城轨信号讲义ATS部分Word文档格式.docx

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4．调度员人工介入设置进路的功能，对列车运行进行人工调整。

5．在计算机辅助下完成对列车基本运行图的编制及管理，具有较强的自动生成运行图功能、时刻表冲突检查功能和人工调整功能。

6．在车站控制模式下与联锁系统结合，将部分或所有信号机置于自动模式状态，实现车站级控制模式下的进路自动控制功能。

7．具有列车运行状态实时监视及异常事件自动报警功能。

8．通过投影式显示系统及调度显示界面，对车站及区间轨道区段、道岔、信号机等远程周边信号设备进行实时监控；

设备故障情况下显示报警及故障源提示。

9．通过设在车场的终端，向车场管理及行车人员提供必要的信息，用于编制车辆运用计划和行车计划。

10．在中央ATS专用的独立设备上提供模拟和演示功能，用于培训及参观演示。

（四）其他要求

1．当各子系统为不同的供货商时，ATS必须满足与ATP、ATO以及计算机联锁子系统的接口要求，其设备组成及功能应满足线路运营组织的功能需求。

2．在中央控制室为行调及主任调度一般配置多台行车调度工作站，行车调度工作站在硬件和软件上应具有相同的结构，控制功能能够互为备用。

工作站的人机界面对话窗口应包括列车监控、联锁控制、时刻表编辑、时刻表管理、列车调度管理、系统监测、车辆管理、线路管理、职责和授权、报警及报表等，在相应的对话窗中可对全部的控制对象进行实时监控。

3．背投式高分辨率组合显示屏，可方便地自定义显示区的大小，自由移动窗口，打开多个画面，ATS系统应可靠地与其接口。

4．为提高ATS的可靠性和可用性，．ATS局域网采用100M双网冗余结构；

对通信骨干网要求提供冗余双传输通道；

关键网络设备如管理、通信、数据等服务器采用热备冗余结构；

调度工作站采用双屏显示（一屏用于显示计划、实际运行图比较显示，另一屏用于列车运行监控的操作），双显示器输出控制相对独立，一个显示器故障，可由另一台显示器完成全部的显示及控制功能。

其他工作站采用单屏显示。

中央至车站的通信通道采用双通道冗余热备方式。

主机故障时，主备切换应确保显示及控制功能的连续性。

5．ATS的中央设备的服务器、网络设备、终端工作站及其他计算机外围设备均应采用国际上工业级高端产品。

主要设备应有冗余配置，硬件达到工业级使用标准。

6．网络打印设备，宜配置彩色激光打印机用于运行图打印和数据报表打印，宽行针式打印机用于故障报警信息打印，根据用户需要可对打印机配置和型号进行选择（在系统采购时确定）。

二、系统设备组成

（一）控制中心设备

中央ATS的主要设备包括通信处理机（通信管理机）、调度工作站、模拟显示屏、运行图编辑工作站、网络设备、系统管理工作站、维护工作站、与其他系统接口的通信服务器、培训／模拟工作站等，以及报告输出和系统运行状态信息输出的打印设备。

