城市軌道交通場段出庫列車發(fā)車進路自動 辦理時序卡控方法*

劉榮峰 錢 江 周庭梁 顏紅慧

(卡斯柯信號有限公司, 200072, 上海∥第一作者,高級工程師)

城市軌道交通停車場/車輛段(以下簡稱“場段”)在路網(wǎng)體系中占據(jù)了極其重要的位置,其作業(yè)復雜且繁瑣,若場段運作不良,極易影響正線運營。目前,場段作業(yè)自動化及智能化程度不高,具有作業(yè)效率低、人員工作負荷重、資源利用不充分等特點。列車出庫是場段中非常重要的生產(chǎn)作業(yè),其執(zhí)行結(jié)果直接關系到正線運營服務質(zhì)量。基于此,本文提出一種執(zhí)行效率高、通用性強的城市軌道交通場段出庫列車發(fā)車進路自動辦理時序卡控方法,通過該方法的邏輯判斷與執(zhí)行可以有效地管控列車計劃出車順序。本文研究可為城市軌道交通場段列車出庫作業(yè)提供技術(shù)指導與借鑒。

1 技術(shù)現(xiàn)狀

對于城市軌道交通線路而言,一般在每天線路運營開始前都需要編制出庫計劃(也稱為發(fā)車計劃),出庫計劃主要用于確定當天上線運營列車的車組號、上線時間、上線軌(轉(zhuǎn)換軌)等信息。出庫計劃是場段管控發(fā)車作業(yè)的基礎,據(jù)此辦理出庫列車的發(fā)車進路。目前,出庫列車的發(fā)車進路辦理管控主要分為:

1) 調(diào)度人員人工管控。出庫列車的發(fā)車進路完全由調(diào)度人員人工辦理,由調(diào)度人工管理控制辦理進路的時機和辦理的正確性。一個場段一般需要配備兩個調(diào)度人員完成出庫列車的發(fā)車進路辦理作業(yè),一個調(diào)度人員負責操作,另一個調(diào)度人員負責檢查并確認進路辦理的正確性。在這種情況下,調(diào)度人員工作量較大,發(fā)車作業(yè)效率低且容易出錯,進而可能影響正線的正常運營服務。

2) 信號系統(tǒng)自動管控。由信號系統(tǒng)讀取出庫計劃,并以出庫計劃中列車的上線時間為基礎,提前一定時間量為相應列車自動辦理發(fā)車進路。在這種情況下,系統(tǒng)主要參考出庫計劃中的列車上線時間自動為其辦理發(fā)車進路,若當前列車的前序出庫列車因某種原因(臨時列車故障或其他設備故障)未能及時發(fā)車,且無人工及時介入干預,當前列車的發(fā)車時間一到,則系統(tǒng)可能提前為當前列車自動辦理發(fā)車進路,進而可能導致列車出庫順序混亂,擾亂既有出庫計劃。若此時由人工介入干預調(diào)整發(fā)車順序,不僅會給調(diào)度人員帶來額外的工作量,還可能會導致列車上線時間晚點,影響正線運營服務。

因此,在城市軌道交通場段出庫列車的發(fā)車進路自動辦理基礎上,如何對場段發(fā)車時序進行有效卡控,確保列車根據(jù)出庫計劃按順序出車,是當前城市軌道交通場段運營亟待解決的關鍵技術(shù)問題。

2 方案分析

2.1 總體方案

為解決上述問題,本文提出一種執(zhí)行效率高、通用性強的城市軌道交通場段出庫列車發(fā)車進路自動辦理時序卡控方法,該方法主要包括以下幾個步驟:

