李鵬

（上海軌道交通設(shè)備發(fā)展有限公司，上海 200245）

1 引言

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，城市鐵路全自動運行系統(tǒng)已經(jīng)基本完善，并且其能夠充分保障我國城市軌道交通運行效率的提升。全自動運行系統(tǒng)是我國未來城市交通行業(yè)發(fā)展的主要趨勢，對于全自動運行系統(tǒng)的配套系統(tǒng)，我國城市軌道交通領(lǐng)域?qū)τ谲囕v調(diào)度系統(tǒng)的應(yīng)用和研究還處于起步的階段[1]。

2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

2.1 系統(tǒng)硬件

城市軌道交通控制中心的硬件設(shè)備采用主備冗余的方式進行部署，前端處理器、ATS 網(wǎng)關(guān)、車輛網(wǎng)關(guān)、交換機、實時服務(wù)器、歷史服務(wù)器、調(diào)度工作站以及磁盤列陣共同組成了硬件系統(tǒng)。其中，前端處理器主要負責(zé)與車載 CCTV、PIS、PA 通信，對車輛的通信系統(tǒng)進行監(jiān)控。ATS 網(wǎng)關(guān)主要負責(zé)與車輛的DSU、CI、ZC、VOBC 進行通信，是車輛獲取信號的系統(tǒng)，能夠?qū)囕v運行的情況進行實時監(jiān)控，同時，將獲取的信息及時地傳遞給實時服務(wù)器，實時服務(wù)器在接收到信號的時候?qū)?shù)據(jù)信息進行處理。車輛網(wǎng)關(guān)主要負責(zé)與車輛控制系統(tǒng)進行通信，及時獲取車輛的信息，將這些信息傳遞給實時服務(wù)器。交換機是車輛用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠布O(shè)備。實施服務(wù)器負責(zé)完成實時數(shù)據(jù)處理，將數(shù)據(jù)發(fā)送給調(diào)度工作站顯示并接受調(diào)度工作站下發(fā)的指令。歷史服務(wù)器負責(zé)讀取以及保存歷史數(shù)據(jù)。系統(tǒng)硬件中調(diào)度工作站則負責(zé)完成人機的交互，從實時服務(wù)器以及歷史服務(wù)器中獲取數(shù)據(jù)，對車輛的運行狀態(tài)以及歷史狀態(tài)的查詢進行監(jiān)控。磁盤列陣負責(zé)對歷史數(shù)據(jù)進行儲存。

2.2 系統(tǒng)軟件

車輛調(diào)度系統(tǒng)軟件分為人機顯示層、數(shù)據(jù)處理層以及數(shù)據(jù)接口層。人機顯示層在調(diào)度工作站上顯示，保障車輛運行的監(jiān)控操作得以保障；數(shù)據(jù)處理層主要針對實時數(shù)據(jù)以及事件進行管理，歷史服務(wù)器以及實時服務(wù)器共同構(gòu)成了數(shù)據(jù)處理層，通過對數(shù)據(jù)的處理能夠充分保障車輛調(diào)度系統(tǒng)的正常運行；數(shù)據(jù)接口層由 ATS 網(wǎng)關(guān)、車輛網(wǎng)關(guān)以及前置處理器構(gòu)成，主要用于采集數(shù)據(jù)和轉(zhuǎn)換協(xié)議，保障各個專業(yè)之間的信息隔離能夠同時完成[2]。

2.3 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)

現(xiàn)場層、局域?qū)右约肮歉蓪庸餐M成了系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。其中，現(xiàn)場層主要由車輛內(nèi)部的 MVB 傳輸網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成；歷史服務(wù)器和實時服務(wù)器與調(diào)度工作站之間的通信構(gòu)成了局域?qū)拥臄?shù)據(jù)通信；骨干層主要針對車輛數(shù)據(jù)的傳輸，現(xiàn)階段，我國城市軌道交通車輛調(diào)度系統(tǒng)中骨干層采用的網(wǎng)絡(luò)大多為千兆光纖網(wǎng)絡(luò)，傳輸速度較快。

3 功能及人機界面設(shè)計

3.1 站場信息

站場信息主要是指通過車輛調(diào)度系統(tǒng)的人機界面對站場信息進行實時監(jiān)控，為調(diào)度員實時了解站場情況提供了極大的便利。其主要監(jiān)控信號機、站臺設(shè)備以及供電信息等，是功能及人際界面設(shè)計的重要內(nèi)容之一。

3.2 車輛運行信息

在人工駕駛運行模式之下，車輛的運行信息通常都是司機的日常工作內(nèi)容。伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，可以在控制中心進行全自動運行情況的監(jiān)視，這就要求調(diào)度人員對車輛的運行信息有更加清晰的掌控，能夠及時地處理各種故障，為車輛運行的安全性以及可靠性提供充分的保障。運行狀態(tài)、遠程旁路、車輛狀態(tài)、通信狀態(tài)以及火災(zāi)、空調(diào)、走行部狀態(tài)是其主要的監(jiān)控內(nèi)容。