中央椰将根据控制中心工艺要求进行设计，设备分设于中央控制室、信号设备室、电源室、运行图编辑室、模拟演示室中。

1．在中央控制室设置三个行车调度工作站、一个OCC运行模拟显示屏、一个在线运行图编辑工作站，以及一台彩色激光打印机、两台宽行针式打印机。

其中，一个行车调度工作站（19寸液晶显示器）用于主任调度台，两个行车调度工作台用于行车调度。

以上工作站在硬件和软件上具有相同的结构，控制功能互为备用。

2．中央控制室内的运行模拟显示屏采用背投式高分辨率组合显示屏，主要基于以下原因：

（1）智能化终端，具有灵活的文字、图表、图像的彩色显示功能，满足线路、站场、车次号实时显示要求。

（2）串行、以太网接口等通信功能，可方便地直接与中央ATS网络接口，而无需另外增加接口设备；

可直接显示列车识别号，无需另外增加车次窗设备。

（3）显示内容容易修改，在线路变更、延伸扩展时具有较高的灵活性。

3．ATS信号设备室将设置有关的ATS系统管理服务、通信服务、数据服务、系统接口、维修／管理工作站等设备。

4．ATS电源室设置智能电源系统，包括UPS、免维护电池、电源屏。

5．在运行图编辑室设置一台编辑工作站。

6．模拟／演示室设置模拟／演示工作站及打印机。

（二）线路上的设备

在正线设备集中站信号设备室设置ATS分机设备。

（三）车辆段的设备

在车辆段（车场）信号运转楼控制室设置一台ATS行调工作站。

（四）网络组建要求

控制中心至设备集中站ATS分机设备及车场的传输通道采用点对点主备双通道星型网络或冗余双环形网络，通道由通信专业提供或由信号系统单独构建网络。

第二节ATS设备的运行

一、ATS设备运行概述

完整的．ATS子系统功能基于ATP、ATO以及微机联锁子系统，实现对全线列车运行的自动管理和监控过程，其设备组成及具备的各项功能完全满足运营组织需求。

例如能够可靠地监督列车运行；

完成运行图编辑、列车识别、运行列车的自动调整、自动排列进路；

实现人工控制列车进路；

实现与轨道交通其他系统的信息交换接口功能；

进行运行记录的缴汁、自动保存／归档、系统维护／备份，以及调度员岗前培训等功能。

通过操作界面，调度员可以随时根据需要，局部或全部下放或收回对车站的控制权，能够实时地向行车岗位操作员和其他有关人员提供全线车站、道岔、信号机、UPS电源设备、ATP轨旁设备等信号系统的设备状态、列车运行情况的表示信息。

