廣州地鐵五號線ARS功能

一、概述

ARS是ATS實現列車自動控制的核心功能。信號系統給信號機設置自動屬性，當列車到達接近區段，系統根據列車的車次號信息自動生成進路排列的聯鎖命令，并將這些聯鎖命令發送到聯鎖系統，完成進路排列的自動觸發功能。

如圖1所示，由人工操作設置S1信號機為ARS屬性，當列車運行至觸發區段時，系統將根據列車的目的地碼辦理出S1-S2、S1-S3或S1-S4的進路，對于S1信號機的觸發區段可以設置為多個。如果將S1信號機的ARS屬性取消后，S1信號機不再具備ARS功能，列車達到接近區段也是不能自動觸發進路的，必須人工辦理進路。對于同一始端信號機，最多可以根據不同目的地碼設置4條不同的自動進路。

二、ARS功能實現的條件

ARS功能是以列車的監視和追蹤功能（Train Monitoring and Tracking Function，TMT）為基礎，通過實時的跟蹤列車運行情況，并從聯鎖獲取的道岔、信號機、進路等實時數據，在滿足條件的情況下，生成進路排列的命令并發送至聯鎖，由聯鎖負責命令的執行。而這些條件包括：1）信號機和列車的ARS屬性必須是激活狀態，任何一個因素沒有激活此功能，ARS無法實現。2）對于部分進路，ARS只能在時刻表離站時間已到時排列進路。3）列車必須到達信號機的ARS觸發點才能觸發進路自動排列功能。4）列車車次號信息必須滿足對應的進路觸發的車次號信息表，如果不滿足車次號的要求，將不觸發進路。5）列車運行的運行方向必須是正向，方向或者錯誤方向的進路需要人工進行排列。6）對于安全等級較低的進路也是無法排列的，如調車進路等。7）進路可用性檢查條件需要滿足，包括道岔、區段等基本聯鎖條件滿足，如果不滿足條件的話，ARS保持等待條件，在一定時間后（設計為20S）再次發送命令，一直執行到超過最大時間限制（設計為120S），如果還未能執行ARS的進路命令，此時ARS將失效。

三、ARS的接口數據

ARS具備到各個子系統和配置的接口。這些子系統提供進路自動排列相關信息：

1）列車的位置和狀態。2）聯鎖元件的狀態。3）時刻表的計劃離站時間。4）人工設置的運營信息。5）ARS的配置的數據。6）聯鎖的進路命令。7）聯鎖的故障信息。

四、ARS觸發點的設置

（1）ARS觸發點距離的確定。自動進路排列從TMT功能中在某個列車位置開啟。系統配置每列車位置是否需要及時觸發ARS，即列車位置是否為一個ARS的觸發點。ARS觸發點設置保證列車在正常運行條件下（沒有進路排列故障）以區段允許的最高速度駛向綠色信號機。所有，ARS觸發距離不能設置太長，以免出現提前鎖閉道岔，影響其他的進路辦理，又不能設置太短，以免影響了行車效率。ARS觸發點的設置應結合列車ATP速度-距離曲線、聯鎖辦理進路時間、系統響應時間，使列車接近該信號機時、其速度-距離曲線平滑。[1]

如圖2所示，始端信號機X1前方有n個軌道區段，根據離始端信號機向列車方向軌道區段分別為TA1、TA2、…、TAn-1、TAn，對應于規軌道區段的距離為S1、S2、…、Sn-1、Sn。在系統安全防護的前提下，列車運營每個區段的時間（指列車頭部占用區段至列車頭部占用前方的下一個區段所經歷的時間）為Tn、Tn-1、…、T2、T1。為了確定ARS觸發點的位置，從軌道區段TA1開始計算，根據列車運行-速度曲線的要求，因信號機X1不開放導致列車減速的區段為TAn，為了保證列車以最高速度駛向始端信號機X1而不減速，X1信號機必須在列車進入TAx前開放。

六、總結

本文通過結合廣州地鐵五號線ARS功能存在問題，闡述廣州地鐵五號線ARS實現的原理，同時ARS是ATS系統實現列車自動控制的關鍵功能，也是ATS系統經常出現的故障點，通過本文論述，希望對維護人員在處理ARS的故障時候提供一些分析思路。

參考文獻

[1]廣州地鐵四、五號線信號系統技術規格書.廣州市地下鐵道總公司，2007年6月.

[2]劉瑞娟，唐利華.深圳地鐵ARS的功能實現.軌道交通縱橫. 2006年第10期

[3]廣州地鐵五號線ATS設備設備維護手冊.廣州市地下鐵道總公司，2009年10月.