（廈門(mén)軌道交通集團(tuán)有限公司，361007，廈門(mén)∥助理工程師）

龐巴迪中央ATS系統(tǒng)癱瘓對(duì)行車(chē)組織方式的影響

董 俊

（廈門(mén)軌道交通集團(tuán)有限公司，361007，廈門(mén)∥助理工程師）

以深圳地鐵龍崗線為例，探討龐巴迪EBI Screen 2000中央ATS（列車(chē)自動(dòng)監(jiān)控）系統(tǒng)癱瘓對(duì)行車(chē)組織方式的影響。分析了車(chē)站ATS系統(tǒng)與中央ATS系統(tǒng)的功能差異，以及利用車(chē)站ATS系統(tǒng)組織行車(chē)時(shí)應(yīng)采取的處置措施。提出了利用后備中央ATS系統(tǒng)組織行車(chē)時(shí)的注意事項(xiàng)。

地鐵；行車(chē)組織；列車(chē)自動(dòng)監(jiān)控；故障分析

Author's address Xiamen Rail Transit Group Co.，Ltd.， 361007，Xiamen，China

列車(chē)自動(dòng)監(jiān)控（ATS）系統(tǒng)主要用以實(shí)時(shí)監(jiān)督和控制全線列車(chē)運(yùn)行，并利用時(shí)刻表、列車(chē)自動(dòng)調(diào)整等功能幫助行車(chē)指揮人員方便快捷地組織全線列車(chē)按計(jì)劃安全、正常、有序地運(yùn)行，從而為乘客提供優(yōu)質(zhì)高效的服務(wù)。深圳地鐵龍崗線龐巴迪EBI Screen 2000 ATS系統(tǒng)如圖1所示。

從行車(chē)指揮的角度來(lái)看，ATS系統(tǒng)既是集中控制系統(tǒng)，又是分散控制系統(tǒng)。其中，中央或后備中央ATS系統(tǒng)用于實(shí)現(xiàn)集中控制，車(chē)站ATS系統(tǒng)則用于實(shí)現(xiàn)分散控制。

集中控制方式有利于行車(chē)組織的全線統(tǒng)籌和運(yùn)營(yíng)服務(wù)的整體調(diào)控，也有利于大大減少行車(chē)指揮人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。因此，在系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行正常的情況下，主要采用ATS系統(tǒng)中央集中控制方式協(xié)同指揮全線列車(chē)運(yùn)行。

圖1 深圳地鐵龍崗線龐巴迪EBIScreen 2000 ATS系統(tǒng)簡(jiǎn)圖

然而，從系統(tǒng)控制論的角度分析，采用中央集中控制方式的系統(tǒng)由于大多數(shù)功能均須由中央完成，因而極易因中央崩潰而導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)無(wú)法正常使用。對(duì)于ATS系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，則可能引發(fā)行車(chē)組織短時(shí)間混亂。

為避免中央ATS系統(tǒng)癱瘓對(duì)全線運(yùn)營(yíng)服務(wù)可能造成的影響，本文將就這一極端情況對(duì)行車(chē)組織方式的影響進(jìn)行深入分析。

1 中央ATS系統(tǒng)故障影響

中央ATS系統(tǒng)一旦崩潰，OCC（運(yùn)營(yíng)控制中心）大屏信號(hào)系統(tǒng)顯示區(qū)域軌道圖將灰顯，中央ATS系統(tǒng)工作站界面會(huì)立即彈出服務(wù)器狀態(tài)指示燈并顯示雙紅。此時(shí)，中央ATS系統(tǒng)無(wú)法顯示信號(hào)系統(tǒng)實(shí)時(shí)信息（如列車(chē)位置、設(shè)備狀態(tài)等），行車(chē)人員無(wú)法利用中央ATS系統(tǒng)繼續(xù)組織全線列車(chē)運(yùn)行。

在此情況下，車(chē)站LCW（Local Control Workstation，本地控制工作站）顯示不受影響，中央ATS系統(tǒng)設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)路（列車(chē)通過(guò)后可自動(dòng)解鎖的進(jìn)路）和Fleeting進(jìn)路（列車(chē)通過(guò)后進(jìn)路保持，進(jìn)路信號(hào)可在聯(lián)鎖條件控制下自動(dòng)重復(fù)開(kāi)放）等保持不變，車(chē)站ATS系統(tǒng)可正常監(jiān)控相應(yīng)區(qū)域列車(chē)運(yùn)行。

