方振龍 李狀

摘 要：城市軌道交通OCC培訓系統(tǒng)由行車調(diào)度指揮仿真培訓系統(tǒng)、環(huán)境控制仿真培訓系統(tǒng)、電力調(diào)度指揮仿真培訓系統(tǒng)、虛擬列車及運行圖編輯系統(tǒng)、視頻監(jiān)控模擬系統(tǒng)和教師控制中心組成。該系統(tǒng)作為現(xiàn)代化城市軌道交通運營管理的培訓載體，不但增加了學員的操作技能，還降低了控制設備的維護量，節(jié)省了運營成本。

關鍵詞：城市軌道交通；OCC培訓系統(tǒng)；長春輕軌

中圖分類號：G640 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2017）16-0055-03

Abstract： The training system of urban rail transit OCC that consists of train dispatching and simulation training system of command， simulation training system of environmental control， the simulation training system of electric dispatching command， editing system of virtual training and operating chart， analog system of video screen monitoring and teacher control centers. As the training carrier of the modern traffic management of urban rail，the system not only strengthens the operational skills of the learners，also reduces the maintenance of controlling the equipment which saves the operating costs.

Keywords： urban rail transit； OCC training system； Changchun light rail

一、概述

城市軌道交通OCC培訓系統(tǒng)針對長春市軌道交通集團控制中心員工崗位培訓和入崗職工培訓而建立。系統(tǒng)采用長春輕軌4號線運營實際的OCC調(diào)度指揮系統(tǒng)，包括行車調(diào)度指揮仿真培訓系統(tǒng)、環(huán)境控制仿真培訓系統(tǒng)、電力調(diào)度指揮仿真培訓系統(tǒng)、虛擬列車及運行圖編輯系統(tǒng)、視頻監(jiān)控模擬系統(tǒng)等5個子系統(tǒng)，其中線路車站三維虛擬場景以長春輕軌4號線為原型，顯示線路特點及代表性車站。通過與其他培訓系統(tǒng)的拓展連接，可實現(xiàn)對城市軌道交通運營多個環(huán)節(jié)的聯(lián)合仿真培訓與演練。

二、系統(tǒng)功能設計

（一）系統(tǒng)配置

城市軌道交通OCC培訓系統(tǒng)由五個子系統(tǒng)和教師控制中心組成，系統(tǒng)配置如表1所示。

（二）系統(tǒng)技術參數(shù)

1. 行車調(diào)度指揮仿真培訓系統(tǒng)

行車調(diào)度指揮仿真培訓系統(tǒng)按照長春輕軌4號線線路，模擬全線16個車站的車站值班員系統(tǒng)和OCC中控系統(tǒng)，能夠模擬全線不少于50輛車的正線運營，并能設置各種故障，實現(xiàn)考核。該系統(tǒng)由ATS的人機接口及ATS系統(tǒng)、聯(lián)鎖、ATS、ATP、ATO等部分組成，用于對行車調(diào)度相關的信號、聯(lián)鎖、運行圖以及各種顯示操作功能的仿真實現(xiàn)，可用于對行車調(diào)度員進行培訓。

系統(tǒng)全線運行站點：長春站北廣場站-北亞泰大街站-偽皇宮站-東大橋站-東新路站-吉林大路站-公平路站-自由大路站-浦東路站-東南湖大路站-北海路站-衛(wèi)星路站-世榮路站-南三環(huán)站-南四環(huán)站-車場站。

