王洪濤 姚毓盛

摘 要：大連地鐵二號(hào)線列車自動(dòng)監(jiān)控（ATS）子系統(tǒng)由浙江眾合科技股份有限公司提供，主要用來監(jiān)視和控制地鐵正線上列車的運(yùn)行。本文介紹了大連地鐵二號(hào)線ATS子系統(tǒng)的架構(gòu)和功能特點(diǎn)，并結(jié)合實(shí)際案例對(duì)ATS系統(tǒng)故障產(chǎn)生的原因與處理辦法進(jìn)行分析和研究，同時(shí)提出維護(hù)建議。

關(guān)鍵詞：地鐵信號(hào);ATS系統(tǒng);故障分析;大連地鐵

1 ATS系統(tǒng)架構(gòu)

大連地鐵二號(hào)線ATS系統(tǒng)主要基于Linux平臺(tái)，所有工作站和服務(wù)器都采用英特爾架構(gòu)處理器。ATS系統(tǒng)主要由中心設(shè)備、站下設(shè)備、后備設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、輔助設(shè)備及應(yīng)用軟件組成。

（1）中心設(shè)備。1）主機(jī)服務(wù)器：主備兩臺(tái)，負(fù)責(zé)全線的ATS系統(tǒng)功能。主要完成列車追蹤、自動(dòng)調(diào)度、自動(dòng)進(jìn)路、自動(dòng)列車調(diào)整和控制請(qǐng)求確認(rèn)等。主機(jī)服務(wù)器還通過時(shí)鐘系統(tǒng)接口保持與GPS時(shí)間的同步。2）通信服務(wù)器：主備兩臺(tái)，運(yùn)行與其它基于通信的列車控制（CBTC）子系統(tǒng)以及外部系統(tǒng)通信的軟件，它通過接口服務(wù)器與外部系統(tǒng)進(jìn)行通信。通信服務(wù)器處理所有從其它CBTC子系統(tǒng)以及外部系統(tǒng)接收的數(shù)據(jù)，并向其它CBTC子系統(tǒng)以及外部系統(tǒng)發(fā)送其所需的數(shù)據(jù)。3）接口服務(wù)器：接口服務(wù)器提供與外部系統(tǒng)間的接口和協(xié)議轉(zhuǎn)換。外部接口可以通過串口或者以太網(wǎng)來連接。接口服務(wù)器應(yīng)用軟件處理ATS和外部接口之間的協(xié)議。ATS會(huì)發(fā)送必需的信息給接口服務(wù)器，接口服務(wù)器將轉(zhuǎn)發(fā)相應(yīng)格式的信息給外部子系統(tǒng)。4）數(shù)據(jù)庫服務(wù)器：持續(xù)存儲(chǔ)接收到的事件、ATS用戶控制請(qǐng)求、ATS自動(dòng)控制請(qǐng)求和報(bào)警等，并為用戶生成包含所有這些數(shù)據(jù)的報(bào)告。5）調(diào)度長(zhǎng)及調(diào)度工作站：用于監(jiān)視和控制列車運(yùn)行，擁有全線的權(quán)限。調(diào)度員可以根據(jù)他的權(quán)限來選擇或者取消授權(quán)的控制區(qū)域。6）系統(tǒng)管理員工作站：用于監(jiān)控和維護(hù)ATS系統(tǒng)，分發(fā)和更新ATS軟件，ATS用戶賬號(hào)管理，監(jiān)視軟件進(jìn)程等。7）時(shí)刻表編輯工作站：用于編輯和生成基本列車時(shí)刻表。

（2）站下設(shè)備。設(shè)備集中站配備ATS工作站和LCW工作站。集中站的ATS工作站顯示本聯(lián)鎖區(qū)和相鄰車站當(dāng)前狀態(tài)，而LCW僅顯示本聯(lián)鎖區(qū)域狀態(tài)。用戶可以使用ATS或LCW工作站進(jìn)行本聯(lián)鎖區(qū)的控制。非集中站僅配備ATS工作站。非集中站的ATS工作站顯示本站及相鄰站當(dāng)前狀態(tài)，不可進(jìn)行控制操作。

（3）后備設(shè)備。后備設(shè)備包括主機(jī)服務(wù)器、通信服務(wù)器、接口服務(wù)器各一臺(tái)。在中央ATS服務(wù)器不可用時(shí)，這些服務(wù)器為中央ATS服務(wù)器提供第三級(jí)備份服務(wù)。大連地鐵二號(hào)線將后備服務(wù)器放置于辛寨子站。

（4）網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括交換機(jī)、光纜等。ATS子系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與每個(gè)遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)通信。

（5）輔助設(shè)備。輔助設(shè)備包括打印機(jī)、繪圖儀等，用于運(yùn)行圖和數(shù)據(jù)報(bào)表的打印。

2 ATS系統(tǒng)功能

ATS系統(tǒng)可以無需操作人員的參與，自動(dòng)地根據(jù)時(shí)刻表添加列車，顯示和確認(rèn)列車的位置、運(yùn)行狀態(tài)等信息，實(shí)時(shí)監(jiān)督每輛列車的運(yùn)行，并在列車按計(jì)劃結(jié)束運(yùn)營(yíng)后將其移除。當(dāng)列車處于自動(dòng)模式運(yùn)行中，ATS通過調(diào)整運(yùn)行等級(jí)和站停時(shí)間來使列車遵循時(shí)刻表、保持運(yùn)行間隔。除此之外，它還提供自動(dòng)控制下的人工干預(yù)，包括：設(shè)置或取消扣車、建立或解除限速等。

