ATS如何自动分配列车的车次号
时间：2022-04-12 06:51:13
摘要：列车自动监控系统（ats）的广泛运用为其自动分配列车车次号提供了高效的实现途径，已成为列车车次号识别和监控的重要依据。ATS是实现城市轨道交通调度和运营管理自动化的重要手段，是轨道交通控制系统发展重要应用，对辅助列车运行调度，提高列车全线自动化管理水平和运行安全性都有重要意义。目前，ATS的研究往往集中于系统功能方面，而对自动分配车次号的流程与应用还有待加强。本文在明确ATS系统功能的基础上，深入细致研究ATS配车次号原理与具体过程，并辅以深圳地铁二号线卡斯柯（CASCO）系统的案例研究，为提高ATS系统的发展与运用提供借鉴。
关键词：列车自动监控系统车次号转换轨列车信息管理
中图分类号： U672.7+4 文献标识码： A 文章编号：
随着通信和计算机技术的发展，列车自动监控系统在列车车次号分配中的应用越来越普遍。目前，世界各国城市轨道交通信号监控系统都广泛运用ATS系统，技术较先进的生产商如美国的GRS、英国的西屋、日本的日立、德国的西门子、法国的阿尔卡特等。我国城市轨道交通ATS系统的发展始于北京地铁一号线引进英国西屋信号公司的设备，之后在上海、广州、深圳、武汉、南京等城市轨道交通中也相继引进，并正逐步走向自主研发。城市轨道交通站点距离短，行车密度大，极大地方便了人们生活与工作，但也对调度方式提出了更精确更实时的要求，ATS系统正能满足调度方式从人工方式向自动化方式转变的需要。从技术上说，ATS系统属于现代数据通信和分布式实时计算机控制系统，通过与列车自动防护和自动运行系统的配合，完成城市轨道交通信号系统的自动化调度管理。ATS系统集信息管理、综合决策、自动监控的功能于一体，信息管理主要是对列车运营方案、运行统计信息、列车运行计划等管理，综合决策是运用人工智能等技术提供调度辅助决策服务，自动监控是面向列车运行的实时监测控制和运营集中管理。
一、ATS自动分配车次号的表示方法
根据列车运行管理计划，列车车次号的表示应按照轨道交通运营国家标准与公司规范进行统一。以深圳地铁二号线列车自动分配车次号表示方法为例（图1），其车次号表示主要由三部分组成。图中上部表示的是列车状态，当从左到右依次表示列车是否处于冲突状态（）、扣车状态（H）、跳停状态（S）、车门状态（D）、报警状态（A）；图中下部框内表示的是列车识别号，不同颜色和字母分别表示列车不同状态；图中右部表示的是列车方向模式状态。
二、ATS自动分配车次号的原理流程
车次号是ATS系统运行中识别在线运行列车的唯一标识，是列车运行自动调整的重要条件，是下达安全、科学、高效调度命令的依赖信息，是实现城市轨道交通管理现代化、智能化的基本保证，当列车车次号出现问题时将导致ATS系统无法正确监控。因此，构建准确、实时、可靠的车次号的自动获得—显示—跟踪—修改—删除的过程，对提高列车车次号信号传输的稳定性与可靠性，减轻调度人员工作量都有积极意义。列车正常运行时ATS进行自动分配其车次号的流程如图2的自动控制闭环，其中车次号的获得是关键步骤。
图2 ATS进行自动分配其车次号的流程
（一）车次号获得
为实现对列车的自动跟踪，ATS系统需赋予列车唯一车次号，实现对列车实时跟踪及记录历史运行轨迹。计划列车车次号的输入方法有人工输入、计划运行图系统自动添加等。人工输入是由调度员根据列车运行计划和线路实际运行情况，通过人工监视方法，按照列车运行顺序在ATS中输入列车车次号；计划运行图系统自动添加是指当列车进入正线转换轨时，系统根据运行图计划、出入库计划以及正确识别到的列车信息，从计划运行图系统中提取车次号赋予将运行列车。非计划车次号的获得，是当ATS系统检测到非计划运行图的列车时，在调度员工作站通过人工输入车次号的方法进行添加或替换非计划车次号。
（二）车次号显示
列车车次号一般显示于车次窗及列车运行到相应轨道的显示区段。显示区段可与其他轨道区段或车站轨道区段相关联，显示区段运行列车车次都会显示在车次窗中，列车车次号也会随列车运行情况实时动态显示在运行图上，是随列车运行而变化的。
（三）车次号跟踪
车次号是列车运行中定位与调度的可靠标识，能帮助准确定位列车的具置。列车车次号是在列车转换轨时赋予的，ATS系统检测到列车进入转换轨时，列车运行监督和追踪模块就会立即检查列车时刻表系统并赋予车次号。列车进站时，车载CC通过无线CBTC通信报告列车ATC信息给ATS系统，列车停站后，ATS系统对照时刻表进行检查并分析偏差值。列车出站前，ATS系统提供车次号和其他数据并加以存储，ATS系统通过轨道占用数据和车次号信息进行全程追踪。
车次号的校对修改一般在折返站时执行，列车折返一次其行程号自动加1，如需进行调整则更改车次号，以使其符合计划运行图。在修改前还应进行校对，保持两者的同步运行，在误差或错误扩散前提前进行校对修改，保证车次号系统准确可靠，防止误差或错误的链式放大，造成较大错误。
（五）车次号删除
当列车进入车辆段或进入存车线退出运行时，原列车车次号会被删除，从而构成自动控制闭环，完成了列车车次号的全寿命自动分配。
三、ATS自动分配列车车次号案例
以深圳地铁二号线的卡斯柯（CASCO）系统为例，其自动分配列车车次号时由列车识别号、正线站场图、车辆段站场、列车识别号、TG及Offline等内容。列车识别号由服务号（3位数字）、目的地号（2位字母）、序列号（2位数字）、车组号（3位数字）组成。正线站场图由计划车、目的地车、人工车等类型，列车识别号表示方法如第一节。TG及Offline显示的是正线列车运行信息，计划车为服务号（3位数字）+序列号（2位数字），目的地车为服务号（3位数字）+目的地号（2位字母），人工车为车组号（3位数字）。
四、结束语
随着我国城市轨道交通的快速发展，ATS系统运用于列车调度，特别是在实现列车车次号自动分配上是必然发展趋势，也是业内普遍关注的热点。ATS系统运用于列车车次号的自动分配，可极大提高列车线路的运营效率与安全性能，是ATS系统运用的核心。本文简介了列车车次号的含义与表示，详细分析了ATS在列车自动分配车次号的获得、显示、跟踪、校对修改、删除的原理与闭环流程，并以深圳地铁二号线的卡斯柯系统为例，分析ATS系统的车次表示运用，从而为提高ATS自动分配列车车次号提供借鉴。
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