984—）
，男，工程师，硕士，主要研究方向：系统安全分析，邮箱：
********************* 。轨旁信号机显示有3种方案：点灯方案、灭灯
方案和第三灯位方案[1]。对于灭灯方案，当列车接近信号机时，根据其控制级别决定是否点亮信号机。对于基于通信的列车控制（CBTC）控制级别列车，
司机根据车载人机界面（DMI）显示驾驶列车，不看地面信号，轨旁信号机无需点亮。对于非CBTC 控制级别列车，包括未装备CBTC 车载设备的列
车，CBTC 车载设备故障的列车，CBTC 车载设备
和轨旁区域控制器（ZC）通信中断的列车，纯后备模式下联锁控制级别的列车，应点亮其接近的信号机，司机根据该信号机显示行车[2-6]。
通过对信号机配置显示属性[7-8]：常态点灯，常
态灭灯，当系统为后备模式时，所有信号机应常态点灯。点灯模式时，不区分接近信号机的列车类型，所有信号机均常态点灯。对于CBTC 列车，对
其移动授权范围的信号机进行点灯或者灭灯[9]，非CBTC 列车常态点灯。
1 信号机点灯安全分析
在灭灯模式下，轨旁信号机处于灭灯状态，司
机已经习惯于灭灯模式驾驶，对于信号机的位置没有概念[10]，不利于司机熟悉信号机的位置。虽然信号机灭灯被视为禁止信号，但由于司机长期未确认信号机的位置，司机可能会漏确认。列车在距信号机预定义的范围（即信号机点灯距离）内，如果信号机由灭灯转点禁止灯光时，未能及时被点亮，待信号机禁止灯光被点起时，司机采取正常制动是不能停在信号机前方的，或者列车驾驶室已经越过信号机，列车冒进信号，造成脱轨或者撞车事故。在灭灯模式下，若信号机的允许灯光没有及时点亮，虽然信号机内方进路已锁闭，不会造成脱轨和撞车事故，但考虑到事故若发生在夜间，司机在较远的地方看不到进站信号机，等司机驶近时，才发现信号机处于灭灯状态，为了不冒进信号，势必要对列车采取紧急制动。紧急制动可能会造成人员伤害、货物碰撞受损以及机车车辆和线路设备（道岔等）受损。
在灭灯模式下，允许灯应能被及时点亮，以保证列车不减速的情况下，正常通过允许灯的信号机。
因此，信号机点灯距离应能保证司机看到禁止信号后，列车能够停在禁止信号机前方。当列车保护包络在信号机点灯距离范围内时，系统应保证信号机在禁止灯光灯丝未故障的情况下能被正常点灯，不应出现晚点灯情况。
2 信号机点灯距离计算
如图1所示，点灯距离D主要由6部分组成：信号机被点亮这段时间T内列车以最大速度行驶（V max）的距离D1，司机看到红灯至采取常用制动时间内列车以最大速度行驶的距离D2，常用制动系统响应时间内列车以最大速度行驶的距离D3，列车常用制动至列车完全停下来所行驶的距离D4，列车外旋长度D5，额外的富余量D6。
图� 信号机点灯距离
Fig.1 Signal lighting distance
如图2所示，信号机被点亮所需时间T，包括计轴系统（ACS）检测到列车占用计轴所需的时间
t1，计算机联锁（CBI）获取到计轴占用所需的时间t2，CBI内部处理时间t3，ZC获取到计轴占用所需时间t4，ZC内部处理时间t5，CBI获取到ZC点灯命令所需时间t6，CBI内部处理时间t7，灭灯继电器（MDJ）获取到CBI发送的落下命令所需时间t8，灭灯继电器落下所需时间t9，信号机被点亮所需时间t10。灭灯继电器落下表示设置信号机点灯。
图� 点亮信号机所需时间
Fig.2 Time required for lighting the signal
ZC
CBI
ACS
MDJ
3 确定信号机点灯区段
基于上述计算出的点灯距离确定信号机相应的点灯区段。当计算出的点灯距离位于某个区段时，这个区段以及这个区段至信号机之间的所有区段作为该信号机的点灯区段。
