【導(dǎo)讀】導(dǎo)教師指導(dǎo)下獨立研究、寫作的成果。論文中所引用的他人無論以何種方式發(fā)布的文字、出過且為本人在論文中采納的意見、建議均已在本人致謝辭中加以說明并深致謝意。人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔。論文文本提供給讀者查閱和借閱。提高計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)的可靠性、安全性、可維護性,雙機熱備系統(tǒng)已經(jīng)淘汰。通信能力,以適應(yīng)高速鐵路和綜合化信號控制系統(tǒng)的要求。系統(tǒng),而逐漸演變成綜合行車指揮系統(tǒng)的一個重要的基礎(chǔ)設(shè)備。第六，通過分布式結(jié)構(gòu)擴大控制范圍,實現(xiàn)集中聯(lián)鎖分散控制的區(qū)域計算機聯(lián)鎖系統(tǒng),控制信號設(shè)備是計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)的基本功能,通過系統(tǒng)集成,將車站和區(qū)間設(shè)備一體化,均得到成功應(yīng)用。各種型號的計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)均配備有微機監(jiān)測系統(tǒng),遠程診斷系統(tǒng),為計算機聯(lián)鎖。正常穩(wěn)定運行提供保障。制現(xiàn)代化、鐵路管理信息化建設(shè)、鐵路跨越式發(fā)展的需要。鐵道部電務(wù)局在原上海鐵道大學(xué)建立了計

　　

【正文】 路調(diào)車、平面調(diào)車溜放等等都不再是 聯(lián)鎖 系統(tǒng)的結(jié)合電路，而是 聯(lián)鎖 系統(tǒng)本身應(yīng)具有的功能。 簡化操作手續(xù)和減少有關(guān)行車人員之間的直接聯(lián)系，以防止誤操作和延遲操作，是提高作業(yè)效率的重要途徑之一。計算機 聯(lián)鎖 系統(tǒng)提供了辦理列車進路自動化的可能性。為了實現(xiàn) 自動排列列車進路，可將每日或幾個小時的接發(fā)列車計劃存入計算機中，然后利用車次報號系統(tǒng)提供的車次號，在列車接近車站的時候從存儲的計劃表中提取列車應(yīng)達到的股道信息而自動辦理進路；對于發(fā)車進路來說，由于涉及到旅客的乘降，貨物的裝載和發(fā)車時刻的變更等因素，排列進路的自動化程度可能要低一些。 在采用繼電集中 聯(lián)鎖 設(shè)備的情況下，辦理調(diào)車作業(yè)時，一般是由室內(nèi)操作人員排列調(diào)車進路，由室外的調(diào)車員根據(jù)信號顯示再以信號旗指揮行車。因此，調(diào)車作業(yè)時間包括了室內(nèi)外人員之間的協(xié)同動作時間。在采用微機 聯(lián)鎖 系統(tǒng)的情況下，可能將協(xié)同動作的時 間壓縮最短。例如將調(diào)車作業(yè)劃分為固定調(diào)車作業(yè)和非固定調(diào)車作業(yè)兩類。對于前者可將作業(yè)計劃存入計算機內(nèi)，按計劃自動排列進路。對于非固定作業(yè)，調(diào)車員可通過無線調(diào)車電話直接用話音辦理調(diào)車進路。當然，在這種情況下，計算機 聯(lián)鎖 系統(tǒng)應(yīng)具有話音識別輸入系統(tǒng) 。 17 實現(xiàn)管理現(xiàn)代化 此處的管理包括行車管理和 聯(lián)鎖 系統(tǒng)自身管理兩個方面。在行車管理方面，微機鏈鎖系統(tǒng)可以向旅客服務(wù)系統(tǒng) (如廣播系統(tǒng)，列車到發(fā)顯示牌 )、列車運行監(jiān)督系統(tǒng)以及列車指揮系統(tǒng)等提供各種信息，例如列車到發(fā)時間，列車占有線路情況，列車所在股道以及信號設(shè)備狀況等 。