具體參數(shù)如下：

◎站場及線路均與長春輕軌4號線路完全一致；

◎操作界面與長春輕軌4號線ATS終端工作站軟件界面完全一致；

◎能夠模擬界面中站場顯示、告警信息等顯示邏輯，顯示功能與實際線路完全一致，信號操作和站臺操作功能與長春輕軌4號線完全一致；

◎能夠模擬線路運行管理，操作邏輯與實際系統(tǒng)完全一致；

◎能夠模擬出入庫計劃管理、出入庫預告管理等功能；

◎能夠模擬系統(tǒng)的信息管理和維護功能，實現(xiàn)日志分析、歷史回放、調(diào)度留言、告警過濾、用戶管理和維護等功能；

◎能夠模擬查詢和打印日常運營報告、發(fā)車報告、列車駕駛員報告等；

◎能夠模擬在線計劃管理功能，模擬內(nèi)容包括下載基本計劃、下載當前計劃、創(chuàng)建管理和維護周計劃、打印計劃、有效性檢查等；

◎具備運行圖創(chuàng)建、編輯、保存和打印功能，虛擬列車按照編輯好的運行圖和設定的速度實現(xiàn)列車的模擬運行；

◎具備模擬輕軌列車正常運行、應急故障處理、行車調(diào)度、非正常情況下行車的相應操作與處理、OCC控制中心操作、車站值班作業(yè)等相關工作人員的協(xié)同培訓和考核；

◎能夠模擬各種站控系統(tǒng)的正常操作：聯(lián)鎖操作、軌道區(qū)段操作、岔道操作、車站操作等所有操作功能及告警處理等；

◎模擬對信號設備（信號機、道岔、軌道電路等）進行實時集中控制，實現(xiàn)完整的信號聯(lián)鎖模擬及操作功能，對運行列車直接指揮、管理；

◎明顯顯示列車在軌道上運行情況，如模擬列車按時刻表運行中過程的變化，列車加速、減速、暫停、折返有明顯效果，速度等數(shù)值可查詢與輸入、修改；

◎實現(xiàn)OCC、車站值班員相關的行車調(diào)度的仿真，根據(jù)運營圖模擬收發(fā)車、折返等功能；

◎針對正常的列車運行環(huán)境，進行常規(guī)標準化訓練。也可設置各種運營故障，如信號機、轉轍機、車輛故障等。

2. 環(huán)境控制仿真培訓系統(tǒng)

環(huán)境控制仿真培訓系統(tǒng)主要模擬長春輕軌4號線地下部分的3個車站：長春站北廣場站-北亞泰大街站-偽皇宮站的環(huán)境控制系統(tǒng)。模擬內(nèi)容包括：大系統(tǒng)、公共區(qū)、A端小系統(tǒng)、B端小系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、模式控制、系統(tǒng)狀態(tài)圖、控制方式切換等。

3. 電力調(diào)度指揮仿真培訓系統(tǒng)

電力調(diào)度指揮仿真培訓系統(tǒng)與長春輕軌4號線PSCADA電力調(diào)度系統(tǒng)界面和操作邏輯完全一致。模擬內(nèi)容包括：一次主接線圖、通訊系統(tǒng)圖、平面布置圖、告警顯示、用戶權限管理、數(shù)據(jù)歸檔和統(tǒng)計報表功能等。

4.虛擬列車及運行圖編輯系統(tǒng)。

（1）站場顯示。包括區(qū)段名稱、狀態(tài)；信號機名稱、狀態(tài)；道岔名稱、狀態(tài)。

（2）列車顯示。包括列車圖標顯示，列車當前行駛位置、方向、速度；多列車同時顯示；列車時刻表顯示。

（3）報警提示。包括信號機燈絲斷絲；超速報警；車輛通訊超時。

（4）站場操作。改變道岔位置（定操、反操、單鎖等）；站場對象的封閉鎖閉設置；指定進路的始端和終端；各種故障狀態(tài)的模擬，包括道岔：定位無表示、反位無表示、定反位無表示，信號：各燈位燈絲斷絲，區(qū)段：區(qū)段壓不死、無法出清。

（5）列車操作。手動增加列車、減少列車、列車加速、列車減速和改變列車方向。

（6）自動排列進路。根據(jù)列車運行圖，自動排列進路行車。

（7）聯(lián)鎖功能模擬。對信號機、道岔、軌道電路等信號設備進行實時集中控制；進路自動解鎖。

（8）列車自動維護。自動創(chuàng)建列車運行圖上指定的始發(fā)站區(qū)段。到發(fā)車時間后車輛速度逐漸增加進入速度邏輯運算；根據(jù)時刻表自動調(diào)整車輛位置。

（9）列車限速防護。每個區(qū)段可設置車輛上限速度，在該區(qū)段行駛列車不能超過限速值；采用移動/固定閉塞模式，判斷前方區(qū)段的占用情況采取制動。

（10）列車自動行駛?？筛鶕?jù)排好的進路，列車自動行駛；行駛過程中可根據(jù)前方的安全距離，車輛自動加減速；根據(jù)列車運行圖，車輛到達某站時根據(jù)列車時刻表規(guī)定的?？繒r間與位置?？?，根據(jù)出發(fā)時間自動行車。

