劉明霞 李向陽(yáng) 王志

(上海自動(dòng)化儀表股份有限公司，上海 200233)

0 引言

ATS(列車(chē)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng))是城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的重要組成部分，承擔(dān)著城軌列車(chē)運(yùn)行監(jiān)視和調(diào)度管理的職責(zé)。傳統(tǒng)的城軌運(yùn)營(yíng)管理模式中，ATS設(shè)置在調(diào)度控制中心，并配置行車(chē)調(diào)度工作站管理全線車(chē)輛的運(yùn)營(yíng)調(diào)度，同時(shí)在信號(hào)設(shè)備集中站配置一臺(tái)ATS操作工作站，實(shí)現(xiàn)降級(jí)模式下的現(xiàn)場(chǎng)級(jí)操作。

由于普通車(chē)站并沒(méi)有ATS顯示工作站，故普通車(chē)站值班人員無(wú)法系統(tǒng)、全面地了解后續(xù)列車(chē)到達(dá)本站的時(shí)間，在發(fā)生設(shè)備故障或客流擁擠時(shí)，車(chē)站管理人員無(wú)法客觀、準(zhǔn)確地做好乘客疏導(dǎo)和勸說(shuō)解釋工作，處置不當(dāng)，還會(huì)引起乘客的抱怨和誤解。

綜合監(jiān)控系統(tǒng)是近幾年發(fā)展起來(lái)的城軌領(lǐng)域的新興學(xué)科。綜合監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)集成或互聯(lián)等方式將城軌領(lǐng)域的電力監(jiān)控、環(huán)控與機(jī)電設(shè)備監(jiān)控、火災(zāi)報(bào)警、通信信號(hào)等各專業(yè)納入同一個(gè)操作控制平臺(tái)，達(dá)到資源共享、信息互通的目的，有利于提高軌道交通的運(yùn)營(yíng)管理水平和突發(fā)事件的快速處理能力，因而成為城軌領(lǐng)域自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展方向。

綜合監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)為普通車(chē)站全面了解列車(chē)運(yùn)行狀態(tài)的需求提供了技術(shù)實(shí)現(xiàn)上的可能性。

1 綜合監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成

城軌綜合監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式體系結(jié)構(gòu)，上下分為三層，即中央監(jiān)控層、車(chē)站監(jiān)控層和現(xiàn)場(chǎng)控制層，每一層級(jí)的系統(tǒng)都有獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，都能獨(dú)立運(yùn)行。

其中，中央監(jiān)控層由設(shè)置在調(diào)度控制中心的中央綜合監(jiān)控系統(tǒng)(CISCS)構(gòu)成，完成全線各集成專業(yè)系統(tǒng)或設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)控與調(diào)度管理;車(chē)站監(jiān)控層由若干車(chē)站級(jí)綜合監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成，包括設(shè)置在車(chē)站控制室的車(chē)站綜合監(jiān)控系統(tǒng)(SISCS)、設(shè)置在車(chē)輛基地信號(hào)樓的車(chē)場(chǎng)綜合監(jiān)控系統(tǒng)(DISCS)等;SISCS/DISCS監(jiān)視本站或本車(chē)輛基地范圍內(nèi)各集成專業(yè)系統(tǒng)或設(shè)備的狀態(tài)，根據(jù)操作權(quán)限完成指定區(qū)域的控制管理;現(xiàn)場(chǎng)控制層由若干專業(yè)控制系統(tǒng)組成，完成專業(yè)數(shù)據(jù)采集、處理、轉(zhuǎn)發(fā)等功能;專業(yè)控制系統(tǒng)一般安裝在設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)或設(shè)備機(jī)房，根據(jù)各專業(yè)的不同特點(diǎn)，專業(yè)控制系統(tǒng)的設(shè)備與結(jié)構(gòu)差異較大。鑒于專業(yè)控制系統(tǒng)不是本文研究的對(duì)象，故此不再展開(kāi)。圖1給出了中央監(jiān)控層與車(chē)站監(jiān)控層系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的示意圖。

綜合監(jiān)控系統(tǒng)骨干網(wǎng)絡(luò)為各車(chē)站綜合監(jiān)控系統(tǒng)與中央綜合監(jiān)控系統(tǒng)之間的信息交換提供了傳輸通道。現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)由專業(yè)控制系統(tǒng)采集處理后，通過(guò)FEP(前端處理器)接入車(chē)站綜合監(jiān)控系統(tǒng)，車(chē)站綜合監(jiān)控系統(tǒng)在完成本地監(jiān)視控制的同時(shí)，把專業(yè)數(shù)據(jù)共享給控制中心的中央綜合監(jiān)控系統(tǒng)。同樣，控制中心的操作調(diào)度命令通過(guò)車(chē)站綜合監(jiān)控系統(tǒng)下發(fā)至專業(yè)控制系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的遠(yuǎn)程操作控制。