（1）列車追蹤。列車追蹤功能通過對(duì)報(bào)告上來的列車位置、調(diào)度員的操作請(qǐng)求及列車調(diào)整請(qǐng)求進(jìn)行不間斷的監(jiān)控來完成列車的創(chuàng)建、移動(dòng)及刪除操作。在這一過程中，系統(tǒng)使用追蹤號(hào)（TID）和車體號(hào)（PVID）來對(duì)列車的位置進(jìn)行追蹤和管理。

（2）進(jìn)路操作。每一輛列車都被賦予了目的編號(hào)（DID），DID決定了列車運(yùn)行的目的地、為到達(dá)指定目的地而要開放的進(jìn)路、在到達(dá)目的地之前要?？磕男┸囌?。在自動(dòng)模式下，VR用列車時(shí)刻表中的列車目的地號(hào)來自動(dòng)排列列車進(jìn)路。在人工模式下，ATS用戶也可以人工請(qǐng)求進(jìn)路。

（3）自動(dòng)列車調(diào)整。ATS系統(tǒng)支持三種正線列車運(yùn)行系統(tǒng)。兩種是自動(dòng)模式，一種是人工模式。VR負(fù)責(zé)自動(dòng)運(yùn)行模式。

1）時(shí)刻表調(diào)整能夠自動(dòng)控制列車運(yùn)行，將列車與時(shí)刻表之間的偏差降至最低。2）運(yùn)行間隔調(diào)整能自動(dòng)管理列車運(yùn)行，平衡正線上列車到達(dá)各個(gè)車站的時(shí)間間隔。3）無調(diào)整模式能取消正線和轉(zhuǎn)換區(qū)所有的列車調(diào)整功能。列車調(diào)度員處理所有列車的進(jìn)路和停站控制。

（4）列車運(yùn)行圖。ATS系統(tǒng)通過列車運(yùn)行圖來直觀地展示所有列車的計(jì)劃和實(shí)際運(yùn)行情況。列車每到達(dá)一個(gè)站點(diǎn)，運(yùn)行圖自動(dòng)更新。

3 ATS典型故障分析

（1）系統(tǒng)時(shí)鐘不同步導(dǎo)致發(fā)車指示器沒有顯示。1）故障現(xiàn)象。全線所有車站均出現(xiàn)在列車到站后，發(fā)車指示器沒有顯示的情況。2）故障分析。登錄主機(jī)服務(wù)器，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)時(shí)鐘與GPS時(shí)鐘相比偏快。確定故障原因?yàn)橹鳈C(jī)服務(wù)器系統(tǒng)時(shí)間與GPS時(shí)鐘源未同步造成。3）故障處理。關(guān)閉主機(jī)服務(wù)器的NTP服務(wù)，手動(dòng)將系統(tǒng)時(shí)間與GPS時(shí)鐘源進(jìn)行同步后再重新開啟NTP服務(wù)。發(fā)車指示器顯示逐步恢復(fù)正常。4）維護(hù)建議。定期檢查系統(tǒng)時(shí)鐘同步狀態(tài)。設(shè)置腳本每日凌晨檢查NTP服務(wù)工作狀態(tài)，若服務(wù)未啟動(dòng)，則自動(dòng)重啟NTP服務(wù)。

（2）工作站硬件問題導(dǎo)致站場(chǎng)圖顯示異常。1）故障現(xiàn)象。某車站ATS工作站站場(chǎng)圖不顯示車次窗。2）故障分析。查看/var/log/目錄下的messages日志，確認(rèn)為工作站硬件故障導(dǎo)致站場(chǎng)圖顯示異常。3）故障處理。夜間清點(diǎn)后為該站更換了新的ATS工作站，刷寫軟件包、配置包后站場(chǎng)圖顯示恢復(fù)正常。對(duì)舊工作站拆卸后看到主機(jī)箱內(nèi)部灰塵較多，清潔維護(hù)后再測(cè)試該工作站，性能已恢復(fù)為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。4）維護(hù)建議。根據(jù)使用環(huán)境情況，定期對(duì)服務(wù)器和工作站進(jìn)行清潔保養(yǎng)，避免散熱不暢和靜電累積造成的性能下降。

4 小結(jié)

ATS子系統(tǒng)是地鐵信號(hào)系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，它的可靠與否直接影響到地鐵運(yùn)營(yíng)的效率。大連地鐵二號(hào)線自2015年開通以來，ATS系統(tǒng)整體運(yùn)行已趨于穩(wěn)定。本文通過對(duì)ATS子系統(tǒng)的介紹和典型故障分析，為進(jìn)一步提升系統(tǒng)維護(hù)水平，保障系統(tǒng)運(yùn)行安全提供了參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]浙江眾合科技股份有限公司.ATS子系統(tǒng)技術(shù)規(guī)格書[S].浙江：浙江眾合科技股份有限公司.

作者簡(jiǎn)介：王洪濤（1991-），男，遼寧大連人，助理工程師，現(xiàn)從事信號(hào)設(shè)備維護(hù)與管理工作。