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摘要：联锁设备及其系统及时为了保障城市轨道交通系统能够有序的运行和运行管理控制而设置的，主要应用于地铁信号系统中。地铁信号系统由ATC系统与CBTC系统构成，其系统之下又包含了较多的子系统，通过这两大系统的联合使用控制城市地铁列车的自动化运行，保障查到、近路和信号控制的安全性和可控性。不过，构成地铁信号系统的联锁设备及其系统在运行的过程中也会不可避免的出现故障，为了保障列车运行的安全，对地铁信号系统的联锁故障检测与故障维护是必不可少的。本文就来探讨地铁信号系统联锁故障时行车安全的保障。
关键词：地铁信号系统；联锁故障；联锁设备；自动运行系统；安全保障
引言：
人类为了缓解城市的交通压力在地下建设的城市轨道交通系统，地铁因此而诞生。地铁的诞生为城市的发展做出了重要的贡献，使得城市交通有了更多的发展空间。现阶段，我国各大城市已相继建立起了地铁。随着我国铁路技术的发展，我国城市地铁的建设范围不断的扩大，地铁系统的自动化程度越来越高，系统的联动性也越来越强。该系统由运行包含较多的岔道、进路和信号，运行管理控制的难度较大。联锁设备及系统是保证地铁信号系统的安全控制和指挥的重要组成部分，因此联锁故障的发生就会给列车的运行造成一定的安全隐患，影响列车的进口、停站及调整等运行状态。
一、地铁信号系统的构成
（一）ATC系统
ATC即列车自动控制系统，ATC系统就是一种基于通信技术的列车自动控制系统。当地铁车辆在运行工作的过程中，该信号系统扮演着非常关键的角色，即列车运行的神经中枢。它关乎着成千上万乘客的生命安全，因此必须强化ATC系统及其各子系统联锁故障的防范措施[1]。
（二）CBTC系统
CBTC是一种基于无线通信的列车自动控制系统，该技术的产生主要是伴随着通信技术和无线电技术的发展。目前，我国关于CBTC的研究及应用，主要还是以通信技术为基础，广泛应用列车运行控制系统。在无线CBTC整个系统设备架构下，包含列车自动监控系统、数据通信系统、区域控制器以及车载控制器。
二、地铁信号系统的联锁控制（如图1）
地铁信号系统的联锁控制主要由控制车站的道岔、进路和信号和实现它们之间联锁关系的设备完成，分为继电联锁和计算机联锁两类，既可以通过分散控制，也可以通过集中控制。地铁信号系统的联锁控制由ATC系统和CBTC系统两大系统协调完成，通过为各子系统建立联锁技术，实现对信号、岔道、进路程度的控制，其中进路控制是最能体现联锁控制技术应用部分。列车的进路由信号机进行保护，列车完成调车、进站等运行活动是信号机通过继电联锁与信号楼和车站值班员家里联锁控制的连接，值班人员在接受到联锁信号时执行联锁控制的指令解锁进路，通常就完成了一套进路联锁控制[2]。车站人员在完成联锁控制指令的过程，应用了计算机联锁系统。车站操作人员完成操作指令后计算机联锁系统需要对操作指令的信息进行逻辑运算，实现岔道、进路以及信号机的集中控制。计算机联锁控制中的集中控制是地铁信号系统中的子系统在列车运行状态下相互制约的前提和基础，在此基础上才能保证列车ATC系统的安全运行，防止列车运行的过程中出现冲突和追尾等事故。
图1地铁信号系统联锁控制示意图
三、常见的地铁信号系统联锁故障
（一）ATP冗余故障
ATP冗余是常见的地铁信号联锁故障，该种联锁故障在CBTC系统中尤为常见。CBTC系统作为一种基于通信的列车自动控制系统，在ATC系统上有所升级。该系统的联锁控制是通过信号传输与信息传递完成对接的，系统长期运行的状态下容易发生ATP信息冗余故障，导致发生冗余故障的模块无法与前端或后端的车辆完成鑫海传递，影响正常单元模块控制交换运行的工作。
（二）无线丢失故障
