信号ATS系统的进路自动排列功能探讨

摘要：进路自动排列是列车自动监控系统的一部分，它的任务是与联锁配合，为列车运行自动排列进路，它可以大大地减轻操作员的操作，并且有一定的智能化，根据需要按照优先次序排列变通进路。从进路自动排列的原理功能为出发点，介绍了列车自动监控系统如何高效实现列车进路控制。

关键词：城市轨道交通;ATS系统;进路自动排列

一、引言

列车自动监控系统（ATS）作为信号系统的一个子系统，是一套集成现代化通信、计算机、网络与信号技术于一体的分布式的实时监督控制系统。其核心设备位于信号系统的中央层，用于实现高密度大流量的城市轨道交通自动化调度和管理。ATS子系统汇集来自联锁和ATP的列车位置、进路状态、列车状态、车次号、信号设备状态等信息，依据当天计划时刻表对全线的运行列车实施监督和控制。ATS系统的其中一个重要功能就是进路自动排列（ARS），ARS功能能让调度员从人工排列进路中解脱出来，实现系统自动处理。ATS系统结合ARS功能，通过调整停站时间和站间运行时间来自动调整列车运行，从而实现高密度的列车控制。

二、进路自动排列原理

ATS系统实时监测列车位置，在ATS系统的后台数据库为线路上的轨道区段配置运行触发点（OP），当系统监测到轨道区段上有列车占用时，系统判断该位置是否为进路触发点，若不是进路触发点系统不做任何处理，若为进路触发点，系统根据列车的目的地码从进路表中选择需要触发的进路，当进路确定后，系统检测进路的接近区段是否空闲，时刻表条件是否满足，进路可用性检查能否满足，当以上条件均满足时，系统检查排列出来的进路元素状态与后台数据库的进路记录是否一致，一致时建立进路。

三、进路触发点设置

为了自动排列有关的进路，在列车运行的沿线设置一些进路触发点，当列车到达触发轨时，由列车跟踪组件根据轨道属性判断出这是进路触发轨，发送一个消息给进路设置。ARS根据触发轨和列车信息找到对应的进路，每个列车位置最多可以设置三个运行触发点，分别为首次运行触发点，二次运行触发点，重复运行触发点，这样设计的目的在于即使线路上一些轨道区段故障，依然有其他区段可以激活ARS功能，触发前方列车进路。为了防止列车两次错过运行触发点，尽可能在始端信号机之前立即为每条进路配置除正常运行触发外的重复运行触发点。

四、进路自动排列过程

（一）确定进路

当系统的运行触发点激活后，ARS进入到确定进路环节，可以为每条基本进路配置三条变通进路，在正线无道岔区段一般只设置一条普通进路，不设置变通进路，当线路中有道岔时，可以设置变通进路。当列车折返占用一条折返轨道后，后续列车触发进路则需要变通进路，进路至另一条折返轨道。

（二）时刻表检查

ARS处理进路任务不是立即触发进路的排列，而是适时进行。对于同时竞争进路的列车而言，中央ATS需要根据优选策略管理进路的排列次序，一般以时刻表顺序作为参考依据。

（三）接近区域检查

接近区域指从列车当前位置到进路始端信号机之间的区域，接近区域检查的目的在于确认该列车将是第一个到达始端信号机的列车。如果遇到多个列车竞争相同路径（同一个始端信号机），则按照前车优先原则。

（四）进路可用性检查

当以上条件满足时，ARS激活进路可用性检查功能。进路可用性检查通过后，进路指令会发送至联锁执行。进路可用性检查的目的是防止发送到联锁的命令不能被执行。主要是基于联锁元件的状态来执行可用性检查。第一个步骤检查始端信号机状态：若信号机已开放，则取消该进路;反之，则进行下一步检查。如：操作员人工办理进路，或单开该信号机，则取消该进路。接下来根据进路表元素，检查其状态是否阻碍进路办理。系统将阻碍进路办理的类型分为长期障碍和短期阻碍。

（五）命令输出

在进路的可行性检查通过后，将进路号发送给联锁。由于ARS不是安全相关的软件组件，ARS检查通过的进路并不代表联锁系统一定能够办理出进路。

五、进路检查

进路检查是ARS功能的最后一个环节，当发送至联锁的进路设置好后，需要检查设置的进路是否与进路表中的元素狀态一致，如进路号、列车号、信号机显示。主要是检查进路始端信号机的显示。如果检查结果一致，对该进路处理完成，若检查结果不一致，如信号机显示不正常，则删除该已排列的进路命令。

六、总结

在苏州轨道交通2号线项目中，在试运营过程中出现过进路触发错误及进路不触发等问题，通过对后台数据库查看，存在部分进路的目的地码配置错误，如直股进路目的地码配置成侧股的目的地码，同时还存在一些进路只配置单触发区段，当列车出现定位误差错过触发点时会无法触发进路。通过这一系列数据的重新配置，更改进路匹配的目的地码，设置进路双触发点，目前苏州轨道交通2号线未出现过进路不触发或错误触发类故障。接下来苏州轨道交通2号线也将进一步缩短行车间隔，完善的自动排列系统为地铁高效运行提供了技术保障，在系统优化的过程中积累的经验也将为新线建设提供技术指导。

参考文献：

[1]林瑜筠.铁路信号联锁[M].北京：中国铁道出版社，2016.

[2]林瑜筠.城市轨道交通信号[M].北京：中国铁道出版社，2008.

[3]高继祥.铁路信号运营基础[M].北京：中国铁道出版社，1998.

作者简介：

徐义彤（1992- ） ，男， 汉族， 江苏苏州人， 学士， 助理工程师， 单位：苏州市轨道交通集团有限公司运营一分公司;主要从事信号系统维护工作。