上海地铁10号线列车实时信息传输平台开发与应用管理

2014-10-15杨涛

机电信息 2014年18期

关键词：列表列车传输

杨涛

（上海地铁维护保障有限公司，上海200003）

1 平台开发背景

上海地铁的快速发展及列车运营可靠性要求的提高，需要车辆检修人员第一时间获知运营列车的实时信息。通过该信息的获得，可在列车发生故障后，及时通知车辆巡检人员上车确认列车状态，提高正线列车的故障处置效率，切实可行地确保列车的正常运营。

上海地铁10号线列车按照无人驾驶设计，控制单元和各子系统都具备故障及状态的本地储存功能。列车运营时，MPU（列车主处理器）能将所接收到的列车控制单元和各子系统的实时信息传输至地面，为车辆检修人员第一时间获知运营列车的状态创造了条件。

列车故障信息和状态信息以代码的形式传输至地面接收装置后，需要搭建一个包含必要软件的平台，对所能接收到的信息代码进行处理、转换，才能供车辆驻勤人员进行查看。如何获取、显示列车的实时信息，并加以充分应用，以满足列车运营可靠性的高要求，成为亟需解决的问题。

图1 列车MVB网络构架

2 平台开发

2．1 信息传输

在上海地铁10号线列车上，MPU作为列车主处理器通过MVB网络（多功能车辆总线）控制，如图1所示，采用 WEB＿EVT协议，在16ms周期内依次循环连接在MVB网络上的列车各子系统控制单元，向各子系统发出指令，并负责实时接收各子系统的故障信息和状态信息。在获得列车信息的同时，MPU又将所获取的信息通过MVB网络实时传输至车载ATC系统（列车自动控制系统）。车载ATC系统在接收到列车信息后，负责将所获得的信息经过带宽为6M的ATC通道，以无线通信方式传输至地面轨旁接收装置。地面轨旁接收装置负责将所接收到的信息经WRF中心交换机，通过以太网传输至调度中心，并接入终端服务器，最终在终端服务器屏幕上实时显示所上传的列车信息。信息的传输途径如图2所示。

2．2 信息筛选

由于列车的信息量大，且所上传的信息必须保证车辆驻勤人员能准确、快速地判别列车的状态，因此需要对车载ATC系统所能上传的列车控制单元和子系统的实时信息进行分析、汇总和评估。依据“重要的、对维持列车正常运营有影响”的筛选原则，将列车故障信息、相应的故障环境信息和列车状态信息所对应的代码全部筛选出来后，由车载ATC系统进行上传。表1是所筛选出来的代码范例。

图2 信息传输途径

表1 上传代码范例

2．3 界面开发

在将信息代码转换的过程中，由于所传输的信息量较大，列车数较多，若仅仅简单地以文字的形式进行显示，将不利于车辆驻勤人员获知、查询列车实时信息。因此，需要对信息代码的显示形式进行图形化设计。为了便于车辆驻勤人员能在较短时间内熟悉界面，准确、便捷地获知列车实时信息，通过在列车上模拟车辆方与信号方接口定义的所能传输的各个信息代码，查看并借鉴车辆驻勤人员所熟悉的司机室显示屏准备页面上的图标显示，来确定相应信息代码的图标；同时根据司机室显示屏准备页面上的图标分布，对平台界面上的各个图标进行布局，如图3所示。由于平台界面空间有限，同时部分信息代码无法通过图标的形式进行显示，因此在设计平台界面的过程中，搭建了“当前实时报警列表”，将所有列车实时发生的所有故障和状态的具体描述以报警语句的形式进行显示。另外，为了便于车辆驻勤人员查询列车信息，还搭建了“历史报警列表”，可查询包括“当前实时报警列表”中的信息以及更早之前的列车信息。考虑到车辆驻勤人员获知报警信息的时效性，就需要将列车状态和出现的故障以醒目的形式进行显示，因此在平台界面上搭建了“车辆信息列表”。

