浅析联锁图表软件设计的实现技术与结构

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论文关键词:联锁　设计　软件

论文摘要:就车站信号联锁设计，着重研究了站场形状模拟和其后的进路选择、进路联锁的设计过程。联锁图表软件作为车站信号工程设计的重要组成部分，提出了在不改变车站数据信息情况下，自适应于站场形状的联锁图表软件的设计方法。实现了车站信号联锁图表设计的系统化和标准化。

联锁图表是铁路信号工程设计的重要组成部分，直接关系到车站信号控制系统的结构，是确保行车安全，提高运营效率的基础。联锁图表工程设计烦琐，逻辑运算复杂，手工设计极易产生错误。为此，许多研究设计单位都曾做过不同程度的努力，但在站场形状自适应方面仍存在着许多尚待解决的问题。本文就自适应于站场形状的联锁图表软件的数据信息、站场形状模拟、进路联锁和绘制指令的实现技术与结构，作简要论述，供同行参考。

1条件数据信息

条件数据信息是联锁图表软件运行的基础，是软件结构、运算处理和程序控制的关键。根据软件设计的总体要求，条件数据信息应满足系统设计要求，其编制在格式、输人输出和数据含义方面，应做严格的规定和标准，以提高系统的可靠性和处理速度。基本数据信息如图1所示。

对于站场上轨道绝缘(无论是否超限)的表示方式，是在对应其类型的位置处，根据不同的站场道形布置、侵限绝缘节的设置情况标注代码。以假定来自4个方向的侵限为前提，规定若绝缘节设置在道岔直股上，为水平方向侵限;设置在道岔弯股时，为垂直方向侵限。设侵限绝缘在原点，道岔直股平行于x轴，表1、图2列出4个象限内的各种侵限形式。图2中，箭头表示行车方向，方框表示被侵人方向的区段。

在上述的各种侵限中，虽然有些侵限形式，如32, 41, 42, 43的侵限形式，实际上并不存在，但为了软件设计的可靠性和严密性，应使其形式或规定具备充分必要的条件，以方便应用。如，当选择32或42的形式后，就不必在垂直与水平方向同时存在侵限情况下，具体区分是何种侵限形式，即可做出正确处理。对于描述设备类型与属性的数据，其结构应最大限度地满足站场网络图形数据转换的需要。通过删除冗余的或不相关的信息，使图形信息达到较高的压缩比，减少存储空间的占用。就车站信号平面布置图而言，单动和双动道岔、各类调车、列车信号机虽都相对独立，但其图形信息却含有可观的冗余量，如，一个双动道岔可用2个单动道岔图形合成，调车或列车信号机可通过旋转改变方向，等等，图3所示。

2固有数据信息

固有数据信息是由编程人员根据站场模拟、逻辑运算和图形绘制的需要，预先设t的地址码、图形码、图素码和测试码等，这些代码在联锁图表软件运行中提供转换、压缩、校核、编辑和绘图指令生成的支撑。该数据信息的组织，目的在于增强软件的灵活性、适应性和扩充能力，促使软件的处理起点向设计边缘靠近，最大程度地减少手工干预。另外，为了让数据信息能够尽快地从联锁图表中分离出来，以供其它系统软件调用，在数据组织时，还应考虑固有数据信息的划分，避免共享数据信息的重复。

3站场形状模拟

所谓站场形状模拟，是指通过对车站数据信息的处理，生成具有可操作能力的车站信号平面图形的过程。在能够充分反映站场形状网络信息的矩阵内，实施信息压缩处理、线性计算调整，形成站场形状网络雏形，并逐层建立图形曲线的拟合信息，使图形能够以最紧凑的连接方式在局部范围内得到合理化处理。如图4所示。

分支a与分支b布置于网络同一层上，若逐行扫描的顺序从左至右的话，则需依道岔、信号机属性及编号对a. b分支的排列顺序进行判断，并加以调整。若相关道岔分支布置于不同层，则需设图形拟合信息za，以使道岔分支正确连接。

对站场网络图形信息中各分支比较集中或过于稀疏的地方，需进行局部、线、点的合理化处理，如图5所示。

总之，在站场形状模拟处理的过程中，图形网络的正确连接是第1位的，其次考虑有效的空间内合理的移动方向和移动量。

4进路联锁

进路联锁一般为列车进路联锁和调车进路联锁，但无论哪一种联锁，都必须先确定进路，再依据站场的实际情况进行联锁。然而，进路联锁设计是根据列车或调车的行驶进行的，因此，进路联锁的处理，需设想一个代表列车或调车的点，从每条进路的始端标识处，沿站场形状网络的分支向所有可能构成列车或调车进路的终端标识处移动，并记录所经线路的全部信息，这样就可以实现联锁图表的进路选择和进路内的所有设备状态的检查。对于侵限、带动和条件敌对等因素的检查处理，必须在进路选择的同时一并进行。如图6所示，实箭头为行车方向，虚箭头为根据侵限标识或道岔位置而规定的搜寻方向，方框为检查区段或带动道岔。

条件敌对的处理方法是当一条进路选择完毕后，分别从该进路的两端标识处向两侧(外方)搜寻所有可能构成敌对进路的始端和终端标识，并记录所经道岔与状态。然后，从敌对进路的始端标识处，依其所记录的每个道岔的相反状态，检查可否构成其它进路，倘若构成，且不与选择进路相冲突，则表明由这条敌对进路始端标识所代表的信号机是有条件敌对，须保留该信号机、道岔的标识与状态，否则为无条件敌对，只保留该信号机。如图7所示。

假设选择进路dm至d15时，在对从该进路两端向外方检查记录后，确认ss , s:是列车敌对;由于记录道岔标识15/17反位时，可构成其他进路，故ss l , s3 l是有条件敌对，道岔标识与状态15/17应保留，而道岔19就无须保留，敌对形式为<15/17>s3l, ssl。显然，敌对进路的检查处理应列调分开，所记录的数据信息应消除冗余，并符合铁道部相关标准与规范。

结论:通过对几十个大中规模车站的信号设计应用，进路选择及联锁条件完整，其设计思想与方法正确，符合铁道部设计规范与标准，并得以在铁路设计单位广泛应用。