地铁通信与信号列车自动监控系统

2•2020/10/13
3•2020/10/13ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
• 下面重点说明车次号的输入、跟踪、记录和删除。 • 每列车进入轨道开始运营前，都会被赋予一个唯一对应的 号码，称为列车车次号。 • 列车车次号一般由两部分信息组成：列车车组编号和列车 目的地编号。列车车组编号反映列车出厂时，标在列车车体 上的编号信息，如车体上标有的101号，表示第101号车， 这个信息在列车出厂后，固定不变。列车运营都有一个起点 和终点，终点就是列车运行的目的地点，把运营所有目的地 点编号，用数字代码对应，这些编号就是列车运行的目的地 编号。根据列车运营计划，给运营列车赋予一个目的地点编 号，这个信息根据列车运营计划是可变的。
5•2020/10/13
• ②列车运行识别。列车在轨道上运行，信号系统通常将轨 道划分为分段的轨道电路，可以用机械绝缘或电气绝缘来分割 不同的轨道电路。系统监测到轨道电路的状态由“空闲”变为“ 占用”时，可以监测到列车在运行。列车自动监控系统根据列 车车次号的目的地信息，为列车排列进路。 • ③车次号的集中显示。控制中心的调度终端显示屏上，或 专门设置的大屏幕上，可以直观地显示全线和沿线各站的信号 设备的布置和工作情况，以及全线列车运行状况，如列车所处 位置及车次号、信号机显示状态、道岔位置、轨道电路状态、 进路办理和开通状态，车站控制级别(本站控制或中央控制)、 行车闭塞方式、车站扣车作业、信号设备状态报警等信息，以 及根据调度员的需要显示车辆段内列车运用状况及各种报告等 。
3•2020/10/13
• ③维护工作站。维护工作站用于设备维护和检修人员，对 全线信号系统设备和列车进行监督，对信号系统中所检测到的 故障及时处理，以保证信号系统设备稳定可靠运行。 • 维护工作站的硬件结构和组成与调度工作站相同，但维护 工作站上的作业一般不允许对列车进行控制，主要发挥维护工 作站的监督和故障诊断作用。
地铁通信与信号列车自动监 控系统
2•2020/10/13
•[理论内容]
• 列车自动监控系统是城市轨道交通信号系统的一个重要组 成部分，英文称为AutomaticTrain Supervision System ，简称ATS系统。 • 列车自动监控系统利用可靠的网络结构，与列车自动防护 系统和列车自动驾驶系统一起完成对全线列车运营的管理和 监控功能。列车自动监控系统的功能包括监督和控制两部分 。
9•2020/10/13
• ①调度工作站。 调度工作站用于调度员完成调度和运营 作业，是控制中心的重要设备。调度员通过调度终端屏幕，实 时了解和掌握列车的实际运行情况，可以在调度工作站上发出 指令，用于直接指挥列车运行。
0•2020/10/13
• 每套调度工作站一般都有主机、显示器、键盘、鼠标、网 络接口等。调度工作站主机数据处理能力强，一般为工作站级 别；显示器配置高分辨率的显示器，以便清晰地观看屏幕上线 路和运行列车的状态信息。
9•2020/10/13
• 2．车站设备ATS设备 • 车站ATS工作站，用于车站值班员完成对本站所管辖的范 围的列车运行状态监督、进路排列、道岔控制、信号开放等 作业，是车站的重要设备。
0•2020/10/13
• 车站ATS设备包括有工作站、打印机、网络接口和UPS不间 断电源等设备，其中工作站一般由主机、显示器、键盘、鼠标 设备组成，车站值班员通过车站ATS工作站终端屏幕，实时了 解和掌握本站所辖范围内列车的实际运行情况，在本站取得对 车站控制权的情况下，车站值班员可以在工作站上发出指令， 直接指挥列车在本站管辖范围内安全运行。
• ⑧电源设备 。控制中心的电 源设备为以上工 作站、服务器等 设备提供可靠的 不间断电源，保 证控制中心列车 自动监控系统可 靠运行，不丢失 数据。
8•2020/10/13
