城市軌道交通ATS系統外部接口日志分析

高云超

(青島地鐵集團有限公司運營分公司，山東青島 266101)

自動列車控制系統（ATS）作為城市軌道交通信號控制系統的一個重要組成部分，與時鐘系統、乘客信息系統、廣播系統、綜合監控系統、無線系統等外部系統一起工作，通過發布列車到發時間、列車進站廣播等，為乘客提供正確的信息引導服務，從而使乘客能夠方便、快捷地乘坐城市軌道交通。在信號設備的運營和維護過程中，對外部接口的維護與管理也是重要的一環。目前地鐵信號系統與其他專業接口分析[1]、福州地鐵一號線信號系統ATP與ATS接口分析[2]等文章對信號系統與屏蔽門、防淹門、車輛等接口從宏觀上對所傳輸的接口信息、電氣接口類型等方面進行了分析，但未對信號ATS系統與外部接口的日志報文進行詳細地闡述、解析，因此，本文對信號ATS系統中通信前置機的外部接口日志進行進一步的解析研究。

1 接口概述

ATS系統與時鐘系統、乘客信息系統、廣播系統、綜合監控系統、無線系統等外部系統之間的信息接口屬于非安全接口，其中乘客信息系統、廣播系統、無線系統采用RS-422串口通信方式，時鐘系統、綜合監控系統采用RJ45網絡端口的通信方式。ATS系統向乘客信息系統、廣播系統、綜合監控系統、無線系統、線網指揮中心系統發送列車配置信息及列車當前位置信息，外部系統不向ATS系統發送任何應用信息。通信前置機的接口日志存儲路徑為D:CASCOalarm日志文件中。

2 接口信息描述

2.1 ATS系統與廣播系統的接口

信號ATS系統與廣播系統通過冗余的RS-422串口進行通信，信號ATS系統向廣播系統發送列車車體號、車次號、列車計劃到站及發車時間、列車進站狀態、列車狀態信息（扣車、跳停、清客）、列車末班車信息等信息，廣播系統從而實現車站的自動廣播。

2.2 ATS系統與綜合監控系統的接口

信號ATS系統通過網絡接口向綜合監控系統提供實時的列車位置、區間阻塞信息、列車的車組號和車次號、列車的到離站信息，同時通過網絡接口接收綜合監控系統提供的全線接觸軌帶電狀態、全線防淹門設備運行狀態信息（如有），實現信息的交互和跨專業聯動。

2.3 ATS系統與無線調度系統的接口

信號ATS系統與無線調度系統通過冗余的RS422串口進行通信，信號ATS系統向無線調度系統發送列車車次號、車體號、列車當前車站、列車上下行方向信息、列車出入庫信息。實現控制中心和列車的指揮調度。

2.4 ATS系統與乘客信息系統的接口

信號ATS系統與乘客信息系統通過冗余的RS422串口進行通信，信號ATS系統向乘客信息系統發送列車車體號、車次號、列車計劃到站及發車時間、列車進站狀態（即將進站、到站、離站）、列車狀態信息（扣車、跳停、清客）、列車末班車信息等信息，實現列車服務信息顯示。

2.5 ATS系統與時鐘系統的接口

信號ATS系統與通信主時鐘通過網絡接口進行通信，為信號ATS系統提供精確的標準時間信號，從而實現全線信號設備執行統一的時間標準。

3 接口日志分析

3.1 時鐘（CLOCK）接口日志分析

3.1.1 時鐘接口日志信息

fep01A: 2020/01/21 14:14:28 DL [CLOCK]:time from 192.168.1.189 time=1579587268.7143 54[GID87204422][LID87203342]

3.1.2 信息解析

該接口日志信息表示從IP地址為192.168.1.189（通信一級母鐘的IP地址）獲取的時間為1579587268.714354，其中1579587268.714354為時間戳，可以借助時間戳轉換工具轉換成北京時間。通信一級母鐘通過通信前置機接口向信號系統提供標準時間信號，當接收不到標準時間信號時，信號系統子鐘將采用自身晶振的精度進行走時。

通過ATS系統與時鐘接口日志的解析可以判斷出通信一級母鐘提供的時間有無跳變或延時的情況。

3.2 乘客信息系統（PIS）日志分析

3.2.1 乘客信息系統接口日志信息

fep01A: 2020/01/21 14:00:01 DL [FEIP-PIS(1 1)-1]: 1=1 2=1119 3=1070 4=19018 5=0 6=13:59:22 7=14:01:25 8=1 9=0 10=0 11=0 12=0 13=0 [GID86970377][LID86969297]