人机界面设备在功能上实现互为备用，多台人机对话工作站可以实现相同的操作控制功能。

二、ATS运行特征

ATS运行环境特征．见表1—1。

ATS子系统OCC设备在下列环境中应能可靠工作：

空气温度：

室内

O-50°

C

相对湿度：

10％～75％

大气压力：

70．106kPa（相当于海拔高度3000m）。

ATS子系统车站设备在下列环境中应能可靠工作：

O-40°

室外

-40～+55°

．10％-85％

．10％～100％

70～106kPa（相当于海拔高度3000m）。

（二）ATS工作站运行特征

1．。

ATS设备应保证行车调度员能随时监督、控制全线车站的接、发车进路，并可根据需要，局部或全部下放或收回对车站的控制权。

2．ATS设备应能实时地向行车调度员和其他有关人员提供全线车站、道岔、信号机、UPS电源设备、ATP轨旁设备等信号系统的设备状态、列车运行情况的表示信息。

3．计算机显示屏MMI或表示盘MDP所显示的图形符号应与车站联锁设备所表示的含义相符。

4．ATS中央设备故障导致与车站连接中断时，系统应自动激活降级模式。

5．ATS故障时，不导致车站联锁设备错误动作。

6．关键设备（如：

ATS通信管理机）需主备机热备，主机故障时，实现无延时自动切换。

7．人机界面设备实现功能备用，多台MMI可以实现相同的控制操作功能。

（三）ATS核心工作站的冗余能力

1．通信管理机实现无延时自动切换

Hot．一Standby用于确保系统中带有无滞延转换开关的中央功能，例如COM一服务器。

Hot．

Standby一运行具有下列特征：

（1）两台在硬件上一致的服务器获得相同的软件，它们并联工作并获得同样的信息。

两台并联工作的服务器中的一台执行程序运行工作（PC），另一台执行Hot—Standby一功能（SB）。

Hot—Standby一服务器不输出或发指令。

这两台由盈余功能连在一起的服务器相互监控对方的状态。

（2）在SⅨ起动时，PC向未来的sB输送数据库中的不能由GA获取的那部分。

SB在起动阶段，PC将SB分成几步，它们直至起动阶段结束都是同步的，这样两台微机在经过起动阶段后还是拥有相同的程序轮廓。

（3）在盈余运行中，向各打印机的输出都是同步的，由手动进行的输入将被重新发送。

（4）SB工作是随机发生的，无周期，这样就保证能够发现最新的故障，Standby。

服务器可在短时间内担负起程序运行的工作，因为它拥有最新的程序数据。

（5）当构件发生故障时，不需工作人员就能进行自动转换，在维修情况下也可由操作人员手工操作。

（6）Hot—Standby运行中的不同状态周期列在图l-1中。

图1-1Hot-SMdby转换过程原理

2．管理工作站的主备切换

ADM管理工作站和ADM管理工作站备用机也可进行转换，但有别于COM的转换。

ADM管理工作站备用机一般在MMI的状态时我们称它为ADMSP，而ADM管理工作站备用机在Pr状态（准备状态）时我们称它为ADMSO。

只有ADM管理工作站备用机在Pr状态时，同时ADM管理工作站故障时才能实现ADM主备转换，让ADM管理工作站备用机在Pr状态转换为PC状态。

3．MMl人机界面设备功能备用

行调操作人机接口有3台MMI，每台MMI的功能是相同的，对各个联锁区域的控制权限可以互相交接，便于多个行调间的职责划分。

其特点为：

（1）所有的工作站可以独立履行全部联锁区域的职责。

（2）只有当工作站被指定分配了某个联锁区域的职责时，操作员的相关操作命令就被激活。

（3）当工作站没有负责某些联锁区域的职责时，在人机对话中就不会出现相应的操作界面。

（4）某些职责通常与工作站相关（MMI）。

每个联锁区域可以专门分配给一个工作站，多个联锁区域也能够同时分配给同一个工作站。

（四）ATS功能的实现

1．列车识别号跟踪、传递和显示

（1）系统能够自动完成对正线控制区域内的列车进行识别和跟踪。

当列车从车场出发占用转换轨时，系统开始对列车进行跟踪，直到列车返回车场离开转换轨，列车的跟踪过程才结束。

列车识别号可由中央ATS系统根据计划时刻表自动生成并分配给列车，或由司机人工在列车上设置后，通过列车车载设备经车一地通信系统发送给中央AT3，在完整的系统功能下，两个途径的信息以中央ATS系统分配的为优先，当信息不同时调度员在收到报警提示信息后做出最终的选择。

识别号随着列车的走行而自动跟踪，并可由调度员人工修改，包括设定、删除、位移、变更。

列车识别号因故丢失时，计算机应能根据运行图、列车位置及时间自动推算并经人工确认后自动设置列车识别号，或设置缺省列车识别号。

（2）控制中心投影屏显示的图像应保证调度员在视觉范围内清晰分辨图文信息，采用图形符号和颜色对线路及表示状态的图形元素进行区分，以提高分辨率及视觉效果；

同时，提供可控元素的操作菜单，如画面调整、切换、选择、缩放等；

列车识别号显示一般包含运行方向、目的地号或交路号、服务号等主要信息。

图文信息显示必须清晰、明确，易于调度员观察，满足设计规范的要求。

（3）调度员工作站上的识别号可以通过画面切换显示，能够在不同的人机对话画面中突出显示重点内容，并可灵活增加部分显示信息，如早晚点信息、人工运行调整时间修改信息、本车次关闭自动调整功能信息、本车次关闭自动进路排列功能信息等。

（4）列车识别号（非顺序排列）可由车组号、服务号、车次序列号、目的地号或交路号、乘务组号、线号（可选）及运行方向符号等组成，具体说明如下：

1）车组号：

即车辆编组号，在动车组固定编组情况下，可视为车组号不变，一般采用2～3位数01～99或001～999；

2）服务号：

列车出段投入服务时的顺序编号（一般由时刻表在编译过程中根据列车计划运行线自动生成），在正常运行中一般不变动，通常采用2位数01～99；

3）序列号：

按列车运行顺序及方向顺序编制，一般上行为偶数，下行为奇数，采用2位数01—99；

4）乘务组号：

与乘务员人数有关，一般采用3位数001—999；

5）目的地或交路号：

与列车运行目的地及目的地作业方式有关，一般采用2—3位数01。

99或001—999；

6）运行方向符号：

一般使用箭头符，箭头指向列车运行目的地的方向；

7）线号：

根据地铁线路规划及线网规模，一般采用1—2位数1—9或01～99。

例如地铁四号线的线号编号为4或04。

2．运行图编辑及管理

（1）运行图的编制应根据地铁线路的特点，在计算机辅助下完成对列车基本运行图的编制。

运行图编辑器是一种离线应用，目的是辅助运营计划编制人员和调度员为ATC系统内的服务列车有计划性地投入运营创建可用的基本运行图。

（2）运行图编辑器的基本功能包括：

1）运行图的自动创建；

2）自动生成表格形式的列车时刻表报表；

3）运行图及时刻表数据的自动、人工保存；

4）重新编辑已保存的运行图；

5）用已有的运行图创建或编辑一个新的运行图；

6）运行图编辑功能支持不同的列车编组；

7）提供列车出／人车场及存车线的自定义功能；

8）编辑器能识别列车计划线的冲突，并向运行图编辑人员提示；

提供操作工具和智能化建议，通过调整运行数据或调整计划图形的方式、解决冲突；

9）仿真运行，并进行运行冲突检查：

10）将基本时刻表数据传送到服务器以备调度员随时调用；

11）各类归档运行图的调阅、打印、另存功能；

12）运行图的图形和时刻报表的打印功能。

（3）由调度员输入基本数据，包括各区间或各交路运行时间、车站停站时间、运行间隔、起始和终到站、运行间隔的时段、可用列车数及位置信息、列车折返要求等信息，在计算机辅助下，自动地编制、生成基本列车时刻表和运行图。

