西門子ATS與安薩爾多ATS在西安地鐵中的應(yīng)用分析

敬娜

西安市地下鐵道有限責(zé)任公司運(yùn)營分公司 陜西省西安市 710016

摘要：ATS，Automatic Train Supervision，（列車自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)）是ATC（列車運(yùn)行自動(dòng)控制系統(tǒng)）的一個(gè)子系統(tǒng)，擔(dān)負(fù)著全線列車運(yùn)行的自動(dòng)監(jiān)控任務(wù)。ATS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)列車運(yùn)行的監(jiān)督和控制，包括：列車運(yùn)行情況的集中監(jiān)視、自動(dòng)排列進(jìn)路、自動(dòng)列車運(yùn)行調(diào)整、自動(dòng)生成時(shí)刻表、自動(dòng)記錄列車運(yùn)行實(shí)跡、自動(dòng)進(jìn)行運(yùn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及自動(dòng)生成報(bào)表、自動(dòng)監(jiān)測設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等，輔助調(diào)度人員對(duì)全線列車進(jìn)行管理。

關(guān)鍵詞：西門子ATS；安薩爾多ATS；后備模式。

1.西門子ATS

ATS子系統(tǒng)包括中控和站控兩種級(jí)別。

正常運(yùn)營時(shí)，ATS子系統(tǒng)主要采用中控。在中控狀態(tài)下，ATS子系統(tǒng)根據(jù)列車運(yùn)行時(shí)刻表對(duì)全線列車進(jìn)行集中監(jiān)控，中心調(diào)度員也可在調(diào)度員工作站上人工設(shè)置控制命令，對(duì)運(yùn)營實(shí)施控制；在站控狀態(tài)下，車站操作員通過現(xiàn)地控制工作站人工設(shè)置控制命令，對(duì)運(yùn)營實(shí)施控制。在一級(jí)設(shè)備集中站和ATS控制中心通訊正常的情況下，車站操作員和中心調(diào)度員溝通協(xié)調(diào)后，由車站操作員在現(xiàn)地控制工作站上進(jìn)行控制權(quán)限轉(zhuǎn)換（轉(zhuǎn)為中控或轉(zhuǎn)為站控）。

在一級(jí)設(shè)備集中站和ATS控制中心通訊斷開的情況下，中心ATS子系統(tǒng)對(duì)一級(jí)設(shè)備集中站管轄范圍內(nèi)的信號(hào)設(shè)備狀態(tài)失去表示，同時(shí)產(chǎn)生報(bào)警信息，此時(shí)由中心調(diào)度員與車站操作員通過溝通協(xié)調(diào)后，由車站操作員在現(xiàn)地控制工作站上進(jìn)行控制權(quán)限轉(zhuǎn)換（轉(zhuǎn)為站控），ATS系統(tǒng)在ATP、ATO系統(tǒng)的支持下完成對(duì)列車運(yùn)行的自動(dòng)監(jiān)控。

西門子ATS主要功能：1）通過列車識(shí)別號(hào)對(duì)列車進(jìn)行跟蹤；2）運(yùn)行調(diào)整功能（ATR）；3）運(yùn)行圖編制和管理功能；4）列車運(yùn)行及信號(hào)設(shè)備的監(jiān)視和報(bào)警功能；5）聯(lián)鎖控制功能；6）旅客向?qū)В?）各種事件的記錄、輸出和報(bào)表管理功能；8）運(yùn)行記錄；9）數(shù)據(jù)庫管理。

ATS系統(tǒng)提供了幾種后備模式，當(dāng)控制中心發(fā)生故障時(shí)，如通信終斷等，后備模式將自動(dòng)啟動(dòng)，即便中央控制中心發(fā)生故障，列車仍然能夠在本地ATS設(shè)備提供的后備模式下繼續(xù)運(yùn)行。本地ATS提供了本地監(jiān)視和追蹤功能（TMT），以及本地自動(dòng)排列進(jìn)路功能（ARS）。在到OCC的通信中斷、中央TMT和ARS功能失效的情況下，本地ATS的功能TMT和ARS會(huì)立即啟用。

