龐巴迪EBI Screen 2000列車自動監控系統

董 俊

董 俊:深圳地鐵三號線運營分公司 助理工程師 518173 深圳

EBI Screen 2000列車自動監控 (ATS)系統，是龐巴迪INTERFLO干線鐵路信號系統和CITYFLO城市軌道交通信號系統中的重要組成部分，負責監視和控制全線列車運行，并為整個信號系統的故障診斷和系統維護提供幫助。

1 系統簡介

EBI Screen 2000列車自動監控系統主要由服務器、工作站和一些輔助設備 (如Gateway PLC等)組成。根據系統功能和設備位置，可分為中心層和車站層，還可根據線路實際需要增設ATS后備中心層。深圳地鐵龍崗線ATS系統如圖1所示。

圖1 深圳地鐵龍崗線ATS系統簡圖

1．中心層。中心層ATS系統，主要用以實現全線列車運行的集中監控，設備包括雙套熱備冗余的中心應用服務器和數據庫服務器、時刻表編輯工作站、事故控制工作站、調度長工作站、行調工作站等。其主要功能有:時刻表管理、列車自動調整、系統設備狀態監控、列車自動追蹤、進路功能、列車運行圖、列車管理 (扣車、跳停等)、事件和報警、報告功能 (正點率計算、晚點統計等)、權限管理等。此外，中心層還另設ATS培訓系統 (COTS)1套，用于故障模擬、操作員和時刻表編輯人員培訓等。

2．車站層。車站層設備按區域分布，每個區域僅設置1臺應用服務器，區域內各站分別設置1臺操作員工作站 (LCW)和1臺維護工作站。與中心層相比，車站層不具備時刻表管理、報告功能、列車自動調整、列車運行圖等功能。

3．后備中心層。ATS后備中心系統功能與中心層ATS系統功能完全一致，但未作冗余配置。在中心完全癱瘓的情況下，后備中心可直接接管全線行車組織和監控工作。

2 系統主要功能及其特點

2.1 權限管理

2.1.1 權限配置

在EBI Screen 2000列車自動監控系統中，操作員權限由角色和授權區域決定。系統角色決定操作員所能使用的功能，授權區域決定其可監控的區域范圍。

在系統軟件配置中，角色與功能綁定，即系統為固定的角色配置了固定的功能。典型的系統角色有系統管理員、中心角色、觀察員、區域角色、技術員、維護員、時刻表編輯員等。

授權區域與聯鎖設備配置有關，典型的有聯鎖設備集中站控制區域、區域控制器控制區域等。深圳地鐵龍崗線授權區域劃分如表1所示。

2.1.2 控制權管理

系統既可實現中心集中控制，也可實現車站分散控制，但對于同一授權區域，中心控制和車站控制不能同時進行。根據操作員角色和授權區域的配置不同，控制權可在中心操作員與本地操作員之間、中心操作員之間和本地操作員之間轉移。

2.2 列車自動調整

列車自動調整主要用于舒緩各種干擾對列車運行的影響，組織列車按計劃運行，同時，根據全線列車運行的實際情況調整列車運行追蹤間隔以避免列車過于聚集。

系統主要采用3種模式對列車運行進行調整:

1．時刻表調整模式，使列車運行盡量貼合計劃時刻表。

2．目標追蹤間隔調整模式，使列車運行追蹤間隔與設定值相等。

3．等間隔調整模式，使相鄰兩列車間的追蹤間隔相等。此外，系統還配有節能減噪模式，可在上述調整模式的基礎上，進一步調整全線列車運行，以達到減少系統能耗和降低環境噪音的目的。

2.3 列車自動追蹤

列車追蹤是通過ATC和軌旁設備提供的列車檢測信息來識別系統區域內的所有列車并維護其位置信息。通常，系統使用CBTC列車位置信息作為列車追蹤的基礎。對于非CBTC列車或無通信列車，則根據從聯鎖獲得的軌道占用信息和其他相關信息建立追蹤。

表1 深圳地鐵龍崗線授權區域劃分

對于單個指示故障，例如一個軌道區段故障、顯示一個錯誤的位置或列車通過停車信號，系統仍會盡可能地正確跟蹤列車。

2.4 自動進路

系統提供的自動進路功能，包括自動進、出段設置、自動折返設置以及時刻表進路設置。系統將線路軌道 (或道岔)作為進路觸發點，一旦列車占用該觸發點，進路將自動排列。自動進、出段進路和自動折返進路的觸發點是固定的，時刻表進路的觸發點則可在編制時刻表時進行配置。

2.5 接口功能

系統主要與ATO、聯鎖和其他外部子系統(如車輛段/停車場ATS系統、乘客信息系統、時鐘系統、無線調度系統、自動化集成系統等)接口，用以傳遞進路信息、列車識別號 (車次號、車體號等)、到站/離站信息、隧道阻塞信息、列車運行方向等。典型的ATS系統與聯鎖之間的信息傳遞如圖2所示。

圖2 典型的ATS與聯鎖之間接口信息傳遞示意圖

通過與其他子系統接口，系統可實現進路自動排列、列車運行調整等信號系統功能，同時可輔助實現車站自動廣播、無線調度、發車指示等外部子系統功能。

3 系統綜合評述

3.1 系統優勢

系統所有工作站和服務器等硬件設備均為通用標準產品，無需專門生產，有利于備品備件采購。同時，工作站和服務器均采用Windows操作系統，軟件界面友好，操作員無需花費過多時間便可熟練使用系統軟件。

中心操作員工作站之間、車站與區域ATS工作站 (包括操作員工作站和維護工作站)之間硬件和軟件配置本身并無差別，操作員可以在中心或本地與區域任意一臺工作站上使用專用賬戶登錄，對相應控制區域列車實現運行監控。中心各工作站之間或本地與區域各工作站之間可互為備用，增加了系統冗余，提高了系統可用性。

此外，整套系統通過冗余環網連接，既有利于資源共享，也方便對系統設備進行遠程維護。這樣，既可減小系統維護難度，也能有效地降低維護人員的勞動強度。

3.2 系統不足

1．車站層和后備中心未采用冗余設計，單個設備故障可能使得整個系統不能正常使用。

2．與中心層或后備中心系統相比，車站層系統功能相對較少，且缺少時刻表、列車自動調整、運行圖等行車輔助功能，不利于車站行車組織工作的開展。

3．系統部分功能暫未能根據國內實際情況進行優化和改進，實際應用中給行車指揮人員和運營維護人員帶來一定不便。

4．系統硬件和軟件大多都是通用產品，尤其服務器、工作站和操作系統與民用設備幾乎沒有差別。此外，系統所有設備通過冗余環網與整個信號系統以及其他外部子系統相聯，在實現信息高速傳遞的同時，也給整個信號系統的穩定性和安全防護(如防病毒等)帶來極大困擾。

4 結束語

EBI Screen 2000系統功能強大，擴容性強，不僅能實現列車自動監控系統的基本功能，還可根據實際需要，兼容或輔助實現其他子系統的功能。當然，由于其自身的特點，系統也還存在著如上所述的各種缺點，這些都還有待進一步的優化和改進。

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

［2］ 李紅建．地鐵信號系統中的自動信號功能分析［J］ ．鐵道通信信號，2006，42(2)．

［3］ 吳汶麒．城市軌道交通信號與通信系統［M］ ．北京:中國鐵路出版社，1998．