项目六-ATS子系统

项目六城轨ATS子系统2020/4/152ATS子系统ATS系统主要是实现对列车运行及所控制的道岔、信号等设备运行状态的监督和控制，给行车调度人员显示出全线列车的运行状态，监督和记录运行图的执行情况，在列车因故偏离运行图时及时做出调整，辅助行车调度人员完成对全线列车运行的管理。ATS在ATP和ATO系统的支持下，根据运行时刻表完成对全线列车运行的自动监控，可自动或由人工监督和控制正线（车辆段、停车场、试车线除外）列车进路，并向行车调度员和外部系统提供信息。ATS功能由位于控制中心内的设备实现。2020/4/153ATS子系统基于计算机网络的ATS子系统，由控制中心的ATS设备（CATS），联锁集中站ATS设备（LATS）和车载ATS设备组成。ATS工作方式为集中管理，分散控制。ATS系统能与ATP系统、计算机联锁设备或继电联锁设备配套使用，并有与时钟系统、旅客向导系统和综合监控系统的接口。ATS系统负责监控列车的运行，是非安全系统。2020/4/154ATS子系统•1、控制中心的ATS设备在设有ATC系统的城市轨道交通线路，平时由控制中心集中控制全线列车的运行，在中心授权下，也可以进行站控，但必须由该车站所对应的“联锁集中站”进行控制，城市轨道交通的联锁集中站，一般指有岔站，信号设备都集中在联锁集中站，无岔站的信号设备也都放置在相邻的联锁集中站。有的ATC系统，除了上述控制中心集中控制外，可由联锁集中站对所管辖的车站进行站控，而且在授权下，也可以由相邻的联锁集中站进行站控，这种方式更为可靠和灵活。2020/4/155ATS子系统•1、控制中心的ATS设备（一）硬件设备2020/4/1561、控制中心的ATS设备（一）硬件设备（1）控制中心计算机系统1）系统控制服务器系统设有两台运行控制服务器，以执行列车控制功能。它完成列车运行管理和列车运行图管理、储存列车数据，并通过转换接口，与控制表示盘相连。2020/4/1571、控制中心的ATS设备（一）硬件设备（1）控制中心计算机系统1）系统控制服务器运行控制计算机的具体作用是：①列车运行控制。②处理全线的表示信息③采集并存储运行记录并产生各种运行报告。④计算机系统的管理和维护，也用于整个ATS系统的管理和维护。2020/4/1581、控制中心的ATS设备（一）硬件设备（1）控制中心计算机系统2）通信前置服务器系统设有两台通信前置服务器，其作用是完成控制中心与各联锁集中站、以及与车辆段远程终端数据传输单元之间，控制和表示信息的交换。系统控制服务器和两台通信前置服务器，为冗余配置，也可以构成独立的两套ATS系统，当主系统故障时，可由人工进行系统转换，使备用系统替代主系统工作。2020/4/1591、控制中心的ATS设备（一）硬件设备（2）工作站CATS系统设置不同需求的工作站。其作用是提供系统与行车调度相关人员的人－机对话接口，它包括行车调度员工作站、调度长工作站、维护和培训工作站等。2020/4/15101、控制中心的ATS设备（一）硬件设备（3）计算机局域网以太网是计算机局域网的一种形式，它将系统控制服务器、通信前置服务器、所有的工作站、运行图绘图仪、打印机等连接起来。整个网络由两个冗余以太网络组成，每个网络设有以太网转换器，当其中一个网络结点或网络线故障，或网络更换设置时，其冗余网络可以继续工作。两个互为冗余的网络，对工作站而言都是有效的，它们始终处于工作状态。2020/4/15111、控制中心的ATS设备（一）硬件设备（4）表示盘设置于控制中心，行车调度员正面，挂壁式的大表示盘，显示全线的线路及车站布置，它可以监视全线控制区域的列车运行轨迹，显示道岔、信号机、轨道电路等信号设备的状态，站控、遥控状态、终端折返站的折返模式等。其静态信息是通过绘于模块的图形、字符来表示，而与行车相关的动态信息是用单个或多个组合的彩色LEDS显示。