南京地鐵寧高線區間列車降級輔助決策工具的算法設計

林非

摘要：南京地鐵寧高線為郊區線路，站間距大、區間固定應答器較少，列車在區間發生緊制降級后行調無法判定列車能否快速升級。本文根據全線區間信號機、固定應答器的公里標，利用列車升級原理和升級要求，研究出輔助決策工具的算法并通過實測進行參數優化。

關鍵詞：長大區間;列車降級;公里標;輔助工具

Abstract： Nanjing Metro Ning high line is a suburban line， the station spacing is large， the interval fixed transponder is less， the train can not judge whether the train can be upgraded quickly after the interval tightening and demotion.In this paper， according to the km mark of the signal machine and the fixed transponder， the algorithm of the auxiliary decision tool is studied by using the train upgrade principle and the upgrade requirement， and the parameter optimization is carried out through the actual measurement.

Keywords： long range; train demotion; kilometer mark; auxiliary tools

一、概述

南京地鐵寧高二期由機場S1號線的翔宇路南站向南延伸至高淳，全線共設置6座車站，線路全長達52.42 km。最大站間距16.91 km（團結圩-明覺），最小站間距6.24km（高淳-團結圩），平均站間距10.48km。與南京地鐵既有線相比，寧高二期呈現出線路長、線間距大的特點。

寧高二期采用的西門子CBTC信號系統，由于該線路站間距大，區間固定應答器數量較少，且固定應答器與信號機的相對位置長短差異較大，列車一旦在區間發生緊制降級故障，行調無法第一時間判定列車采用RM模式運行升級還是采用URM模式至前方站臺升級更為快捷。本文將根據全線區間信號機、固定應答器的公里標，利用列車升級原理和升級要求，研究出輔助決策工具的算法并通過實測進行參數優化。

二、列車升級原理

1、控制等級

不同的列車控制級別體現了 Trainguard MT 系統軌旁和車載之間可能的運營關系。在Trainguard MT 中，可分為CTC、ITC、IXLC三種列車控制級別。

2、升級原理及條件

升級：IXL→ITC：定位+ITC移動授權（信號機）;

ITC→CTC：定位+ITC移動授權（信號機）+車地通訊正常;

IXL→CTC：定位+車地通訊正常+經過1個計軸篩選驗證。

定位：列車需先后經過一個固定應答器和一個可變應答器既可完成定位。

三、輔助工具算法研究

以團結圩-明覺上行區間列車降級為例，說明輔助工具的計算方法，其中會用到部分EXCLE函數。

1、算法描述

（1）計算降級列車RM模式運行至前方可升級信號機的時間，該時間與列車正常CTC運行時間相減，得出RM運行直至升級的晚點時間。

1）如果列車降級的位置在固定應答器后方，列車運行依次通過固定應答器和前方信號機時，列車RM運行至前方第一個信號機即可升級為CTC/ITC模式。

2）如果列車降級的位置在固定應答器前方，列車運行不再通過固定應答器，而是直接通過前方信號機，因不滿足列車升級條件，列車通過前方第一個信號機時不會升級為CTC/ITC模式，列車RM必須運行至前方第二個信號機才可升級為CTC/ITC模式。

（2）計算降級列車URM模式運行至前方站臺的時間（列車在站臺可快速升級），該時間與列車正常CTC運行時間相減，得出URM運行直至升級的晚點時間。

（3）比較輸出相對較小的時間所對應的列車運行升級方式，供調度員參考。

2、算法設計

K降：降級列車公里標（km）。

K固：固定應答器公里標（km）。

KX：信號機公里標（km）。

X：信號機。

Xmin1：距離降級列車最近的信號機。

Xmin2：距離降級列車最近的信號機前方信號機。

S1： 降級列車與最近信號機的距離（km）。

S2： 降級列車與最近信號機前方信號機的距離（km）。

S3：降級列車URM模式運行至前方站臺的距離（km）。

TRM：降級列車RM運行至Xmin1或Xmin2的時間（秒）。

TURM：降級列車URM模式運行至前方站臺的時間（秒）。

H：輸出項，表示列車能否升級（YES或NO）。

S：團結圩至明覺區間長度（km）。

：整個區間切除ATP增晚時間。

（1）尋找降級列車前方最近的信號機

降級列車公里標與該區間所有信號機公里標進行比較，如果

K降- K信>0，說明信號機在降級列車前方，從而篩選出所有在降級列車前方的信號機，然后在所有位于該降級列車前方的信號機中選擇公里標最大的信號機，即可尋找到與降級列車最近的信號機。