CBTC系统的运行需要依靠无线通信的支持，当车载无线信号收到干扰时就会出现无线丢失的故障，无法完成自动控制系统中子系统之间的联锁控制。基于通信的ATC系统常常会因为列车中较强的WiFi信号的干扰造成无线丢失故障，这种信号干扰主要来源于列车中成千上万的手机用户的随身WiFi信号，从而影响自动控制系统之间的信号的传输与连锁控制。我国的由于地铁信号系统中CBTC系统的地通信无线接口主要技术采用的是同轴电缆技术、WLAN技，因此车载信号易受同频段或相邻段WiFi信号的干扰[3]。
（三）线路控制系统故障
继电联锁控制的主要媒介为有线电缆，继电联锁设备之间的线路控制与系统的安全性、有效性以及设备的连接状态有着直接的关系。当联锁设备之间出现线路故障时就会影响继电联锁控制，容易引发联锁故障。具体表现为继电器信号接受质量失败、信号灯状态不正常、指示灯不亮等。发现以上问题就说明继电联锁控制系统的线路或联锁设备发生故障，应该立即检查线路故障，恢复故障线路。
四、联锁故障中的安全保障措施
（一）进行系统升级
分析ATP冗余故障的主要原因，是由于系统无法满足正常的运行需求造成的，证明系统需要改进和升级。根据我国北京、上海、广州、深圳等城市的地铁信号系统ATP冗余故障，我国从2012年开始对地铁信号系统中的ATC系统与CBTC系统进行了升级，系统升级以后ATP冗余故障显著降低，系统连锁控制的稳定性更强，对于列车中存在的随身WiFi信号的抗干扰性普遍增强，提高了连锁控制设备之间信号传输的稳定和有效性，保障了我国地铁信号系统中基于地通信的自动控制系统的安全稳定运行。
（二）加强计算机联锁故障的分析与处理
计算机联锁系统的故障问题较为复杂，故障表现较为，形成原因多样化，为了保障计算机联锁故障的有效排除，首先应该针对ATC系统与CBTC系统中的故障表现实施故障分析，检查造成计算机联锁控制故障的根源。常见的计算机联锁故障包括驱动板故障、采集板及电路故障、多功能板故障、机箱控制板故障、检测板故障等。其次，对设备及其进行中期，查找逻辑异常和维修记录，分别分析出现以上故障的原因。最后，按照现行的故障信息提示有针对性的处理计算机联锁故障，检查总按钮、信号灯、指示灯，排除计算机联锁故障后地铁信号系统故障仍然存在，则可能是继电器故障[4]。
（三）加强继电联锁控制设备的线路检查与维护管理
继电联锁控制的设备包括继电器、电源屏、分线盘、组合价和控制台、电缆线、轨道电路、电动转辙机、有色信号灯，设备之间通过线路及电缆线连接，当继电联锁系统出现故障是会直接影响岔道定位和反位、信号灯指示以及信号传输等，故障问题表现明显。为了防止继电器联锁故障的发生，应该加强继电器系统及其相关设备、线路的安全检查，做好连接继电器联锁控制系统之间的线路维护管理，保障继电器联锁控制的灵活性。
结语：
综上所述，地铁信号系统的联锁故障对于列车ATC系统的影响较大，使得自动监控系统、自动保护系统以及自动运行系统之间的联动控制降低，进而影响列车内岔道、轨道电路与信号机之间的联锁控制，无法满足正常的列车调查安全控制，给列车自动运行造成安全隐患。为了保障列车的安全运行，应该加强地铁信号系统联锁设备及其系统的故障检测，做好联锁故障的安全维护和保修，保证地铁信号系统下的各项子系统能够有序的控制和执行系统指令和任务，安全的控制列车进路和停站。
参考文献：
[1]孙倩.论地铁信号系统联锁故障时如何确保行车安全[J].科技风.2017（16）：291
[2]邓勇亮.城市地铁网络系统物理脆弱性的评价及控制研究[D].东南大学，2016.
[3]韩乾.西安地铁一号线列车故障救援行车组织方案研究[D].长安大学，2015.
[4]叶富智.地铁Y信号系统调试管理模型研究[D].华南理工大学，2012.