ATS列车调整系统

陶冶

【摘要】列车运行调度指挥正朝着自动化控制方向发展，其中离不开ATS列车自动监控系统的支持。ATS列车自动调整系统的建立对我国铁路运输生产意义重大，是列车调度指挥方式改革的目标和方向。本问简要贾少了ATS列车追踪系统的原理以及在列车调整系统中的应用，并通过模型的建立实现了实际路线的仿真验证，希望能对快速有效的运行计划的建立和调整提供完美的解决方案。

【关键词】ATS；列车自动调整；交通

中图分类号：C913文献标识码： A

ATS列车自动监控系统是在线列车运行过程中人工调整或自动化调整的基础和前提。列车子宫监控系统和以实时监测在线运行列车的运行路线和故障情况，行车调度员在对信号进行分析后对偏离基本图的列车进行校正，由系统调整计划使其恢复正常运行。

在计算机飞速发展的今天，为了更好的发挥其作用，人们考虑到可以通过计算机程序的编写实现列车调度的自动调整，改变以往只能依靠经验丰富的铁路工作人员根据列车运行情况和对未来的正确预判才能实现列车调度的传统。列车运行调度的智能化对优化调度方案、克服认为调整随意性以及提高系统工作效率都有帮助。而且依据ATS协同闭环系统的特点可以根据不同列车运行的具体情况建立计划调整模型，从而得到最有效的运行计划调整方案。

一、ATS简介

列车自动机监控系统ATS(Automatic Train Suppervision) 是一个集现代数据通信、计算机、网络和信号技术为一体的分布式的实时监督控制系统，通过数据通信网络与列车自动控制系统中的其它子系统进行数据交互及协调配合，共同完成对地铁运营列车、信号设备的管理和控制。ATS 提供控制中心信息显示、信号控制、列车跟踪与控制、控制区域管理、运行图编辑，以及报警、回放、辅助维护等功能。ATS 将列车车次号作为列车的标识符，在系统中车次号与列车绑定、一一对应，实现列车的识别追踪，并且通过在人机界面准确对应现场位置，为调度员完成列车控制、列车调整提供可视化依据信息。

二、列车追踪原理

列车车次号等信息可以有ATS列车追踪系统实时监测并通过铁路通信系统进行信号的传递。信号传递到计算机处理中心时，可以再计算机内部莫比出检测到的列车运行的区段行程。此外，计算机系统还能获得联锁信号的设备信息以及列车位置信息等，为调度的实施提供依据。

ATS 的列车识别追踪功能，需要跟踪列车运行，确定每列列车在系统中的位置。列车从车辆段开始经过转换轨进入正线，在转换轨投入运行时，系统自动匹配时刻表，并将列车按照计划赋予相应的车次号。车次号的目的为折返站的编号，折返列车到达目的地后，系统将自动更改为按照计划的下一个目的地号；当无法自动获取列车车次号时，必须由调度员人工输入。调度员可以通过 ATS 具有操作权限的工作站输入车次号。

列车追踪模块，需要通过通信接口从联锁或者车载控制器中获取列车的位置，结合列车调整命令给出列车位置追踪。在 CBTC 系统后备模式下，列车的位置根据联锁信息信号机、轨道区段状态作为列车识别追踪的判断依据。在 CBTC 系统模式下，通过无线通信直接获取列车位置。在人机交互界面上车次号随着列车的运行在站场图追踪移动，实时显示在列车占用的对应轨道对应站场图的车次窗内。

三、ATS列车运行调整系统模型的建立

本文以重庆城轨较新线ATS的列车自动调整模型为依据进行相关介绍。重庆城轨较新线东起市中心区商业繁华地带的较场口，经临江门、牛角沱、大坪、杨家坪、动物园、大堰村等到市西部工业中心新山村，共17个车站，全长17.4km，按全线、大坪上、大坪下等环路实现列车闭环运营。城轨采用闭环运营，列车运行是一个动态过程。随着时间变化，技术条件也在不断变化(车站接发车能力，机车周转状态等)。因此，对模型采用动态规划算法处理，将列车运行调整分为多个阶段，各阶段在符合约束条件的前提下，按目标函数采用不同策略。为避免调整中使用穷举法带来的组合爆炸问题，使用了一些定量化决策，确定分支的部分限定，提高实现效率。具体实施方案如下

1.设置运行图列车调整次序，按实现、部分实现、计划开始时间依次排序。

2.单车调整，根据机车在线状态和机车折返时间，确定列车始发时机。

3.逐点调整，按约束条件式测试节点，考虑节点的前后区间冲突、车站股道使用冲突、列车追踪间隔等技术指标。

4.对不满足约束要求的节点实行调整，原则为: ①自身调整，不引发其他车调整; ②本节点调整，修正次序为发车时间、使用股道、接车时间，选取调整幅度最小的方案;③本节点无法调整，返推上节点，也可从开始节点推算。

5.全图调整后，记录最终目标结果。更换各点调整策略，重复2—4。

6.根据多套调整结果的目标效果，确定最终调整方案。

7.依靠专家数据库提供的历史调整方案，降低调整难度。

四、调度系统及信息平台发展趋势

整个调度系统中，上层应用将专注于用户交互和具体业务逻辑，信息平台则侧重于提供底层数据服务功能。借助于平台灵活的组织架构，通过数据采集、转换、集成分析，将数据进行深度整合与关联，建立一整套包括数据传输、存储、计算、挖掘、可视化呈现的技术服务体系，并在此基础上提供一个统一的数据开发平台完成用户认证、数据鉴权、工作流、监控告警、数据管理、数据开发等工作，实现一套完整数据服务虚拟平台。

五、结束语

我国铁路的发展在建国60多年的时间内可谓是发展十分迅速，并且取得的不小的成绩。但我们任然面临着日益增长的运输需求与铁路运输能力不均衡的矛盾，传统的铁路运输调度由于效率较差很难满足日益增长的运输需求。为了改变这一现状，人们开始寻求借助计算机与铁路通信技术的协助，通过铁路运输调度自动化系统的建立实现高效率的铁路运输体系的建立。铁路运输自动化系统是建立在ATS列车追踪系统的信息反馈基础之上的，因此，我们必须通过加强对列车追踪系统信息传递与处理时效性的研究，通过对列车运行信息的正确处理得出最优的列车调度方案，实现高效率的列车运行与调度。

参考文献

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