在本地ATS功能TMT的支持下，LOW上的操作員可以得知列車的位置。車次號(hào)（目的地號(hào)、序列號(hào)、服務(wù)號(hào)）可以通過讀取點(diǎn)或人工輸入獲得，并隨著列車的移動(dòng)而步進(jìn)。

列車當(dāng)前位置和車次號(hào)是其選擇排列進(jìn)路的依據(jù)。當(dāng)列車經(jīng)過預(yù)定為運(yùn)行觸發(fā)點(diǎn)的軌道區(qū)段時(shí)，自動(dòng)進(jìn)路排列功能將為其排列進(jìn)路。系統(tǒng)可以排列單條進(jìn)路或進(jìn)路序列。本地ARS也會(huì)適時(shí)的發(fā)出列車換頭和自動(dòng)折返的命令。

本地ATS的列車排列進(jìn)路計(jì)算機(jī)（TRC）也可能由于某種原因發(fā)生故障，例如，本地TRC的通信中斷，SICAS ECC聯(lián)鎖的自動(dòng)進(jìn)路調(diào)用功能會(huì)自動(dòng)激活。該功能可以根據(jù)軌道區(qū)段的占用情況排列預(yù)定義進(jìn)路，線路在這種模式下也能繼續(xù)良好的運(yùn)作，必要的人工操作可以減少。

2.安薩爾多ATS

西安地鐵2號(hào)線信號(hào)系統(tǒng)的ATS子系統(tǒng)（列車自動(dòng)監(jiān)控）作為ATC系統(tǒng)的一個(gè)重要子系統(tǒng)，其核心設(shè)備位于信號(hào)系統(tǒng)的中央層OCC，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)高密度、大流量的城市軌道交通運(yùn)輸進(jìn)行自動(dòng)化管理和調(diào)度，是一個(gè)綜合的行車指揮調(diào)度控制系統(tǒng)。

ATS子系統(tǒng)是一套集現(xiàn)代數(shù)據(jù)通信、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)和信號(hào)技術(shù)為一體的分布式的實(shí)時(shí)監(jiān)督控制系統(tǒng)，ATS子系統(tǒng)通過與ATC系統(tǒng)中的其他子系統(tǒng)的協(xié)調(diào)配合，共同完成對(duì)地鐵運(yùn)營列車和信號(hào)設(shè)備的管理和控制。

32位數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的列車自動(dòng)監(jiān)控子系統(tǒng)，帶冗余的以太網(wǎng)切換設(shè)備。在時(shí)刻表和運(yùn)行間隔兩種方式下，強(qiáng)大的列車自動(dòng)進(jìn)路和調(diào)整功能。時(shí)刻表方式自動(dòng)并持續(xù)地調(diào)整列車區(qū)間運(yùn)行時(shí)間和車站站停時(shí)間，以保持日常運(yùn)行計(jì)劃。運(yùn)行間隔方式加強(qiáng)了由用戶定義的運(yùn)行間隔，并提供列車防阻塞功能，以便使地鐵列車能夠盡可能地連貫地運(yùn)行。

安薩爾多ATS系統(tǒng)功能：

1.列車運(yùn)行監(jiān)視及管理；

2.進(jìn)路自動(dòng)設(shè)置；

3.列車運(yùn)行自動(dòng)調(diào)整；

4.時(shí)刻表管理。

安薩爾多ATS子系統(tǒng)的構(gòu)成：

西安地鐵二號(hào)線信號(hào)系統(tǒng)主要由ATP、ATO、ATS和計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖（CBI）等系統(tǒng)組成。其中ATS系統(tǒng)作為ATC系統(tǒng)的一個(gè)重要子系統(tǒng)，其核心是設(shè)備位于信號(hào)系統(tǒng)的中央層，用于實(shí)現(xiàn)高密度。大流量的城市軌道交通運(yùn)輸進(jìn)行自動(dòng)化管理和調(diào)度，是一個(gè)綜合的行車指揮調(diào)度控制系統(tǒng)。

