國(guó)內(nèi)外計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖發(fā)展概況

1、4DEVELOPING SURVEY OF COMPUTER DEVELOPING SURVEY OF COMPUTER INTERLOCKING IN CHINA AND ABROADINTERLOCKING IN CHINA AND ABROAD 前言車站聯(lián)鎖控制系統(tǒng)是車站信號(hào)的基礎(chǔ)設(shè)備，基于布線邏輯的繼電聯(lián)鎖裝置自1927年問世以來已整整統(tǒng)治了70余年。社會(huì)在發(fā)展，技術(shù)在進(jìn)步，電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，一場(chǎng)信息技術(shù)大革命正在世界范圍內(nèi)迅速展開。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，特別是對(duì)可靠性和冗余容錯(cuò)技術(shù)的深入研究，車站信號(hào)聯(lián)鎖安全技術(shù)也正在不斷地更新、發(fā)展。78年世界上第一個(gè)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)在

2、瑞典哥德堡問世，80年代起各國(guó)競(jìng)相開發(fā)研究微機(jī)聯(lián)鎖，并取得了顯著的成績(jī)，90年代起不少國(guó)家已開始大面積推廣微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)。如日本、英國(guó)已制定技術(shù)政策，不再發(fā)展繼電聯(lián)鎖，而由計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖取代。我國(guó)在十五期間鐵道部的技術(shù)政策中明確規(guī)定要積極發(fā)展計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖。中央集中PRC控制(分散處理PRC)電子聯(lián)鎖與其他系統(tǒng)結(jié)合人工智能判斷型195060708085902000年系統(tǒng)發(fā)展程度繼電化CTC集中控制電子技術(shù)的發(fā)展計(jì)算機(jī)的發(fā)展微電子技術(shù)的發(fā)展世界各國(guó)車站聯(lián)鎖控制系統(tǒng)的發(fā)展進(jìn)程我國(guó)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)“九五末”5232 451 占運(yùn)營(yíng)站90.4% 占電氣聯(lián)鎖站8.6%包括：國(guó)產(chǎn)設(shè)備、引進(jìn)設(shè)備

3、、合資設(shè)備、非標(biāo)設(shè)備我國(guó)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)發(fā)展分四個(gè)階段19821989 起步階段1984.1 DS6-31 南京煤山井下1989 TYJL 鄭州北19901996 平穩(wěn)發(fā)展階段 開通53個(gè)站，19971998 無序發(fā)展階段 開通153個(gè)站，出現(xiàn)11家生產(chǎn)產(chǎn)家，12種制式 19992001 整頓、規(guī)范階段無序發(fā)展階段出現(xiàn)的問題1999年11月對(duì)10個(gè)不同類型的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)進(jìn)行26輪測(cè)試： 問題：203個(gè) 嚴(yán)重問題：21個(gè) 嚴(yán)重不可用問題：9個(gè) 安全隱患：37個(gè) 安全降級(jí)問題：8個(gè) 影響效率、軟件缺陷、設(shè)計(jì)不合理：128個(gè) 錯(cuò)誤解鎖、錯(cuò)誤開放信號(hào)、漏解鎖、聯(lián)鎖概念錯(cuò)誤盲目降低造價(jià)維修培訓(xùn)跟不上加強(qiáng)

4、計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖管理的主要文件電務(wù)局關(guān)于積極穩(wěn)妥發(fā)展計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖的通知 （電信199783號(hào)）鐵道部關(guān)于加強(qiáng)車站計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖上道管理的通知 （鐵電務(wù)199894號(hào)）鐵道部關(guān)于落實(shí)鐵道部加強(qiáng)車站計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖上道管理的通知 （鐵運(yùn)函199914號(hào)）鐵道部關(guān)于印發(fā)加強(qiáng)車站計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖管理十條意見的通知 （鐵運(yùn)1999112號(hào)） 開展的主要管理工作關(guān)于建立鐵路車站計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖檢驗(yàn)站工作關(guān)于車站計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖制式檢測(cè)工作關(guān)于落實(shí)車站計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備制造特許證制度關(guān)于加強(qiáng)技術(shù)管理工作關(guān)于認(rèn)真開展技術(shù)培訓(xùn)工作關(guān)于車站計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖的防雷工作關(guān)于解決工程遺留問題工作計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖與6502繼電聯(lián)鎖的比較（1） 計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖 6502采用的器

