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世界各国计算机联锁系统的发展

作者：金国富

来源：《数字技术与应用》2012年第12期

摘要：计算机联锁系统的研制成功，填补了我国车站计算机联锁技术领域的空白。计算机联锁系统采用通信技术、可靠性与容错技术以及“故障—安全”技术实现铁路车站联锁要求的实时控制系统。各国计算机车站联锁系统发展迅速，历经二十余年的发展，我国铁路计算机联锁从路外到路内，从小站到大站，至今已有千余个车站使用了计算机联锁系统。 关键词：各国计算机联锁系统发展 我国计算联锁系统的发展

中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2012）12-0173-01

车站联锁设备经历了从机械联锁到继电联锁的发展过程，并进行过电子联锁的试验，目前正在向计算机联锁发展。20世纪年代中期，有些国家从设计可靠的计算机硬件人手，应用“故障一安全”元器件构成汁算机联锁，但因价格昂贵，没有得到推广。自1927年继电集中联锁装置问世以来，已统治了70多年，社会在发展，技术在进步。现将世界上主要技术发达国家的计算机联锁系统在技术和应用方面的情况概括如下： 1、英国计算机联锁

计算机联锁在英国又称为固体联锁（Solid State Interlocking，简称 SSI）。1985年，SSI系统第一次在明斯顿车站正式使用。该系统采用分散三级控制方式，为了保证系统的安全性和可靠性采用三取二表决的模式。系统中参与表决的模块运行单套软件，每一模块与其他两个模块的运算结果相比较以校验自身的运算结果。目前，SSI系统已在国内外数十个车站安装使用。 2、瑞典计算机联锁

瑞典计算机联锁的典型产品有EBILOCK850系统和20世纪90年代初期开发的

EBILOCK950系统控制电路、轨道继电器均采用无接点方式的功能块，采取双机热备、单击运行双套软件来提高整个系统的可靠性和安全性。

采用双套软件冗余方式构成以抬高安全计算机，在同一台计算机内装有担负相同功能的A、B两套独立的程序来处理联锁数据，程序A、和程序B计算出的数据先后输出给目标控制器，在那里对数据进行比较，只有当结果一致时才输出控制命令。由不同软件计算出的数据先后传输给联锁处理机目标设备的状态表示信息还要在联锁处理机那里用软件作比较。两套程序分别由两组人员设计，采用不同的表示法和数据处理编码方式。这样，可大大降低出现相同错误的概率。

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为了提高系统的可靠性和可用性，硬件系统采用双冗余热备方式。冗余计算机一直从主计算机获得所有数据，并且保证这些数据的保留不大于20S，切换后，冗余计算机继续用这些数据工作。

3、日本计算机联锁

日本的计算机联锁最早开通于1985年，至今已安装使用了200多个车站。日本研制的计算机联锁产品主要有SMILE I II III 型和K N型五种类型，主要生产厂家是日本信号公司、京山制作所和大同信号公司。SMILE电子联锁设备为适用于大站的电子联锁设备，他是一种分层控制的功能分散型系统，除具有联锁功能外，还具有列车、调车进路自动控制、列车到发记时、运行状况表示、维修作业和信息管理等功能。为确保系统的高可靠性，包括输入、输出设备内均采用二重化结构，但在电子设备中对可靠性要求最高的“安全系统”，则采用三重化结构按多数表决方式构成。 4、德国计算机联锁

德国于1979年决定研制计算机联锁。西门子公司以SIMIS系统为核心构成车站联锁控制系统，第一套系统于1985年在慕尼黑——米腾瓦尔特区段的姆尔瑙站交付使用。SIMIS系统从早期的SIMIS-B型（8080 CPU）、SIMIS-C型（8085 CPU）、SIMIS3116、SIMIS3126、SIMIS-E型（80386 CPU）、SICAS型已发展到目前正在开发的SIMIS-W型。前几种SIMIS型号为双机比较后输出，采用硬件比较器；后两种型号同样采用SIMIS故障-安全原理，但为三中取二表决，至少两个机器输出一致，才能驱动输出。对于输入、输出过程的故障-安全的实现，在输出方向，只有在左输出和右输出继电器都励磁吸起才构成输出操作电路，这样可避免有一个继电器错误吸起而接通输出操作电路。在输入方向，只有左右输入通道中的状态信号一致时，处理机才发出一个用于接通操作电路的命令，否则切断操作电路。为了迅速暴露故障，SIMIS系统还使用了周期性的在线测试检验具有数据模式的全部命令是否可以正确执行；效验EPROM的内容是否正确，RAM单元是否可以正确寻址、读和写。在线测试程序作为后台程序固定地运行，它可以小于1ms的时间内被用户程序所中断，可以保证微型计算机不管在线测试，迅速对状态信息的变化作出反应。 5、美国计算机联锁

美国开发的计算机联锁产品主要有通用信号公司（GRS）的V IP安全型系统和联合道岔与信号公司的Microlock系统两种。这两种制式大部分用在单机运行状态，系统的安全性则由主机系统中的“安全逻辑”得到保证。目前VIP系统已安装了数十个车站， Microlock系统也正式投入使用。

我国在计算机联锁的发展过程中，先是自行研制，铁道科学研究院通号所研制的TYJL—Ⅱ型、TYJL—TR9型计算机联锁于1997年12月通过铁道部技术鉴定。通号总公司研究设计院研制的DS6—11型、DS6-20型计算机联锁于1999年1月通过铁道部技术鉴定。北京交通大

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学研制的JD—I A型计算机联锁于2000年5月通过铁道部技术鉴定。卡斯柯公司研制的VPI型计算机联锁于2000年8月通过铁道部技术鉴定。

其次是引进，只有VPI型计算机联锁系统是引进后进行二次开发的。后来则采用引进和开发相结合的方法，例如TYJL—TR9型、E132—JD型、DS—K5B型计算机联锁系统都是国外的硬件、国内的软件，既提高了系统的可靠性，又适应我国铁路运输和联锁的具体情况。 新建铁路、客运专线、煤运专线、高速铁路均应采用计算机联锁；基建、更新改造和大修工程应积极成段发展汁算机联锁，以便有利于CTC和TDCS的发展。而且今后新上的计算机联锁，120km/b以上的主要于线以二乘二取二（或三取二）为主，限制双机热备型计算机联锁的发展。

计算机联锁实现操控界面、互联接口协议、机柜尺寸、外观形式的全路统一。

进一步开发计算机联锁在故障容错、安全保证、系统维护方面的智能化功能，在可用度上达到国际水平。

结合运输情况，逐点试验推广区域计算机联锁。它具有广阔的发展前景，为世界各国所关注，是车站联锁设备的发展方向。

由此可见计算机联锁已成为我国铁路车站信号设备的发展方向。可以认为，随着技术的进步和铁路运输现代化要求的不断提高，计算机联锁设备必将成为继电器联锁的换代产品。 参考文献

[1]喻喜平.车站信号自动控制.中国铁道出版社，2008.（5）.