李繼斌、謝勝茂

（浙江眾合科技股份有限公司，浙江 杭州310005）

1 問(wèn)題描述

深圳三號(hào)線信號(hào)系統(tǒng)調(diào)試階段，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)在ATO駕駛模式情況下，車(chē)站屏蔽門(mén)/安全門(mén)與列車(chē)開(kāi)門(mén)時(shí)間同步。但在ATP 駕駛模式情況下，車(chē)站屏蔽門(mén)/安全門(mén)開(kāi)門(mén)時(shí)間仍然延時(shí)于信號(hào)系統(tǒng)控制的列車(chē)開(kāi)門(mén)時(shí)間約為2s。

2 問(wèn)題分析

下文依據(jù)ATO 和ATP 兩種駕駛模式不同分別討論。

2.1 ATO 模式下分析

2.1.1 ATO 模式下屏蔽門(mén)開(kāi)門(mén)邏輯

在ATO 駕駛模式下，車(chē)站屏蔽門(mén)/安全門(mén)的開(kāi)門(mén)命令由信號(hào)系統(tǒng)控制。當(dāng)列車(chē)在進(jìn)入站臺(tái)正確?？吭谕＼?chē)窗區(qū)域，車(chē)載VATP(車(chē)載列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng))檢測(cè)到列車(chē)零速建立，牽引使能切除，停車(chē)制動(dòng)施加的信號(hào)后，發(fā)出屏蔽門(mén)和列車(chē)車(chē)門(mén)的門(mén)使能命令。屏蔽門(mén)開(kāi)門(mén)使能命令經(jīng)過(guò)軌旁RATP(軌旁列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng))，EBILOCK(軌旁聯(lián)鎖控制系統(tǒng))和目標(biāo)控制器的開(kāi)門(mén)條件檢查，將屏蔽門(mén)開(kāi)門(mén)使能至軌旁門(mén)控柜。此外，軌旁RATP 建立站臺(tái)鎖閉命令，防護(hù)站臺(tái)區(qū)域。RATO（軌旁列車(chē)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)）在接收到站臺(tái)鎖閉確認(rèn)信號(hào)后，發(fā)出屏蔽門(mén)開(kāi)門(mén)命令至軌旁門(mén)控柜，門(mén)控柜執(zhí)行屏蔽門(mén)開(kāi)門(mén)指令。ATO 駕駛模式下屏蔽門(mén)開(kāi)門(mén)命令具體的傳輸示意圖，如圖1 所示（未考慮屏蔽門(mén)側(cè)的動(dòng)作情況）。

圖1 ATO 模式下打開(kāi)屏蔽門(mén)流程圖

下面詳細(xì)論述ATO 模式下各個(gè)模塊之間屏蔽門(mén)開(kāi)門(mén)命令傳輸?shù)臅r(shí)間。

T1=VATP 發(fā)出門(mén)使能至軌旁RATP 的時(shí)間

T2=RATP 發(fā)出門(mén)使能至軌旁EBILOCK 的時(shí)間

T3=EBILOCK 發(fā)出門(mén)使能至目標(biāo)控制器柜的時(shí)間

T4=目標(biāo)控制器發(fā)送門(mén)使能至門(mén)控柜開(kāi)門(mén)電路的時(shí)間

T5=門(mén)控柜開(kāi)門(mén)電路發(fā)出開(kāi)門(mén)命令至屏蔽門(mén)開(kāi)門(mén)的時(shí)間

T7=RATO 發(fā)出開(kāi)門(mén)命令至VATO(車(chē)載列車(chē)自動(dòng)駕駛系統(tǒng))的時(shí)間

T8=RATO 發(fā)出開(kāi)門(mén)命令至門(mén)控柜PLC 的時(shí)間

T9=RATP 發(fā)送站臺(tái)鎖閉信號(hào)至RATO 的時(shí)間

T9’=RATP 發(fā)送站臺(tái)鎖閉信號(hào)至VATO 的時(shí)間

在ATO 模式下，當(dāng)為自動(dòng)駕駛模式時(shí)，屏蔽門(mén)開(kāi)門(mén)時(shí)間T(PA)(自動(dòng)駕駛模式下屏蔽門(mén)打開(kāi)時(shí)間)為