3.2.2 信息解析

[FEIP-PIS(1 1)-1]表示1號車站下行站臺（下行站臺為1，上行站臺為2）第1輛車。

1=1表示該列車信息是否有效， 1為該列車信息有效， 0為該列車信息無效。

2=1119表示該列車車體號，該車為1119車。

3=1070 表示該列車的服務號為1070次。

4=19018表示該列車目的地編號的ASCII碼（美國信息交換標準代碼）為19018，可通過ASCII碼對照表轉換為目的地編號。

5=0 表示為該列車即將進站標記，當列車預計到站時間-系統當前時間＜=60 s時為0，列車到站及其他情況下為1。

6=13:59:22表示該列車預計到達該站臺的時間為13:59:22。

7=14:01:25表示該列車預計離開該站臺的時間為14:01:25。

8=1表示該列車是否已到站停車，0為列車還沒有到站，1為列車到站。

9=0表示該列車是否已離站，0為列車還沒有離站，1為列車已經離站。

10=0 表示該列車是否處于扣車狀態，0為沒有扣車，1為扣車命令已下發到列車。

11=0 表示該列車的跳停狀態，0為列車將在該站臺停車，1為列車將跳停該站臺。

12=0表示該列車的清客狀態，0為列車未設置清客，1為列車設置了站臺清客。

13=0 表示該列車的末班車狀態，0為該列車不是末班車，1為該列車是末班車。

當車站站臺PIS顯示屏上列車預計到站時間不準確或時間發生跳變情況時，可通過ATS系統與乘客信息系統接口日志分析出是否由于信號ATS子系統向PIS系統發送信息錯誤導致，可快速判斷故障點。

3.3 廣播系統（PA）日志分析

3.3.1 廣播系統接口日志信息

fep01A: 2020/01/21 14:00:06 DL [PA]TRAIN_APPROACH, time=0x5e269366 train_num=1125 dest_id=JJ station=16 platform=1[GID86971918][LID86970838]

fep01A: 2020/01/21 14:00:07 DL[PA]TRAIN_DEPART, time=0x5e269367 train_num=1117 dest_id=LF station=4 platform=1[GID86972046][LID86970966]

3.3.2 信息解析

該接口日志信息表示2020年1月21 14:00:06 1125車即將到達16號車站下行站臺（platform=1為下行站臺，platform=2為上行站臺），目的地為博覽中心折返1道（博覽中心折返1道目的地號 為 JJ）；2020 年 1 月 21 14:00:07 1117 車 從 4號車站下行站臺離開（platform=1為下行站臺，platform=2為上行站臺），目的地為鰲山灣折返1道（鰲山灣折返1道目的地號為LF）。

當出現列車進站時未自動觸發列車進站廣播或無列車進站時錯誤觸發列車進站廣播情況時，可通過廣播系統接口日志判斷出是信號系統原因還是廣播系統自身設備原因。

3.4 綜合監控系統（ISCS）日志分析

3.4.1 綜合監控系統接口日志信息

fep01A:2020/01/21 14:00:01 DL [MB_ISCS]SCADA-->section 7 power_status 1[GID86970256][LID86969176]

fep01A:2020/01/21 14:00:01 DL [MB_ISCS]SCADA-->section 8 power_status 1[GID86970257][LID86969177]

fep01A:2020/01/21 14:00:01 DL [MB_ISCS]SCADA-->section 9 power_status 0[GID86970258][LID86969178]

fep01A:2020/01/21 14:00:01 DL [MB_ISCS]SCADA-->section 10 power_status 0[GID86970259][LID86969179]

3.4.2 信息解析

該接口日志信息表示2020年1月21日14:00:01通信前置機收到綜合監控（ISCS）發送過來的第7、8、9、10供電分區的狀態，power_status=0 該供電分區狀態未知，power_status=1該供電分區有電，power_status=2該供電分區無電。綜合監控以30 s周期向通信前置機發送供電信息，如果供電信息有變化，也會立即發送供電信息給通信前置機。

當控制中心大屏上或調度工作站界面上第三軌供電狀態顯示異常時，可通過ATS系統與綜合監控系統的接口日志判斷出是供電設備故障還是通信接口服務器故障導致。

4 結語

針對后續運營現場出現的接口故障，信號維護人員可利用UltraEdit文本編輯工具通過查詢日志記錄中的關鍵字進行快速檢索、定位，較快地對相應接口日志進行解析，同時結合ATS回放、列車運行圖等多角度綜合分析故障原因，本文從現場實際出發為運營和維護提供借鑒。