中央级全功能自动控制行车法

任务1　中央级全功能自动控制行车法

【场景设计】

在多媒体教室展示城市轨道交通控制中心有关设备及中央级全功能自动控制行车法的视频资料或图片（有条件的可在中央控制室现场教学或在模拟仿真实训室现场教学和实践）。

【知识准备】

一、概述

信号系统通过中央、车站、车载等设备组成连续通信监控系统。中央主要包括服务器、调度员工作站、骨干交换机、电源设备等；车站主要包括联锁机、计轴设备、信号机、转辙机、信标、无线传输网络、ATS工作站等；车载主要车载控制器、TOD、数据接收天线、信标读取器等。诸多设备组成提供给ATS一个或更多的状态指示，状态指示能够描述出信号系统中发生的或存在的大多数有意义的活动和情况。

ATS创建了有代表性的图示与线路图类似，交通系统设备显示在这些轨道平面图中，不是图标就是文本。比如，一个轨道部分显示为一条线路，一个道岔为线路的交点，一个信号机为一个像路标的图像。

另外，轨道平面图也代表设备报告的状态指示。状态的指示有很多方式，包括图像形状和颜色或文本的改变。轨道平面图是相互的，通过单击轨道平面图上的元素，选择菜单项目，使用表单和窗口，调度员能够控制现场设备。

行车操作人员主要任务：

1.设备状态显示

设备通过发送给系统的指示中判断现场的状态。这些指示在轨道平面图窗口中显示。设备状态的变化（如信号机）可能以多种方式显示，但是经常是颜色的改变或从稳定到闪烁显示的改变。轨旁设备向数据通信系统发送指示，数据通信系统向中央ATC系统传送，如图9.1所示。

图9.1　信号设备显示状态

2.命令发送控制

通过发送有效命令控制现场设备，通常从菜单中选择一个选项。中央工作站通过数据传输系统发送控制命令到轨旁设备。当通过一个菜单条目发送一条命令时，命令储存在请求栈窗口，然后通过选择请求栈窗口的“发送请求”按钮发送命令，如图9.2所示。

图9.2　操作请求堆栈

3.使用报警队列

报警队列用于显示报警信息警告用户不寻常的情况和问题。系统根据优先级数（颜色代码）报警。必须对更多的正式报警和一些其他的报警进行确认，如图9.3所示。

图9.3　报警队列

二、中央级全功能自动控制行车法

信号系统中有多个不同类型的工作站，这些类型适合不同的人员用于操作和维护信号系统设备。

（1）中央ATS调度员工作站

负责对所属线路上所有信号设备进行监控、确认列车位置、调整列车间隔等功能，这些工作站有相同的配置，而且操作人员可以通过它们监视和控制交通运营。

（2）ATS车站工作站

信号设备集中站设置ATS车站工作站，显示所属区域内的线路的列车运行情况。当经过中央ATS调度员授权后可进行所属区域内信号设备的操作。在紧急情况下（如当操作控制中心无法使用时），ATS车站工作站操作员可以紧急控制车站。

（3）本地人工控制工作站

本地人工控制工作站与ATS车站工作站设置在一起，并与联锁机直接通过物理线进行连接通信，这些工作站在必要的时候提供联锁本地人工控制，尤其是在操作降级模式。

上述工作站关于硬件和软件均一样，只是在用户级别配置访问特殊的功能和权限有所区别。

在CBTC模式下车载控制器报告列车精准位置通过无线和有线网络将车载、轨旁设备状态信息传至中央，由中央服务器按照时刻表进行逻辑运算并传给车载、轨旁设备，指挥列车运行实现追踪功能。

1.轨道界面简介

通过信号系统建立列车的位置信息监控列车移动，并在相应的轨道窗图上显示位置与状态。

轨道窗图用一个列车的符号图标来代表系统追踪的列车，图标位于轨道窗图相对应列车实际位置，当列车通过时会更新位置信息显示在轨道图中，如图9.4所示，轨道界面设备含义见表9.1。

图9.4　轨道界面示意图

表9.1　轨道界面设备含义表

续表

2.信号机显示

CBTC模式当接收到移动授权的列车接近信号机时，ATS显示界面上信号显示状态如下：

①进路未锁闭，信号机逻辑关闭，界面显示“”；

②进路锁闭，信号机逻辑关闭，界面显示“”；

③直向进路锁闭，信号机逻辑开放，界面显示“”；

④侧向进路锁闭，信号机逻辑开放，界面显示“”。

以上情况下室外信号机均显示为灭灯状态。

3.进路排列

CBTC模式下进路排列方法和点式模式方式一致。需要注意的是，在点式模式下，当列车占用进路内方或保护区段时，进路无法排列。而在CBTC模式下，即使列车占用进路内方或保护区段，进路也可以排列。