由于行車管理系統(tǒng)日趨計算機化，所以計算機 聯(lián)鎖 系統(tǒng)不僅能提供信息，而且易于和這些系統(tǒng)結(jié)合。 計算機 聯(lián)鎖 系統(tǒng)自身管理功能將比繼電集中 聯(lián)鎖系統(tǒng)更為完善 。 節(jié)省費用 計算機 聯(lián)鎖 系統(tǒng)能否廣為使用，關(guān)鍵之一是決定于它的經(jīng)濟上的優(yōu)越性，或者說決定于它的性能價格要比繼電集中 聯(lián)鎖 系統(tǒng)優(yōu)越。具有同樣規(guī)模的微機鏈鎖系統(tǒng)與繼電 聯(lián)鎖 系統(tǒng)相比，目前計算機 聯(lián)鎖 系統(tǒng)的價格尚高于繼電器 聯(lián)鎖 系統(tǒng)。但隨著時間的推移，勢必微機 聯(lián)鎖 的價格接近于繼電 聯(lián)鎖 的價格。 評價微機 聯(lián)鎖 的經(jīng)濟性能不能僅著眼于設(shè)備費，還應(yīng)看到，由于它體積小和標準化程度高而帶來的經(jīng)濟效益。由于系統(tǒng)的高度標準化，便于維護，較大地縮短了改建和修復(fù)時間，減少了對運輸?shù)挠绊?，其?jīng)濟效果將是明顯的。 順便指出，在鐵路信號領(lǐng)域中采用微電子技術(shù)，特別是微機 聯(lián)鎖 設(shè)備的擴大使用，勢必引起有關(guān)生產(chǎn)、設(shè)計和維護管理等部門在技術(shù)和管理方面的改革 。 計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)的發(fā)展 隨著計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，尤其是對于可靠性技術(shù)和容錯技術(shù)的深入研究，計算機 聯(lián)鎖 技術(shù)已日趨成熟，在大力推廣使用。根據(jù)各國對計算機 聯(lián)鎖 的研究和使用情況來看，由于計算機在邏輯功能和信息處理方面具有很強的功能，它非常適用于車站 聯(lián)鎖 。計算機 聯(lián)鎖 是用微型計算機和其他一些電子、繼電器件以及各種計算機軟件組成的具有故障 —— 安全性能的實時控制系統(tǒng)。計算機 聯(lián)鎖 是信號設(shè)備采用微機的重要突破口，它的研制成功和推廣使用使鐵路信號自動控制進入了一個新的階段。 隨著新型技術(shù)的不斷涌現(xiàn)以及現(xiàn)代化鐵路的發(fā)展需求，車站計算機 聯(lián)鎖 系統(tǒng)將朝著以下幾個方面發(fā)展 。 18 向高可靠性與高安全性方向發(fā)展 當前的計算機 聯(lián)鎖 系統(tǒng)雖然已經(jīng)處于可用階段，但是在可靠性和安全性方面都有待提高。就拿雙機熱備計算機系統(tǒng)來說，它在長期應(yīng)用和發(fā)展中已經(jīng)逐步成熟和穩(wěn)定，但由于其先天的不足，仍 然暴露出許多軟、硬件設(shè)計上的缺欠。隨著提速、客運專線、大型客運站、重點車站、重載線路的建設(shè)和改造，它們對計算機 聯(lián)鎖 系統(tǒng)的可靠性、安全性提出了更高的要求，以適應(yīng)鐵路跨越式發(fā)展形式的需要。我國目前的研究成果主要為三取二冗余系統(tǒng)，但國外更多的是四機冗余系統(tǒng)，多為二乘二取二冗余結(jié)構(gòu)。在國內(nèi)，由于有現(xiàn)場脫機模擬 聯(lián)鎖 測試的需求，造成三取二冗余系統(tǒng)不適應(yīng)于這種模式，因而有其發(fā)展的局限性。因此實現(xiàn)計算機 聯(lián)鎖 在雙機熱備上的突破，向多重冗余 /校核方向發(fā)展，采取二乘二取二模式是一個必然。 目前國內(nèi)還沒有自主知識產(chǎn)權(quán)的二乘二取二冗 余系統(tǒng)。鑒于這種現(xiàn)狀，在努力利用自身力量的同時，應(yīng)積極引進國外先進技術(shù)。