城市轨道交通ATS系统智能维护软件研究

万 霞

（大连地铁运营有限公司，辽宁 大连 116037）

自动列车监控系统（ATS）是用于城市轨道交通列车自动控制系统（ATC）的一个子系统，英文名称为Automatic Train Supervision 。它是基于现代数据通信网络的分布式实时计算机控制系统，通过与ATC 系统中的列车自动保护（ATP）、列车自动驾驶（ATO）和微机联锁（MLK）子系统的协调配合，完成对高密度城市轨道交通运输信号系统的自动化管理和全自动行车调度指挥控制[1]。

1 ATS系统概况

大连地铁1、2 号线信号ATS 系统主要是实现对列车运行及所控制的道岔、信号机等设备的运行状态的监督和控制，给行车调度人员显示出全线列车的运行状态，监督和记录运行图的执行情况，在列车因故偏离运行图时及时做出调整，辅助行车调度人员完成对全线列车运行的管理。

大连地铁1、2 号线采用安萨尔多的ATS 系统，设备主要分布在控制中心、备用中心、车辆段及全线各个车站。控制中心都位于桧柏路基地，是整个ATS 系统的核心。

中央ATS 子系统由设备、电缆、计算机、计算机外设、网络设备、计算机软件等构成。ATS 子系统通过数据网络与其他CBTC 子系统交换数据和命令。中央ATS 基于Linux平台，Linux 平台是成熟的基于32 位英特尔构架的、强大的、可靠的系统，符合POSIX 接口标准[2]。

2 ATS系统维护现状

大连地铁1、2 号线服务器及工作站均基于Linux 系统，在进行月维护工作时，往往采用逐个服务器或工作站分别逐条输入单个命令进行操作，其中仅1 号线包含的服务器共计20 个、工作站共计44 个，工作量巨大，过程烦琐且易出错。

月维护工作均采用远程操作的形式，使用对应的用户名和密码登录操作，重启服务器或者工作站并清除缓存。

月维护一般耗时4.5 h，需要2～3 人。操作过程大致为关闭站下工作站→关闭调度工作站→关闭通信服务器→关闭主机服务器→启动主机服务器→启动通信服务器→启动调度工作站→启动站下工作站，清除缓存并检查ATS 系统设备状态。工作站关闭顺序为非集中站→集中站，逐个工作站关闭时需查看及确认是否完全关闭，才可进行下一个操作。工作站启动顺序为集中站→非集中站，逐个工作站启动时需查看及确认是否完全开启，才可进行下一个操作。服务器关闭顺序为备用→主用，逐个服务器关闭时需要查看及确认是否完全关闭，才可进行下一个操作；服务器启动顺序为主用→备用，逐个服务器启动时需要查看及确认是否完全开启，才可进行下一个操作。

目前大连地铁1、2 号线每月需要对系统服务器及工作站进行维护工作，所有操作需要维护人员通过逐条输入控制命令行来进行，操作过程烦琐，且耗时相对较长，工作效率极差。

3 智能维护软件设计

为能够既快速又准确地完成月维护工作，制作了一款ATS 系统智能维护软件工具。

ATS 系统智能维护软件自动完成对需要维护的服务器及工作站进行月维护工作，同时会在操作的工作站界面上提示当前正在运行的工作进度，并对每一个步骤操作给出执行结果，维护人员只需要对提示信息进行确认即可。该智能维护软件中ATS 系统月维护工作的具体实现步骤如图1 所示。

智能维护软件的实现主要分为3 个步骤。

3.1 关闭ATS系统服务器及工作站的应用程序

关闭顺序的确定原则。根据设备的重要性确定关闭服务器及工作站的顺序，智能维护软件从ATS 系统底层开始操作，总体原则为整体从工作站到服务器，工作站从非集中站到集中站，服务器从备用到主用。

关闭时间间隔设定。智能维护软件在关闭服务器及工作站ATS 系统应用程序时，需要设置相应的时间间隔，以确保操作的服务器或者工作站已完成关闭程序。经过测试及验证，ATS 系统智能维护软件将工作站关闭的时间间隔设置为30 s，服务器关闭的时间间隔设置为10 min。

