城市轨道交通专业虚实结合的实践教学资源研究

方振龙 李状

摘 要：城市轨道交通OCC培训系统由行车调度指挥仿真培训系统、环境控制仿真培训系统、电力调度指挥仿真培训系统、虚拟列车及运行图编辑系统、视频监控模拟系统和教师控制中心组成。该系统作为现代化城市轨道交通运营管理的培训载体，不但增加了学员的操作技能，还降低了控制设备的维护量，节省了运营成本。

关键词：城市轨道交通；OCC培训系统；长春轻轨

中图分类号：G640 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2017）16-0055-03

Abstract： The training system of urban rail transit OCC that consists of train dispatching and simulation training system of command， simulation training system of environmental control， the simulation training system of electric dispatching command， editing system of virtual training and operating chart， analog system of video screen monitoring and teacher control centers. As the training carrier of the modern traffic management of urban rail，the system not only strengthens the operational skills of the learners，also reduces the maintenance of controlling the equipment which saves the operating costs.

Keywords： urban rail transit； OCC training system； Changchun light rail

一、概述

城市轨道交通OCC培训系统针对长春市轨道交通集团控制中心员工岗位培训和入岗职工培训而建立。系统采用长春轻轨4号线运营实际的OCC调度指挥系统，包括行车调度指挥仿真培训系统、环境控制仿真培训系统、电力调度指挥仿真培训系统、虚拟列车及运行图编辑系统、视频监控模拟系统等5个子系统，其中线路车站三维虚拟场景以长春轻轨4号线为原型，显示线路特点及代表性车站。通过与其他培训系统的拓展连接，可实现对城市轨道交通运营多个环节的联合仿真培训与演练。

二、系统功能设计

（一）系统配置

城市轨道交通OCC培训系统由五个子系统和教师控制中心组成，系统配置如表1所示。

（二）系统技术参数

1. 行车调度指挥仿真培训系统

行车调度指挥仿真培训系统按照长春轻轨4号线线路，模拟全线16个车站的车站值班员系统和OCC中控系统，能够模拟全线不少于50辆车的正线运营，并能设置各种故障，实现考核。该系统由ATS的人机接口及ATS系统、联锁、ATS、ATP、ATO等部分组成，用于对行车调度相关的信号、联锁、运行图以及各种显示操作功能的仿真实现，可用于对行车调度员进行培训。

系统全线运行站点：长春站北广场站-北亚泰大街站-伪皇宫站-东大桥站-东新路站-吉林大路站-公平路站-自由大路站-浦东路站-东南湖大路站-北海路站-卫星路站-世荣路站-南三环站-南四环站-车场站。

具体参数如下：

◎站场及线路均与长春轻轨4号线路完全一致；

◎操作界面与长春轻轨4号线ATS终端工作站软件界面完全一致；

◎能够模拟界面中站场显示、告警信息等显示逻辑，显示功能与实际线路完全一致，信号操作和站台操作功能与长春轻轨4号线完全一致；

◎能够模拟线路运行管理，操作逻辑与实际系统完全一致；

◎能够模拟出入库计划管理、出入库预告管理等功能；

◎能够模拟系统的信息管理和维护功能，实现日志分析、历史回放、调度留言、告警过滤、用户管理和维护等功能；

◎能够模拟查询和打印日常运营报告、发车报告、列车驾驶员报告等；

◎能够模拟在线计划管理功能，模拟内容包括下载基本计划、下载当前计划、创建管理和维护周计划、打印计划、有效性检查等；

◎具备运行图创建、编辑、保存和打印功能，虚拟列车按照编辑好的运行图和设定的速度實现列车的模拟运行；

◎具备模拟轻轨列车正常运行、应急故障处理、行车调度、非正常情况下行车的相应操作与处理、OCC控制中心操作、车站值班作业等相关工作人员的协同培训和考核；

◎能够模拟各种站控系统的正常操作：联锁操作、轨道区段操作、岔道操作、车站操作等所有操作功能及告警处理等；

◎模拟对信号设备（信号机、道岔、轨道电路等）进行实时集中控制，实现完整的信号联锁模拟及操作功能，对运行列车直接指挥、管理；

◎明显显示列车在轨道上运行情况，如模拟列车按时刻表运行中过程的变化，列车加速、减速、暂停、折返有明显效果，速度等数值可查询与输入、修改；

◎实现OCC、车站值班员相关的行车调度的仿真，根据运营图模拟收发车、折返等功能；

◎针对正常的列车运行环境，进行常规标准化训练。也可设置各种运营故障，如信号机、转辙机、车辆故障等。

2. 环境控制仿真培训系统

环境控制仿真培训系统主要模拟长春轻轨4号线地下部分的3个车站：长春站北广场站-北亚泰大街站-伪皇宫站的环境控制系统。模拟内容包括：大系统、公共区、A端小系统、B端小系统、照明系统、给排水系统、模式控制、系统状态图、控制方式切换等。