對運行狀態(tài)進行細分主要包括牽引、制動、司機室、制動缸壓力、牽引逆變器、列成前進方向、乘客緊急呼叫、空壓機、停放制動、蓋板、輔助逆變器、緊急手柄、充電機、車門、常用制動、受流器以及火警信息等。

遠程旁路主要包括牽引制度旁路、ATP 切除、安全回路旁路、緊急制動、脫軌及障礙物檢測旁路以及門使能旁路等。

車輛狀態(tài)主要包括輔助設(shè)備狀態(tài)、牽引狀態(tài)、旁路狀態(tài)以及制動狀態(tài)。

通信狀態(tài)主要包括車輛在運行過程中 TCMS 要實時監(jiān)控車輛與其他系統(tǒng)的狀態(tài)信息，為車輛的安全、高效以及實時運行做出保障。

火災(zāi)、空調(diào)、走行部狀態(tài)則是指在車輛運行的過程中可能會產(chǎn)生一些誤報故障，如火災(zāi)報警，會對車輛的正常運行造成嚴重的影響，因此，為了更加有效地處理這種火災(zāi)報警信息，需要在車輛調(diào)度工作站中設(shè)置火災(zāi)復(fù)位以及火災(zāi)確認的功能。當(dāng)車輛運行過程中出現(xiàn)火災(zāi)報警信息之后，相應(yīng)的攝像機會自動啟動，繼而通過人力或者是攝像頭來校驗車輛是否真的出現(xiàn)了火災(zāi)。信息有誤的情況下可以進行遠程火災(zāi)復(fù)位，復(fù)位后的車輛就能夠恢復(fù)正常的運行；若火災(zāi)報警信息是真的，那么就會向車輛發(fā)送火災(zāi)確認指令，車輛自動進入火災(zāi)模式運行[3]。

3.3 車載信號人機界面

在人工駕駛模式下，通常都是由司機在司機室對 MINI 畫面進行監(jiān)控來實現(xiàn)車載信號人機界面的監(jiān)控。但現(xiàn)階段，在車輛使用全自動運行系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，由車輛調(diào)度工作站來完成該部分功能，用更加現(xiàn)代化的遠程監(jiān)控方式對車輛的運行狀態(tài)進行管理。有關(guān)工作人員能夠更加主動地選擇車組的型號來完成對不同車輛的管理。其中，監(jiān)視的主要內(nèi)容有駕駛模式、罰站信息、報警文本、疏散、火災(zāi)、車輛速度、下一站信息、當(dāng)前運行等級等。

3.4 車輛遠程控制

一般情況下，車輛遠程控制能夠更加有效地組織車輛正常運行，保障自動化調(diào)度管理得以真正實現(xiàn)。若車輛遇見異常情況，全自動系統(tǒng)能夠?qū)Ω鞣N緊急情況進行及時、高效的處理，以提高事故處理效率，為城市軌道交通車輛的安全、高效、快速運行做出保障。

3.5 車輛喚醒

為了充分保障車輛運行的安全性以及高效性，杜絕車輛帶有問題工作，城市軌道交通全自動運行系統(tǒng)的車輛在開展工作之前都會對車輛的靜態(tài)狀態(tài)以及動態(tài)狀態(tài)進行測試，測試合格之后才可以開展正常的工作。在車輛調(diào)度系統(tǒng)的操作界面中能夠?qū)囕v的喚醒情況進行實時的了解，若出現(xiàn)喚醒失敗的情況會及時地進行報警，將車輛的故障狀態(tài)發(fā)送給相關(guān)工作人員，相關(guān)工作人員再針對車輛的具體情況進行及時維修[4]。

4 結(jié)語

總而言之，車輛調(diào)度系統(tǒng)的應(yīng)用能夠真正實現(xiàn)我國城市軌道交通的全自動運行，并且為全自動運行提供充分的保障，調(diào)度人員能夠借助車輛調(diào)度系統(tǒng)實現(xiàn)對車輛的遠程控制，促使城市軌道交通調(diào)度控制智能化水平得以提升。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，全自動運行系統(tǒng)的應(yīng)用已經(jīng)成為一種發(fā)展趨勢，車輛調(diào)度系統(tǒng)作為全自動運行系統(tǒng)中的重要部分，需要大力推動車輛調(diào)度系統(tǒng)在城市軌道交通中的應(yīng)用，為車輛運行的安全性以及穩(wěn)定性做出充分保障，打下堅實基礎(chǔ)，為我國城市軌道交通行業(yè)的發(fā)展提供便利。