3.2 清除缓存并关闭不必要的程序

服务器或工作站的维护过程中包括了关闭和重启应用软件的具体操作命令，即shutdown asp 和startup asp。清除缓存主要包括2 个部分。1）TMP 文件中的临时文件，采用rm*操作命令完成。2）关闭不必要的程序，此处特别需要注意的是主机服务器为了防止用户数据丢失，采用cold_start-b users 命令，其他工作站及服务器采用cold_start_files命令。

3.3 开启服务器及工作站的ATS系统软件应用程序

开启顺序的确定原则。根据设备的重要性确定开启服务器及工作站的顺序，智能维护软件从ATS 系统核心设备主用主机服务器开始操作，总体原则为整体从服务器到工作站，工作站从集中站到非集中站，服务器从主用到备用。

开启时间间隔设定。智能维护软件在开启服务器及工作站ATS 系统应用程序时，为保证主用程序进程等在默认主用设备上运行，需要设置相应的时间间隔，确保操作的服务器或者工作站已完成开启程序。经过测试及验证，ATS系统智能维护软件将工作站开启的时间间隔设置为30 s，服务器开启的时间间隔设置为10 min。

ATS 系统智能维护软件整个过程中不断有提示信息，供维护人员查看，确认操作是否正常，以便及时发现问题。

ATS 系统智能维护软件使用Linux 脚本编写，存储于ATS 系统维护U 盘中，可以在Linux 系统中运行。当需要进行月维护施工时，只需要将U 盘插入某个工作站（一般选择调度工作站），运行ATS 系统智能维护软件即可。该智能维护软件只需要1 人操作，并且一般1.5 h 即可完成，既节约了人力成本又争取了更多的施工验证时间，更好地保证了次日的列车运营。

图1 月维护工作具体实现步骤

4 应用效果

ATS 系统月维护施工作业，2 种月维护模式效率比较如下。

4.1 传统的人工操作模式

人工操作。3 人操作，一般耗时4 h，共计12 工时。逐个使用用户名和密码远程登录需要维护的服务器及工作站，逐条输入控制命令进行操作，过程中需要另一人协助确认关闭开启的顺序、命令准确性及是否完成相应操作等。

4.2 ATS系统智能维护软件模式

自动运行。1 人操作，一般耗时1.5 h，共计1.5 工时。ATS 系统智能软件保存于U 盘中，挂载U 盘，后启动程序，维护人员只需要根据提示信息确认是否操作正确即可。

从2 种模式的工时比较可知，ATS 系统智能维护软件模式效率是传统人工操作模式的8 倍。采用ATS 系统智能维护软件进行月维护工作的意义有2 个。1）减少了工作流程，缩短了处理时间，提高了工作效率，节省了人力资源。极大地减少了劳动工时，使技术维护人员得以腾出更多的精力放在确认保障等环节上。2）减少了出错率，提高了月维护的准确度，使维护更加彻底，有利于次日的安全运营。

目前ATS 智能维护软件已在大连地铁1 号线投入使用，其已多次在月维护工作中发挥出了良好的应用效果，得到了工班维护人员的一致好评。经过实践测试结果表明，该智能维护软件能够很好地完成对服务器及工作站的一系列月维护工作，且操作简单，不需要维护人员再输入大量指令，能够减少维护施工所需的时间，在节约人力成本和节省时间方面效果显著。该款智能维护软件安全性、实用性和易用性兼备，能够达到预期效果。

5 结语

为了解决ATS 系统的月维护工作需要维护人员依照工作手册，输入一系列Linux 系统操作指令，步骤较多，耗时较长，且易出错的问题。在不给公司额外增加费用的情况下，经过技术研发并启用ATS 系统智能维护软件，缩短了月维护所耗时长，有效地节约了人力成本及宝贵的检修施工时间，更有利于信号设备的智能化运维。