北京地铁6号线行车综合自动化系统的实现

北京地铁6号线行车综合自动化系统的实现

林立;裴加富;巩林玉;杜凡

【摘要】一种以行车指挥为核心的行车综合自动化系统(TIAS)在国内首次在北京地铁6号线投入运行.简要介绍了TIAS的项目背景和结构组成.TIAS通过统一的硬件和网络平台、统一的软件平台,实现了各专业信息共享,提供了辅助调度决策的依据,提供了强大的联动功能,实现了综合智能化管理,并整合了硬件设备,节省了投资.【期刊名称】《城市轨道交通研究》

【年(卷),期】2014(017)010

【总页数】5页(P110-114)

【关键词】地铁;行车指挥自动化;行车综合自动化系统

【作者】林立;裴加富;巩林玉;杜凡

【作者单位】卡斯柯信号有限公司,200071,上海;卡斯柯信号有限公司,200071,上海;卡斯柯信号有限公司,200071,上海;北京市轨道交通建设管理有限公司,100045,北京

【正文语种】中文

【中图分类】U29-39

目前，轨道交通的运营主要通过列车自动监控(ATS)来实现对列车的行车指挥，通过和综合监控系统(ISCS)来实现对机电设备和电力设备的监控。ATS系统和ISCS 相对独立，仅通过在控制中心互联的方式，交互少量数据，在信息共享方面存在严

重不足，不能通过统一的人机界面对整条线路的运营情况进行监控;且联动功能难

以充分发挥作用，影响了应对突发事件的处理能力和反应速度。因此，有必要将两套监控系统合二为一，搭建一套以行车指挥为核心的综合自动化平台，在统一的平台内实现对全线列车、机电设备、电力设备的监控功能，建立高效的联动机制，从而快速处理各种突发事件，提高运营管理水平。

在法国、日本、美国、德国、加拿大、阿根廷等国家，以行车指挥为核心的行车综合自动化系统已经取得长足的发展。2008年，加拿大蒙特利尔采用ALSTOM公

司开发的集成了ATS的综合监控系统，开始对地铁 l、2、3、5 号线(含68 个车站，1 个控制中心)部分线路进行全面监控，形成了以行车指挥为核心的综合自动

化系统，并在控制中心设立综合调度业务，不区分行车调度、电力调度或环控调度等专业，对多条线路的运营状况进行统一的监视和控制。阿根廷布宜诺斯艾利斯的B、C、D、E地铁线(含53个车站，1个控制中心)，同样采用ALSTOM公司开发的集成了ATS的综合监控系统，目前运营情况良好。

1 行车综合自动化系统简介

北京地铁6号线的行车综合自动化系统(TIAS)，是将传统信号系统和传统综合监控系统进行高度集成的项目。该系统采用以ATS、电力监控系统(PSCADA)、环境与设备监控系统(EMCS)为核心，集成或互联门禁(ACS)系统、自动售检票(AFC)系统、自动列车防护(ATP)、自动列车驾驶(ATO)、视频监控(CCTV)系统、时钟(CLK)系统、火灾报警(FAS)系统、广播(PA)系统、乘客信息(PIS)系统、屏蔽门(PSD)系统、无线通信(RC)系统、通信集中告警(TEL－ARM)等系统，进行集中数据采集和控制;并将这些数据纳入一个综合信息处理平台，采用统一的实时数据库和历史数据库、统一的人机界面以及统一的网络结构，为运营部门提供了以行车指挥为核心的综合运营指挥平台，属于国内首创。

TIAS还包括了设备维护子系统(DMS)、网络管理子系统(NMS)、仿真培训子系统

(TMS)。其中，DMS实现对整个TIAS的设备维护支持，NMS实现对整个网络运行状态的监视，TMS为运营提供模拟仿真培训。TIAS系统结构如图1所示。

图1 TIAS系统结构图

2 TIAS实现方案

2.1 统一的硬件及网络平台

北京地铁6号线TIAS采用统一的实时服务器、历史服务器、网管服务器、培训服务器和设备维护服务器，用于统一的数据存储和处理;人机界面采用统一的调度、

值班员工作站，用于信号、电力和机电设备的监控。

在控制中心，统一设置4个行车调度席位、2个电力调度席位、2个环控调度席位、1个总调度席位及1个维修调度席位。其中，行车调度和电力调度均为1台工作

站3个显示屏，用第三屏显示其它专业信息。比如，在行车调度工作站，第一、

二屏用于显示站场图，第三屏可以用于显示PSCADA、PA、PIS、CCTV等专业信息。总调度、环控调度、维修调度为1台工作站2个显示屏，用第二屏显示其它

专业信息。

既有线在车站设置2台ISCS工作站、2台ATS工作站共4台工作站。TIAS只需

在车站统一设置2台工作站。这2台工作站互为备用，每台工作站3个显示屏和

控制中心三屏工作站一样，用户可以方便地进行三屏显示专业的选择。

TIAS采用统一的工业1 000 M以太骨干环网方案。骨干环网用于中心与各车站、车辆段、停车场局域网的互联，负责承载TIAS中央级系统与车站级系统之间的信息互传。骨干环网采用双环型拓扑结构，不同站点之间根据相互位置，采用挨站跳接或隔站跳接的方式连接。ATS、PSCADA、EMCS等业务统一部署在同一个骨干环网中。考虑到既有综合监控数据流较大，为防止综合监控数据对ATS数据的影响，将整个骨干环网划分为两个VLAN，ATSVLAN和ISCSVLAN。同时，通过专用的FEP(通信前置机)实现 TIAS与ATP、ATO、CI等系统互联，既保证了整个系

统的交互性，又保证了信号系统的安全性。

2.2 统一的软件平台

整个TIAS建立在统一的基础软件平台上。软件平台基于开放系统软件结构和实时数据技术，由一系列基于服务器和工作站的软件模块组成，提供一种先进的基于中间件的客户/服务器(C/S)结构。在统一平台基础上，可搭建 ATS、PSCADA、EMCS等不同业务应用功能，并具有如下特点:

(1)统一的实时数据库并支持分布式部署;

(2)统一的历史数据库;

(3)统一的人机界面。

TIAS软件结构如图2所示，分为数据接口层、数据处理层、人机接口层等3层。数据接口层主要对被监控设备进行数据采集和协议转换;数据处理层通过实时数据

库和关系数据库提供TIAS系统的应用功能;人机接口层通过从服务器获取数据，显示人机界面，完成各种监控操作。

图2 TIAS软件结构图

3 TIAS功能

3.1 综合的监控界面功能

在TIAS人机界面中，各专业在完成本专业设备监控功能外，还可以有选择地监视其它专业的信息。

(1)在行车调度工作站上，可以为调度员提供电力、环控、CCTV、火灾报警等相关信息，例如:可在站场图上显示供电臂带电状态、隧道风机运行状态、电扶梯状态、CCTV导航、客流状态、火警信号等。同时，还可以通过工作站第三屏显示其他专业详细信息，例如:调用具体某个车站的CCTV画面，查看具体车站屏蔽门实时状

态等，以便调度员查看其关心的信息，辅助调度员快速调度决策。

(2)在电力调度工作站上，可以提供具体供电区段行车相关信息，例如:在具体某一