基于這種理念， 2020 年，鐵道部通信信號總公司研究設(shè)計院與京三公司合作，采用 K5B 故障 安全型硬件，結(jié)合本院自行開發(fā)的計算機 聯(lián)鎖 軟件，成功研制開發(fā)出了適合我國鐵路運輸?shù)?DS6K5B 型計算機 聯(lián)鎖 系統(tǒng)。2020 年，北京交大微聯(lián)科技有限公司、北京鐵路局與日信公司進行了合作，他們利用日信公司的故障 —— 安全二取二 CPU 單板（ EI32單元）的先進技術(shù)，結(jié)合在中國國內(nèi)已成功應(yīng)用的 JD1A 型計算機 聯(lián)鎖 軟件，成功開發(fā)了 EI32JD 型計算機 聯(lián)鎖 系統(tǒng)。 二乘二取二系統(tǒng)的核心設(shè)備就是故障 —— 安全計算機，目前這項設(shè)備都是從國外引進，因此我們要積極探索并力爭開發(fā)出達到國際先進水平的故障 —— 安全計算機。同時，我們還要為系統(tǒng)建立一個高水平的實時操作系統(tǒng)（ RTOS）平臺； RTOS 是當今流行的嵌入式系統(tǒng)的軟件開發(fā)平臺，也是安全計算機系統(tǒng)的軟件核心；它能提高系統(tǒng)的安全性，滿足系統(tǒng)實時性的要求，縮短新產(chǎn)品的開發(fā)周期以及充分發(fā)揮實時操作系統(tǒng)可移植性、可維護性強等優(yōu)勢。我們相信，與國際上的技術(shù)交流與合作，將會大大加快我國高可靠性與高安全性計算機 聯(lián)鎖 系統(tǒng)的研制進程 。 向全電子化方向發(fā)展 就目前廣泛使用的計算機 聯(lián)鎖 系統(tǒng)來說，其執(zhí)行部分，也就是信號機和道岔的控制器件仍然是由繼電器來完成的且保留了軌道電路。而電子單元具有體積小、功能強大等 19 特點，便于組網(wǎng)、遠程管理和遠程診斷，還可以為鐵路自動化、信息化提供基礎(chǔ)信息。因此，取消繼電器，實現(xiàn)全電子化控制，是我國計算機 聯(lián)鎖 系統(tǒng)發(fā)展的一個方向。在國外，只有西門子、 ABB 京山、瑞典等少數(shù)國家有全電子計算機 聯(lián)鎖 技術(shù)。國產(chǎn)車站全電子計算機 聯(lián)鎖 系統(tǒng)研制始于 1996 年， 1999 年納入鐵道部《鐵路科技發(fā)展計劃項目》，“ 計算機 聯(lián)鎖 智能型全 電子信號道岔控制一體化的研究 ” ，由蘭州交通大學(xué)主持，鐵道科學(xué)研究院、鄭州鐵路局參與該項目的研究，并于 2020 年 1 月通過鐵道部技術(shù)審查。全電子計算機 聯(lián)鎖 系統(tǒng) 2020 年通過甘肅省技術(shù)成果鑒定； 2020 年列入科技部國家科技成果重點推廣項目計劃。該系統(tǒng)從 2020 年開始，就先后在信陽電廠、襄樊北機務(wù)段整備場投產(chǎn)使用。 2020 年 11 月，區(qū)域全電子計算機 聯(lián)鎖 系統(tǒng)在洛陽石化工業(yè)站及裝卸站開通投產(chǎn)使用。可以認為，隨著技術(shù)的進一步完善和產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提高，全電子計算機 聯(lián)鎖 系統(tǒng)會得到更廣泛的應(yīng)用 。 向站區(qū)一體化、區(qū)域 化的方向發(fā)展 站區(qū)一體化、區(qū)域化信號安全技術(shù)代表了當今世界鐵路信號安全控制技術(shù)的發(fā)展方向，并已在法、日、德、意等鐵路發(fā)達國家得到實際應(yīng)用。它是我國既有線提速、客運專線、高速鐵路、地鐵、城市輕軌交通建設(shè)所急需的信號安全控制技術(shù)。隨著我國計算機 聯(lián)鎖 技術(shù)、列控技術(shù)的進步以及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、數(shù)字信號處理技術(shù)的飛躍發(fā)展，大大推動了計算機 聯(lián)鎖 系統(tǒng)向著一體化、區(qū)域化的發(fā)展進程。