塞尔维亚联锁侧防功能研究

金松岳

（1.北京全路通信信号研究设计院集团有限公司，北京 100070；2.北京市高速铁路运行控制系统工程技术研究中心，北京 100070）

1 概述

计算机联锁系统是铁路信号系统中，用于保证行车安全的重要的基础信号系统。在计算机联锁系统中，有多种手段保证行车安全，侧防便是其中非常重要的一种。

随着现代高速铁路发展，人们对铁路运输的效率要求越来越高。二级侧防是在保障安全前提下，提高站场使用效率的一种有效手段。以塞尔维亚联锁为例介绍侧防、二级侧防在计算机联锁中的应用。

侧防，即侧面防护，是利用进路外的道岔或信号机，防止其他线路的列车冲入本进路、造成与本进路列车冲撞的一种方法。塞尔维亚联锁对于侧防、二级侧防有几个基本要求。

1） 不同线路之间优先使用物理隔离方式实现侧防；

2） 当信号机为进路提供侧防时，调车信号不能为列车进路提供侧防，但列车信号可以为调车进路提供侧防；

3） 理论上，存在多级侧防设备可以为进路提供防护，但联锁只处理到第二级。

2 侧防应用场景

2.1 场景分析

首先介绍只有一级防护设备为进路提供防护的场景。如图1 所示，塞尔维亚联锁要求，对于经过S1 道岔定位的调车进路，进路办理信号开放必须检查D1 信号机为禁止信号。将D1 称为进路的侧防信号，当D1 灭灯或开放允许信号时认为侧防失效。而对于经过S1 道岔定位的列车进路，由于调车信号机D1 不能为列车进路提供侧防，因此列车进路的侧防信号机是X1，进路办理信号开放必须检查X1 信号机为禁止信号。此场景下，不管列车进路还是调车进路，都只有D1/X1 一个信号设备为进路提供侧防。塞尔维亚联锁中把此类必须检查禁止信号的信号机称为一级侧防信号。

图1 只有一级侧防防护场景Fig.1 Scenario only including level-one flank protection

二级侧防：表示有优先级关系的、两级防护设备为进路提供防护，是相对只有一级侧防而言。为保证行车安全，塞尔维亚联锁要求将不同线路优先使用物理隔离方式进行防护。物理隔离的意思就是要求用道岔将不同线路隔开，类似国铁联锁的防护道岔，但国铁防护道岔只在安全线等部分线路设置，而不是所有线路都要进行物理隔离。如果只使用物理隔离一种手段，则又会影响运营效率，为兼顾两者，提出二级侧防的概念。二级侧防要求，不同线路之间，优先使用物理隔绝方式进行防护，如果做不到物理隔绝，则使用其他防护手段保证安全。如图2（a）中，对于经过S1、S3 道岔反位的调车进路，优先要求将S5 道岔转换到反位将两条线路隔绝开，但如果S5 道岔因故障无法转换到反位，那么D1 信号机为禁止信号，也认为侧防条件满足。

图2 典型二级侧防与信号机防护场景对比Fig.2 Comparison between typical level-two flank protection scenario and signal protection scenario

从上面这个例子可以看出，优先使用的侧防条件为S5 道岔反位，在该条件无法满足时退而求其次，使用D1 禁止信号作为次一级侧防条件。当存在两个不同优先级的侧防时，把优先使用的侧防称为第一级侧防，第一级侧防不满足时，检查的其他侧防条件称为第二级侧防。

站场图形的细微变化可能导致侧防条件的变化。图2（a）和图2（b）的区别是图2（b）多了一个无岔区段S1/S5WG，其他设备均无变化。同样对于经过S1、S3 反位的进路，无论S5 道岔在什么位置，都没有办法阻挡S1/S5WG 上的列车闯入进路，必须是D1 信号机禁止信号才满足侧防条件，因此该场景就不是二级侧防，D1 是经过S1、S3 反位的进路一级侧防信号。

此外，为提高效率，塞尔维亚联锁把所有道岔都设置为独立的单动道岔。如图2（a）中，对于经过S1 定位的道岔，如果S1 和S3 设置为双动道岔，那么任意一个道岔故障都会导致经过另一个道岔定位的进路无法办理。但S1 和S3 设置为两个独立的单动道岔后，对于经过S1 定位的进路，优先要求将S3 转换到定位，但假如S3 无法转换到定位，那么检查D3 禁止信号且S3DG 空闲后，也认为侧防条件满足，可以办理经过S1 定位的进路。此场景下，第一级侧防为S3 道岔定位，第二级侧防为D3 禁止信号。