调度员在编制列车时刻表和运行图时，能随时有效地进行人工修改；

编图人员在线参考主控系统提供的以往的实际客流信息和客流统计报告，作为编制列车时刻表和运行图的有力依据。

运行图在编制过程中及编制完成后应能在显示终端上显示。

若运行上有要求，结合线路布置可以先编制局部区域的基本运行图，计算机能自动合成为全线的基本运行图。

运行图编制完成后，能通过倍速运行仿真设备对运行图的冲突进行检查，并能提供运行图修改建议。

（4）运行计划的节能要求：

作为一种节能功能，编译生成的运行曲线图信息中包括了预测系统内的全部列车在运行计划下的能量消耗计算值。

操作员可以通过这一信息，利用调整速度曲线（列车运行参数）和避免列车同步发车等手段来减低能耗。

（5）基本运行图编制完成后，按不同的运行图种类（包括平日、节假日、特殊情况等）存人数据库内，以备调度员随时调用。

基本运行图的数据不得擅自修改，当必须修改时，由专门维护人员按照有关程序进行。

计算机内的基本运行图储存空间应足够大，一般同时容纳运行图的数量应不少于256~'

-。

基本运行图数据必须确保安全存储，并可以通过拷贝长期保存。

（6）每天运营前由调度员从计算机中调用一个基本运行图，经调度员确认或在线修改后，即成为当日列车的实施运行图，各列车按此图进行运行，并在显示终端上实时显示计划及实际列车运行曲线。

运营期间也可对当日实施的运行图进行在线修改。

（7）在调度员工作站上，能够将当时的实施计划运行图、实际运行图用不同颜色在一个画面上同时显示和打印。

每日运行结束后的计划及实际运行图应存人实时数据库内并至少保存72h以上，以便随时查阅，同时在定义的时段内自动存入磁带、磁盘或刻录光盘长期保存。

3．运行图的调整

（1）列车自动调整

由调度员人工设置运行时间偏差标准值，在列车运行发生偏差超过定义值时自动发出偏差报警。

根据列车实际的偏离情况，系统能自动生成调整计划，供调度员参考。

当偏离时间在一定范围内时，系统能够对单列车或多列车进行自动或人工调整。

根据计划运行线，实现自动调整列车的区间运行时分和列车停站时分；

而当偏离时间超过规定范围后，以起始或终到站为基点对所有列车自动按等间隔运行原则生成调整计划，经调度员确认后实施，来对全线列车进行调整。

（2）调度员人工调整

突发事件导致列车产生较大的延误时或调度员根据行车组织的需要，增加或减少运用列车的数量等情况下，可以进行运行图人工调整。

调度员人工调整手段主要有以下几点：

1）“跳停”功能。

调度员允许ATP保护下的驾驶模式的列车以最大允许速度通过所选择的跳停车站而不停车，可以指定某一特定运行线上的所有列车或所有运行线上的全部列车在某一特定站台跳停；

2）对有关列车实施“扣车／终止扣车”。

调度员可扣停或放行站台上某一特定列车或扣停所有列车并逐一放行；

3）调度员可以改变列车在选定区间的运行、选定车站的停站和折返站的折返时分；

4）调度员可以对计划运行图进行在线修改，包括对单个或所有列车进行“时间平移”、增加或取消运行计划线、改变列车的始发站、终到站及始发时间、调整列车的出、人段时间等。

（3）在线修改列车运行图

根据运营需要，调度员能够在调度工作站上对已在实施的列车运行计划进行在线修改，包括增加运营线、修改列车出发时间等操作。

对新增的非计划列车，运行线可以选择／指定已经保存在系统中的基本数据（区间、停站和折返时分等），必要时也可以人工修改计划或非计划运行线的停站或区间运行时分。

4．操作与数据记录

（1）系统能够自动进行运行数据统计，包括列车报告、车站报告、车次号报告以及各种运行指标等。

系统具有自行生成报表功能，工作人员能对运行资料库进行访问，根据需求自行生成报表。

所有报告、报表均能根据要求进行显示和打印，并具有灵活保存文件和输出文件功能。

（2）维护人员、车场调度人员、行车调度人员在所有人机接口工作站上均可以使用该对话功能。

5．进路控制及取消

（1）正常情况下，ATS系统的自动控制进路功能与列车自动调整功能相结合，根据联锁表、计划运行图及列车位置，自动判断、生成、输出进路控制命令、停车点取消命令等，传送到联锁设备、ATP设备，实现设置列车进路、允许列车发车。

