大连科技学院 116052
摘要：随着城市化发展的不断推动，人口流动量加大，使得铁路部门在技术方面的要求越来越高，在此背景下，CBTC技术得到飞跃的发展。在未来，CBTC计算机联锁技术的应用会越加广泛，以节省人力提高效率和准确率。在本文的论证中，首先对计算机联锁冗余结构进行概述，分析了安全性与可靠性冗余结构的构成与特点，并对冗余结构的安全性和可靠性的定义和指标进行公式描述，对冗余结构的安全性和可靠性技术保障进行阐述。而后对区域控制与分布式结构分别进行概述，介绍区域控制系统构成及功能，将分布式计算机联锁和以往的模式作出比较。最终，对该方面系统进行维护与故障进行分析。将来，计算机联锁的自动化、可靠度、信息化能力必将得到更大的发展。在TDCS、CTC、CTCS等系统持续完善的背景下，计算机联锁系统已经和别的模块进行了深刻的交融，成为了综合行车指挥控制系统的重要模块，能够很大程度上确保行车的安全。
关键词：CBTC，计算机联锁，冗余结构，区域控制，分布式结构
1选题的背景及意义
在经济发展的背景下，人口流动量加大，我国的铁路也在不断革新技术，使得行车间隔大大缩短、速度大幅度提高。高铁的发展最直观的表现就是速度，速度越来越快安全性也随之变得越来越重要。在列车高速运行中保障列车运行安全的则是CBTC计算机联锁系统。CBTC系统与传统轨道电路的列车控制相比具有以下几个优点：（1）借助车—地间双向数据输导，给系统带来强大的可靠能力；（2）不同调度均能第一时间获取目标区域所有列车运行信息，同时能够有序地对行车作出指挥；（3）参照列车和前车状态，综合智能化系统来作出优化，节省能源，增加旅客乘坐舒适度：（4）运行列车信息实时传输至管理模块，防止由于主观因素带来的错误，提升信息化水平；（5）规整沿线设施；（6）可以实现移动闭塞[1]。
计算机联锁的前身为继电联锁控制系统，其与以往模式的最大不同在于选择组和少数执行组的电路被联锁软件取代，但是对于其中的诸如道岔等方面的室外设施仍然予以保留。其基于计算机这一技术，另外融合通讯、容错等方面的机制来对铁路车站联锁进行实时测控，在整个体系当中，其主要职责在于对行车进路作出控制，完成站内道岔、信号机、轨道电路间的联动。和以往的系统比较，其优势在于：体积不大、可靠度及安全度较高，同时能够第一时间发现不足、不需要太复杂的维修过程，操作难度不高等。在技术不断发展的背景下，该方面系统的安全度、可靠度、一体化程度都在持续上升[2]。
CBTC在未来的高速铁路中会应用的越来越广泛，在一些部门会逐渐替代人工的作用，节省人力提高效率和准确率，所以我们需要对CBTC技术进行不断的挖掘，探索更多相关领域发展，促进CBTC计算机联锁系统在高速铁路中的蓬勃发展。
2课题的研究内容及方法
本文以CBTC计算机联锁系统为研究对象，阐述CBTC系统与计算机联锁系统相关概述。从现阶段我国计算机联锁研究现状，讨论系统安全性和可靠性冗余结构，对冗余结构的安全性和可靠性进行评价，阐述系统安全性和可靠性的技术保障。通过阐述分布式计算机联锁与区域控制原理，对ZC系统结构进行分析，并且将分布式计算机联锁与传统计算机联锁进行几方面的比较。对铁路信号计算机联锁设备进行维护要点及故障分析。最后，对CBTC计算机联锁系统在未来的发展作出展望。
通过学习研究CBTC与计算机联锁系统基本原理，研究系统的可靠性冗余结构，查找资料提出计算机联锁安全性的几个条件；学习分布式控制原理和区域控制原理，查找传统计算机联锁的特点并与分布式进行比较。
3维护管理
3.1对机构进行维护
为使得整个系统能够有效地提升铁路运输的效率，必须对其机构周期性地作出维护。通常而言，都需要制定一个科学合理的规划，然而让有关人员按照规划来作出维护，清晰地明白如何对系统进行操作和维护，另外，要给出一套标准及规范，要求有关人员必须按规范来进行维护与管理，以此来增强系统的效率。在现实情况当中，必须要打造出科学的维护规划，对于不同流程的工作落实到位。每次维护时，都要仔细排查设施是否存在故障隐患，然后及时地进行记录，为之后的工作打下基础。该类设施的双机切换周期应当遵照相关标准来进行管控。除此之外，也要及时做好电源输出量的测度，观测其是否有超出维护数值，然后对维护过程作出细化，增强整个系统的效率，将故障遏制在源头，避免产生更大的安全隐患。