3.1 信号机点灯距离不跨控区
无线开关
当信号机点灯距离不跨控区时，信号机的点灯区段为点灯距离范围内所有的计轴区段。如图3所示，计轴区段G1101和 G1103为信号机X1105的
点灯区段。
图� 信号机点灯区段不跨控区
Fig.3 Signal lighting section not across control areas
当点灯距离跨越道岔时，需根据进路路径和道岔状态共同确定点灯区段。有进路且道岔位置被锁在进路要求的方向上时，则根据进路来确定点灯区段。如图4所示，当进路方向为道岔P1和P2侧向时，计轴区段G32、G34和G35作为信号机CD1的点灯区段。当进路方向为道岔P1直向时，计轴区段G33和G35作为信号机CD1的点灯区段。当道岔失表且失表不是由于进路或者操作员命令转动造成时，道岔
直向和侧向上点灯距离范围内的所有区段作为点灯区段。图4中，当道岔P1或者P2失表且其不在转动过程中时，计轴区段G32、G33、G34和G35作为信号机CD1的点灯区段。
图� 信号机点灯区段跨道岔
Fig.4 Signal lighting section across turnouts
diy电子显微镜
水晶版画3.2 点灯距离跨控区
当信号机点灯距离跨控区时，本控区ZC需将点灯区段的占用信息发送给相邻控区ZC[11]，相邻控区ZC基于收到的点灯区段占用信息来点亮信号灯。占用信息是指占用点灯区段的列车类型，即CBTC 列车占用点灯区段时，占用信息为CBTC控制级别列车；非CBTC控制级别列车占用点灯区段时，占用信息为非CBTC列车。相邻控区ZC收到本控区ZC发送的占用信息为非CBTC控制级别列车时，则点亮其边界处信号机灯，作为驾驶员驾驶列车过控区边界的依据。相邻控区ZC收到本控区ZC发送的占用信息为CBTC控制级别列车时，则无需点亮边界处信号机灯，列车根据ZC提供的移动授权过控区边界。
点灯距离跨控区时，点灯距离的计算还应考虑当前控区ZC和相邻控区ZC间的通信延时。所以该信号机的点灯距离还应加上控区间最大通信延时时间内列车以最大速度行驶的距离，如图5所示，D7
当前ZC控区与其相邻ZC断通信，或者相邻ZC处于后备模式情况下，或者相邻控区ZC和其CBI断通信，应点亮点灯区段跨控区的信号机。
3.3 点灯区段跨外部线路
对于与正线控区相邻的外部线路（车辆段、停车场、联络线等）接口处，进入正线的边界信号机应设置为永久点灯[12]。对于非边界处的信号机，计算出的点灯距离越过控区边界至相邻线路时，该信号机也应设置为永久点灯。对于永久点灯的信号机，无需配置点灯区段。如图6所示，信号机CD1和X1001应配置为永久点灯。
Fig.6 Signal lighting section across the external line
对于虚拟信号机，仅供软件内部使用，实现线路中并无该信号机，该类信号机无需配置点灯区段，可设置为永久点灯，以在自动监控系统（ATS）界面上显示。
4 总结
本文介绍灭灯模式下信号机自动点灯的功能，信号系统需保证非CBTC列车接近信号机时，信号能被及时提前点亮。在确定信号机点灯区段时，综合考虑计轴检测延时，控区间通信延时，列车制动时间等多种影响因素，确保点灯距离满足安全要求以及运营需求，以保证行车安全。点灯区段可采取线下配置，软件使用时直接读取，再结合进路信息和道岔状态确定点灯区段，也可以通过软件在线计算，但这会增加软件的复杂度以及增长软件运行周期。
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