基于综合监控系统平台的车站ATS功能实现

2012-06-26刘明霞李向阳王志

电气自动化 2012年1期

刘明霞李向阳王志

(上海自动化仪表股份有限公司，上海 200233)

0 引言

ATS(列车自动监控系统)是城市轨道交通信号系统的重要组成部分，承担着城轨列车运行监视和调度管理的职责。传统的城轨运营管理模式中，ATS设置在调度控制中心，并配置行车调度工作站管理全线车辆的运营调度，同时在信号设备集中站配置一台ATS操作工作站，实现降级模式下的现场级操作。

由于普通车站并没有ATS显示工作站，故普通车站值班人员无法系统、全面地了解后续列车到达本站的时间，在发生设备故障或客流拥挤时，车站管理人员无法客观、准确地做好乘客疏导和劝说解释工作，处置不当，还会引起乘客的抱怨和误解。

综合监控系统是近几年发展起来的城轨领域的新兴学科。综合监控系统通过集成或互联等方式将城轨领域的电力监控、环控与机电设备监控、火灾报警、通信信号等各专业纳入同一个操作控制平台，达到资源共享、信息互通的目的，有利于提高轨道交通的运营管理水平和突发事件的快速处理能力，因而成为城轨领域自动化技术的发展方向。

综合监控系统的建设为普通车站全面了解列车运行状态的需求提供了技术实现上的可能性。

1 综合监控系统构成

城轨综合监控系统采用分层分布式体系结构，上下分为三层，即中央监控层、车站监控层和现场控制层，每一层级的系统都有独立的网络结构，都能独立运行。

其中，中央监控层由设置在调度控制中心的中央综合监控系统(CISCS)构成，完成全线各集成专业系统或设备的状态监控与调度管理;车站监控层由若干车站级综合监控系统构成，包括设置在车站控制室的车站综合监控系统(SISCS)、设置在车辆基地信号楼的车场综合监控系统(DISCS)等;SISCS/DISCS监视本站或本车辆基地范围内各集成专业系统或设备的状态，根据操作权限完成指定区域的控制管理;现场控制层由若干专业控制系统组成，完成专业数据采集、处理、转发等功能;专业控制系统一般安装在设备现场或设备机房，根据各专业的不同特点，专业控制系统的设备与结构差异较大。鉴于专业控制系统不是本文研究的对象，故此不再展开。图1给出了中央监控层与车站监控层系统网络结构的示意图。

综合监控系统骨干网络为各车站综合监控系统与中央综合监控系统之间的信息交换提供了传输通道。现场数据由专业控制系统采集处理后，通过FEP(前端处理器)接入车站综合监控系统，车站综合监控系统在完成本地监视控制的同时，把专业数据共享给控制中心的中央综合监控系统。同样，控制中心的操作调度命令通过车站综合监控系统下发至专业控制系统，从而实现对设备的远程操作控制。

2 ATS接口方案

在控制中心增设ATS与综合监控系统之间的接口，由中央综合监控系统作为接口主体实现与ATS的数据通信，通过ATS采集列车运行的相关信息，包括时刻表信息、实时位置信息和列车阻塞信息等，经中央综合监控系统处理后通过骨干网下发至各车站综合监控系统，从而实现普通车站显示完整的列车运行信息的目的。

考虑到ATS的安全性要求和ATS数据处理的实时性要求，中央综合监控系统增设专用的ATS服务器一台，专门接收并处理来自ATS的列车运行信息;增设专用防火墙以阻断任何非预期访问。ATS增设网关一台，在满足ATS内部数据协议与外部接口协议之间转换的同时，确保ATS自身系统的独立性和安全性。综合监控系统与ATS的接口方案如图1所示。

图1 综合监控系统网络结构及ATS接口示意图

3 车站值班员界面设计

车站综合监控系统设置值班员工作站，显示车站及相邻区间机电设备的运行状态。ATS信息接入后，在车站值班员工作站增加列车运行信息界面，以实现ATS显示工作站的相关功能。

3.1 列车运行状态图

实时显示全线(主要是本车站临近区域)列车运行信息，一般分图层显示，上层显示动态变化信息，包括车次号、列车位置、列车状态(阻塞、正常)等，下层显示静态参照信息，包括车站名称、轨道位置(含道岔)等，如图2所示。车站值班员可以直观、全面地了解全线(尤其是本站邻近区域)列车运行状态，便于站务工作安排和乘客疏导工作的开展。

3.2 列车到发时刻表

实时显示最近到发列车的时刻信息，包括上行和下行两个方向，每个方向显示最近到达的四班列车信息，包括序号、车次号、到站倒计时、发车倒计时等，如图3所示。列车到发时刻表一般镶嵌在设备监控主画面中，车站值班员在监控机电设备运行状态的同时，还可以获取详细的列车到发时刻信息。车站值班员可在CCTV的协助下，轻松从容完成相关站务管理工作。