随着计算机技术的发展，近年来，有些线路已利用大屏幕的背投显示屏，来替代模块式拼缀的大表示盘，其实时性更好，也使显示更具灵活性，而且对于线路的扩展延伸更加方便。2020/4/15121、控制中心的ATS设备（一）硬件设备（5）其他终端及外设根据需要，系统还配置：软件工作终端，用于管理和维护CATS软件系统；时刻表维护终端，用于时刻表的建立和维护；运行图绘图仪，用于绘制计划运行图和实际运行图；命令记录打印机，实时打印调度员输入的控制命令和告警信息；报告打印机和维护打印机，用于打印时刻表，各种运行报告及数据文件等。2020/4/15131、控制中心的ATS设备（二）数据传输系统（DTS）数据传输系统，用于控制中心与联锁集中站信号设备室之间的双向信息传输，它借助于光缆传送。数据传输系统是一个全双工系统，系统包括控制中心和各集中站信号设备室的通信服务器，和调制解调器，以及车辆段的ATS远程终端。2020/4/15141、控制中心的ATS设备（二）数据传输系统（DTS）DTS的主要功能是：控制中心向联锁集中站信号设备室发送控制命令，如：排列进路；设置信号控制方式；设置：停站时间、目的地号、运行等级、“跳停”命令等；联锁集中站信号设备室，向控制中心传送其采集的现场设备状态信息，包括轨道电路、信号机、道岔的状态信息；以及列车运行状态信息；控制中心以1秒左右的扫描周期，更新现场设备和列车运行的状态信息。DTS还具有数据传输误差检测功能，若在传输中连续出现两个故障，会及时发出报警信息。2020/4/15151、控制中心的ATS设备（三）ATS的软件结构不同的ATS系统，其软件结构各不相同，一般分为系统软件和应用软件两大部分。2020/4/1516ATS子系统•2、CATS系统的用户等级、运行模式和功能配置（一）用户等级根据需要CATS系统可设置系统管理员、系统维护员、调度长、调度员、时刻表管理员和车辆调度员等用户等级。（1）系统管理员：负责整个系统的正常运行，它能选择任何一种用户等级，并能执行所有的功能，在用户等级中级别最高。（2）系统维护员：负责整个系统软、硬件设备的维护，所以其用户等级及执行的功能都类同于系统管理员。（3）调度长、调度员、时刻表管理员以及车辆段管理员，这四类用户都是系统的使用者，以控制列车的运行。根据其担负职责的不同，其功能配置也有所不同。2020/4/1517ATS子系统•2、CATS系统的用户等级、运行模式和功能配置（二）CATS系统运行模式CATS系统主要有三种运行模式：在线控制、模拟运行和运行复示。（三）功能配置（1）时刻表功能（2）报告功能2020/4/1518ATS子系统•3、ATS系统的在线控制功能在线控制功能是CATS的主要控制功能，它主要有五个控制内容：即信号控制、列车描述、列车调整、时刻表控制和列车运行图。2020/4/1519ATS子系统•3、ATS系统的在线控制功能（一）信号控制功能（1）设置控制模式（遥控？站控？）（2）设置终端模式（3）进路控制和信号机控制（4）呼叫车站2020/4/1520ATS子系统•3、ATS系统的在线控制功能（二）列车的描述功能列车描述包括三部分内容：即车次号、司机号和列车号，它们各有五位数组成。其中车次号的前三位为运行号，后二位为目的地号，运行号是运行列车的标识，是系统把列车和时刻表相联系的基础，也是系统控制和表示列车的基础。目的地号指明列车运行的终点站，它是系统触发车站信号控制的重要参数，据此可以为列车自动排列进路。在运行过程中，系统将各次列车的目的地号，传送给车站信号设备，以控制列车进路，所以车次号是列车描述中很重要的部分。2020/4/1521ATS子系统•3、ATS系统的在线控制功能（二）列车的描述功能司机号，由司机在车上人工输入，并通知调度人员，说明哪一位司机在操纵哪一列车。列车号的设置，是为了使系统跟踪列车的运行，从而产生车辆运行里程报告。