劉紀(jì)儉

(蘇州市軌道交通集團(tuán)有限公司 江蘇蘇州215004)

第三方運(yùn)行圖軟件指的是非信號廠商提供的運(yùn)行圖軟件，這些軟件大都不能與原信號系統(tǒng)中的ATS(自動監(jiān)控系統(tǒng))直接進(jìn)行輸入和輸出，必須經(jīng)過原運(yùn)行圖軟件接口進(jìn)行處理、輸入和驗證后才能將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)文件輸入至ATS(列車自動監(jiān)控系統(tǒng))中使用。第三方運(yùn)行圖軟件操作簡單方便、適應(yīng)性強(qiáng)、輸出數(shù)據(jù)格式靈活等特點，打破了各個信號廠商運(yùn)行圖軟件之間的技術(shù)壁壘，統(tǒng)一由第三方運(yùn)行圖軟件鋪畫列車運(yùn)行圖以及安全檢測和認(rèn)證，將檢測完畢的運(yùn)行圖在原運(yùn)行圖軟件中讀取、安全檢測和執(zhí)行。筆者旨在研究引進(jìn)第三方運(yùn)行圖編制軟件的可操作性，并以蘇州為例驗證該項目的可行性。

1 城市地鐵運(yùn)行圖編制現(xiàn)狀

目前，國內(nèi)軌道交通企業(yè)大多使用龐巴迪、卡斯柯和西門子等廠家的信號系統(tǒng)，每套信號系統(tǒng)附帶的運(yùn)行圖編制軟件均不相同，編制人員需要學(xué)習(xí)和使用多套軟件，而目前軌道交通企業(yè)人才相對短缺、各專業(yè)人員緊張，這給企業(yè)造成了不小的麻煩，因此引進(jìn)第三方運(yùn)行圖編制軟件就成為軌道交通企業(yè)的必然選擇。

2 引進(jìn)第三方運(yùn)行圖軟件的實施步驟

2.1 軟件的功能條件

基于客流特征與線路特點編制的多間隔、復(fù)雜交路的運(yùn)行圖，其編圖功能要求如下:

1)軟件功能靈活。既滿足軌道交通線路的開通運(yùn)營要求，又適應(yīng)線路數(shù)量及列車開行數(shù)量的不斷增加，線路技術(shù)設(shè)備特點及制式、列車開行方式及交路形式的多樣化需求，實現(xiàn)計算機(jī)自動編制、調(diào)整地鐵線路的多種運(yùn)行組織方式、不同運(yùn)營要求的列車運(yùn)行圖。

2)操作具有統(tǒng)一性。簡單、便捷，滿足管理上的要求。

3)結(jié)果輸出多樣化。輸出格式靈活、多樣化，滿足運(yùn)營管理的需要。

4)系統(tǒng)便于擴(kuò)展。滿足運(yùn)行圖數(shù)據(jù)的多部門、多用途、多方式共享。

2.2 實施方案

對于已經(jīng)完成招標(biāo)的系統(tǒng)，需要基于既有的ATS系統(tǒng)單獨(dú)開發(fā)相關(guān)接口，對于還沒有招標(biāo)的系統(tǒng)，需要制定標(biāo)準(zhǔn)的接口規(guī)范。

2.2.1 已經(jīng)完成招標(biāo)系統(tǒng)的實施方案

主要是需要單獨(dú)開發(fā)接口工具，接口的規(guī)范與接口文件格式需要視不同信號制式單獨(dú)開發(fā)，主要的方式為:1)外部導(dǎo)入方式，由U盤或者其他媒介導(dǎo)入ATS系統(tǒng);2)接口導(dǎo)入方式，由接收方提供程序內(nèi)部接收方式。接口文件開發(fā)安排如表1所示。

表1 接口文件開發(fā)進(jìn)度

2.2.2 規(guī)劃線路的實施方案

長期以來，信號廠商由于市場競爭和知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)等因素沒有形成統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)據(jù)格式，運(yùn)行圖軟件作為信號系統(tǒng)中的一個子系統(tǒng)也不例外，因此要想引進(jìn)第三方運(yùn)行圖編制系統(tǒng)，就必須在信號系統(tǒng)合同談判和簽訂階段，在合同書條款中明確相關(guān)要求，以保證后續(xù)工作的順利開展。新線信號合同條款應(yīng)明確以下內(nèi)容:

1)新線ATS子系統(tǒng)中的運(yùn)行圖軟件應(yīng)能夠接收來自第三方軟件的數(shù)據(jù);

2)新線ATS子系統(tǒng)中的運(yùn)行圖軟件對來自第三方運(yùn)行圖軟件的數(shù)據(jù)應(yīng)該能夠輸入和輸出、識別、編輯和安全檢測;

3)新線ATS子系統(tǒng)中的運(yùn)行圖軟件的站名、區(qū)間信息、列車徑路、接車進(jìn)路規(guī)則和編號、安全檢測規(guī)則等信息應(yīng)和第三方運(yùn)行圖軟件的規(guī)則保持一致;

4)新線ATS子系統(tǒng)中的運(yùn)行圖軟件接口規(guī)范應(yīng)根據(jù)第三方軟件的要求進(jìn)行開發(fā)和設(shè)計。

3 接口思路

采用本文2.2.1方案開發(fā)接口時，接口軟件的開發(fā)包括兩部分，一是ATS子系統(tǒng)中的運(yùn)行圖軟件授權(quán)，二是第三方運(yùn)行圖軟件提供數(shù)據(jù)和服務(wù)。