4.列车显示

当列车CBTC模式显示为开时，列车正常ATO或者ATP模式下显示“”，有严重报警时显示（列车为闪烁状态）“”，列车有可缓解的扣车时显示“”。

5.站台显示

CBTC列车运行至站台，车门打开时，站台显示为“”，站台有非默认设置（例如，特殊的站停制动率、跳停等）时，显示“”。

6.列车实际位置显示

当列车车底通信正常情况下，实际位置图标显示“”，通信不正常情况下，显示“”；因为此时列车已经失去通信，所以列车的实际位置不能以此图标作为参考。

7.移动授权显示

ATS将对CBTC列车显示此列车的移动授权，图9.5中的蓝色轨道显示移动授权。

8.屏蔽门报警确认操作

当ATS界面出现屏蔽门报警需要确认时，首先单击“1”确定，待系统生成确认ID后，在文本框2、3中分别填入设备识别号和确认ID，最后单击“4”确定，报警确认完毕；在PSD报警出现时，一定要及时进行确认，如图9.6所示。

图9.5　移动授权显示

图9.6　屏蔽门报警窗口

9.临时限速

（1）创建临时限速

①右键选择“”，弹出如图9.7所示界面。

图9.7　创建临时限速窗口

②选择“创建临时限速”，ATS会显示如图9.8所示界面。

③窗口中，选择限速值，填写限速原因及说明等，用鼠标左键单击“请求”，系统会显示“临时限速确认”，如图9.9所示。

④分别填入确认ID，CBTC轨道ID等数值，单击“确认” ，临时限速创建成功，如图9.10所示。

图9.8　临时限速设置窗口

图9.9　临时限速确认窗口

图9.10　临时限速在轨道图上显示

（2）取消临时限速

①从主菜单中选择“窗口”→“临时限速”→“临时限速概要”，如图9.11所示。

②选中需要删除的临时限速，单击“删除”按钮。

③系统会弹出“临时限速”窗口，单击“请求”按钮，如图9.12所示。

④系统会显示“临时限速确认”，如图9.13所示。

⑤分别填入确认ID，CBTC轨道ID等数值，单击“确认”。

图9.11　取消临时限速概要窗口

图9.12　取消临时限速窗口

图9.13　取消临时限速确认窗口

10.设置站停制动率

左键单击站台图标“”，在如9.14所示窗口，右键单击“上行方向/下行方向”，选择“站停”。

图9.14　设置站停制动率窗口

11.扣车与发车

扣车与发车窗口如图9.15所示。

图9.15　扣车与发车窗口

①扣车：单击列车标识，选择右键菜单。从菜单中选择“请求”→“扣车/放行”→“扣车按钮”。

②发车：单击列车标识，选择右键菜单。从右键菜单中选择“扣车/放行”→“发车”。

12.跳停

左键单击站台图标“”，右键单击所有列车跳停本站，选择设置所有列车跳停本站并发送，如图9.16、图9.17所示。

图9.16　设置跳停窗口

13.禁止驾驶模式显示及控制

单击车站站台区域显示图标“”，选择需要禁止驾驶模式的区域，如图9.18所示，禁止驾驶模式含义如图9.19所示。

图9.17　跳停轨道图显示

图9.18　禁止驾驶模式显示

图9.19　禁止驾驶模式含义

14.设置列车运行等级

通过运行等级功能来改变列车的运行等级，中央通过列车到中央/车站自动列车监控通信来传送列车运行等级。运行等级区分成一个速度限制命令的加速率和程控的减速率。

①当中央自动列车监控系统从列车收到一个无效的运行等级时，系统查出这是一个无效的运行等级，并显示出一个警报标示。如果这种情况发生，这个列车的列车明细表显示出最后已知的有效值，并且系统继续使用这个有效值。

②ATS与列车建立车地通信后发送列车运行等级，操作人员可改变列车的运行等级。但其中工程维修列车一般是无车地通信的，在这种情况下，系统将不发送运行等级给工程维修列车。

③操作调用改变运行等级，显示出实际的和最近请求的运行等级。实际的运行等级是从列车收到的最后已知的列车显示。

④运行等级操作步骤

从列车菜单中选择追踪ID运行等级功能，系统显示修改运行等级窗口，已填写所选列车的车底号，当前的追踪ID和实际的运行等级栏，并突出显示了所要求的运行等级的单选按钮。按一个所要求的运行等级单选按钮，选择运行等级，如图9.20所示。

图9.20　运行等级调整设置窗口

15.惰行模式

车地通信建立后可使用惰行模式，惰行模式功能指定列车在施加牵引力之间惰行，当列车处在惰行模式中，系统允许在牵引力的施用之间运行。

（1）惰行模式是一种运行等级的功能

用户能在任何时间使用惰行模式功能，但是，运行等级必须在1～7级之间，并且目标速度要超过40 km/h，否则这种模式是无效。

当用户调用改变惰行模式功能时，惰行模式表显示出实际的和最近请求的惰行模式。系统从列车取得实际惰行模式，最近请求的惰行模式是从列车自动调整系统或操作员的请求中取到。