（11）由編圖人員輸入基本數(shù)據(jù)。包括各區(qū)間運行時間、車站停站時間、運行間隔、起始和終到站、時間段、可用列車數(shù)、列車折返要求等信息，系統(tǒng)生成列車時刻表/運行圖。

（12）自動編制基本運行圖/時刻表。創(chuàng)建一個空的計劃，通過添加列車、修改、平移和拷貝等功能自動生成所需的運行圖；可根據(jù)已有的基本計劃模板創(chuàng)建一個新的計劃，通過修改，平移功能快速生成所需的基本計劃。時刻表編制完成后，按不同種類，存入數(shù)據(jù)庫內(nèi)，以備調(diào)度員隨時調(diào)用。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫提供儲存255個以上基本計劃的容量。

（13）運行圖/時刻表的修改與刪除。時刻表由人工修改數(shù)據(jù)（包括各區(qū)間運行時間、車站停站時間、運行間隔、起始和終到站、時間段、可用列車數(shù)、列車折返要求等信息）；通過人工修改時刻表，可進行運行圖的調(diào)整；也可以在運行圖界面，通過鼠標拖拽運行線，來進行運行圖調(diào)整。

（14）自動會讓處理。在編制運行圖的過程中能自動進行沖突檢查，并給出明確的提示及建議優(yōu)化的沖突解決方案，避免運行圖線段交叉。

（15）實際運行圖/時刻表。為ATS子系統(tǒng)根據(jù)列車運行的實際情況自動生成，與計劃以不同的底色和線條同時顯示在運行圖界面上。

5. 視頻監(jiān)控模擬系統(tǒng)

調(diào)度員可以切換監(jiān)視器所顯示的內(nèi)容，調(diào)節(jié)監(jiān)視器所顯示場景的水平視角。通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)，熟悉視頻監(jiān)控原理和各種常規(guī)、非常規(guī)操作。

6. 教師控制中心

教師控制中心主要用于教師主導的教學，是整個系統(tǒng)中為教師設置的操作終端。功能包括：

◎查看和控制學員使用狀態(tài)、手動設置各類應急故障和模擬事故，設置和維護各類基礎數(shù)據(jù)，管理學員成績等；

◎系統(tǒng)設有教學、培訓、考核三大模塊，對學員綜合能力進行評價，為最終的考核提供依據(jù)；

◎具有對故障/突發(fā)事件的添加、編輯、刪除功能，同時還能對故障進行設置、撤消、排除和處理；

◎能對故障或突發(fā)事件進行分類管理、實時設置與撤銷；

◎具有多種故障/突發(fā)事件觸發(fā)條件，如故障/突發(fā)事件的時間條件、地點條件等，同時具備完善的故障信息顯示等。

三、系統(tǒng)實證分析

（一）長春市輕軌指揮中心基本情況

長春市輕軌指揮中心是運營系統(tǒng)總控制中心，負責運營相關各部門的調(diào)度指揮工作，組成人員主要有行車調(diào)度員、電力調(diào)度員、客運調(diào)度員、安全調(diào)度員，上設值班主任，由總調(diào)度室主任進行管理組織。

長春市輕軌指揮中心設備布置（如圖1所示），由上到下分別為：大屏，1號調(diào)度臺，2號調(diào)度臺。大屏，負責對電力調(diào)度SCADA、行車調(diào)度配線圖、CTC線路信號顯示和服務調(diào)度CCTV監(jiān)控系統(tǒng)的屏幕顯示，以求工作便利。