（2）除了中央ATS系统自动控制进路功能以外，一般还有下列进路控制模式及操作方式：

1）控制中心调度员发出人工控制命令，由中央半自动和手动遥控办理正线控制区域内（表示区域除外）所有车站的列车进路，开放或关闭信号。

2）车站值班员在车站控制人机界面上人工设置进路、道岔及信号机的控制。

3）当中央ATS（含通道）故障时，可由ATS车站级设备根据列车识别号自动地进行进路设置和运行控制。

4）与计算机联锁系统结合，能够在车站控制状态下将部分或所有信号机置于自动进路模式状态，对于非图定车次的列车，按照ATS中央自动方式排列进路或ATS车站设备根据列车识别号自动排列进路。

6．其他基本操作命令

行车调度员可通过人机界面用鼠标直接向车站设备发送控制信息码。

需要时，控制信息码还应包含下列内容：

（1）人工列车发车；

（2）列车变更进路排列命令；

（3）列车进入／退出运营服务；

（4）封锁站台；

（5）输入、更改、删除、查询车次号；

（6）办理联锁区就地控制权的交接，交出或收回联锁区控制权等。

7．时钟同步

ATS与整个轨道交通系统的时钟同步，由时钟系统提供标准GPS时钟信号。

8．监视和报警功能

（1）通过ATS车站设备，能够采集轨旁及车载ATP／ATO提供的轨道区域、道岔、信号机、列车识别号、在线列车运行状态、命令执行情况及系统设备状态以及信号设备故障等控制和监督列车运行的基础信息，并通过模拟显示屏及调度台显示器来进行显示。

当列车运行或信号设备发生异常时，中央ATS系统计算机自动地将有关信息在行调工作站上给出报警及故障源提示。

ATS对全线的信息采集、控制周期一般不大于2。

（2）报警的优先级。

默认情况下，ATC系统报警按照重要程度分类有3种优先级别，即：

1）A类为直接对列车运行及设备发生危害的情况、影响系统运行性能和／或要求中央调度员干预的报警；

2）B类为将对列车运行发生影响的情况，报警不影响系统的性能；

3）c类为一般报警情况，该报警信息也称为“事件”，用作信息提示。

（3）报警发生时有明确的信息显示，并需对故障和事件发生的地点、时间、内容进行记录。

调度员需确认报警信息的状态以及故障恢复情况等。

在标题区显示最高优先级的报警，需要及时处理或要求确认的报警信息附有音响信号并不断闪烁。

报警应根据其严重性及确认和处理的状态显示为不同的颜色，并给出提示信息。

所有的报警信息，都可以设置保存，可以通过查询功能访问查询，并生成报表输出打印。

9．旅客向导信息

（1）旅客向导信息盘接收ATS子系统提供的有关列车的编组信息、预计到站时间、终到车站、停止载客及有关运营的信息，并快速准确、稳定清晰地显示。

旅客向导显示器在各车站左线站台和右线站台上各安装2台，大约安装在距有效站台两端的端部各1／4处，分别向站台前后方向显示（双面显示）。

（2）旅客向导盘显示与旅客乘车相关的信息，基本信息包括以下内容：

1）下一次列车的终到站；

2）距下一次列车到达本站的时间；

3）列车接近及进站指示；

4）旅客是否可上车的提示信息；

5）针对列车编组的有效候车区域信息等。

10．司机发车指示

（1）发车指示器接收．ATS子系统提供的停站时间信号，为列车司机提供到站停车时间、发车时间、晚点时间。

在列车停稳后按ATS指定的停站时间开始进行倒计数，显示2—3位数字，到“00'

’点为正点发车时间，之后列车如果仍未出发，则显示器以正计数显示晚点时间。

（2）发车指示器安装于车站运行方向站台端部，每个车站左右线正常载客运行方向的站台端部各安装一台，提供以下显示状态：

1）前列车发出后至下列车到站停稳前处于熄灭（无显示）状态；

2）列车停稳后，从．ATS给定的时间开始，以秒为单位倒计时显示；

3）在倒计时过程中，可控制时间停止（如执行“扣车”命令）。

在停止后到达最大显示值时，停止点时间或最大值闪光显示；

4）倒计时超出预定值后，以秒为单位递增显示超出的停站时间，最大值为9990

11．车场列车自动监控

中央ATS系统通过局域网（或通信传输网）与车场调