1)首先運(yùn)用ATS子系統(tǒng)中的運(yùn)行圖軟件生成第三方運(yùn)行圖軟件所需的輸出文件，然后再導(dǎo)入自身軟件中驗證是否可行，如果可行則轉(zhuǎn)入第二步，不可行則查找原因;

2)將輸出文件導(dǎo)入第三方軟件中進(jìn)行輸入、編輯和安全性檢測，如果發(fā)現(xiàn)問題則反饋原因并轉(zhuǎn)入第一步，如果可行則導(dǎo)入ATS中生成列車時刻表，如圖1所示。

4 蘇州1號線應(yīng)用實例

蘇州軌道交通目前有2條線路，1號線用的是西門子的編圖軟件，2號線用的是“十四所”的編圖軟件，為了簡化編圖人員的工作步驟，提高工作效率，引入了同濟(jì)大學(xué)的第三方編圖軟件TPM。

因前期西門子和“十四所”合同中只規(guī)定上述2.2.2中1)2)的內(nèi)容，所以在本項目實施中，采用了2.2.1由第三方運(yùn)行圖廠商開發(fā)接口的方案。西門子和“十四所”根據(jù)合同要求開放了導(dǎo)入接口，提供了接口規(guī)范，由同濟(jì)大學(xué)TPM實施人員根據(jù)廠商提供的接口規(guī)范格式，進(jìn)行了定制化的接口開發(fā)。目前，1號線西門子項目已經(jīng)測試成功，2號線正在測試中。

下面以西門子的編圖軟件FALKO與同濟(jì)大學(xué)的編圖軟件TPM的對接為例，說明項目的可行性。

4.1 軟件對接方法

如圖2所示，實現(xiàn)軟件對接的方法如下:

圖2 文件接口方法

1)TPM編制好運(yùn)行圖后，生成一個XML格式的時刻表對接文件。

2)FALKO系統(tǒng)導(dǎo)入XML文件并檢查時刻表是否滿足運(yùn)行控制要求，如果滿足，則導(dǎo)入并接收數(shù)據(jù);如果不滿足，則反饋不滿足條件的原因及相關(guān)信息。

3)TPM系統(tǒng)根據(jù)FALKO反饋的信息對計劃圖的相關(guān)參數(shù)及運(yùn)行圖進(jìn)行調(diào)整，重復(fù)1)和2)的過程，直到導(dǎo)入成功。

4.2 接口文件格式

接口文件采用標(biāo)準(zhǔn)的XML文件格式，內(nèi)容包括字段信息，主要包括:車底服務(wù)號、車底順序號、行程號、列車類型、交路類型、停留的車站股道編號、到達(dá)時刻、出發(fā)時刻、停站時間、是否停站、折返標(biāo)記、是否載客等信息(見圖3)。

4.3 接口文件數(shù)據(jù)定義

部分接口數(shù)據(jù)字段說明如表2所示。

表2的附加說明:1)有些行無station Track、到站、離站時間等數(shù)據(jù)，這表示接下去是一列變換目的地(如折返、出庫或回庫)的列車;2)有一些行是空數(shù)據(jù)，表明接下來的是一種變換行為，如站后折返的過程(CONNECTION表示站后折返的接續(xù)，站前折返時沒有CONNECTION定義)。這些空行主要是表示下一列車的變化行為，其實這一行數(shù)據(jù)不需要也不影響數(shù)據(jù)的完整性。

圖3 XML文件內(nèi)容(用EXCEL打開)

表2 部分接口數(shù)據(jù)字段說明

4.4 成果展示

在經(jīng)過2個月的系統(tǒng)測試后，目前1號線已經(jīng)成功實現(xiàn)了TPM系統(tǒng)與FALKO編制工具的對接，TPM系統(tǒng)生成的時間表接口文件可以成功通過西門子FALKO編圖軟件的安全檢測，并已經(jīng)導(dǎo)入至ATS系統(tǒng)中通過實車測試，測試中未發(fā)現(xiàn)其他問題。

原來編制一張工作日運(yùn)行圖需要幾天時間，TPM系統(tǒng)引入后，僅需要半天的時間，導(dǎo)入過程僅需要幾分鐘的時間，后續(xù)編制復(fù)雜的大小交路或者共線運(yùn)行圖可能會節(jié)省更多的時間。圖4為TPM與FALKO成功對接的成果展示。

圖4 導(dǎo)入至FALKO軟件中的CESHI運(yùn)行圖

5 結(jié)語

筆者論述了目前城市軌道交通的編圖現(xiàn)狀，分析了目前編圖系統(tǒng)的缺點與不足，探討了引入第三方運(yùn)行圖軟件的必要性和可行性，詳述了引入第三方軟件的具體實施方案，最后以實例說明項目的可行性。國內(nèi)軌道交通行業(yè)蓬勃發(fā)展，為第三方運(yùn)行圖編制軟件的應(yīng)用提供了前所未有的機(jī)遇，筆者也是投石問路，但該成果有很強(qiáng)的借鑒意義，在以后的工作中，應(yīng)重點研究提高第三方運(yùn)行圖編制軟件在行業(yè)內(nèi)的影響力和易用性等問題。

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