2020/4/1522ATS子系统•3、ATS系统的在线控制功能（三）列车运行调整功能（1）系统调度模式的设置不同的线路其系统调度模式不尽相同，一般有四种模式：自动调整模式、人工调整模式、人工调度模式和全人工模式，不同的调度模式反映了系统自动控制的程度。2020/4/1523ATS系统的在线控制功能（三）列车运行调整功能（1）系统调度模式的设置自动调整模式，是调度自动控制最高级别，系统除具有人工调整模式的全部功能外，还具有自动调整功能，能根据时刻表，自动地调整列车停站时间及运行等级，以保证列车的安全、正点运行。人工调整模式，指运行调整要依赖于调度员，系统除具备人工调度模式的自动控制功能，还具有自动调度功能，即根据时刻表和调度模式，按时自动地调度列车从折返站（或车辆段）出发；2020/4/1524ATS系统的在线控制功能（三）列车运行调整功能（1）系统调度模式的设置人工调度模式，是指列车的调度和运行的调整依赖于调度员指挥，但系统具有自动进路功能，也具有时刻表和车号自动管理功能；全人工模式，系统的自动控制功能不起作用，所有的控制、调度、调整均依赖于调度员指挥。2020/4/1525ATS系统的在线控制功能（三）列车运行调整功能（2）列车调度方式的设置自动调整模式中，列车调度方式有二种，这是指两列车都在终端折返线，折返线1的列车折返；还是折返线2的列车出发？其调度方式有两种，一种是按列车运行顺序来调度列车的方式；另一种是按列车的车号来调度列车的方式。2020/4/1526ATS子系统（三）列车运行调整功能（2）列车调度方式的设置城轨交通中间站设有存车线的车站较少，所以基本上都不在中间站折返；而在终端折返站，也不可能存放多列列车，一般列车到达终端站以后，都经折返后再次出发，所以“顺序”调度模式是常用的列车调度方式。折返站存有多列列车的情况下，或者当轨道交通构成网络，有些中间站也会成为折返站，这时，只有当列车的车号与时刻表中下一次车的车号相同时，才能调度该列车，这便是车号调度方式。2020/4/1527ATS子系统（三）列车运行调整功能（3）列车运行控制1)列车进入系统的自动控制2)站台控制3)“跳停”4)下一车号的设定2020/4/1528ATS子系统（三）列车运行调整功能（4）时刻表控制功能时刻表控制功能仅供调度员使用，以管理和调整在线时刻表和计划时刻表，计划时刻表是指：准备投入在线控制的时刻表，而在线时刻表是指：正投入在线控制的时刻表。调度员选择时刻表管理员所创建的某一种基本时刻表，以进行必要的调整。所以调度员可根据基本时刻表，建立计划时刻表，继而建立在线时刻表；当然也可以从系统中删除计划时刻表或在线时刻表，以增加或删减车次；也可以进行时间偏移调整。2020/4/1529ATS系统的在线控制功能（三）列车运行调整功能（5）列车运行图的绘制功能系统在“在线控制”情况下，能绘制当天和前一天的列车运行图，也可以绘制其中某一段时间的运行图。列车运行图有计划运行图（即计划时刻表的运行图的形式），实际运行图（记录列车运行轨迹），以及合而为一的复合运行图。2020/4/1530ATS子系统•4、系统操作当控制中心的维护员启动ATS子系统，并开启工作站，调度员便可对系统进行操作。（一）进入系统（二）建立在线时刻表（三）设置系统设备的工作模式（选择系统模式、设置列车调度模式、设置系统的控制模式）（四）停站时间和运行等级的设置2020/4/1531ATS子系统•4、系统操作（五）调度列车由车辆段进入正线，投入运行（六）调度列车从终端折返站发车（七）监控列车的运行（八）调整列车运行（九）异常情况处置（十）运行结束后的日报汇总2020/4/1532ATS子系统•5、联锁集中站ATS设备（LATS）在全线各联锁集中站的信号设备室都设有ATS设备，一般称其为LATS。它不仅在控制中心授权下，完成进路控制等功能，也是控制中心与列车之间信息交换的中介，控制中心通过数据通信系统与LATS系统进行数据交换。2020/4/1533ATS子系统•5、列车与地面通信（TWC）系统列车与地面的信息交换系统（简称TWC系统）