3. 电力调度指挥仿真培训系统

电力调度指挥仿真培训系统与长春轻轨4号线PSCADA电力调度系统界面和操作逻辑完全一致。模拟内容包括：一次主接线图、通讯系统图、平面布置图、告警显示、用户权限管理、数据归档和统计报表功能等。

4.虚拟列车及运行图编辑系统。

（1）站场显示。包括区段名称、状态；信号机名称、状态；道岔名称、状态。

（2）列车显示。包括列车图标显示，列车当前行驶位置、方向、速度；多列车同时显示；列车时刻表显示。

（3）报警提示。包括信号机灯丝断丝；超速报警；车辆通讯超时。

（4）站场操作。改变道岔位置（定操、反操、单锁等）；站场对象的封闭锁闭设置；指定进路的始端和终端；各种故障状态的模拟，包括道岔：定位无表示、反位无表示、定反位无表示，信号：各灯位灯丝断丝，区段：区段压不死、无法出清。

（5）列车操作。手动增加列车、减少列车、列车加速、列车减速和改变列车方向。

（6）自动排列进路。根据列车运行图，自动排列进路行车。

（7）联锁功能模拟。对信号机、道岔、轨道电路等信号设备进行实时集中控制；进路自动解锁。

（8）列车自动维护。自动创建列车运行图上指定的始发站区段。到发车时间后车辆速度逐渐增加进入速度逻辑运算；根据时刻表自动调整车辆位置。

（9）列车限速防护。每个区段可设置车辆上限速度，在该区段行驶列车不能超过限速值；采用移动/固定闭塞模式，判断前方区段的占用情况采取制动。

（10）列车自动行驶。可根据排好的进路，列车自动行驶；行驶过程中可根据前方的安全距离，车辆自动加减速；根据列车运行图，车辆到达某站时根据列车时刻表规定的停靠时间与位置停靠，根据出发时间自动行车。

（11）由编图人员输入基本数据。包括各区间运行时间、车站停站时间、运行间隔、起始和终到站、时间段、可用列车数、列车折返要求等信息，系统生成列车时刻表/运行图。

（12）自动编制基本运行图/时刻表。创建一个空的计划，通过添加列车、修改、平移和拷贝等功能自动生成所需的运行图；可根据已有的基本计划模板创建一个新的计划，通过修改，平移功能快速生成所需的基本计划。时刻表编制完成后，按不同种类，存入数据库内，以备调度员随时调用。系统数据库提供储存255个以上基本计划的容量。

（13）运行图/时刻表的修改与删除。时刻表由人工修改数据（包括各区间运行时间、车站停站时间、运行间隔、起始和终到站、时间段、可用列车数、列车折返要求等信息）；通过人工修改时刻表，可进行运行图的调整；也可以在运行图界面，通过鼠标拖拽运行线，来进行运行图调整。

（14）自动会让处理。在编制运行图的过程中能自动进行冲突检查，并给出明确的提示及建议优化的冲突解决方案，避免运行图线段交叉。

（15）实际运行图/时刻表。为ATS子系统根据列车运行的实际情况自动生成，与计划以不同的底色和线条同时显示在运行图界面上。

5. 视频监控模拟系统

调度员可以切换监视器所显示的内容，调节监视器所显示场景的水平视角。通过视频监控系统，熟悉视频监控原理和各种常规、非常規操作。

6. 教师控制中心

教师控制中心主要用于教师主导的教学，是整个系统中为教师设置的操作终端。功能包括：

◎查看和控制学员使用状态、手动设置各类应急故障和模拟事故，设置和维护各类基础数据，管理学员成绩等；

◎系统设有教学、培训、考核三大模块，对学员综合能力进行评价，为最终的考核提供依据；

◎具有对故障/突发事件的添加、编辑、删除功能，同时还能对故障进行设置、撤消、排除和处理；

◎能对故障或突发事件进行分类管理、实时设置与撤销；

◎具有多种故障/突发事件触发条件，如故障/突发事件的时间条件、地点条件等，同时具备完善的故障信息显示等。

三、系统实证分析

（一）长春市轻轨指挥中心基本情况

长春市轻轨指挥中心是运营系统总控制中心，负责运营相关各部门的调度指挥工作，组成人员主要有行车调度员、电力调度员、客运调度员、安全调度员，上设值班主任，由总调度室主任进行管理组织。