1號調(diào)度臺，分為27個顯示器和與之配備的操作麥克、電話、鼠標和鍵盤，按照工作職能將其分為3大類：第一，電力調(diào)度，其中3號線2個顯示器，4號線5個顯示器，分別顯示長春輕軌3號線和4號線的SCADA監(jiān)控系統(tǒng)。SCADA系統(tǒng)對長春輕軌全線供電變電所與供電區(qū)間起到了監(jiān)控的作用，電力調(diào)度員可通過該系統(tǒng)，監(jiān)視3號線日常供電情況，在發(fā)生供電故障的情況下，可以及時發(fā)現(xiàn)問題并作出相應操控，使供電故障問題得以解決。第二，行車調(diào)度，其中3號線5個顯示器顯示CTC系統(tǒng)、運行圖、行車調(diào)度對講臺，4號線6個顯示器顯示ATS系統(tǒng)、運行圖、行車調(diào)度對講臺。3號線的信號系統(tǒng)為CTC監(jiān)控系統(tǒng)，在其界面上顯示為3號線的信號與列車的實時監(jiān)視畫面，行車調(diào)度員可通過CTC系統(tǒng)，監(jiān)視列車運行情況，并參照運行圖，通過調(diào)度對講臺與列車進行聯(lián)系，調(diào)整列車運行。4號線的信號系統(tǒng)為ATS監(jiān)控系統(tǒng)，在其界面上顯示為長春輕軌4號線的信號與列車的實時監(jiān)視畫面，行車調(diào)度員可通過該系統(tǒng)，監(jiān)視列車運行情況，并參照運行圖，通過調(diào)度對講臺與列車進行聯(lián)系，調(diào)整列車運行。第三，客運調(diào)度，其中5個顯示器顯示CCTV通信系統(tǒng)、BAS監(jiān)視系統(tǒng)。CCTV通信系統(tǒng)是長春輕軌線路上相關攝像廣播設備的監(jiān)控系統(tǒng)，客運調(diào)度可以通過該系統(tǒng)對線路上的實時情況進行監(jiān)控，以保證線路安全和運營穩(wěn)定；BAS系統(tǒng)的主要監(jiān)控范圍為長春輕軌4號線地下站及地下區(qū)間，平日為正常的通風排風控制，當發(fā)生緊急情況（如火災）時，客運調(diào)度對BAS系統(tǒng)進行監(jiān)視，消除隱患。

2號調(diào)度臺，分為安全調(diào)度工作臺和計劃員工作臺，另設兩臺打印機分別對長春輕軌3、4號線運行圖進行打印用于存檔備份；在控制中心對信號系統(tǒng)與通訊系統(tǒng)分別設置了UPS電源設備，當控制中心停電或供電發(fā)生故障等情況下，保證調(diào)度室的正常工作需求。

（二）崗位培訓實證

為加強各崗位專業(yè)技能知識，熟練掌握調(diào)度操作系統(tǒng)，提高各崗位業(yè)務水平，增強實際操作技能，對行車調(diào)度、電力調(diào)度、客運調(diào)度等崗位進行培訓。

參考各崗位的年度培訓課時、培訓目標，結合實際，按不同崗位分批分階段地制定年度培訓計劃。按照年度培訓計劃組織開展培訓。依照培訓內(nèi)容，由相關專業(yè)人員授課，培訓方式為講授專業(yè)知識與實際操作：講授專業(yè)知識環(huán)節(jié)中，主講人將專業(yè)知識教材做成通俗易懂的PPT演示文稿，對各崗位進行培訓，過程中穿插答疑環(huán)節(jié)、小組討論環(huán)節(jié)。實際操作環(huán)節(jié)中，主講人會考慮操作設備的空間局限性，分組進行，保證每位人員均參與到實際操作當中。每次培訓之后，對發(fā)生事故、救援的行車案例由值班主任帶領進行分組討論，分析事故處理方法，以便更好地組織非正常情況下的行車指揮。將知識培訓的重點內(nèi)容以編輯出題的方式，加入考核題庫中。以考核的方式查找出專業(yè)知識薄弱的內(nèi)容，進行重新培訓以便加深印象。

四、結束語

城市軌道交通OCC培訓系統(tǒng)作為現(xiàn)代化城市軌道交通運營管理的培訓載體，對在崗人員和入職人員培訓起到了關鍵性作用，一方面可增加學員的操作技能，另一方面也可以降低控制設備的維護量，節(jié)省運營成本。目前，該系統(tǒng)應用于長春市軌道交通的運營中，如將該系統(tǒng)融合更多城市軌道交通的典型線路，可擴展到更多城市軌道交通控制中心的管理中。

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