5、件 電子器件 繼電器 可靠性 高 低器件安全性 低 高系統(tǒng)安全性 高 高體積 小 大電能消耗 費(fèi)電 省電節(jié)省干線電纜 通過光纜遙控 無此功能設(shè)計(jì) 模塊化 模塊化施工安裝開通 方便 復(fù)雜計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖 6502施工過渡 方便 復(fù)雜控制顯示方式 靈活 一種模式與其他設(shè)備接口 方便 復(fù)雜功能 強(qiáng) 弱 (進(jìn)路儲(chǔ)存，自動(dòng)排列進(jìn)路， 車次號(hào)表示，單溜，連溜)維修 強(qiáng) 無此功能 (自檢測(cè)、自診斷、遠(yuǎn)程診斷)性能價(jià)格比 高 低計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖與6502繼電聯(lián)鎖的比較（2）聯(lián)鎖裝置總費(fèi)用現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備數(shù)（道岔、信號(hào)）12345歌德堡微機(jī)聯(lián)鎖馬爾莫微機(jī)聯(lián)鎖哈爾斯堡微機(jī)聯(lián)鎖自由結(jié)線繼電聯(lián)鎖組匣式繼電聯(lián)鎖國(guó)內(nèi)外計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)制式的比

6、較軟硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)軟硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：硬件冗余結(jié)構(gòu)： * 三中取二體系（故障屏蔽） * 二取二體系* 雙機(jī)熱備體系* 機(jī)器采用專用機(jī)還是通用機(jī)* 控制電路電子化問題軟件冗余結(jié)構(gòu)： *雙軟件比較輸出 *單軟件+算法 *單軟件+測(cè)試軟件（故障切換）SIMIS系統(tǒng)區(qū)域計(jì)算機(jī)接口級(jí)接口級(jí)區(qū)域計(jì)算機(jī)區(qū)域計(jì)算機(jī)控制部分工作站通訊機(jī)SIDOS人機(jī)對(duì)話級(jí)LAN操作顯示計(jì)算機(jī)SBUZSBUZMM打印機(jī)控制鍵鍵盤數(shù)字化儀顯示器通訊顯示器大屏幕顯示器大屏幕顯示器控制操作級(jí)總線服務(wù)器雙總線區(qū)域計(jì)算機(jī)鄰站SIMIS系統(tǒng)是三級(jí)控制系統(tǒng)：控制操作級(jí)聯(lián)鎖邏輯級(jí)驅(qū)動(dòng)采集接口SELMIS系統(tǒng)顯示模塊輸入/輸出模塊聯(lián)鎖模塊遠(yuǎn)程控制接口L

7、ZB接口RMLAN工作站站場(chǎng)顯示數(shù)字化儀Kbd+CM記錄打印機(jī)聯(lián)鎖級(jí)軌旁設(shè)備的控制ECMECMECMECM軌旁設(shè)備道岔,信號(hào),平分道口,閉塞,列車檢測(cè)設(shè)備記錄打印機(jī)Kbd+CM數(shù)字化儀站場(chǎng)顯示RM操作級(jí)操作級(jí)軌旁級(jí)軌旁級(jí)交換級(jí)交換級(jí)聯(lián)鎖級(jí)聯(lián)鎖級(jí)輸入輸入/輸出級(jí)輸出級(jí)ZN，EL投影儀遠(yuǎn)程控制聯(lián)鎖系統(tǒng)LZB中心相鄰的ESTW本地操作工作站操作管理工作站局部顯示Kbd鍵盤CM通信監(jiān)視器RM刷新存儲(chǔ)器LAN局域網(wǎng)ZN列車描述系統(tǒng)EL列車進(jìn)路系統(tǒng)ECM單元控制 模塊SELMIS系統(tǒng)是四級(jí)控制系統(tǒng)：控制操作級(jí)輸入輸出級(jí)聯(lián)鎖邏輯級(jí)單元控制模塊級(jí)法國(guó)法國(guó)TVM 430TVM 430系統(tǒng)的微機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備系統(tǒng)的微機(jī)