2.1.2 ATO 模式下車(chē)門(mén)開(kāi)門(mén)邏輯

在ATO 駕駛模式下，VATP 發(fā)出的車(chē)門(mén)使能命令直接傳輸至車(chē)輛開(kāi)門(mén)電路。待VATO 接收到RATO發(fā)送的車(chē)門(mén)開(kāi)門(mén)命令后，VATO 再發(fā)出開(kāi)門(mén)命令至車(chē)門(mén)開(kāi)門(mén)電路，由車(chē)門(mén)執(zhí)行開(kāi)門(mén)指令。ATO 駕駛模式下具體的車(chē)門(mén)開(kāi)門(mén)示意圖，如圖2 所示。

圖2 ATO 模式下打開(kāi)車(chē)門(mén)流程圖

下面詳細(xì)論述ATO 模式下車(chē)門(mén)開(kāi)門(mén)各個(gè)模塊之間開(kāi)門(mén)命令的傳輸時(shí)間。

T7=RATO 發(fā)出開(kāi)門(mén)命令至VATO 的時(shí)間

T9’=RATP 發(fā)送站臺(tái)鎖閉信號(hào)至VATO 的時(shí)間

T10=VATO 收到RATO 的開(kāi)門(mén)命令后發(fā)出開(kāi)門(mén)命令至開(kāi)門(mén)電路的時(shí)間

T11=車(chē)輛開(kāi)門(mén)電路開(kāi)門(mén)的時(shí)間

T12=VATP 發(fā)出門(mén)使能命令至開(kāi)門(mén)電路的時(shí)間

故在ATO 開(kāi)門(mén)模式情況下車(chē)門(mén)開(kāi)門(mén)時(shí)間T(VO)為

因?yàn)锳TO 模式下，屏蔽門(mén)和車(chē)門(mén)的開(kāi)門(mén)命令是由RATO 發(fā)出的，信號(hào)方在RAT 有2s 發(fā)送開(kāi)門(mén)命令給車(chē)輛開(kāi)門(mén)電路的條件，所以就有

2.2 ATP 模式下分析

2.2.1 ATP 模式下屏蔽門(mén)開(kāi)門(mén)邏輯

ATP 模式下，屏蔽門(mén)的開(kāi)門(mén)命令來(lái)源與ATO 模式下的開(kāi)門(mén)命令來(lái)源不同。ATP 模式下，屏蔽門(mén)的開(kāi)門(mén)命令來(lái)源是車(chē)載VATO，車(chē)載VATO 依據(jù)采集司機(jī)按壓車(chē)門(mén)開(kāi)門(mén)按鈕的動(dòng)作，發(fā)出屏蔽門(mén)開(kāi)門(mén)命令。

ATP 模式和ATO 模式下，屏蔽門(mén)的開(kāi)門(mén)使能命令傳輸路徑完全一致。

ATP 模式下的屏蔽門(mén)開(kāi)門(mén)命令傳輸?shù)木唧w示意圖，如圖3 所示（未考慮屏蔽門(mén)側(cè)的動(dòng)作情況）。

圖3 ATP 模式下打開(kāi)屏蔽門(mén)流程圖

下面詳細(xì)論述在ATP 模式下的各個(gè)模塊之間傳輸屏蔽門(mén)開(kāi)門(mén)命令的時(shí)間。

T1=VATP 發(fā)出門(mén)使能至軌旁RATP 的時(shí)間

T2=RATP 發(fā)出門(mén)使能至軌旁EBILOCK 的時(shí)間

T3=EBILOCK 發(fā)出門(mén)使能至目標(biāo)控制器柜的時(shí)間

T4=目標(biāo)控制器發(fā)送門(mén)使能至門(mén)控柜開(kāi)門(mén)電路的時(shí)間

T5=門(mén)控柜開(kāi)門(mén)電路發(fā)出開(kāi)門(mén)命令至屏蔽門(mén)開(kāi)門(mén)的時(shí)間

T6=VATO 采集到開(kāi)門(mén)按鈕動(dòng)作的時(shí)間

T7=VATO 發(fā)出開(kāi)門(mén)命令至RATO 的時(shí)間

T8=RATO 發(fā)出開(kāi)門(mén)命令至門(mén)控柜PLC 的時(shí)間

T9=RATP 發(fā)送站臺(tái)鎖閉信號(hào)至RATO 的時(shí)間

T9’=RATP 發(fā)送站臺(tái)鎖閉信號(hào)至VATO 的時(shí)間

由于是人工開(kāi)門(mén)，司機(jī)判斷車(chē)停穩(wěn)后才會(huì)手動(dòng)操作按鈕，故在ATP 開(kāi)門(mén)模式下屏蔽門(mén)開(kāi)門(mén)時(shí)間T(PM)(人工駕駛模式下屏蔽門(mén)打開(kāi)時(shí)間)為

