信號ATS系統(tǒng)的進路自動排列功能探討

摘要：進路自動排列是列車自動監(jiān)控系統(tǒng)的一部分，它的任務(wù)是與聯(lián)鎖配合，為列車運行自動排列進路，它可以大大地減輕操作員的操作，并且有一定的智能化，根據(jù)需要按照優(yōu)先次序排列變通進路。從進路自動排列的原理功能為出發(fā)點，介紹了列車自動監(jiān)控系統(tǒng)如何高效實現(xiàn)列車進路控制。

關(guān)鍵詞：城市軌道交通;ATS系統(tǒng);進路自動排列

一、引言

列車自動監(jiān)控系統(tǒng)（ATS）作為信號系統(tǒng)的一個子系統(tǒng)，是一套集成現(xiàn)代化通信、計算機、網(wǎng)絡(luò)與信號技術(shù)于一體的分布式的實時監(jiān)督控制系統(tǒng)。其核心設(shè)備位于信號系統(tǒng)的中央層，用于實現(xiàn)高密度大流量的城市軌道交通自動化調(diào)度和管理。ATS子系統(tǒng)匯集來自聯(lián)鎖和ATP的列車位置、進路狀態(tài)、列車狀態(tài)、車次號、信號設(shè)備狀態(tài)等信息，依據(jù)當天計劃時刻表對全線的運行列車實施監(jiān)督和控制。ATS系統(tǒng)的其中一個重要功能就是進路自動排列（ARS），ARS功能能讓調(diào)度員從人工排列進路中解脫出來，實現(xiàn)系統(tǒng)自動處理。ATS系統(tǒng)結(jié)合ARS功能，通過調(diào)整停站時間和站間運行時間來自動調(diào)整列車運行，從而實現(xiàn)高密度的列車控制。

二、進路自動排列原理

ATS系統(tǒng)實時監(jiān)測列車位置，在ATS系統(tǒng)的后臺數(shù)據(jù)庫為線路上的軌道區(qū)段配置運行觸發(fā)點（OP），當系統(tǒng)監(jiān)測到軌道區(qū)段上有列車占用時，系統(tǒng)判斷該位置是否為進路觸發(fā)點，若不是進路觸發(fā)點系統(tǒng)不做任何處理，若為進路觸發(fā)點，系統(tǒng)根據(jù)列車的目的地碼從進路表中選擇需要觸發(fā)的進路，當進路確定后，系統(tǒng)檢測進路的接近區(qū)段是否空閑，時刻表條件是否滿足，進路可用性檢查能否滿足，當以上條件均滿足時，系統(tǒng)檢查排列出來的進路元素狀態(tài)與后臺數(shù)據(jù)庫的進路記錄是否一致，一致時建立進路。

三、進路觸發(fā)點設(shè)置

為了自動排列有關(guān)的進路，在列車運行的沿線設(shè)置一些進路觸發(fā)點，當列車到達觸發(fā)軌時，由列車跟蹤組件根據(jù)軌道屬性判斷出這是進路觸發(fā)軌，發(fā)送一個消息給進路設(shè)置。ARS根據(jù)觸發(fā)軌和列車信息找到對應(yīng)的進路，每個列車位置最多可以設(shè)置三個運行觸發(fā)點，分別為首次運行觸發(fā)點，二次運行觸發(fā)點，重復(fù)運行觸發(fā)點，這樣設(shè)計的目的在于即使線路上一些軌道區(qū)段故障，依然有其他區(qū)段可以激活A(yù)RS功能，觸發(fā)前方列車進路。為了防止列車兩次錯過運行觸發(fā)點，盡可能在始端信號機之前立即為每條進路配置除正常運行觸發(fā)外的重復(fù)運行觸發(fā)點。

四、進路自動排列過程

（一）確定進路

當系統(tǒng)的運行觸發(fā)點激活后，ARS進入到確定進路環(huán)節(jié)，可以為每條基本進路配置三條變通進路，在正線無道岔區(qū)段一般只設(shè)置一條普通進路，不設(shè)置變通進路，當線路中有道岔時，可以設(shè)置變通進路。當列車折返占用一條折返軌道后，后續(xù)列車觸發(fā)進路則需要變通進路，進路至另一條折返軌道。

