天津地鐵1號線ATS系統的維護管理分析

天津市地下鐵道運營有限公司 孫士博

天津地鐵1號線ATS系統的維護管理分析

天津市地下鐵道運營有限公司 孫士博

ATS系統是地鐵軌道交通運行控制系統ATC的核心子系統，負責實現地鐵列車運行的實時監控，保證列車運行安全正點，在當前的地鐵軌道交通中發揮著至關重要的作用。目前天津地鐵一號線使用的北京通號工會自主研發的ATS系統。在進行ATS系統維護管理時，通過系統的后臺日志分析，實現信號報警和信息的集中管理，有利于提高信號安全性能，保障行車安全。

ATS系統；地鐵信號；運營維護；管理

導言

ATS(Automatic train supervision)系統是ATC（Automatic train control）的核心子系統，它的主要作用是實現列車運行的監督和控制，包括：列車運行情況的幾種監視、自動排列進路、自動列車運行調整等。目前我國的大部分城市建有或正在修建地鐵，地鐵軌道交通正處于飛速發展階段[1]。

1 天津地鐵1號線信號ATS系統維護現狀

在目前天津地鐵一號 線ATS維護主要分三種類型：每日巡視，定期檢修以及備品備件管理。每日巡視的內容主要分區域進行。一級設備集中站，二級設備集中站以及非設備集中站的巡視項目各有不同。一級設備集中站的巡視不同于二級設備集中站和非設備集中站的內容主要包括ATS分機巡視，ATS接口單元巡視以及機柜中KVM電腦的巡視。除了設備的巡視外，巡視中還要記錄設備間里的溫度濕度，以保證設備運行的環境絕對安全。巡視中還需要對維護工作站中的報警記錄進行查看，及時發現影響運營的隱患，保證運營安全。定期檢修主要包括設備重啟，磁盤空間檢查，時間校準，線纜檢查，日志下載，設備功能檢查以及衛生清潔。1號線ATS分機采用雙機熱備冗余的設計結構，在設備重啟的檢修中可以驗證設備冗余的可靠性。設備功能檢查的檢修在平日運營中就可以完成，每日早晨4點半以及設備集中站的值班員會對自己所管轄區域內的所有道岔，信號機，進路進行驗證。備品備件的管理主要包括備件存放位置以及備件庫存量的管理。目前1號線備件存放的主要原則就是保折返站，大部分備件都存放在劉園以及財大站。備件庫存量的儲備原則是每種設備至少庫存一件，方便故障發生時進行更換。

2 天津地鐵1號線信號ATS系統危險因素分析

天津地鐵1號線信號ATS系統故障的危險因素主要有以下三種：系統失靈。造成信號ATS系統失靈的原因復雜，包括諧波電流、雷擊、靜電等引起的系統受損，電子元件受潮、腐蝕等引起的設備損壞，震動造成的元件損壞和接觸不良等；系統硬件因素。系統硬件受損或性能減退都會影響信號ATS系統的正常運行，降低ATS系統的抗干擾能力，從而引發信號故障，地鐵信號系統常見的硬件問題包括元件老化、散熱不良、管線老化，元件設備接地不當導致的元件受損，布線不合理造成的線路故障等；人為因素。ATS系統作為非安全的系統，操作人員的每一步操作都要遵守規章制度，信號系統操作人員操作不當會造成信號系統設備損壞，對信號系統管線、設備等保護不當，造成電纜遇明火，從而形成火災隱患，且容易引發信號系統故障；行車調度或者值班員操作不當會造成列車晚點，甚至列車相撞等嚴重事故。ATS系統的計算機軟件存在不同程度的安全漏洞，當遭到惡意程序的攻擊和破壞時就會導致信息丟失、系統故障甚至系統癱瘓，嚴重干擾地鐵信號系統的正常運行。