另外，一个成体系的维护规划还能够最大程度地降低维修支出，使得企业的获利水平上升[13]。
3.2对UPS电源进行维护
工作人员必须对系统中的UPS严加重视，将其摆在维护的重要位置。通常而言，如果该方面产生了故障，就要第一时间发现原因，通常使用不规范或者管理不到位都有可能使其产生故障。因此，对该方面进行维护，实际上就是增强其使用效率，让其生命周期尽可能地长。细化来说，在现实情况当中，操作者必须遵照既定程序进行开机。另外，主机、蓄电池方面同样要维护，周期性地进行保养，对负载连接作出调整，增强应用能力。
4故障分析
4．1联锁机故障及处理
如果系统产生了故障，那么表示盘会显示红色，以此来警示操作者，微机正常指示灯会熄灭，这个时候，板卡上的CPU板7段LED灯闪烁，LAN 通信板亮显示红色。
这个时候，就需要重启系统。如果这样操作还是不能够解决问题，那么就要重启机柜背面的开关。值得一提的是，这个步骤当中，千万不能重启LAN 通信板及接口板开关，不然会带来两系联系不正确[14]。
4.2驱采机故障及处理
如果驱采机产生了故障，那么表示盘会显示红色，以此来警示操作者，微机正常指示灯会熄灭，这个时候，板卡上的CPU板7段LED灯闪烁，LAN 通信板亮显示红色。
这个时候，就需要重启系统。如果这样操作还是不能够解决问题，那么就要重启机柜背面的开关。值得一提的是，这个步骤当中，千万不能重启LAN 通信板及接口板开关，不然会带来两系联系不正确。
4.3系统网络故障及处理
系统运作流程当中，常常会有连接线插头松动或者接触不佳的情况，设施如果无法和另外的设施进行信息交互，那么网络线呈现红色、显示通讯没有连接。这个时候就需要核查以上情况。
要借助维修机来测度系统网络的故障，获取网络状态，观察故障产生在哪些设施之间，假设在检查了插头松动或接触不佳状况后，还是没有解决问题。那么就需要检查网络，总而言之，必须借助维修机首先找到故障产生的位置。
4.4电源故障及处理
（1） 驱采电源箱故障。如果该方面产生故障，那么控制台就会给出报警音，同时维修机网络图中会将其标为红色；根据机柜不难得出，电源板灯熄灭，驱采系停止运作；该方面电压的区间应当为22.8V-25.2V，不然就需要更换电源箱。（2）联锁电源箱故障。如果该方面产生故障，那么控制台就会给出报警音，单个电源产生故障，不会使得整个设施陷入瘫痪，测度电压的区间是不是位于22.8V-25.2V ，不然就需要更换电源。（3）工控机电源故障。如果该方面产生故障，那么就需要看该方面指示灯有没有熄灭状况，假设存在熄灭状况，代表该方面产生了故障，这个时候就要更换工控机电源。
结论
联锁系统能够很大程度上增强铁路的运行效率与安全度。在计算机技术和高速铁路技术持续发展的背景下，该方面的探究也在持续完善，其愈发要求高水平的安全性及可靠性。本文介绍了CBTC和计算机联锁技术，从计算机联锁技术出发，对计算机冗余结构、分布式计算机联锁、计算机联锁系统的维护及故障分析三方面进行阐述。
参考文献:
[1] 王宁宁.张萍.焦名.基于通信的列车控制（CBTC）系统浅析[J].科技信息.2008：432-433.
[2] 姚文韬.高铁计算机仿真培训系统―联锁软件的研究[D].兰州交通大学.2016：2.
[3] William Carvajal；Carreño.Fuzzy train tracking algorithm for the energy efficient operation of CBTC equipped metro lines[J].Artifical Intelligence.2016：18；30.