摘要本文介绍了联锁系统计算轨道区段占用状态的原理及区域控制器创建列车安全防护包络的机制，并以此为基础介绍了道岔区段故障切除后影响道岔扳动的原因及相应的解决方案。 关键词 道岔区段故障切除；安全防护包络；包络回缩
CBTC系统下的计轴设备故障后，对应的计轴区段一般情况下都能被区域控制器切除，不影响正常的行车。当故障切除的计轴区段内方有道岔，且该道岔在运营阶段需要被频繁扳动时，就有可能出现道岔无法扳动的情况，将严重影响行车。 1、联锁系统轨道区段占用状态计算原理
目前大部分的城轨项目均采用计轴设备作为轨道区段的次级占用检测设备。在基于通信的列车运行控制CBTC系统中，区段主要划分为物理区段和逻辑区段两种，其占用和空闲状态分别从计轴系统和区域控制器（ZC）获取。
物理区段由安装在轨旁的计轴磁头分割，计轴主机通过继电器接口将该区段的占用或空闲状态信息提供给联锁系统。逻辑区段是在物理区段的基础上逻辑上进一步划分，依赖于列车高精度的定位技术，ZC将列车的定位信息转换为逻辑区段的占用或空闲状态信息通过通信接口提供给联锁系统,逻辑区段也称ATP区段。
当计轴系统故障导致轨道区段占用、但区域控制器判断该区段内没有列车占用时，区域控制器将发送该轨道区段的不可用信息给联锁系统。
联锁系统根据计轴区段的状态、ATP区段状态和计轴区段是否可用信息综合计算轨道区段状态信息。
连锁系统图1 计轴区段与ATP区段示意图
计算公式 ：联锁轨道区段状态E = ( A* NB + C*D )
N取反；*相与 ；+相或；
| 计轴区段A（1=出清，0=占用） | 计轴区段状态B（1=不可用、0=可用） | ATP区段C（1=出清，0=占用） | ATP区段D（1=出清，0=占用） | 联锁区段E（1=出清，0=占用） |
情况1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
情况2 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 |
情况3 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
情况4 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 |
情况5 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 |
情况6 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 |
情况7 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 |
情况8 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 |
情况9 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 |
情况10 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 |
情况11 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 |
情况12 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 |
情况13 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 |
情况14 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 |
情况15 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 |
情况16 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
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表1：联锁轨道区段真值表
2、列车安全防护包络的原理
列车通过轨旁的信标及测速传感器获取列车的实时位置及定位误差，并将列车的最大车头及最小车尾位置发送给区域控制器ZC，ZC为列车创建安全防护包络，并计算每列车的移动授权。
由于区域控制器接收到列车定位报告的时间与该定位报告产生的时间存在通信延迟，ZC会考虑列车在该通信延迟内最坏情况下的运行距离，并以此为基础为列车创建安全防护包络。在接收到下一个列车定位报告之前，ZC在自身的每一个处理周期更新安全防护包络，确保列车始终不会超出安全防护包络。
图2：列车定位与ZC创建的安全包络示意图
列车可能的运行距离与通信延迟、列车的速度、列车最大牵引加速度及坡度有关。
3、道岔区段故障切除后的影响场景
计轴区段发生车轮传感器故障或干扰、室内计轴板卡故障等原因导致区段被故障切除后，不会影响CBTC列车的正常运营。若被故障切除的计轴区段内方含有道岔，则分两种情况：
若故障切除的道岔区段相邻的区段没有列车占用，如下图所示，计轴区段A占用且不可用，ATP区段C和区段D出清，符合情况8，联锁计算的轨道区段状态为出清，不影响道岔扳动。
图3：故障切除的道岔区段旁无车
若故障切除的道岔区段相邻的区段有列车占用，如下图所示，计轴区段A占用且不可用，A
TP区段C上有ZC为该列车创建的安全防护包络，因此状态为占用。ATP区段D状态为出清，符合情况6，联锁计算的轨道区段状态为占用，影响该区段内方的道岔扳动。
图4：故障切除的道岔区段旁有车
若故障切除的道岔区段位于交路折返站、与场段相邻的正线车站、Y型交路车站等正常运营时有动岔需求的车站，将对运营产生比较大的影响。
4、解决方案
道岔区段故障切除后影响道岔扳动的根本原因是ZC创建的列车安全防护包络蔓延到了故障的道岔区段，导致联锁系统计算得出的轨道区段为占用状态，影响道岔扳动。解决该问题可以从两方面入手：一是将故障切除的计轴区段恢复为可用状态，即当有道岔扳动需求的道岔区段因故被切除，应先尝试进行计轴预复位\立即复位操作；二是确保列车的安全防护包络不进入到切除的道岔区段。
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