车站联锁系统UPPAAL建模+时间自动机模型进行模拟仿真(3)
中国目前高铁运营里程已超一万公里，居世界前列。根据《中长期铁路网规划》，高铁总里程在2020年将达到1.6万公里以上，中国铁路营业里程在2020年将达到12万公里以上。铁路客运网将覆盖全国90%以上人口。
我国铁路系统瞄准世界铁路先进水平，运用后发优势，博采众家之长，坚持原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新，用短短几年时间，推动我国高速铁路技术走在世界最前列。
1.2 计算机联锁概述
1.2.1 计算机联锁的发展
20世纪60年代中期，有些国家从设计可靠的计算机硬件入手，应用故障——安全元器件构成计算机，但因为价格昂贵，没有得到推广。70年代后期，随着电子计算机尤其是微机的迅速发展和推广使用，以及可靠性技术的进步，各国相继研究计算机联锁，从软件入手，采用通用计算机，通过软件冗余来实现故障——安全[1]。
我国第一个计算机联锁于1984年在梅山铁矿地下运输线上正是开通，后陆续在矿山等铁路使用。1989年在编组站峰尾开通，首先应用于国家铁路。1993年开始在铁路干线采用计算机联锁。但是1997年以后，许多单位纷纷开发计算机联锁，在未进行任何技术审查和许可的情况下盲目上道，一度形成无序发展的局面。1998年铁道部决定整顿，加强计算机联锁的上道管理，实现“三证”制，确保计算机联锁积极、稳妥、健康地发展。
进入21世纪后，我国的计算机联锁发展非常迅速，现已有两千个战场采用计算机联锁。有的区段已发展了成段计算机联锁。
在铁路快速发展的进程中，要加快计算机联锁的发展，CTC区段和列车速度超过160Km/h的区段、客运专线、煤运专线、高速铁路均采用计算机联锁；基建、更新改造和大修工程应积极成段发展计算机联锁，以便有利于CTC和TDCS的发展。还应加快以联锁为核心的车站、区间、列车控制一体化的研发和应用。
枢纽和有需求的区段应积极发展区域计算机联锁，继续完善计算机联锁的功能。要充分利用计算机的综合优势，实现6502继电集中联锁基础上安全可靠功能的新突破。进一步研究和制定适应客运专线和高速铁路的联锁技术条件，开发相应的计算机联锁。
全面提高计算机联锁的软件、硬件质量。要高标准配置系统硬件，优化软件设计，完善自诊断和检测功能，实现高安全、高可靠、无文修的目标。
要进一步完善出厂检测和现场测试手段，为规范管理创造有力的条件。同时，要加强对已上道运用设备的抽检，确保运用质量。
计算机联锁的发展要进一步提高设备软、硬件标准和安全、可靠性水平，逐步统一为二乘二取二的体系，统一操作方法，统一操作界面，统一外特性端子使用[2]。
1.2.2 车站联锁系统的基本结构
（1） 车站联锁系统的层次结构[3-5]
现代车站联锁系统是以色灯信号机、转辙机和轨道电路作为室外三大基础设备，以电气设备或电子设备实现联锁功能，并集中控制信号机和转辙机的系统。
根据系统各主要部分的功能和设置地点的不同，系统一般分为人机会话层、联锁层、监控层和室外设备层，其层次结构如图1.1。
图1.1 车站联锁系统层次结构
人机会话层的设备设于车站值班室。人机会话层的功能是车站值班员通过其进行操作，向联锁层输入操作信息，接收联锁层输出的反映设备工作状态和行车作业情况的表示信息。
联锁层的联锁层设备设在车站信号楼的机械室内。它的功能是实现联锁。联锁层除接收来自人机会话层的操作信息外，还接收来自监控层的反映信号机，转辙机和轨道电路状态的信息，然后根据联锁条件，对输入的操作信息和状态信息，以及连锁机构的当前内部信息进行处理，产生相应的输出信息，即信号控制命令和道岔控制命令，并交付监控层的控制电路予以执行。联锁层所处理的信息都是二值逻辑信息，因此，联锁层又是逻辑处理机构。联锁层必须具有故障——安全性能。
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