2．4 界面介绍

列车实时信息传输平台界面分为“当前图形显示”和“历史报警列表”2个部分。

（1）“当前图形显示”菜单包括3部分：1）信息图形化界面（图3），包括当前查看列车部分故障的图形显示，由于界面空间有限，不是所有故障都可用图形化表示；2）当前实时报警列表，如图4所示，该列表共可显示50条，包括所有列车实时发生的所有故障的具体描述；3）车辆信息列表，表示列车发生故障时的实时报警，显示了列车运营或非运营情况（图3左侧）。列表中根据字体的不同颜色来区分代表列车发出报警信息、故障是否确认、是否始终存在等，操作人员根据不同的提示来点击相关列车号，可查看更为详细的信息。同时为方便车辆驻勤人员了解列车运营信息，将列车号后的车次号用来表示列车运营与否，车次号由调度方给出，“0”代表列车未上线运营，非“0”代表列车运营中。

（2）“历史报警列表”菜单，可查询“当前实时报警列表”以及更早之前的故障信息（图5）。

3 应用管理

为了充分应用所获得的列车实时信息，需要制订对应的管理办法。列车实时信息传输平台的管理主要分为信息处置总则和平台日常维护两个部分。

图3 平台界面

图4 当前实时报警列表

图5 历史报警列表

3．1 信息处置

车辆驻勤人员通过列车实时信息传输平台获得列车实时信息后，根据信息的类别和对列车运营影响的程度，来决定是否通知相关车辆人员登车检查及与其他单位、部门沟通解决。对于列车状态信息，可以作为获知列车信息的形式进行处理，但对于异常的状态信息，需要结合司机回复、车载视屏监控系统，并安排巡检人员上车确认列车的状态。对于列车故障信息，需要根据风险等级，即结合故障严重程度和出现频率，分情况进行处理，如表2所示，并开具故障报单，在驻勤日志上做好交班记录。

其中，Ⅰ级故障为需要列车清客救援或存在重大安全隐患，Ⅱ级故障为需要列车运行至终点站后退出运营，Ⅲ级故障为列车能够运行至当天运营结束，Ⅳ级故障为不影响列车运营。风险等级为R1时，处理方式为向调度建议该列车立刻进行清客作业，必要时实施救援，并安排巡检人员就近上车保驾；风险等级为R2时，处理方式为向调度建议该列车运行至终点站后退出运营，并安排巡检人员就近上车保驾；风险等级为R3时，处理方式为安排巡检人员就近上车确认，按照相关应急预案进行处置，若故障为瞬态故障或上车时列车状态正常，需要跟车2～3站，确认故障未再重现后，方可下车；风险等级为R4时，做好记录，列车运营结束后回库进行确认和处理。

表2 风险等级

3．2 平台维护

车辆人员在检修作业时，按规程要求检查每列车的MVB网络工作情况，确保列车各子系统的故障信息和状态信息能够传输顺畅；同时车辆人员还要负责该平台所在的主机工作正常，每晚运营结束后，进行重启主机的维护保养工作，并负责该平台上日志的下载。

4 应用效果

通过列车实时信息传输平台的应用，最大程度上避免了列车故障对运营造成大间隔的事件发生。该平台启用后，2013年上海地铁10号线在运营时发生的清客、救援等事故的数量较2012年同期大大降低。2013年7月23号，1015车龙溪路站上行平台上显示车门释放故障，驻勤人员获得该故障信息后，建议调度人员将该列车运营至终点站后退出运营，并就近通知巡检人员上车查看列车开关门状态，通过简单的操作，保驾至终点站，避免了1015车清客事件的发生。2013年8月2号，1027车新江湾城站折返时由于两端司机同时转动钥匙，导致出现“两端司机室同时被激活”的故障。车辆驻勤人员通过平台上的图标显示得到该故障信息后，通知巡检人员在最短时间内赶到列车上，通过切复DDUCB等简单操作，处理了该故障，并保驾至终点站后退出运营，避免了1027车救援事件的发生。