• (2)控制中心ATS设备软件 控制中心ATS设备软件一般包括 系统软件和应用软件两部分。系统软件通常采用UNXI操作系统 ，减少系统对设备制造商的依赖性，利于设备维护和升级。
6•2020/10/13
• 图10-1 列车自动监控系统设置组成结构图
7•2020/10/13
• 1．控制中心ATS设备 • 列车自动监控系统在控制中心的设备，主要有网络设备、服 务器、存储设备、显示设备、打印设备等，可以分为系统硬件和 系统软件两部分。 •
8•2020/10/13
• (1)控制中心ATS设备硬件 控制中心ATS系统硬件主 要包括以下部分：
1•2020/10/13
• 调度工作站根据运营需求，可以设置多个。调度主任和 普通调度员分别在不同的调度工作台上操作，调度台的硬件结 构配置完全相同，但管理权限不同，因而软件配置不同。
2•2020/10/13
• ②培训工作站。培训工作站，用于培训作业，其硬件 结构和组成与调度工作站相同，但软件配置不同。
6•2020/10/13
• 2．列车自动排列进路功能 • 列车自动监控系统的列车自动排列进路功能，能够对轨道 电路、信号机、道岔实现集中控制，根据列车的运行情况，在 适当时机向车站联锁设备发送排列进路命令，转换道岔，开放 信号，保证列车的安全运行。列车自动排列进路功能，通过捕 获列车的车次号信息，来获取列车的运行任务，由车站设备最 终完成进路自动排列作业。 •
4•2020/10/13
• ①车次号输入和修改。当列车由车辆段或其他地点进人正线 开始运行时，列车自动监控系统将根据列车运营计划时刻表由 列车自动监控系统赋予运营列车一个列车车次号。 • 列车驾驶员也可以人工输入列车车次号，修改和确认列车车 次号号码。在控制中心大屏幕及调度员的工作站终端显示屏上 ，列车车次号随着列车运行位置不断变化，跟随列车显示。 • 当列车自动监控系统监测到运营列车丢失车次号，或车次号 发生错误，需要由列车驾驶员人工办理输入、修改或删除车次 号作业。 • 列车自动监控系统删除某列车的车次号，意味着将该列车的 车次号从列车自动监控系统的车次号记录表中清除。车次号可 以被系统自动删除，也可以人工删除。
4•2020/10/13
• ④列车运行计划工作站。列车运行计划工作站用于编辑某天 或某一时段内所有运营列车的运营计划。列车运行计划编辑完 成后，列车自动监控系统将控制列车按照所确定的运行计划运 行。 • 列车运行计划工作站的硬件结构和组成与调度工作站相同。
5•2020/10/13
• ⑤系统服务器。 系统服务器是列车自 动监控系统的核心设 备，由主机、显示器 、键盘、鼠标、网络 接口等组成，系统服 务器装有系统软件和 应用软件。 • 系统服务器通过 数据传输系统与网络 上的其他设备实现数 据交换。
6•2020/10/13
• ⑥数据库服务器。数据库服务器用来存储列车运行的相关数 据，可以为磁盘或光盘。 • ⑦网络通信设备。网络通信设备，指数据传输系统的数据传 输和交换设备，如通道、网关等，以保证数据在不同的设备间 可靠传递。网络一般为冗余的双网结构，提高系统的可靠性和 可用性。 •
7•2020/10/13
5•2020/10/13
• 一、列车自动监控系统设备组成
• 列车自动监控系统为多层体系结构，如图10．1所示，位于 控制中心的ATS监控设备处于结构的最高层，位于车站的ATS 监控设备处于结构的低层。列车自动监控系统通过专门的数据 传输系统，实现控制中心ATS设备与各车站ATS设备之间的通 信和数据交换。
3•2020/10/13
• 列车自动监控系统的监督功能则是将列车运营的状态和 信息，通过控制中心或各车站的调度终端，实时显示出来， 控制中心或各车站的调度员可以通过这些调度终端屏幕，实 时了解和掌握列车的实际运行情况，以便及时对行车作业进 行分析和调整，保证全线运营安全高效有序进行。列车自动 监控系统可以显示全线列车的动态运行情况，在线路上出现 故障或紧急情况时，可以通过列车自动监控系统对事故进行 全面指挥和处理，调配资源，及时排除故障，恢复正常运营 作业，提高工作效率。
