天津地铁1号线ATS系统的维护管理分析

天津市地下铁道运营有限公司 孙士博

天津地铁1号线ATS系统的维护管理分析

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ATS系统是地铁轨道交通运行控制系统ATC的核心子系统，负责实现地铁列车运行的实时监控，保证列车运行安全正点，在当前的地铁轨道交通中发挥着至关重要的作用。目前天津地铁一号线使用的北京通号工会自主研发的ATS系统。在进行ATS系统维护管理时，通过系统的后台日志分析，实现信号报警和信息的集中管理，有利于提高信号安全性能，保障行车安全。

ATS系统；地铁信号；运营维护；管理

导言

ATS(Automatic train supervision)系统是ATC（Automatic train control）的核心子系统，它的主要作用是实现列车运行的监督和控制，包括：列车运行情况的几种监视、自动排列进路、自动列车运行调整等。目前我国的大部分城市建有或正在修建地铁，地铁轨道交通正处于飞速发展阶段[1]。

1 天津地铁1号线信号ATS系统维护现状

在目前天津地铁一号 线ATS维护主要分三种类型：每日巡视，定期检修以及备品备件管理。每日巡视的内容主要分区域进行。一级设备集中站，二级设备集中站以及非设备集中站的巡视项目各有不同。一级设备集中站的巡视不同于二级设备集中站和非设备集中站的内容主要包括ATS分机巡视，ATS接口单元巡视以及机柜中KVM电脑的巡视。除了设备的巡视外，巡视中还要记录设备间里的温度湿度，以保证设备运行的环境绝对安全。巡视中还需要对维护工作站中的报警记录进行查看，及时发现影响运营的隐患，保证运营安全。定期检修主要包括设备重启，磁盘空间检查，时间校准，线缆检查，日志下载，设备功能检查以及卫生清洁。1号线ATS分机采用双机热备冗余的设计结构，在设备重启的检修中可以验证设备冗余的可靠性。设备功能检查的检修在平日运营中就可以完成，每日早晨4点半以及设备集中站的值班员会对自己所管辖区域内的所有道岔，信号机，进路进行验证。备品备件的管理主要包括备件存放位置以及备件库存量的管理。目前1号线备件存放的主要原则就是保折返站，大部分备件都存放在刘园以及财大站。备件库存量的储备原则是每种设备至少库存一件，方便故障发生时进行更换。

2 天津地铁1号线信号ATS系统危险因素分析

天津地铁1号线信号ATS系统故障的危险因素主要有以下三种：系统失灵。造成信号ATS系统失灵的原因复杂，包括谐波电流、雷击、静电等引起的系统受损，电子元件受潮、腐蚀等引起的设备损坏，震动造成的元件损坏和接触不良等；系统硬件因素。系统硬件受损或性能减退都会影响信号ATS系统的正常运行，降低ATS系统的抗干扰能力，从而引发信号故障，地铁信号系统常见的硬件问题包括元件老化、散热不良、管线老化，元件设备接地不当导致的元件受损，布线不合理造成的线路故障等；人为因素。ATS系统作为非安全的系统，操作人员的每一步操作都要遵守规章制度，信号系统操作人员操作不当会造成信号系统设备损坏，对信号系统管线、设备等保护不当，造成电缆遇明火，从而形成火灾隐患，且容易引发信号系统故障；行车调度或者值班员操作不当会造成列车晚点，甚至列车相撞等严重事故。ATS系统的计算机软件存在不同程度的安全漏洞，当遭到恶意程序的攻击和破坏时就会导致信息丢失、系统故障甚至系统瘫痪，严重干扰地铁信号系统的正常运行。

3 天津地铁1号线信号ATS系统运营模式

ATS系统包括中控和站控两种级别。正常运营时，ATS系统主要采用中控。在中控状态下，ATS系统根据列车运行时刻对全线列车进行集中监控，中心调度员也可在调度员工作站上人工设置控制命令，对运营实施控制；每天运营前，控制中心调度员选择当日的行车运行图/时刻表，经确认或作必要的修改，作为当日行车指挥的依据。当发生突发事件时调度员需要人工介入模式，调度员可通过工作站发出有关行车命令，对全线列车运行进行人工干预。调整列车运行计划包括对列车实施“扣车”、“终止站停”、改变列车进路、增减列车等。在站控状态下，除设备集中站其他车站不直接参与运营控制，车站联锁和车站ats系统结合实现车站和中央两级控制权的转换。在中央ats设备故障或经车站值班员申请，中央调度员同意放权后，可改由车站现地控制。在现地控制模式下，车站值班员可直接操从车站联锁设备，可将部分信号机置于自动模式状态，也可将全部信号机设为自动模式状态，控制中心行车调度员应通过通信调度系统与列车驾驶员、车站值班员保持联系。 ATS系统实现的功能包括：工作站操作权限管理、行车信息显示、列车进路控制、信号设备操作、列车识别与追踪、列车运行图/时刻表的管理、列车运行计划及车辆管理、列车运行调整、站台发车指示、临时限速管理、运营记录与统计报表、故障报警、系统维护、历史信息回放和仿真培训。

4 天津地铁1号线信号ATS系统维护管理

4.1 天津地铁1号线信号ATS系统危险因素分析

因信号系统故障造成的地铁列车延误和安全事故屡见不鲜，而造成信号系统故障的原因较为复杂，一般可将地铁信号系统故障的危险因素大致分为以下三类：信号系统失灵；系统硬件因素；人为因素。其中前两种因素都是非人为的存在不可控性，只能再日常的检修巡视中做好预防，把发生的可能性降到最低。最后说一下人为因素，ATS系统的维护者是信号维修人员，而使用者是行车调度员以及车站值班员。两方的操作失误都会导致ATS系统的危险。

4.2 定期检测管理

定期检测管理分为两方面首先是对人的监督。对人的监督就是要检查信号维护人员的巡视检修是否到位。ATS系统每个终端都装有VNC远程登录软件，通过输入目标电脑的IP可以登录到ATS网络内的任意一台电脑上，通过此软件可以对维护人员的操作进行远程实时监督，检查巡视检修是否到位。另一种方法可以根据巡视检修记录表，查看系统回放检查巡视检修的真实性。

第二就是对备品备件的监督。因为ATS系统备件多为电子集成板件，长时间的储存可能会产生板卡损坏等问题，一旦出现故障需要更换类似板卡时，这样的设备备件不但无法及时消除故障，还给故障的判断带来了负面影响，增加故障处理时间，因此对于设备备品备件的定期检测管理也非常重要。新备件入库前检测，对于新备件入库，包含新购入备件及返修件，需要在入库前进行上道检测，确认板件合格后方可入库。入库备件定期检测，入库后的备件，根据安全库存的备件分级，制定相应的定期检测周期，重要备件一般设置季度检测、普通备件设置半年度检测、非重要备件设置年度检测或故障检测。

5 结论

ATS系统是城市轨道交通信号系统的重要组成部分，是地铁行车安全的有力保证。目前天津地铁一号线使用的北京通号工会自主研发的ATS系统在结构功能上已经能满足用户的需要，并更符合中国国情。但由于起步较晚，技术还未达到成熟化，需要进一步提高其系统的可靠稳定性。另一方面国产的ATS优势在于可以提供给使用者更多的后台数据，可以使维护人员通过日志分析ATS系统运行的状态，同时作为使用者行车调度人员也应该多掌握一切信号基础知识以及一切应急方法，为地铁安全运营提供保障。

[1]李永军．地铁ATS系统仿真研究[D]．北京交通大学,2005．