（二）時刻表檢查

ARS處理進路任務(wù)不是立即觸發(fā)進路的排列，而是適時進行。對于同時競爭進路的列車而言，中央ATS需要根據(jù)優(yōu)選策略管理進路的排列次序，一般以時刻表順序作為參考依據(jù)。

（三）接近區(qū)域檢查

接近區(qū)域指從列車當前位置到進路始端信號機之間的區(qū)域，接近區(qū)域檢查的目的在于確認該列車將是第一個到達始端信號機的列車。如果遇到多個列車競爭相同路徑（同一個始端信號機），則按照前車優(yōu)先原則。

（四）進路可用性檢查

當以上條件滿足時，ARS激活進路可用性檢查功能。進路可用性檢查通過后，進路指令會發(fā)送至聯(lián)鎖執(zhí)行。進路可用性檢查的目的是防止發(fā)送到聯(lián)鎖的命令不能被執(zhí)行。主要是基于聯(lián)鎖元件的狀態(tài)來執(zhí)行可用性檢查。第一個步驟檢查始端信號機狀態(tài)：若信號機已開放，則取消該進路;反之，則進行下一步檢查。如：操作員人工辦理進路，或單開該信號機，則取消該進路。接下來根據(jù)進路表元素，檢查其狀態(tài)是否阻礙進路辦理。系統(tǒng)將阻礙進路辦理的類型分為長期障礙和短期阻礙。

（五）命令輸出

在進路的可行性檢查通過后，將進路號發(fā)送給聯(lián)鎖。由于ARS不是安全相關(guān)的軟件組件，ARS檢查通過的進路并不代表聯(lián)鎖系統(tǒng)一定能夠辦理出進路。

五、進路檢查

進路檢查是ARS功能的最后一個環(huán)節(jié)，當發(fā)送至聯(lián)鎖的進路設(shè)置好后，需要檢查設(shè)置的進路是否與進路表中的元素狀態(tài)一致，如進路號、列車號、信號機顯示。主要是檢查進路始端信號機的顯示。如果檢查結(jié)果一致，對該進路處理完成，若檢查結(jié)果不一致，如信號機顯示不正常，則刪除該已排列的進路命令。

六、總結(jié)

在蘇州軌道交通2號線項目中，在試運營過程中出現(xiàn)過進路觸發(fā)錯誤及進路不觸發(fā)等問題，通過對后臺數(shù)據(jù)庫查看，存在部分進路的目的地碼配置錯誤，如直股進路目的地碼配置成側(cè)股的目的地碼，同時還存在一些進路只配置單觸發(fā)區(qū)段，當列車出現(xiàn)定位誤差錯過觸發(fā)點時會無法觸發(fā)進路。通過這一系列數(shù)據(jù)的重新配置，更改進路匹配的目的地碼，設(shè)置進路雙觸發(fā)點，目前蘇州軌道交通2號線未出現(xiàn)過進路不觸發(fā)或錯誤觸發(fā)類故障。接下來蘇州軌道交通2號線也將進一步縮短行車間隔，完善的自動排列系統(tǒng)為地鐵高效運行提供了技術(shù)保障，在系統(tǒng)優(yōu)化的過程中積累的經(jīng)驗也將為新線建設(shè)提供技術(shù)指導(dǎo)。

參考文獻：

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[2]林瑜筠.城市軌道交通信號[M].北京：中國鐵道出版社，2008.

[3]高繼祥.鐵路信號運營基礎(chǔ)[M].北京：中國鐵道出版社，1998.

作者簡介：

徐義彤（1992- ） ，男， 漢族， 江蘇蘇州人， 學(xué)士， 助理工程師， 單位：蘇州市軌道交通集團有限公司運營一分公司;主要從事信號系統(tǒng)維護工作。