3 天津地鐵1號線信號ATS系統運營模式

ATS系統包括中控和站控兩種級別。正常運營時，ATS系統主要采用中控。在中控狀態下，ATS系統根據列車運行時刻對全線列車進行集中監控，中心調度員也可在調度員工作站上人工設置控制命令，對運營實施控制；每天運營前，控制中心調度員選擇當日的行車運行圖/時刻表，經確認或作必要的修改，作為當日行車指揮的依據。當發生突發事件時調度員需要人工介入模式，調度員可通過工作站發出有關行車命令，對全線列車運行進行人工干預。調整列車運行計劃包括對列車實施“扣車”、“終止站停”、改變列車進路、增減列車等。在站控狀態下，除設備集中站其他車站不直接參與運營控制，車站聯鎖和車站ats系統結合實現車站和中央兩級控制權的轉換。在中央ats設備故障或經車站值班員申請，中央調度員同意放權后，可改由車站現地控制。在現地控制模式下，車站值班員可直接操從車站聯鎖設備，可將部分信號機置于自動模式狀態，也可將全部信號機設為自動模式狀態，控制中心行車調度員應通過通信調度系統與列車駕駛員、車站值班員保持聯系。 ATS系統實現的功能包括：工作站操作權限管理、行車信息顯示、列車進路控制、信號設備操作、列車識別與追蹤、列車運行圖/時刻表的管理、列車運行計劃及車輛管理、列車運行調整、站臺發車指示、臨時限速管理、運營記錄與統計報表、故障報警、系統維護、歷史信息回放和仿真培訓。

4 天津地鐵1號線信號ATS系統維護管理

4.1 天津地鐵1號線信號ATS系統危險因素分析

因信號系統故障造成的地鐵列車延誤和安全事故屢見不鮮，而造成信號系統故障的原因較為復雜，一般可將地鐵信號系統故障的危險因素大致分為以下三類：信號系統失靈；系統硬件因素；人為因素。其中前兩種因素都是非人為的存在不可控性，只能再日常的檢修巡視中做好預防，把發生的可能性降到最低。最后說一下人為因素，ATS系統的維護者是信號維修人員，而使用者是行車調度員以及車站值班員。兩方的操作失誤都會導致ATS系統的危險。

4.2 定期檢測管理

定期檢測管理分為兩方面首先是對人的監督。對人的監督就是要檢查信號維護人員的巡視檢修是否到位。ATS系統每個終端都裝有VNC遠程登錄軟件，通過輸入目標電腦的IP可以登錄到ATS網絡內的任意一臺電腦上，通過此軟件可以對維護人員的操作進行遠程實時監督，檢查巡視檢修是否到位。另一種方法可以根據巡視檢修記錄表，查看系統回放檢查巡視檢修的真實性。

第二就是對備品備件的監督。因為ATS系統備件多為電子集成板件，長時間的儲存可能會產生板卡損壞等問題，一旦出現故障需要更換類似板卡時，這樣的設備備件不但無法及時消除故障，還給故障的判斷帶來了負面影響，增加故障處理時間，因此對于設備備品備件的定期檢測管理也非常重要。新備件入庫前檢測，對于新備件入庫，包含新購入備件及返修件，需要在入庫前進行上道檢測，確認板件合格后方可入庫。入庫備件定期檢測，入庫后的備件，根據安全庫存的備件分級，制定相應的定期檢測周期，重要備件一般設置季度檢測、普通備件設置半年度檢測、非重要備件設置年度檢測或故障檢測。

5 結論

ATS系統是城市軌道交通信號系統的重要組成部分，是地鐵行車安全的有力保證。目前天津地鐵一號線使用的北京通號工會自主研發的ATS系統在結構功能上已經能滿足用戶的需要，并更符合中國國情。但由于起步較晚，技術還未達到成熟化，需要進一步提高其系統的可靠穩定性。另一方面國產的ATS優勢在于可以提供給使用者更多的后臺數據，可以使維護人員通過日志分析ATS系統運行的狀態，同時作為使用者行車調度人員也應該多掌握一切信號基礎知識以及一切應急方法，為地鐵安全運營提供保障。

[1]李永軍．地鐵ATS系統仿真研究[D]．北京交通大學,2005．