計算機 聯(lián)鎖 系統(tǒng)可以通過各種制式的通信網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)多層次控制，使控制范圍擴大，即可由一個樞紐站控制周邊的若干站及區(qū)間的道岔控制點，既優(yōu)化了控制，又減少了投 資和運營成本。如由鐵道部科學(xué)研究院研制的《 ZQYⅠ 型站區(qū)一體化信號安全控制系統(tǒng)》就可實現(xiàn)對多個站區(qū)的控制，即完成站區(qū)一體化、區(qū)域控制的功能 。 向信息化、智能化和綜合自動化的方向發(fā)展 計算機 聯(lián)鎖 系統(tǒng)還應(yīng)努力適應(yīng)鐵路信號系統(tǒng)向信息化、智能化和綜合化發(fā)展的要求。宏觀地看，信息化是當代和今后較長時期內(nèi)社會發(fā)展的基本潮流。信息化的突出標志是智能工具系統(tǒng)的不斷涌現(xiàn)和應(yīng)用。這些智能工具系統(tǒng)包括計算機系統(tǒng)、通信系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)。它們的應(yīng)用不僅能取代勞動者的體力勞動，而且具有擴展和延伸人類信息器官的功能。 20 就鐵路 行車過程來說，在其中導(dǎo)入了四個智能系統(tǒng)，即列車自動控制系統(tǒng)、計算機聯(lián)鎖 系統(tǒng)、調(diào)度管理信息系統(tǒng)（ TDCS）以及列車運行指揮系統(tǒng)（ CTC）。這些智能系統(tǒng)正處在應(yīng)用與逐步應(yīng)用之中。作為其中之一的計算機 聯(lián)鎖 系統(tǒng)位于列車運行指揮系統(tǒng)與列車自動控制系統(tǒng)之間，是聯(lián)系兩個系統(tǒng)的中間環(huán)節(jié)。由此可見，計算機 聯(lián)鎖 系統(tǒng)本身將不再是一個孤立的車站信號 聯(lián)鎖 設(shè)備，而是綜合行車指揮控制系統(tǒng)的一個重要組成部分，是具有多種功能和安全保證的行車指揮系統(tǒng)的一個基礎(chǔ)設(shè)備。 此外，這些智能系統(tǒng)有向綜合化方向發(fā)展的趨勢，以構(gòu)成一個集列車指揮與控制的綜合型智能系統(tǒng)。這種綜合型智能系統(tǒng)目前已在秦沈客運專線上得到運用。在這條專線上使用的《 SEI 列控 —— 聯(lián)鎖 一體化系統(tǒng)》是以車站計算機 聯(lián)鎖 系統(tǒng)為核心的一套一體化信號系統(tǒng) ，它共設(shè)計了三個子系統(tǒng)，分別為列控 聯(lián)鎖 一體化系統(tǒng)、列車運行指揮系統(tǒng)（ CTC）和信號集中監(jiān)測系統(tǒng)。該信號系統(tǒng)是以列控 聯(lián)鎖 一體化系統(tǒng)為基礎(chǔ)，以專用通道構(gòu)成的計算機局域網(wǎng)為骨架，以調(diào)度集中行車指揮系統(tǒng)為龍頭的信息和資源廣泛共享的綜合控制系統(tǒng)。 綜合型控制系統(tǒng)的發(fā)展與完善，會為進一步保證行車安全和提高行車效率創(chuàng)造條件，同時也使鐵路行車過程的列車控制與管理進 入了一個以信息化為基礎(chǔ)、以智能系統(tǒng)為標志的技術(shù)新時代 。 21 第 五 章 結(jié)論 隨著科技的不斷發(fā)展，基于通用計算機設(shè)備的計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)成為鐵路上面控制行車安全方面替代原始的繼電路控制設(shè)備的更智能化的工具，同時隨著當前硬件的飛速發(fā)展，計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)在安全方面有了更飛躍的提升。提供安全可靠的計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)成為當前監(jiān)測控制方面一個研究的課題。 