FZY型ATS系统仿真平台结构分析与程序设计

李 智，张 琦

（1.中国铁道科学研究院，北京 100081；2.中国铁道科学研究院 通信信号研究所，北京 100081）

FZY型ATS系统仿真平台结构分析与程序设计

李 智1，张 琦2

（1.中国铁道科学研究院，北京 100081；2.中国铁道科学研究院 通信信号研究所，北京 100081）

随着国内城市轨道交通的蓬勃发展，城市轨道交通运营企业急需大量具备实际操作能力的综合性运营人才。而他们的教学工作主要依赖于仿真平台。本文提出了一个可行的ATS系统仿真模拟平台的设计方案，它能够有效完成调度员的培训工作。

列车自动监控系统；教学培训；仿真平台

列车自动监控（ATS）系统是列车自动控制（ATC）系统的子系统之一，它能够完成列车运行图编制，列车调整，追踪，进路控制，列车运行及设备工作状态实时监视等功能，对提高轨道交通运行效率起着重要作用。随着国内城市轨道交通工程的蓬勃发展，使得城市轨道交通运营企业急需大量具备地铁运营管理、通信信号等专业知识和操作技能的综合性运营人才。他们需要具备实际操作能力，考虑到现场行车安全，无法在已经投入运营的系统上进行教学培训，所以开发仿真平台用于培训就成为解决这一问题的途径[1]。本文主要对FZY型ATS模拟仿真平台的搭建进行探讨。

1 ATS系统概述

ATS系统由中心子系统，车站子系统，中心与车站和车站间的网络子系统构成，其结构如图1所示。

ATS系统实现对列车运行及信号，道岔等站场设备状态的监督和控制，显示列车的运行状态，记录实际运行图，根据运行图的执行情况在列车偏离基本图时及时做出调整，提示人工介入调整列车运行，必要时可自动调整列车运行，记录运行数据等功能。此系统与ATP、ATO及CI一起构成ATC系统，承担城市轨道交通的信号调度，指挥和安全控制功能。

2 ATS系统仿真平台结构

进行ATS系统仿真，必须搭建仿真平台，模拟现场各种站场数据，车站联锁数据和列车的车次信息都要与实际的轨道交通运行完全一致。培训的对象主要为中心子系统的控制台操作员，即调度员。他们需要在仿真系统的帮助下进行模拟操作。所以在仿真环境中，ATS系统中心子系统需要保留，而与联锁、列车控制系统所连接的车站分机，车务终端则不必保留，开发的仿真程序会模拟它们给应用服务器发送各种信息，包括列车信息、联锁信息和列车控制信息等。仿真平台结构如图2所示。

3 FZY型ATS仿真程序设计

模拟仿真系统可以作为ATS系统的一个终端，仿真列车运行、系统状态画面及进路设置等。仿真系统主要用于测试系统功能和验证运行图的可实现性和合理性，为联锁、列车控制、轨道电路和闭塞系统模拟仿真，并可以设置各种故障案例，优化系统的算法。在验证按计划行车时优势更加明显。

图1 ATS系统结构图

图2 ATS仿真平台结构图

仿真系统一般采用独立的数据库，不直接和应用系统的数据库服务器相连接；采用独特的软件设计，避免直接和系统的应用服务器相连，保证不影响正在使用的系统。

仿真系统通过专用接口和正在使用的系统连接，传送列车运行、设备状态和车次号等信息，替代实际系统中的联锁、列车控制和轨道电路等系统，以虚拟列车的方式发出被测系统所需的各种数据，构成闭环，检验系统的功能和数据的合理性。因此，可将该系统视作条件发生器。ATS系统仿真程序的具体功能如下[2]：（1）接受ATS发出指令；（2）对ATS系统发出指令反应并将此反应传送至ATS系统；（3）按输入运行图或人工生成模拟列车，自动或按操作员意图控制模拟列车运行；（4）与ATS系统交换控制权，在接收控制权时可设定进路的ATS系统自动或本设施的人工控制；（5）在本设施取得控制权及设定人工控制下可实现第2项功能；（6）具有与ATS系统相同的人机界面，包括图形显示、人机对话方式、全线线路、车站及信号设备布置等；（7）可按联锁原则进行进路设置、取消、解锁，道岔及信号的控制；（8）按照输入的运行图或操作员意图模拟最小间隔的列车追踪运行及最小间隔的列车折返运行。（9）列车识别号的自动生成及人工输入、变更、替换、取消；（10）采用跳停、扣车、放行，改变列车运行速度等方法人工改变模拟列车运行状况；（11）人工调整模拟列车运行；（12）ATS系统的管理操作，包含操作员登记进入、退出，权力和职责范围的设定及转换等；（13）各种列车运行数据的生成及报表打印。

ATS系统仿真程序采用VC++语言进行开发，VC++集成开发环境，使用了类库MFC。本仿真系统依托Windows XP SP2 professional系统环境，在VC++ 6.0 下编译通过。

4 结束语

本文通过对FZY型ATS系统仿真平台的分析研究，提出了一个可行的ATS系统仿真模拟平台的设计方案。它能够有效完成调度员的培训工作。目前，此系统已在重庆，长沙，深圳等轨道交通系统中投入使用，取得了良好的效果。

[1]孙志勇,陈永生.ATS仿真培训系统列车模拟运行的设计与实现[J].微型机与应用，2012，31（14）：7-9.

[2]中国铁道科学研究院.重庆地铁三号线ATS系统技术规格书[Z].北京：中国铁道科学研究院，2011.

责任编辑 陈 蓉

Structure analysis and program design of FZY-ATS simulation platform

LI Zhi1, ZHANG Qi2
( 1.China Academy of Railway Sciences, Beijing 100081, China; 2. Signal & Communication Research Institute, China Academy of Railway Sciences, Beijing 100081, China )

With the flourish development of Urban Transit, large number of operation stuff was needed. And the personnel training work was mainly depended on the ATS simulation platform. This paper put forward a design scheme of feasible ATS simulation platform. It could effectively implement the dispatcher's training work.

Automated Train Supervision System; training; simulation platform

U284.55∶TP39

A

1005-8451（2015）05-0042-02

2014-11-14

李 智，在读博士研究生；张 琦，研究员。