（2）启动或关闭惰行模式步骤

移动鼠标的指针到在代表追踪ID的图标上，单击鼠标右键，然后从菜单中，选择追踪ID下级的惰行模式选项。

系统显示改变惰行模式窗口，其中已填写有所选的列车PVID，追踪ID和实际惰行模式栏，并突出显示了所选列车请求的惰行模式单选按钮的，如图9.21所示。

图9.21　惰行模式设置窗口

16.时刻表和列车自动调整控制

列车自动调整功能使得信号系统操作更为人性化、自动化，减轻操作人员工作强度。列车自动调整仅控制自动模式下的列车和车站。列车自动调整支持两种类型的调整：一种是优化时刻表性能；另一种是平衡时间间隔。

①时刻表调整模式使列车自动调整列车运行以贴近计划时刻表的偏差运行。在这种模式下，目的地ID和追踪ID都根据时刻表按需要更改，如果列车迟于时刻表将发出警报。

②间隔调整模式使列车自动调整列车运行在正线上同一方向上到达每个车站的往返目的地ID的列车之间的时间间隔。在这种模式下，将不指定新的目的地ID。相反，连续列车运行应采用往返目的地ID。

③无调整模式禁用正线上全部列车进行自动调整功能，列车调度员将处理所有的列车进路和停站时间控制。

列车自动调整持续生成所有列车到站和离站时刻的系统计划。然后使列车从转换轨或存车线进入运营，自动开放信号、调整性能等级，并根据系统计划控制停站时间。性能等级是为加速、减速率和正常运行速度预先设定的。停站时间是列车在站台等待乘客上下车的时间。

列车自动调整还具有自动排序功能。当自动排序功能启用时，系统自动在指定两辆车都到达自动排序点时交换两辆车的目的地和车次号。

④修订时刻表和列车自动调整参数。利用时刻表和列车自动调整窗口可对当日的时刻表数据作出临时修改。时刻表数据可以是任意类型的在线列车时刻表数据和列车自动调整控制参数。利用时刻表和列车自动调整窗口做出的修改不会影响永久性时刻表，如图9.22所示。

图9.22　时刻表和列车自动调整控制窗口

⑤列车自动调整控制参数

利用时刻表和列车自动调整控制窗口可浏览和修改列车自动调整系统参数。此窗口包括四个部分：调整模式、延时参数、系统范围参数和性能等级。

A.三种选择中选择一种调整模式，时刻表调整、间隔调整、无调整。

B.选择或不选择激活重要延误警报触发按钮以激活或禁用对延误超过重要延误值的列车警报。

C.在重要延误区域和次要延误区域输入重要和次要延误的值。

D.选择下列系统范围停站修改。

a.选择使用默认单选按钮，使列车自动调整系统使用默认停站参数。

b.选择使用“最小-最大”单选按钮，允许列车自动调整在最小和最大停站参数范围内修改停站时间以满足时刻表。

c.选择个别单选按钮，允许之前用户修改的所有停站修改仍然有效，拒绝列车自动调整系统做出的修改。

d.利用系统范围默认性能等级单选按钮选择期望的默认性能等级（任何时候都仅能选择一个）。

e.选择一个或多个列车自动调整允许的性能等级触发按钮。

时刻表和列车自动调整控制参数见表9.2。

表9.2　时刻表和列车自动调整控制参数

【任务实施】

1.布置任务（认知城市轨道交通CBTC控制模式行车控制方式和相关操作，能说出CBTC控制模式下ATS对相关参数的设定），明确目标；发放相关学习资料和引导文。

2.学生分组（6～8人一组），按照任务分工设定学习目标，制订小组学习计划。

3.小组通过查阅城市轨道交通控制中心行车组织的有关资料，结合教材及教学PPT等资源，根据引导文规定的内容进行学习、讨论，明确城市轨道交通行车人员的基本任务，掌握城市轨道交通CBTC控制模式行车组织基本操作方法和相关参数修改。

4.完成学习之后，小组内进行学习交流（注意记录交流合作的过程与收获）。小组选派代表，交流汇报任务的完成情况。

5.小组间互评，教师进行评价。

6.完成规定的自评、互评表等文件并汇总上交。

【思考题】

1.ATS人机界面中主要显示哪些信号元素？

2.报警队列根据什么原则对故障进行逐一排队显示？

3.信号系统在中央、车站分布哪些主要设备？

4.简述中央和车站ATS工作站的作用。

5.简述CBTC模式下ATS人机界面信号机显示含义。

6.简述临时限速和取消临时限速的操作步骤。

7.简述ATS人机界面上进行列车自动调整控制参数调整的内容。