本文深入研究了二取二計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)軟件的工作原理，通過需求分析設(shè)計實現(xiàn)了包括上位機、聯(lián)鎖機和模擬指標機的計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)軟件，重點實現(xiàn)了以下的內(nèi)容 : (1)分析 了當前主流的計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理，給出本文研究的計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)的硬件組成。 (2)用面向?qū)ο蟮姆治龇椒?，分析了本文研究的計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)的系統(tǒng)需求，并給出了聯(lián)鎖系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)管理。 (3)實現(xiàn)了本文研究的系統(tǒng)各部分的功能。包括系統(tǒng)框架的搭建，系統(tǒng)中使用的靜態(tài)文件的生成，以及系統(tǒng)中各模塊的功能實現(xiàn)。 (4)給出了系統(tǒng)中通信模塊的具體實現(xiàn)。 (5)演示了實現(xiàn)的計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)中的部分功能。 目前，軟件平臺已經(jīng)基本上搭建完畢，初步的模擬測試也已經(jīng)基本上展開，計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)必將成為未來鐵路 發(fā)展必不可少的控制監(jiān)測類軟件系統(tǒng)，對計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)進行更深入的開發(fā)和研究也將成為未來發(fā)展必然的趨勢。 22 參考文獻 [1] 徐洪澤 .《計算機連鎖控制系統(tǒng)原理及應(yīng)用》 .北京：中國鐵道出版社 .2020 [2] 趙志熙 .《計算機連鎖控制技術(shù)》 .北京：中國鐵道出版社 .1999 [3] 徐洪澤 .《車站信號計算機聯(lián)鎖控制系統(tǒng)原理及應(yīng)用》 .北京：中國鐵道出版社 .2020 [4] 王永信 .《車站信號自動控制》 .北京：中國鐵道出版社 .2020 [5] 何文卿 .《 6502 電氣集中電路》 .北京 :中國鐵道出版社 .2020 [6] 張照亮 .《鐵路信號計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)》 .碩士論文 .2020 [7] 權(quán)海寧 .《分析式全電子計算機連鎖系統(tǒng)研究》 .碩士論文 .2020 [8] 李建陽，翟宇婷 .《淺析鐵路信號計算機連鎖技術(shù)》 .青春歲月， 2020， (18) 23 致 謝 作完了畢業(yè)設(shè)計，對我來說，面對一張張別人看來微不足道的成就，心中感慨萬千。一種無名的沖動促使我寫下了這段感謝信，因為我知道，我今天的所謂“成就”是與老師們的支持關(guān)心和幫助是密切聯(lián)系，不可分割的。 本論文的順利完成，離不開老師 的關(guān)心和幫助。從課題的選擇到項目的最終完成，再到最后論文的順利完成，老師都始終給予我細心的指導(dǎo)和不懈的支持。他多次詢問我的進程，并為我指點迷津，幫助我開拓研究思路，精心點撥、熱忱鼓勵。老師一絲不茍的作風，嚴謹求實的態(tài)度，踏踏實實的精神，不僅授我以文，而且教我做人，雖只有短短三個月時間，卻讓我受益匪淺，對老師的感激之情是無法用言語表達的。在此，我向我的指導(dǎo)老師致以最崇高的敬意和深深的謝意。