长春市轻轨指挥中心设备布置（如图1所示），由上到下分别为：大屏，1号调度台，2号调度台。大屏，负责对电力调度SCADA、行车调度配线图、CTC线路信号显示和服务调度CCTV监控系统的屏幕显示，以求工作便利。

1号调度台，分为27个显示器和与之配备的操作麦克、电话、鼠标和键盘，按照工作职能将其分为3大类：第一，电力调度，其中3号线2个显示器，4号线5个显示器，分别显示长春轻轨3号线和4号线的SCADA监控系统。SCADA系统对长春轻轨全线供电变电所与供电区间起到了监控的作用，电力调度员可通过该系统，监视3号线日常供电情况，在发生供电故障的情况下，可以及时发现问题并作出相应操控，使供电故障问题得以解决。第二，行车调度，其中3号线5个显示器显示CTC系统、运行图、行车调度对讲台，4号线6个显示器显示ATS系统、运行图、行车调度对讲台。3号线的信号系统为CTC监控系统，在其界面上显示为3号线的信号与列车的实时监视画面，行车调度员可通过CTC系统，监视列车运行情况，并参照运行图，通过调度对讲台与列车进行联系，调整列车运行。4号线的信号系统为ATS监控系统，在其界面上显示为长春轻轨4号线的信号与列车的实时监视画面，行车调度员可通过该系统，监视列车运行情况，并参照运行图，通过调度对讲台与列车进行联系，调整列车运行。第三，客运调度，其中5个显示器显示CCTV通信系统、BAS监视系统。CCTV通信系统是长春轻轨线路上相关摄像广播设备的监控系统，客运调度可以通过该系统对线路上的实时情况进行监控，以保证线路安全和运营稳定；BAS系统的主要监控范围为长春轻轨4号线地下站及地下区间，平日为正常的通风排风控制，当发生紧急情况（如火灾）时，客运调度对BAS系统进行监视，消除隐患。

2号调度台，分为安全调度工作台和计划员工作台，另设两台打印机分别对长春轻轨3、4号线运行图进行打印用于存档备份；在控制中心对信号系统与通讯系统分别设置了UPS电源设备，当控制中心停电或供电发生故障等情况下，保证调度室的正常工作需求。

（二）岗位培训实证

为加强各岗位专业技能知识，熟练掌握调度操作系统，提高各岗位业务水平，增强实际操作技能，对行车调度、电力调度、客运调度等岗位进行培训。

参考各岗位的年度培训课时、培训目标，结合实际，按不同岗位分批分阶段地制定年度培训计划。按照年度培训计划组织开展培训。依照培训内容，由相关专业人员授课，培训方式为讲授专业知识与实际操作：讲授专业知识环节中，主讲人将专业知识教材做成通俗易懂的PPT演示文稿，对各岗位进行培训，过程中穿插答疑环节、小组讨论环节。实际操作环节中，主讲人会考虑操作设备的空间局限性，分组进行，保证每位人员均参与到实际操作当中。每次培训之后，对发生事故、救援的行车案例由值班主任带领进行分组讨论，分析事故处理方法，以便更好地组织非正常情况下的行车指挥。将知识培训的重点内容以编辑出题的方式，加入考核题库中。以考核的方式查找出专业知识薄弱的内容，进行重新培训以便加深印象。

四、结束语

城市轨道交通OCC培训系统作為现代化城市轨道交通运营管理的培训载体，对在岗人员和入职人员培训起到了关键性作用，一方面可增加学员的操作技能，另一方面也可以降低控制设备的维护量，节省运营成本。目前，该系统应用于长春市轨道交通的运营中，如将该系统融合更多城市轨道交通的典型线路，可扩展到更多城市轨道交通控制中心的管理中。

参考文献：

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