以上场景中，第二级侧防都只有一个信号机，是比较简单的二级侧防场景。一个复杂二级场景如图3 所示，对于经过S5 定位的调车进路，第一级侧防是S7 道岔反位，第二级侧防是D1 禁止信号，和之前场景没有区别；但是对于经过S5 定位的列车进路，由于调车信号机不能为列车进路提供侧防，即不管D1 还是D3 都不能为经过S5 定位的列车进路提供侧防，因此第一级侧防虽然还是S7 道岔反位，但第二级侧防就不是一个信号机那么简单：当S7 不能转换到反位时，除了X2 信号机可以直接通向当前进路外，S3 道岔反位也可以通向进路，此场景下，第二级侧防除了X2 禁止信号，还包括S3 道岔定位。当然，如果S3 无法转换到定位时，X1 信号机禁止信号也能为进路提供侧防，但X1 明显属于第三级防护。此外，不管第一级侧防设备S7 是否在反位，道岔S7 与进路之间的区段S11DG 必须空闲（不包括S7DG）。

图3 复杂二级侧防场景Fig.3 Scenario including complex level-two flank protection

2.2 小结

根据以上几类场景分析，得出以下结论。

1） 二级侧防中，第一级侧防是道岔，而且是离进路最近、岔后开向进路的道岔；

2） 第一级侧防道岔与进路之间的区域，称为一级防护区域（不包含第一级侧防道岔所在区段），无论哪级侧防为进路提供防护，一级防护区域必须全部空闲；

3） 二级侧防中，第二级侧防设备可以有多个，而且必须是多个设备条件同时满足，才认为是第二级侧防条件满足；

4） 第一级侧防和第二级侧防设备之间的区域，称为二级防护区域（包含第一级侧防道岔所在区段，不包含第二级侧防道岔所在区段），当第二级侧防为进路提供防护时，二级防护区域也必须全部空闲；

5） 由于调车信号不能为列车进路提供侧防，因此对于经过相同道岔相同位置的列车进路和调车进路，侧防要求可能不一样。

3 计算机联锁对二级侧防的处理

根据以上二级侧防要求，计算机联锁需在保障安全前提下尽可能提高站场的使用效率。计算机联锁在处理二级侧防时应遵循以下原则。

3.1 进路选岔处理

值班员下达办理进路选岔命令后，联锁应同时对不在进路要求位置上的进路内道岔、二级侧防第一级侧防道岔、二级侧防第二级侧防道岔（如果存在）下达转岔命令。

3.2 进路锁闭处理

联锁在选岔等待过程中，二级侧防在以下3 种场景应锁闭进路。

1） 第一级侧防道岔满足进路要求位置时应立刻锁闭进路；

2） 如果选岔等待时间结束时第一级侧防道岔还无法转换到位，检查第二级侧防条件都满足后也应锁闭进路；

3） 在选岔等待过程中，判断第一级侧防道岔确定无法转换到位（如道岔处于单锁状态），那么检查第二级侧防条件都满足后应提前锁闭进路。

在选岔等待时间内，如果第一级侧防道岔没有转到位，但没有办法判断该道岔不允许转动时，应持续等待，直到出现以上3 种场景中的任意一种。

3.3 信号开放检查

进路锁闭后，只要第一级侧防或者第二级侧防任一个满足条件，即可认为侧防条件满足，允许开放信号。信号开放后，第一级侧防和第二级侧防条件都不满足时应立刻关闭信号。

3.4 侧防道岔锁闭原则

1） 第一级侧防道岔锁闭要求

进路锁闭后，第一级侧防道岔满足进路要求位置后应立刻锁闭，不允许再转动该道岔；不满足进路要求时不应锁闭。

2） 第二级侧防道岔锁闭要求（如果存在第二级侧防道岔）

a.当第一级侧防道岔不在进路要求位置，且第二级侧防道岔在进路要求位置时应锁闭第二级侧防道岔，防止第二级侧防道岔转动导致两级侧防条件都不满足信号关闭；

b.第一级侧防道岔在进路要求位置上锁闭后，第二级侧防道岔不应锁闭，如果锁闭第二级侧防道岔会导致部分平行进路无法办理。在图3 中，对于经过S5 定位进路，第一级侧防道岔S7 锁闭在反位，如果把第二级侧防道岔S3 锁闭在定位，会导致经S1、S3、S7、S9 反位的进路无法办理，但该进路与经过S5 定位的进路为平行进路，平行进路应允许同时作业。

4 结束语

塞尔维亚联锁使用的侧防、二级侧防虽然在保证安全的同时能提高效率，但在一些场景下，防护要求过于严格。

1） 二级侧防强调将线路之间用道岔物理隔离，但未考虑线路之间的距离，即不管两条线路距离多远，都要求优先物理隔开；

2） 采用信号机禁止信号显示提供防护时，未考虑信号机外方是否有列车接近，只要信号机不是禁止信号就认为侧防条件不满足，因此会导致信号机故障情况下，即使该信号机外方没有列车也会导致相关进路无法办理。

以上两点导致一些场景下，在一定程度上会影响使用效率。国铁联锁也有类似手段，如防护道岔、敌对信号、超限区段等为进路提供防护。另外，国铁还有一套完善的行车管理制度能保障安全、提高效率。