南京地铁宁高线区间列车降级辅助决策工具的算法设计

林非

摘要：南京地铁宁高线为郊区线路，站间距大、区间固定应答器较少，列车在区间发生紧制降级后行调无法判定列车能否快速升级。本文根据全线区间信号机、固定应答器的公里标，利用列车升级原理和升级要求，研究出辅助决策工具的算法并通过实测进行参数优化。

关键词：长大区间;列车降级;公里标;辅助工具

Abstract： Nanjing Metro Ning high line is a suburban line， the station spacing is large， the interval fixed transponder is less， the train can not judge whether the train can be upgraded quickly after the interval tightening and demotion.In this paper， according to the km mark of the signal machine and the fixed transponder， the algorithm of the auxiliary decision tool is studied by using the train upgrade principle and the upgrade requirement， and the parameter optimization is carried out through the actual measurement.

Keywords： long range; train demotion; kilometer mark; auxiliary tools

一、概述

南京地铁宁高二期由机场S1号线的翔宇路南站向南延伸至高淳，全线共设置6座车站，线路全长达52.42 km。最大站间距16.91 km（团结圩-明觉），最小站间距6.24km（高淳-团结圩），平均站间距10.48km。与南京地铁既有线相比，宁高二期呈现出线路长、线间距大的特点。

宁高二期采用的西门子CBTC信号系统，由于该线路站间距大，区间固定应答器数量较少，且固定应答器与信号机的相对位置长短差异较大，列车一旦在区间发生紧制降级故障，行调无法第一时间判定列车采用RM模式运行升级还是采用URM模式至前方站台升级更为快捷。本文将根据全线区间信号机、固定应答器的公里标，利用列车升级原理和升级要求，研究出辅助决策工具的算法并通过实测进行参数优化。

二、列车升级原理

1、控制等级

不同的列车控制级别体现了 Trainguard MT 系统轨旁和车载之间可能的运营关系。在Trainguard MT 中，可分为CTC、ITC、IXLC三种列车控制级别。

2、升级原理及条件

升级：IXL→ITC：定位+ITC移动授权（信号机）;

ITC→CTC：定位+ITC移动授权（信号机）+车地通讯正常;

IXL→CTC：定位+车地通讯正常+经过1个计轴筛选验证。

定位：列车需先后经过一个固定应答器和一个可变应答器既可完成定位。

三、辅助工具算法研究

以团结圩-明觉上行区间列车降级为例，说明辅助工具的计算方法，其中会用到部分EXCLE函数。

1、算法描述

（1）计算降级列车RM模式运行至前方可升级信号机的时间，该时间与列车正常CTC运行时间相减，得出RM运行直至升级的晚点时间。

1）如果列车降级的位置在固定应答器后方，列车运行依次通过固定应答器和前方信号机时，列车RM运行至前方第一个信号机即可升级为CTC/ITC模式。

2）如果列车降级的位置在固定应答器前方，列车运行不再通过固定应答器，而是直接通过前方信号机，因不满足列车升级条件，列车通过前方第一个信号机时不会升级为CTC/ITC模式，列车RM必须运行至前方第二个信号机才可升级为CTC/ITC模式。

（2）计算降级列车URM模式运行至前方站台的时间（列车在站台可快速升级），该时间与列车正常CTC运行时间相減，得出URM运行直至升级的晚点时间。

（3）比较输出相对较小的时间所对应的列车运行升级方式，供调度员参考。

2、算法设计

K降：降级列车公里标（km）。

K固：固定应答器公里标（km）。

KX：信号机公里标（km）。

X：信号机。

Xmin1：距离降级列车最近的信号机。

Xmin2：距离降级列车最近的信号机前方信号机。

S1： 降级列车与最近信号机的距离（km）。

S2： 降级列车与最近信号机前方信号机的距离（km）。

S3：降级列车URM模式运行至前方站台的距离（km）。

TRM：降级列车RM运行至Xmin1或Xmin2的时间（秒）。

TURM：降级列车URM模式运行至前方站台的时间（秒）。

H：输出项，表示列车能否升级（YES或NO）。

S：团结圩至明觉区间长度（km）。

：整个区间切除ATP增晚时间。

（1）寻找降级列车前方最近的信号机

降级列车公里标与该区间所有信号机公里标进行比较，如果

K降- K信>0，说明信号机在降级列车前方，从而筛选出所有在降级列车前方的信号机，然后在所有位于该降级列车前方的信号机中选择公里标最大的信号机，即可寻找到与降级列车最近的信号机。