2.2.2 ATP 模式下車(chē)門(mén)開(kāi)門(mén)邏輯

在ATP 駕駛模式下，VATP 發(fā)出的車(chē)門(mén)使能命令直接傳輸至車(chē)輛開(kāi)門(mén)電路，車(chē)門(mén)開(kāi)門(mén)命令由司機(jī)操作開(kāi)門(mén)按鈕來(lái)實(shí)現(xiàn)。在司機(jī)按壓下開(kāi)門(mén)按鈕之后，開(kāi)門(mén)命令直接傳輸至車(chē)輛開(kāi)門(mén)電路，車(chē)門(mén)執(zhí)行開(kāi)門(mén)指令。ATP 駕駛模式下具體的車(chē)門(mén)開(kāi)門(mén)示意圖，如圖4 所示。

圖4 ATP 模式下打開(kāi)車(chē)門(mén)流程圖

下面詳細(xì)論述在ATP 模式下各個(gè)模塊之間傳輸車(chē)門(mén)開(kāi)門(mén)命令的時(shí)間。

T11=車(chē)輛開(kāi)門(mén)電路開(kāi)門(mén)的時(shí)間

T12=VATP 發(fā)出門(mén)使能命令至開(kāi)門(mén)電路的時(shí)間

T13=開(kāi)門(mén)電路采集到開(kāi)門(mén)按鈕動(dòng)作時(shí)間

由于是人工開(kāi)門(mén)，司機(jī)判斷車(chē)停穩(wěn)后才會(huì)手動(dòng)操作按鈕，故在ATP 開(kāi)門(mén)模式情況下車(chē)門(mén)開(kāi)門(mén)時(shí)間T(VM)(人工駕駛模式下車(chē)門(mén)打開(kāi)時(shí)間)為

由上所述，在ATP 模式下，屏蔽門(mén)與車(chē)門(mén)的開(kāi)門(mén)時(shí)間差為

根據(jù)ATO 模式下屏蔽門(mén)和車(chē)門(mén)同步的條件，已推導(dǎo)出：

故屏蔽門(mén)與車(chē)門(mén)的開(kāi)門(mén)時(shí)間差為

由現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試工程師實(shí)際測(cè)試獲得的信息得知：AT時(shí)間約為2s。

3 建議解決該問(wèn)題的辦法

由上面的問(wèn)題分析得出，在ATO 和ATP 兩種不同駕駛模式下，屏蔽門(mén)/車(chē)門(mén)開(kāi)門(mén)命令信號(hào)的發(fā)送源不同。ATO 駕駛模式下，屏蔽門(mén)和車(chē)門(mén)的開(kāi)門(mén)命令信號(hào)由軌旁RATO 根據(jù)開(kāi)門(mén)條件判斷發(fā)出；ATP 駕駛模式下，車(chē)門(mén)的開(kāi)門(mén)命令信號(hào)由司機(jī)按壓開(kāi)門(mén)按鈕產(chǎn)生，屏蔽門(mén)的開(kāi)門(mén)命令信號(hào)由車(chē)載VATO 系統(tǒng)將采集到的司機(jī)按壓開(kāi)門(mén)按鈕的動(dòng)作信息傳輸給軌旁RATO 系統(tǒng)，軌旁RATO 系統(tǒng)再依據(jù)條件判斷發(fā)出屏蔽門(mén)的開(kāi)門(mén)命令給門(mén)控器。

在ATP 駕駛模式下，導(dǎo)致存在屏蔽門(mén)滯后于車(chē)門(mén)打開(kāi)的問(wèn)題。該問(wèn)題的關(guān)鍵點(diǎn)在于：屏蔽門(mén)需要RATO 得到VATO 發(fā)送的開(kāi)門(mén)命令，而VATO 在給RATO 發(fā)送開(kāi)門(mén)命令之前，需要采集到的司機(jī)按壓開(kāi)門(mén)按鈕的動(dòng)作。車(chē)門(mén)的開(kāi)門(mén)命令直接由開(kāi)門(mén)按鈕信號(hào)提供，車(chē)門(mén)開(kāi)門(mén)電路得到司機(jī)按壓開(kāi)門(mén)按鈕信息后，直接控制車(chē)門(mén)門(mén)控器打開(kāi)車(chē)門(mén)。

車(chē)門(mén)電路和門(mén)控器是車(chē)門(mén)開(kāi)門(mén)鏈路的一部分，這一部分的工作狀態(tài)與車(chē)門(mén)開(kāi)門(mén)時(shí)間緊密相連。為此專(zhuān)門(mén)聯(lián)系車(chē)輛方的設(shè)計(jì)人員，了解車(chē)門(mén)電路和車(chē)門(mén)門(mén)控器的工作特性：車(chē)輛門(mén)控器的動(dòng)作時(shí)間可以調(diào)整，具體的調(diào)整時(shí)間范圍是0～3s.