2 ATS接口方案

在控制中心增設(shè)ATS與綜合監(jiān)控系統(tǒng)之間的接口，由中央綜合監(jiān)控系統(tǒng)作為接口主體實(shí)現(xiàn)與ATS的數(shù)據(jù)通信，通過(guò)ATS采集列車(chē)運(yùn)行的相關(guān)信息，包括時(shí)刻表信息、實(shí)時(shí)位置信息和列車(chē)阻塞信息等，經(jīng)中央綜合監(jiān)控系統(tǒng)處理后通過(guò)骨干網(wǎng)下發(fā)至各車(chē)站綜合監(jiān)控系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)普通車(chē)站顯示完整的列車(chē)運(yùn)行信息的目的。

考慮到ATS的安全性要求和ATS數(shù)據(jù)處理的實(shí)時(shí)性要求，中央綜合監(jiān)控系統(tǒng)增設(shè)專用的ATS服務(wù)器一臺(tái)，專門(mén)接收并處理來(lái)自ATS的列車(chē)運(yùn)行信息;增設(shè)專用防火墻以阻斷任何非預(yù)期訪問(wèn)。ATS增設(shè)網(wǎng)關(guān)一臺(tái)，在滿足ATS內(nèi)部數(shù)據(jù)協(xié)議與外部接口協(xié)議之間轉(zhuǎn)換的同時(shí)，確保ATS自身系統(tǒng)的獨(dú)立性和安全性。綜合監(jiān)控系統(tǒng)與ATS的接口方案如圖1所示。

圖1 綜合監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及ATS接口示意圖

3 車(chē)站值班員界面設(shè)計(jì)

車(chē)站綜合監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置值班員工作站，顯示車(chē)站及相鄰區(qū)間機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。ATS信息接入后，在車(chē)站值班員工作站增加列車(chē)運(yùn)行信息界面，以實(shí)現(xiàn)ATS顯示工作站的相關(guān)功能。

3.1 列車(chē)運(yùn)行狀態(tài)圖

實(shí)時(shí)顯示全線(主要是本車(chē)站臨近區(qū)域)列車(chē)運(yùn)行信息，一般分圖層顯示，上層顯示動(dòng)態(tài)變化信息，包括車(chē)次號(hào)、列車(chē)位置、列車(chē)狀態(tài)(阻塞、正常)等，下層顯示靜態(tài)參照信息，包括車(chē)站名稱、軌道位置(含道岔)等，如圖2所示。車(chē)站值班員可以直觀、全面地了解全線(尤其是本站鄰近區(qū)域)列車(chē)運(yùn)行狀態(tài)，便于站務(wù)工作安排和乘客疏導(dǎo)工作的開(kāi)展。

3.2 列車(chē)到發(fā)時(shí)刻表

實(shí)時(shí)顯示最近到發(fā)列車(chē)的時(shí)刻信息，包括上行和下行兩個(gè)方向，每個(gè)方向顯示最近到達(dá)的四班列車(chē)信息，包括序號(hào)、車(chē)次號(hào)、到站倒計(jì)時(shí)、發(fā)車(chē)倒計(jì)時(shí)等，如圖3所示。列車(chē)到發(fā)時(shí)刻表一般鑲嵌在設(shè)備監(jiān)控主畫(huà)面中，車(chē)站值班員在監(jiān)控機(jī)電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的同時(shí)，還可以獲取詳細(xì)的列車(chē)到發(fā)時(shí)刻信息。車(chē)站值班員可在CCTV的協(xié)助下，輕松從容完成相關(guān)站務(wù)管理工作。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文以城軌綜合監(jiān)控系統(tǒng)為基礎(chǔ)，提出了一種實(shí)現(xiàn)車(chē)站ATS顯示功能的解決方案，并給出了車(chē)站值班員界面設(shè)計(jì)的示例。在現(xiàn)階段我國(guó)城軌普遍采用綜合監(jiān)控系統(tǒng)和信號(hào)系統(tǒng)獨(dú)立建設(shè)的模式下，本文為普通車(chē)站管理人員全面了解列車(chē)運(yùn)行情況的提供了一種經(jīng)濟(jì)、可行的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方法。

［1］魏曉東.地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)關(guān)鍵問(wèn)題分析［J］.自動(dòng)化博覽，2009(05):14-37.