城市轨道交通互联互通线网研究

城市轨道交通互联互通线网研究

1城市轨道交通线网行车调度系统的设计理念与思路

城市轨道交通行车调度系统是城市轨道交通运营管理的核心系统，它通过与底层轨旁控制系统及车载控制系统配合，实现列车运行计划编制、列车运行状态监视、列车运行调整、轨旁设备的监视与控制等重要功能，是调度员进行城市轨道交通行车调度管理的重要工具[1]。城市轨道交通行车调度系统与国家铁路网络化的运行模式不同，既有的城市轨道交通系统基本为独立设计、单线运行，各条线路的信号系统彼此独立，因而各条线路之间的行车调度系统之间也是彼此孤立。这样，导致线路之间不能够互联互通，带来了线路之间的设备不能共享、空闲线路上的车辆也不能调配到繁忙线路、维护与操作人员不能互换、旅客跨线换乘不便等一系列问题。轨道交通互联互通是轨道交通网络的一种运营方式，实现不同线路的轨道、车辆、供电、信号、通信、屏蔽门及运营组织能够相互兼容，车辆能够跨线运行，从而节约资源，降低成本，提高资源使用效率和旅客服务质量[2]。因此，需要通过构建互联互通的城市轨道交通网络，有效解决线网行车调度系统。

1.1设计理念

（1）线网行车调度系统是互联互通全网行车调度指挥系统的一个组成部分，它与各线的线路行车调度系统共同构成全网行车调度指挥系统。各线路行车调度系统基于传统的自动列车监控系统，可以独立负责本线路内行车调度指挥功能，包括列车运行计划加载、列车识别与跟踪、列车运行进路办理、本线内的列车运行调整等功能。（2）线网行车调度系统需要提供互联互通线路的统一计划编制，并提供给各线路使用。线网行车调度系统需要确保提供给各线路使用计划的正确性和一致性；线网行车调度系统需要具备宏观线路监视功能。线网行车调度系统与各线路行车调度系统进行接口，获取各线路现场设备状态信息、列车运行信息、运行计划执行情况等。线网行车调度系统的监视内容与含义需要与线路调度系统保持一致。（3）线网行车调度系统需要具备线网列车运行晚点及故障的在线监测功能，并能够第一时间通知给线网调度员。线网调度系统需要具备跨线运行调整能力，以及故障情况下应急处置能力；线网行车调度系统故障不应该影响各线路系统的独立运营。

1.2设计思路

线网行车调度系统主要功能是面向线网全局而不是单条线路，因此在系统功能设计与布局上，需要更多地从全局角度进行考虑，以方便调度员的使用。线网行车调度系统需要同时接入多条线路，其处理的数据量远远大于单条线路，而且还要对将来线路的扩展及增加进行

考虑，因而应增强线网行车调度系统设备的性能及软件的处理性能，可以借鉴既有自动列车监控系统的软硬件技术，包括采用计算机平台、信息传送与接口机制、站场图显示，以及运行图绘制技术等。

2城市轨道交通线网行车调度系统的框架设计

根据互联互通线路对跨线行车调度功能的需要，结合线网行车调度系统的设计原则及设计思路，实现对线网互联互通的统一计划编制及全网调度的协调处理。线网行车调度系统划分为线网计划子系统和线网调度子系统2个业务子系统，以及线路接口子系统和外部接口子系统2个接口子系统。线网行车调度系统框架结构如图1所示。

2.1线网计划子系统

线网计划子系统负责全网运行计划的编制，是互联互通跨线运行组织的基础系统。线网计划子系统包括线网计划编制软件和线网计划数据管理软件。（1）线网计划编制软件。提供互联互通所有线路列车计划运行图的编制，包括平日运行计划编制、周末运行计划编制，以及节假日运行计划编制。能够编制单条线路的运行计划，也能够编制跨线列车运行计划。能够对多条线路之间的跨线计划进行衔接检查，以保证跨线计划的连续性与一致性，并能够满足车辆与线路等基础设施的性能条件。（2）线网计划数据管理软件。为线网计划编制软件提

供数据管理服务，包括数据信息的查询，获取与存储。保证数据存储的一致性与可靠性，为线网计划子系统与线网调度子系统之间数据交互提供支持。

2.2线网调度子系统

线网调度子系统负责全网列车实时运行状态的监视与告警，是互联互通跨线运行的总体协调和指挥系统。线网调度子系统包括线网在线运行图软件、线网站场监控软件、线网调度命令软件、线网应用服务软件和线网调度数据管理软件。（1）线网在线运行图软件。从各条线路获取当前班次的基本运行图、计划运行图及实际运行图。基于运行图视角统一监视全网列车运行状态和早晚点信息；密切监控列车跨线运营过程及早晚点情况；对列车跨线运营与计划产生严重偏移并可能导致运行衔接问题时，自动进行提示告警；提供对重点列车的运行监视，提供历史运行图查询功能。（2）线网站场监控软件。从各条线路获取实时现场设备信号状态信息，列车位置及状态信息；统一监视全网信号机、道岔、进路状态；统一监视全网运行列车位置、驾驶模式、运行等级，以及早晚城市轨道交通互联互通线网行车调度系统的研究张德明点状态；统一监视全网站台屏蔽门、扣车、跳停、倒计时状态；对列车跨线运行的进行重点监视；收集全线列车运行告警信息，并对影响跨线运营的告警进行重点提示。（3）线网调度命令软件。提供调度命令编辑、调度命令保存、调度命令下达、调度命令回执接收

功能；支持线网调度员与线路调度员之间的命令传递；提供配套调度命令模板定制、历史调度命令查询功能。（4）线网应用服务软件。线网调度子系统的后台核心支持软件，负责汇聚各线路信息，并转发给线网在线运行图软件、线网站场监控软件，以及线网调度命令软件等业务模块。同时，将线网在线运行图软件、线网站场监控软件，以及线网调度命令软件的相关作业指令发送给各线路调度系统；进行后台服务运算，支持跨线列车晚点与故障检测功能。（5）线网调度数据管理软件。提供线网调度子系统的数据库管理服务，包括数据信息的查询、获取与存储；保证数据存储的一致性与可靠性，为线网调度子系统与线网计划子系统之间数据交互提供支持。

2.3线路接口子系统

每条线路对于一套线路接口软件，接收各条线路的站场表示信息、列车位置信息、列车状态信息、当班基本运行图信息、当班计划运行图及当班实际运行图等信息，并进行相应的格式与协议转换，提供给线网应用服务器软件进行处理。同时，将线网行车调度子系统的相关信息，进行反向协议转换后，传递给各线路行车调度系统。

2.4外部接口子系统

外部接口子系统包括大屏幕接口软件和对外接口软件。