4•2020/10/13
• 列车自动监控系统的控制功能，是由列车自动监控系统向 列车自动防护系统和列车自动驾驶系统，发出指令办理列车进 路，指挥控制列车按照列车运行图运行来运行。列车自动监 •控系统可以绘制列车实迹运行图，并动态地对偏离运行图的 列车进行调整。 • 列车自动监控系统为非故障-安全系统，列车安全运行由列 车自动防护系统来保证。
8•2020/10/13
• 3．列车追踪间隔调整功能 • (1)列车追踪间隔调整功能分类 线路上有多列车在运行， 列车自动监控系统对前后列车之间的运行间隔，进行实时监测 和调整，保证列车在线路上安全、有序、高效地运行。列车追 踪调整，可以有两种方式来实现，间隔调整方式和列车时刻表 调整方式，下面我们对两种调整方式作简要介绍。 •
1•2020/10/13
•二、列车自动监控系统主要功能
• 列车自动监控系统监控全线列车运行，它具有以下主要 功能：集中监视和跟踪全线列车运行情况；自动记录列车运 行过程；自动生成、显示、修改和优化列车运行图；自动排 列进路；自动调整列车运行追踪间隔；信号系统设备状态报 警；记录调度员操作；运营计划管理和统计处理；列车运行 情况模拟及培训；与其他系统接口等。
7•2020/10/13
• 列车自动排列进路功能，取代人工办理进路作业，进路 的办理由系统自动完成，可以有效地降低控制中心中调度 员和车站值班员的工作强度，消除人工办理进路过程中出 现的失误和错误，提高系统的运营效率，保证运营作业安 全高效地进行。 • 控制中心调度员或车站值班员，在必要时，遵照管理程 序和规章制度，可以进行人工干预，包括人工建立及取消 正线各种进路等。调度员和值班员的人工控制命令，在被 系统执行前，列车自动监控系统会检查其合理性，并给出 相应提示，提醒调度员和值班员注意。
9•2020/10/13
• 间隔调整方式 要求列车调整功能自动控制列车运行，均衡 列车到达每个车站站台的间隔。在间隔调整模式下，列车一般 在线路上循环连续运行。
0•2020/10/13
• 在时刻表调整方式下，列车自动监控系统在控制中心监控 正线运行的所有列车，并对列车的运行进行调整。列车将按照 预定的列车运行计划时刻表，开展运营作业，所有列车的位置 和运行状况都被自动监控，以确定每列车的运行是否偏离计划 时刻表的要求。如果列车运行偏离计划时刻表要求，系统会给 出报警提示调度员。系统能够根据计划时刻表的要求改变列车 目的地号和跟踪车次号。 • 列车追踪调整功能负责自动排列进路，开放信号，调整列 车运行等级，控制列车的停站时间。
1•2020/10/13
• (2)列车间隔调整功能的实现方式 列车间隔调整功能通过 两种方式调整列车的运行，来最小化列车偏离计划时刻表运行 的趋势，或按照间隔调整方式行车。 • ①修改列车运行等级。城市轨道交通，根据线路的使用情 况，可以将列车运行分为不同的运行等级。在不同的情况下， 列车运行在不同的速度范围内。如在正常情况下，列车可以运 行至线路允许最高速度，这时列车运行等级最高；而在轨道湿 滑的不稳定条件下，列车运行最高速度应适当降低，这时列车 运行等级较低。根据运营的实际需要，列车运行等级不同。运 行等级越低，对应的列车允许运行的速度值越低。 • 当列车运行情况比列车计划时刻表晚，系统可以提高列车 运行等级；若列车运行情况比列车计划时刻表早，系统可以适 当降低列车运行等级。通过这样调整运行等级，使实际的列车 运行图与计划的列车时间表尽量接近，减小偏差，保证运营作 业按计划实施。
2•2020/10/13
• 1．列车监视和跟踪功能 • 列车自动监控对在线所有运行列车进行实时监视和跟 踪。列车监视和追踪功能包括： • 1)系统自动识别、读取列车车次号； • 2)列车运行计划时刻表自动产生车次号： • 3)人工输入车次号； • 4)列车运行的识别； • 5)列车运行的跟踪； • 6)在调度员台、维护台及大屏幕上显示列车位置； • 7)记录车次号； • 8)删除车次号； • 9)变更车次号； • 10)报告列车信息。