第三方运行图编制软件在轨道交通线网中的应用

刘纪俭

(苏州市轨道交通集团有限公司 江苏苏州215004)

第三方运行图软件指的是非信号厂商提供的运行图软件，这些软件大都不能与原信号系统中的ATS(自动监控系统)直接进行输入和输出，必须经过原运行图软件接口进行处理、输入和验证后才能将转换后的数据文件输入至ATS(列车自动监控系统)中使用。第三方运行图软件操作简单方便、适应性强、输出数据格式灵活等特点，打破了各个信号厂商运行图软件之间的技术壁垒，统一由第三方运行图软件铺画列车运行图以及安全检测和认证，将检测完毕的运行图在原运行图软件中读取、安全检测和执行。笔者旨在研究引进第三方运行图编制软件的可操作性，并以苏州为例验证该项目的可行性。

1 城市地铁运行图编制现状

目前，国内轨道交通企业大多使用庞巴迪、卡斯柯和西门子等厂家的信号系统，每套信号系统附带的运行图编制软件均不相同，编制人员需要学习和使用多套软件，而目前轨道交通企业人才相对短缺、各专业人员紧张，这给企业造成了不小的麻烦，因此引进第三方运行图编制软件就成为轨道交通企业的必然选择。

2 引进第三方运行图软件的实施步骤

2.1 软件的功能条件

基于客流特征与线路特点编制的多间隔、复杂交路的运行图，其编图功能要求如下:

1)软件功能灵活。既满足轨道交通线路的开通运营要求，又适应线路数量及列车开行数量的不断增加，线路技术设备特点及制式、列车开行方式及交路形式的多样化需求，实现计算机自动编制、调整地铁线路的多种运行组织方式、不同运营要求的列车运行图。

2)操作具有统一性。简单、便捷，满足管理上的要求。

3)结果输出多样化。输出格式灵活、多样化，满足运营管理的需要。

4)系统便于扩展。满足运行图数据的多部门、多用途、多方式共享。

2.2 实施方案

对于已经完成招标的系统，需要基于既有的ATS系统单独开发相关接口，对于还没有招标的系统，需要制定标准的接口规范。

2.2.1 已经完成招标系统的实施方案

主要是需要单独开发接口工具，接口的规范与接口文件格式需要视不同信号制式单独开发，主要的方式为:1)外部导入方式，由U盘或者其他媒介导入ATS系统;2)接口导入方式，由接收方提供程序内部接收方式。接口文件开发安排如表1所示。

表1 接口文件开发进度

2.2.2 规划线路的实施方案

长期以来，信号厂商由于市场竞争和知识产权保护等因素没有形成统一的技术标准和数据格式，运行图软件作为信号系统中的一个子系统也不例外，因此要想引进第三方运行图编制系统，就必须在信号系统合同谈判和签订阶段，在合同书条款中明确相关要求，以保证后续工作的顺利开展。新线信号合同条款应明确以下内容:

1)新线ATS子系统中的运行图软件应能够接收来自第三方软件的数据;

2)新线ATS子系统中的运行图软件对来自第三方运行图软件的数据应该能够输入和输出、识别、编辑和安全检测;

3)新线ATS子系统中的运行图软件的站名、区间信息、列车径路、接车进路规则和编号、安全检测规则等信息应和第三方运行图软件的规则保持一致;

4)新线ATS子系统中的运行图软件接口规范应根据第三方软件的要求进行开发和设计。

3 接口思路

采用本文2.2.1方案开发接口时，接口软件的开发包括两部分，一是ATS子系统中的运行图软件授权，二是第三方运行图软件提供数据和服务。

1)首先运用ATS子系统中的运行图软件生成第三方运行图软件所需的输出文件，然后再导入自身软件中验证是否可行，如果可行则转入第二步，不可行则查找原因;

2)将输出文件导入第三方软件中进行输入、编辑和安全性检测，如果发现问题则反馈原因并转入第一步，如果可行则导入ATS中生成列车时刻表，如图1所示。

4 苏州1号线应用实例

苏州轨道交通目前有2条线路，1号线用的是西门子的编图软件，2号线用的是“十四所”的编图软件，为了简化编图人员的工作步骤，提高工作效率，引入了同济大学的第三方编图软件TPM。

因前期西门子和“十四所”合同中只规定上述2.2.2中1)2)的内容，所以在本项目实施中，采用了2.2.1由第三方运行图厂商开发接口的方案。西门子和“十四所”根据合同要求开放了导入接口，提供了接口规范，由同济大学TPM实施人员根据厂商提供的接口规范格式，进行了定制化的接口开发。目前，1号线西门子项目已经测试成功，2号线正在测试中。

下面以西门子的编图软件FALKO与同济大学的编图软件TPM的对接为例，说明项目的可行性。

4.1 软件对接方法

如图2所示，实现软件对接的方法如下:

图2 文件接口方法

1)TPM编制好运行图后，生成一个XML格式的时刻表对接文件。

2)FALKO系统导入XML文件并检查时刻表是否满足运行控制要求，如果满足，则导入并接收数据;如果不满足，则反馈不满足条件的原因及相关信息。

3)TPM系统根据FALKO反馈的信息对计划图的相关参数及运行图进行调整，重复1)和2)的过程，直到导入成功。

4.2 接口文件格式

接口文件采用标准的XML文件格式，内容包括字段信息，主要包括:车底服务号、车底顺序号、行程号、列车类型、交路类型、停留的车站股道编号、到达时刻、出发时刻、停站时间、是否停站、折返标记、是否载客等信息(见图3)。

4.3 接口文件数据定义

部分接口数据字段说明如表2所示。

表2的附加说明:1)有些行无station Track、到站、离站时间等数据，这表示接下去是一列变换目的地(如折返、出库或回库)的列车;2)有一些行是空数据，表明接下来的是一种变换行为，如站后折返的过程(CONNECTION表示站后折返的接续，站前折返时没有CONNECTION定义)。这些空行主要是表示下一列车的变化行为，其实这一行数据不需要也不影响数据的完整性。

图3 XML文件内容(用EXCEL打开)

表2 部分接口数据字段说明

4.4 成果展示

在经过2个月的系统测试后，目前1号线已经成功实现了TPM系统与FALKO编制工具的对接，TPM系统生成的时间表接口文件可以成功通过西门子FALKO编图软件的安全检测，并已经导入至ATS系统中通过实车测试，测试中未发现其他问题。

原来编制一张工作日运行图需要几天时间，TPM系统引入后，仅需要半天的时间，导入过程仅需要几分钟的时间，后续编制复杂的大小交路或者共线运行图可能会节省更多的时间。图4为TPM与FALKO成功对接的成果展示。

图4 导入至FALKO软件中的CESHI运行图

5 结语

笔者论述了目前城市轨道交通的编图现状，分析了目前编图系统的缺点与不足，探讨了引入第三方运行图软件的必要性和可行性，详述了引入第三方软件的具体实施方案，最后以实例说明项目的可行性。国内轨道交通行业蓬勃发展，为第三方运行图编制软件的应用提供了前所未有的机遇，笔者也是投石问路，但该成果有很强的借鉴意义，在以后的工作中，应重点研究提高第三方运行图编制软件在行业内的影响力和易用性等问题。

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