ATS子系統(tǒng)是一套集現(xiàn)代數(shù)據(jù)通信、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)和信號(hào)技術(shù)為一體的分布式的實(shí)時(shí)監(jiān)督控制系統(tǒng)，ATS系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)（DCS）與ATC系統(tǒng)中的其他子系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和命令及協(xié)調(diào)配合，共同完成對(duì)地鐵運(yùn)營列車和信號(hào)設(shè)備的管理和控制。

ATS系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)日運(yùn)營計(jì)劃的實(shí)際運(yùn)行情況自動(dòng)調(diào)度和自動(dòng)調(diào)整列車，例如車次號(hào)調(diào)度管理、停站時(shí)間和站間運(yùn)行登記管理等，使其最大程度地接近當(dāng)日運(yùn)行計(jì)劃，從而保證列車準(zhǔn)點(diǎn)有序的進(jìn)行。

安薩爾多ATS系統(tǒng)的后備模式

系統(tǒng)提供不同的運(yùn)行等級(jí)，包括一種正常的自動(dòng)運(yùn)行模式（中心），兩種人工模式（中心和車站），三種后備模式（本地）。

（1）中心自動(dòng)模式——所有ATS功能都可用，并且正在使用

（2）中心人工模式——所有ATS功能都可用，但至少有1個(gè)車站是由中心調(diào)度員人工控制的時(shí)侯。

（3）車站人工模式——所有ATS功能都可用，但至少有1個(gè)車站是由車站調(diào)度工作站控制的時(shí)候

（4）冗余自動(dòng)模式（本地自動(dòng)模式）——所有ATS功能都可用，但是是使用后備ATS服務(wù)器工作

（5）軌旁自動(dòng)模式——所有ATS功能不可用

（6）本地人工模式——所有ATS功能不可用

結(jié)論

城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)中西門子ATS與安薩爾多ATS在西安地鐵中的應(yīng)用十分廣泛，ATS，Automatic Train Supervision，（列車自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)）是ATC（列車運(yùn)行自動(dòng)控制系統(tǒng)）的一個(gè)子系統(tǒng)，擔(dān)負(fù)著全線列車運(yùn)行的自動(dòng)監(jiān)控任務(wù)。控制方式采用分散和集中的控制方式，主要由服務(wù)器和工作站兩部分核心設(shè)備構(gòu)成，提供列車追蹤、自動(dòng)調(diào)度、自動(dòng)進(jìn)路及列車自動(dòng)調(diào)整等功能，提高地鐵運(yùn)輸系統(tǒng)的運(yùn)行和自動(dòng)化程度，從而極大地降低工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

西安地鐵信號(hào)系統(tǒng)主要由ATP、ATO、ATS和計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖（CBI）等系統(tǒng)組成。其中ATS系統(tǒng)作為ATC系統(tǒng)的一個(gè)重要子系統(tǒng)，其核心是設(shè)備位于信號(hào)系統(tǒng)的中央層，用于實(shí)現(xiàn)高密度。大流量的城市軌道交通運(yùn)輸進(jìn)行自動(dòng)化管理和調(diào)度，是一個(gè)綜合的行車指揮調(diào)度控制系統(tǒng)。

ATS子系統(tǒng)是一套集現(xiàn)代數(shù)據(jù)通信、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)和信號(hào)技術(shù)為一體的分布式的實(shí)時(shí)監(jiān)督控制系統(tǒng)，ATS系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)（DCS）與ATC系統(tǒng)中的其他子系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和命令及協(xié)調(diào)配合，共同完成對(duì)地鐵運(yùn)營列車和信號(hào)設(shè)備的管理和控制。

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