信號ATS系統的進路自動排列功能探討

摘要：進路自動排列是列車自動監控系統的一部分，它的任務是與聯鎖配合，為列車運行自動排列進路，它可以大大地減輕操作員的操作，并且有一定的智能化，根據需要按照優先次序排列變通進路。從進路自動排列的原理功能為出發點，介紹了列車自動監控系統如何高效實現列車進路控制。

關鍵詞：城市軌道交通;ATS系統;進路自動排列

一、引言

列車自動監控系統（ATS）作為信號系統的一個子系統，是一套集成現代化通信、計算機、網絡與信號技術于一體的分布式的實時監督控制系統。其核心設備位于信號系統的中央層，用于實現高密度大流量的城市軌道交通自動化調度和管理。ATS子系統匯集來自聯鎖和ATP的列車位置、進路狀態、列車狀態、車次號、信號設備狀態等信息，依據當天計劃時刻表對全線的運行列車實施監督和控制。ATS系統的其中一個重要功能就是進路自動排列（ARS），ARS功能能讓調度員從人工排列進路中解脫出來，實現系統自動處理。ATS系統結合ARS功能，通過調整停站時間和站間運行時間來自動調整列車運行，從而實現高密度的列車控制。

二、進路自動排列原理

ATS系統實時監測列車位置，在ATS系統的后臺數據庫為線路上的軌道區段配置運行觸發點（OP），當系統監測到軌道區段上有列車占用時，系統判斷該位置是否為進路觸發點，若不是進路觸發點系統不做任何處理，若為進路觸發點，系統根據列車的目的地碼從進路表中選擇需要觸發的進路，當進路確定后，系統檢測進路的接近區段是否空閑，時刻表條件是否滿足，進路可用性檢查能否滿足，當以上條件均滿足時，系統檢查排列出來的進路元素狀態與后臺數據庫的進路記錄是否一致，一致時建立進路。

三、進路觸發點設置

為了自動排列有關的進路，在列車運行的沿線設置一些進路觸發點，當列車到達觸發軌時，由列車跟蹤組件根據軌道屬性判斷出這是進路觸發軌，發送一個消息給進路設置。ARS根據觸發軌和列車信息找到對應的進路，每個列車位置最多可以設置三個運行觸發點，分別為首次運行觸發點，二次運行觸發點，重復運行觸發點，這樣設計的目的在于即使線路上一些軌道區段故障，依然有其他區段可以激活ARS功能，觸發前方列車進路。為了防止列車兩次錯過運行觸發點，盡可能在始端信號機之前立即為每條進路配置除正常運行觸發外的重復運行觸發點。

四、進路自動排列過程

（一）確定進路

當系統的運行觸發點激活后，ARS進入到確定進路環節，可以為每條基本進路配置三條變通進路，在正線無道岔區段一般只設置一條普通進路，不設置變通進路，當線路中有道岔時，可以設置變通進路。當列車折返占用一條折返軌道后，后續列車觸發進路則需要變通進路，進路至另一條折返軌道。

（二）時刻表檢查

ARS處理進路任務不是立即觸發進路的排列，而是適時進行。對于同時競爭進路的列車而言，中央ATS需要根據優選策略管理進路的排列次序，一般以時刻表順序作為參考依據。

（三）接近區域檢查

接近區域指從列車當前位置到進路始端信號機之間的區域，接近區域檢查的目的在于確認該列車將是第一個到達始端信號機的列車。如果遇到多個列車競爭相同路徑（同一個始端信號機），則按照前車優先原則。

（四）進路可用性檢查

當以上條件滿足時，ARS激活進路可用性檢查功能。進路可用性檢查通過后，進路指令會發送至聯鎖執行。進路可用性檢查的目的是防止發送到聯鎖的命令不能被執行。主要是基于聯鎖元件的狀態來執行可用性檢查。第一個步驟檢查始端信號機狀態：若信號機已開放，則取消該進路;反之，則進行下一步檢查。如：操作員人工辦理進路，或單開該信號機，則取消該進路。接下來根據進路表元素，檢查其狀態是否阻礙進路辦理。系統將阻礙進路辦理的類型分為長期障礙和短期阻礙。

（五）命令輸出

在進路的可行性檢查通過后，將進路號發送給聯鎖。由于ARS不是安全相關的軟件組件，ARS檢查通過的進路并不代表聯鎖系統一定能夠辦理出進路。

五、進路檢查

進路檢查是ARS功能的最后一個環節，當發送至聯鎖的進路設置好后，需要檢查設置的進路是否與進路表中的元素狀態一致，如進路號、列車號、信號機顯示。主要是檢查進路始端信號機的顯示。如果檢查結果一致，對該進路處理完成，若檢查結果不一致，如信號機顯示不正常，則刪除該已排列的進路命令。

六、總結

在蘇州軌道交通2號線項目中，在試運營過程中出現過進路觸發錯誤及進路不觸發等問題，通過對后臺數據庫查看，存在部分進路的目的地碼配置錯誤，如直股進路目的地碼配置成側股的目的地碼，同時還存在一些進路只配置單觸發區段，當列車出現定位誤差錯過觸發點時會無法觸發進路。通過這一系列數據的重新配置，更改進路匹配的目的地碼，設置進路雙觸發點，目前蘇州軌道交通2號線未出現過進路不觸發或錯誤觸發類故障。接下來蘇州軌道交通2號線也將進一步縮短行車間隔，完善的自動排列系統為地鐵高效運行提供了技術保障，在系統優化的過程中積累的經驗也將為新線建設提供技術指導。

參考文獻：

[1]林瑜筠.鐵路信號聯鎖[M].北京：中國鐵道出版社，2016.

[2]林瑜筠.城市軌道交通信號[M].北京：中國鐵道出版社，2008.

[3]高繼祥.鐵路信號運營基礎[M].北京：中國鐵道出版社，1998.

作者簡介：

徐義彤（1992- ） ，男， 漢族， 江蘇蘇州人， 學士， 助理工程師， 單位：蘇州市軌道交通集團有限公司運營一分公司;主要從事信號系統維護工作。