故障發(fā)生后，行車(chē)人員可選擇利用車(chē)站ATS系統(tǒng)或后備中央ATS系統(tǒng)進(jìn)行控制。

2 車(chē)站ATS系統(tǒng)控制

根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，在中央集中控制無(wú)法實(shí)現(xiàn)時(shí)，車(chē)站ATS系統(tǒng)可從中央ATS系統(tǒng)獲取相應(yīng)授權(quán)區(qū)域的控制權(quán)，采用車(chē)站分散控制方式組織相應(yīng)區(qū)域列車(chē)運(yùn)行。然而，由于中央ATS系統(tǒng)與車(chē)站ATS系統(tǒng)之間存在一定的功能差異，因此，行車(chē)指揮人員在利用車(chē)站ATS系統(tǒng)組織行車(chē)時(shí)，就需要根據(jù)這些差異思考相應(yīng)的應(yīng)急處置措施。

（1）列車(chē)定位：中央ATS系統(tǒng)癱瘓后，ATP（列車(chē)自動(dòng)保護(hù)）/ATO（列車(chē)自動(dòng)運(yùn)行）系統(tǒng)仍可實(shí)時(shí)接收列車(chē)精確位置信息并更新列車(chē)移動(dòng)授權(quán)。也就是說(shuō)，只要車(chē)-地通信正常，此時(shí)列車(chē)仍可在ATP下自動(dòng)運(yùn)行。然而，由于車(chē)站LCW只顯示軌道區(qū)段占用情況，因此，行車(chē)人員只能通過(guò)區(qū)段占用來(lái)確定列車(chē)當(dāng)前位置，無(wú)法通過(guò)LCW確定區(qū)段內(nèi)列車(chē)的實(shí)時(shí)精確位置。在此情況下，當(dāng)軌道區(qū)段故障或2列以上列車(chē)在同一/相鄰軌道區(qū)段運(yùn)行時(shí)，將無(wú)法在LCW人機(jī)界面上識(shí)別。在故障應(yīng)急處理時(shí)，行車(chē)指揮人員應(yīng)特別注意，以免危及行車(chē)安全。

（2）時(shí)刻表管理：車(chē)站ATS系統(tǒng)不具備時(shí)刻表功能，因此LCW無(wú)法顯示車(chē)次號(hào)。此時(shí)，行車(chē)人員只能依據(jù)列車(chē)當(dāng)前位置（由軌道區(qū)段占用體現(xiàn)），對(duì)照紙質(zhì)時(shí)刻表計(jì)算列車(chē)早晚點(diǎn)情況，以便按計(jì)劃組織列車(chē)運(yùn)行。此時(shí)，由于沒(méi)有時(shí)刻表功能，車(chē)站ATS系統(tǒng)無(wú)法按時(shí)刻表自動(dòng)觸發(fā)進(jìn)路，故行車(chē)人員須確認(rèn)已將大部分進(jìn)路設(shè)置為Fleeting進(jìn)路，并應(yīng)特別注意折返站及進(jìn)出車(chē)輛段和停車(chē)場(chǎng)的進(jìn)路。行車(chē)人員可選擇手動(dòng)排列這些進(jìn)路，也可利用ATB（自動(dòng)折返）、自動(dòng)進(jìn)出段等自動(dòng)進(jìn)路功能觸發(fā)這些進(jìn)路。

（3）運(yùn)行調(diào)整：車(chē)站ATS系統(tǒng)沒(méi)有列車(chē)自動(dòng)調(diào)整功能，不能自動(dòng)調(diào)節(jié)和控制行車(chē)間隔。在此情況下，ATP可保證列車(chē)運(yùn)行安全間隔，但行車(chē)人員須人工調(diào)節(jié)和控制列車(chē)追蹤間隔，以使全線列車(chē)按照既定計(jì)劃有序運(yùn)行。

（4）其他：車(chē)站ATS系統(tǒng)工作站無(wú)法顯示全線列車(chē)運(yùn)行情況，行車(chē)人員需加強(qiáng)聯(lián)系并人工統(tǒng)籌全線列車(chē)運(yùn)行。此外，車(chē)站ATS系統(tǒng)也沒(méi)有運(yùn)行圖功能，行車(chē)人員需人工統(tǒng)計(jì)列車(chē)到站、離站時(shí)間，并據(jù)此繪制實(shí)際運(yùn)行圖。

3 后備中央ATS系統(tǒng)控制

后備中央是深圳地鐵龍崗線ATS系統(tǒng)獨(dú)有的特色之一。除未采用雙套冗余配置外，后備中央ATS系統(tǒng)與中央ATS系統(tǒng)的配置大致相同。在系統(tǒng)功能全部具備后，如果中央ATS系統(tǒng)癱瘓，行車(chē)人員可啟用后備中央ATS系統(tǒng)，利用后備中央ATS系統(tǒng)線控工作站對(duì)全線列車(chē)運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)督和控制，實(shí)現(xiàn)與中央ATS系統(tǒng)一樣的功能。