8、聯(lián)鎖設(shè)備CMSCMS維修中心維修中心CTCCTC調(diào)度中心調(diào)度中心CTC接口模塊故障安全聯(lián)鎖ATP模塊現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備計(jì)算機(jī)控制架SILAM檢測(cè)設(shè)備軌道接口點(diǎn)式傳輸U(kuò)M71連續(xù)式傳輸如熱軸檢測(cè)道岔控制及表示TYJL型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖運(yùn)轉(zhuǎn)室運(yùn)轉(zhuǎn)室監(jiān)控機(jī)AB維修終端聯(lián)鎖機(jī)AB執(zhí)表機(jī)AB執(zhí)表機(jī)AB光端機(jī)光端機(jī)聯(lián)鎖總線微機(jī)房微機(jī)房光纜與調(diào)度集中、調(diào)度監(jiān)督接口現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備數(shù)字化儀控制臺(tái)系統(tǒng)總體框圖列控中心數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)遠(yuǎn)程診斷遠(yuǎn)程診斷中心中心調(diào)度行車調(diào)度行車指揮中心指揮中心網(wǎng)絡(luò)接口車站綜合車站綜合控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)B聯(lián)鎖邏輯控制單元ACBMMI人機(jī)接口A光纖數(shù)據(jù)通訊光纖數(shù)據(jù)通訊 WANWAN網(wǎng)絡(luò)接口車次號(hào)設(shè)備旅客向?qū)o線

9、列調(diào)檢測(cè)管理系統(tǒng)電力設(shè)備列控?cái)?shù)據(jù)處理中心軌道電路收/發(fā)單元軌道電路收/發(fā)單元軌旁單元軌旁單元采集驅(qū)動(dòng)單元采集驅(qū)動(dòng)單元信號(hào)、道岔、軌 道電路進(jìn)路儲(chǔ)存計(jì)劃作業(yè)區(qū)間鄰站信息控制臺(tái)聯(lián)鎖總線區(qū)間區(qū)間聯(lián)鎖邏輯控制單元區(qū)間道岔維修終端LAN 車站綜合數(shù)據(jù)局域網(wǎng)子系統(tǒng)的組成微機(jī)聯(lián)鎖車站綜合數(shù)據(jù)局域網(wǎng)與列控地面中心的接口區(qū)間道岔聯(lián)鎖邏輯控制單元國(guó)外聯(lián)鎖系統(tǒng)硬件系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)應(yīng)用中存在的若干問題：西門子，SSI，VPI等系統(tǒng)還不能滿足我國(guó)的熱備要求。西門子的22區(qū)域機(jī)是單套運(yùn)行，經(jīng)進(jìn)一步了解，西門子重未有過熱備系統(tǒng)，至多是冷備。西門子的2取2表決由繼電器來完成，在阜陽(yáng)就是由兩個(gè)安全型繼電器串聯(lián)去點(diǎn)燈或動(dòng)作1DQJ，2

10、DQJ，結(jié)合設(shè)計(jì)相當(dāng)麻煩。VPI，MICROLOCK，WESTRACE原設(shè)備均為單套系統(tǒng)冗余計(jì)算機(jī)處在溫備狀態(tài)。三重冗余系統(tǒng)與雙機(jī)熱備系統(tǒng)的比較： 三重系統(tǒng) 雙重系統(tǒng)同步比較 在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)三機(jī)同步較難 雙機(jī)通信同步較易 采用多數(shù)表決，確定取舍 不易判斷正確與否 要求完善的自檢功能軟件設(shè)計(jì) 較易 較難，復(fù)雜，相互牽制性強(qiáng)系統(tǒng)重構(gòu)性 強(qiáng)，可以按輸入模塊 弱，整機(jī)切換 輸出模塊，CPU模塊分別切換系統(tǒng)CPU升級(jí) 容易 較難工程過渡改造 要求在模擬器進(jìn)行測(cè)試后 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，較方便 上機(jī)試驗(yàn)系統(tǒng)軟件和聯(lián)鎖 可不固化，在RAM中運(yùn)行 應(yīng)要求進(jìn)行固化軟件的固化與否三重冗余系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)輸入輸入 電路電路A輸入輸入