步驟1 根據(jù)列車出庫計劃,將出庫計劃中所有“上線運營”列車按照“上線時間”的先后順序進行排序,形成列車出庫順序列表。

步驟2 周期性輪詢檢查場段內(nèi)各列車發(fā)車進路的辦理時間,查看是否有出庫列車需要辦理發(fā)車進路。

步驟3 若檢測到有出庫列車的發(fā)車進路辦理時間到了,則繼續(xù)執(zhí)行步驟4;若沒有,則執(zhí)行步驟2。

步驟4 判斷需要辦理發(fā)車進路的當前列車是否在當天出庫計劃中,若在計劃中,則繼續(xù)執(zhí)行步驟5;若不在計劃中,則執(zhí)行步驟8。

步驟5 判斷需要辦理發(fā)車進路的當前列車是否有前序出庫計劃列車,若有前序出庫計劃列車,則繼續(xù)執(zhí)行步驟6;若沒有,則執(zhí)行步驟8。

步驟6 判斷當前列車的前序出庫計劃列車是否已發(fā)車,若未發(fā)車,則繼續(xù)執(zhí)行步驟7;若已發(fā)車,則執(zhí)行步驟8。

步驟7 由于當前列車的發(fā)車進路辦理條件不滿足,本次運算結(jié)束。

步驟8 辦理當前列車的發(fā)車進路,執(zhí)行進路辦理邏輯。

2.2 方案模塊擴展設計

在ATS(列車自動監(jiān)控)系統(tǒng)中實施該方案,主要涉及ARS(自動進路設置)和CAD(計算機輔助調(diào)度)兩個模塊。

1) CAD模塊擴展設計。CAD模塊需要增加對場段列車出庫順序的存儲和查詢功能。CAD模塊收到當天出庫計劃同步后,將出庫計劃中所有“上線運營”列車按照“上線時間”的先后順序進行排序,形成列車出庫順序列表;當出庫有計劃更新時,該列表需要同步更新。根據(jù)上述出庫順序列表,提供一個“查詢前序出庫列車”的接口,供ARS模塊調(diào)用。該查詢接口以被查列車為輸入?yún)?shù),首先判斷該待查列車是否在上述出庫計劃的列車列表中,如果在,則查詢列表中該列車的前一列車,并返回其車組號。為滿足不同需求,提供兩種不同的出車順序列表構(gòu)建方式:① 根據(jù)列車出庫計劃,將出庫計劃中所有“上線運營”列車按照“上線時間”的先后順序進行排序,一個場段形成一個出車順序列表。② 根據(jù)列車出庫計劃,將出庫計劃中所有“上線運營”列車按照“上線時間”的先后順序進行排序,并以“是否從同一轉(zhuǎn)換軌出庫”分組形成若干個出車順序列表,每個上線軌(轉(zhuǎn)換軌)對應一個出車順序列表。

2) ARS模塊擴展設計。ARS模塊中增加一種針對場段內(nèi)的庫線發(fā)車進路的特殊檢查條件,用于保證場段的發(fā)車順序。所增加的針對場段發(fā)車順序的檢查選項,只針對場段內(nèi)的庫線發(fā)車進路有效。ARS在處理這種發(fā)車順序檢查選項時,首先通過CAD模塊查詢該列車是否在當前出庫計劃中,并獲取出庫計劃中應該在該列車之前出庫的列車,如果查詢不到,則繼續(xù)該車發(fā)車進路的觸發(fā)運算;如果查到了出庫計劃中的前序列車,則需要判斷前序列車是否已發(fā)車。若前車已發(fā)車,則繼續(xù)當前列車發(fā)車進路的自動觸發(fā)運算;否則暫時不觸發(fā)該進路,等待前車先發(fā)車。為滿足不同需求,提供兩種不同的“判斷前車是否已發(fā)車”的判斷方式:① 前序列車已離開場段內(nèi)的停車庫線股道,在場段內(nèi)運行時,即認為前序列車已發(fā)車,后車與前車的沖突已解除,后車可以開始辦理發(fā)車進路。這種方式適用于對出庫密度要求比較高的線路。② 前序列車須完全離開場段所在的集中站后,才認為前序列車已發(fā)車,后車與前車的沖突才能解除,后車才可以開始辦理發(fā)車進路。這種方式適用于對出庫密度要求不高的線路。

3 方案優(yōu)點

與現(xiàn)有技術(shù)相比,本文所提方案具有以下幾個優(yōu)點:

1) 以場段出庫列車的發(fā)車順序?qū)龆伟l(fā)車進路辦理時序進行自動卡控,克服了現(xiàn)有技術(shù)中主要依賴人工進行監(jiān)督和卡控的缺陷。

2) 所設計的列車發(fā)車進路時序卡控檢測范圍可以是全場段統(tǒng)一卡控,也可以僅支持以列車上線軌(轉(zhuǎn)換軌)對出庫列車進行分組卡控,增強了方案的通用性。

3) 所設計的兩種判斷當前列車的前序出庫計劃列車是否已發(fā)車的方法,有效解決了不同線路場段對列車出庫間隔密度的約束,增強了多種應用場景的適用性。

4) 所設計的對發(fā)車進路時序的卡控可以有效提升場段發(fā)車作業(yè)的執(zhí)行效率、可靠性和安全性。

4 結(jié)語

本文對城市軌道交通場段發(fā)車作業(yè)進行了研究,提出了一種執(zhí)行效率高、通用性強的城市軌道交通場段出庫列車的發(fā)車進路自動辦理時序卡控方法。通過該方法的邏輯判斷與執(zhí)行,可以有效地對列車計劃出車順序進行管控。所設計的方案在一定程度上提高了場段作業(yè)的執(zhí)行能力與效率,保證了生產(chǎn)運輸?shù)陌踩?尤其對全自動運行線路的可靠性、穩(wěn)定性運行起到了積極的作用,能夠助力智慧城市軌道交通的發(fā)展。