后備中央ATS系統(tǒng)設(shè)置在車(chē)站，既可處于冷備狀態(tài)，也可保持開(kāi)啟狀態(tài)。當(dāng)保持開(kāi)啟狀態(tài)時(shí)，后備中央ATS系統(tǒng)不與中央ATS系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，而是從其他信號(hào)子系統(tǒng)接收全線列車(chē)運(yùn)行數(shù)據(jù)，但是，必須在獲取相應(yīng)授權(quán)區(qū)域和控制權(quán)后，才能向其他子系統(tǒng)發(fā)送控制命令等信息。因此，在中央ATS系統(tǒng)癱瘓時(shí)，如果后備系統(tǒng)處于冷備狀態(tài)，首先需要啟動(dòng)后備中央ATS系統(tǒng)服務(wù)器（數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器）和工作站，這一過(guò)程視具體情況約需要5～20 min。經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)優(yōu)化，后備中央ATS系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中可保持服務(wù)器和工作站開(kāi)啟，在緊急情況下，只需獲取相應(yīng)授權(quán)區(qū)域和控制權(quán)，即可監(jiān)控全線列車(chē)運(yùn)行。

在故障發(fā)生后至后備中央ATS系統(tǒng)接權(quán)期間，為避免影響行車(chē)組織和運(yùn)營(yíng)服務(wù)質(zhì)量，建議先采用車(chē)站ATS系統(tǒng)控制方式組織行車(chē)，待確認(rèn)后備中央ATS系統(tǒng)啟用后，根據(jù)實(shí)際情況適時(shí)轉(zhuǎn)為后備中央ATS系統(tǒng)控制，并按集中控制方式組織行車(chē)。

此外，根據(jù)系統(tǒng)特點(diǎn)，在行車(chē)組織過(guò)程中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

（1）中央ATS系統(tǒng)有多臺(tái)工作站（包括3臺(tái)行調(diào)工作站和1臺(tái)調(diào)度長(zhǎng)工作站），而后備中央ATS系統(tǒng)只有1臺(tái)工作站，行車(chē)組織方式應(yīng)據(jù)此做相應(yīng)調(diào)整。

（2）后備中央ATS系統(tǒng)不與中央ATS系統(tǒng)同步數(shù)據(jù)，無(wú)法獲取啟用前的部分系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)（如車(chē)次號(hào)、運(yùn)行調(diào)整信息等）。因此，后備中央ATS系統(tǒng)啟用后，行車(chē)人員應(yīng)及時(shí)根據(jù)時(shí)刻表為列車(chē)分配正確的車(chē)次號(hào)。

（3）后備中央ATS系統(tǒng)裝載的時(shí)刻表應(yīng)與中央ATS系統(tǒng)保持一致，以避免緊急情況下轉(zhuǎn)到后備中央ATS系統(tǒng)控制時(shí)無(wú)法立即使用正確時(shí)刻表的情況。因此，每次裝載新時(shí)刻表時(shí)應(yīng)注意更新后備中央ATS系統(tǒng)中的時(shí)刻表。

4 結(jié)語(yǔ)

凡事預(yù)則立，不預(yù)則廢。在地鐵實(shí)際運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，不一定能碰到所有的非常規(guī)情況，也無(wú)法預(yù)料到每一種可能要發(fā)生的事件。但是，如果預(yù)想到某一情況便積極地進(jìn)行分析，就能避免碰到類(lèi)似事件時(shí)出現(xiàn)手足無(wú)措的情況。

［1］ 張德明.CBTC制式下的ATS子系統(tǒng)研究［J］.鐵道通信信號(hào)，2009，45（12）：1.

［2］ 李紅建.地鐵信號(hào)系統(tǒng)中的自動(dòng)信號(hào)功能分析［J］.鐵道通信信號(hào)，2006，42（2）：21.

［3］ 吳汶麒.城市軌道交通信號(hào)與通信系統(tǒng)［M］.北京：中國(guó)鐵道出版社，1998.

Impact of Bombardier Central ATSSystem Paralysis on Traffic Organization

Dong Jun

Taking Shenzhen Metro Longgang Line as an example，the impact of Bombardier EBI Screen 2000 central ATS system paralysis on traffic organization is studied，the functional differences of the central ATSsystemand thestation ATSsystem are analyzed，some active measures are put forward.

metro；traffic organization；automatic train supervision；fault analysis

U 29-39

2012-04-23）