11、 電路電路B輸入輸入 電路電路C輸出輸出電路電路A輸出輸出電路電路B輸出輸出電路電路C主主處理器處理器 C主主處理器處理器 BI/O 總線總線I/O 總線總線I/O 總線總線TriBusTriBusTriBus表決表決主主處理器處理器 A輸入輸入 端子端子輸輸出出端子端子熱備熱備熱備熱備運(yùn)轉(zhuǎn)室監(jiān)控機(jī)AB維修終端聯(lián)鎖總線微機(jī)房與調(diào)度集中、調(diào)度監(jiān)督接口現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備數(shù)字化儀控制臺(tái)TriconTriconTricon 雙機(jī)熱備系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)綜合控制中心綜合控制中心監(jiān)控機(jī)A（MMI）B維修終端B光端機(jī)聯(lián)鎖總線微機(jī)房微機(jī)房現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備數(shù)字化儀控制臺(tái)局域網(wǎng)聯(lián)鎖機(jī)A采集驅(qū)動(dòng)B執(zhí)表機(jī)A采集驅(qū)動(dòng)B執(zhí)表機(jī)A采集驅(qū)動(dòng)B執(zhí)

12、表機(jī)A采集驅(qū)動(dòng)列控系統(tǒng)信息處理系統(tǒng)MODEM其它網(wǎng)絡(luò)光端機(jī)光纜光纜 不同制式聯(lián)鎖軟件的比較 站場(chǎng)圖形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)1. 按站場(chǎng)圖形拼接模塊相互由鏈接地址相連成完整的數(shù)據(jù)鏈，出錯(cuò)概率小，在某數(shù)據(jù)發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)，很容易查照。2. 程序運(yùn)算按模塊連接，又分多層次運(yùn)算，如有選路，確選，鎖閉，開放信號(hào)等層，在每一層次的邏輯處理時(shí)，都留有痕跡，在下一個(gè)層次邏輯處理時(shí)，經(jīng)過該模塊，查找前一層留下的標(biāo)記，進(jìn)行處理，確定處理結(jié)果，如發(fā)現(xiàn)標(biāo)記標(biāo)識(shí)不正常，即可報(bào)錯(cuò)，退出聯(lián)鎖處理。調(diào)試程序簡(jiǎn)單，增減模塊方便，不會(huì)對(duì)其他部分的軟件數(shù)據(jù)有影響。 3。梯形圖結(jié)構(gòu)聯(lián)鎖軟件由于受繼電器邏輯的影響，不能充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)的作用，并不易確定故障

13、點(diǎn)。聯(lián)鎖表結(jié)構(gòu)邏輯軟件軟件編制較簡(jiǎn)單，但易出錯(cuò)：不便查找，較適合小站。布爾代數(shù)邏輯軟件編制較簡(jiǎn)單，但易出錯(cuò)，不便查找，適合于小站。聯(lián)鎖系統(tǒng)調(diào)度管理安全軟件和聯(lián)鎖功能軟件：系統(tǒng)調(diào)度管理安全軟件是保證聯(lián)鎖系統(tǒng)計(jì)算機(jī)高可靠運(yùn)行和實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)故障-安全的基礎(chǔ)，如西門子的操作系統(tǒng)COSPAS。操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)信號(hào)聯(lián)鎖安全信號(hào)聯(lián)鎖安全功能功能中斷中斷在線在線測(cè)試測(cè)試接口接口驅(qū)動(dòng)程序驅(qū)動(dòng)程序時(shí)鐘時(shí)鐘更新更新復(fù)位復(fù)位控制控制和和顯示顯示診斷和維護(hù)診斷和維護(hù)ATP接口接口 操作控制中心操作控制中心 遠(yuǎn)程控制遠(yuǎn)程控制與室外與室外設(shè)備設(shè)備接口接口工程工程 設(shè)計(jì)設(shè)計(jì) 改造改造TYJL-II型調(diào)度管理安全程序：態(tài)輸入輸出，檢查程序，自動(dòng)切斷電源，通訊超時(shí)重發(fā)處理，雙軟件比較程序，雙EPROM檢查程序，信息編碼程序，正反碼信息處理程序等等。聯(lián)鎖功能軟件采集道岔，信號(hào)，區(qū)段軌道電路，自動(dòng)閉塞，半自動(dòng)閉塞，道口等現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備狀態(tài)，為保證列車行車安全而必須進(jìn)行各種設(shè)備相互照查的邏輯