鑒于上述的分析以及從車(chē)輛方獲得的信息，為了解決在ATP 駕駛模式下，存在屏蔽門(mén)滯后于車(chē)門(mén)打開(kāi)的問(wèn)題，提出以下兩種更改方案。

方案1：綜合以上問(wèn)題的分析，由信號(hào)方和車(chē)輛方一起更改開(kāi)門(mén)電路的設(shè)計(jì)方式，以實(shí)現(xiàn)屏蔽門(mén)和車(chē)門(mén)同步。

首先，信號(hào)方需要將設(shè)置的車(chē)載VATO 系統(tǒng)延時(shí)發(fā)送開(kāi)門(mén)命令給車(chē)輛開(kāi)門(mén)電路的時(shí)間取消（這個(gè)時(shí)間約為2s），這個(gè)工作需要信號(hào)方更改VATO 系統(tǒng)的開(kāi)門(mén)軟件。

其次，需要車(chē)輛方增加門(mén)控器開(kāi)門(mén)延時(shí)時(shí)間，把車(chē)門(mén)門(mén)控器的開(kāi)門(mén)的動(dòng)作時(shí)間設(shè)置為在接到VATO/開(kāi)門(mén)按鈕傳輸?shù)拈_(kāi)門(mén)指令后，延時(shí)△T 后執(zhí)行打開(kāi)車(chē)門(mén)的指令。這個(gè)工作需要車(chē)輛方負(fù)責(zé)實(shí)施，由車(chē)輛方將車(chē)門(mén)門(mén)控器的開(kāi)門(mén)的動(dòng)作延時(shí)△T 時(shí)間后執(zhí)行打開(kāi)車(chē)門(mén)的指令。

這個(gè)方案具體的更改需求為：

車(chē)輛方改動(dòng)門(mén)控器的電路設(shè)計(jì)及軟件設(shè)置。

信號(hào)方取消加在VATO 上的延時(shí)開(kāi)門(mén)設(shè)置。

這樣，無(wú)論是在ATO 駕駛模式下還是在ATP 駕駛模式下，屏蔽門(mén)滯后于車(chē)門(mén)打開(kāi)的情況都能完全解決。

方案2：綜合以上問(wèn)題的分析，可以采用單獨(dú)由車(chē)輛方增加門(mén)控器開(kāi)門(mén)延時(shí)時(shí)間，把車(chē)門(mén)門(mén)控器的開(kāi)門(mén)的動(dòng)作時(shí)間設(shè)置為在接到開(kāi)門(mén)指令后，延時(shí)2s 后執(zhí)行打開(kāi)車(chē)門(mén)的指令。這需要車(chē)輛方做技術(shù)上的改動(dòng)工作，即由車(chē)輛方將車(chē)門(mén)門(mén)控器的開(kāi)門(mén)動(dòng)作延時(shí)2s 后執(zhí)行打開(kāi)車(chē)門(mén)的指令。信號(hào)方對(duì)開(kāi)門(mén)指令的傳輸路徑不做任何更改。這樣，在ATP 駕駛模式下，屏蔽門(mén)滯后于車(chē)門(mén)打開(kāi)的情況將完全能解決。但會(huì)出現(xiàn)新的問(wèn)題：ATO 模式下，車(chē)門(mén)在自動(dòng)開(kāi)門(mén)狀態(tài)時(shí)，車(chē)門(mén)會(huì)滯后于屏蔽門(mén)約2s 后開(kāi)門(mén)。因此不建議采用該方案。

4 結(jié)語(yǔ)

本文是從開(kāi)關(guān)門(mén)指令在信息傳輸過(guò)程中的時(shí)間及可調(diào)整的位置做了分析，指明最合理可行的解決方案為：由信號(hào)方和車(chē)輛方一起更改開(kāi)門(mén)電路的設(shè)計(jì)方式，以實(shí)現(xiàn)屏蔽門(mén)和車(chē)門(mén)同步。

鑒于當(dāng)前各城市逐步推行中國(guó)城市軌道交通協(xié)會(huì)對(duì)于車(chē)門(mén)屏蔽門(mén)同步開(kāi)關(guān)的規(guī)范需求，上述方案可以作為一種解決方案，供后續(xù)項(xiàng)目?jī)?yōu)化使用。