ATS功能概述讲课教案.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,ATS提供控制与监测功能来监控CBTC子系统并与包括外部系统接口;,ATS根据通过DCS来自每辆列车的报告，监督并显示运行中的装有CBTC设备的列车的位置，并且自动调整性能等级及停站时间及考虑惰行模式以贴近时间表或满足发车间隔;,此外，它还提供人工控制操作，其中包括：设置或解除扣车、设置或解除限速、使用从ZC获取的数据来设置或解除临时区域封锁。,列车识别号信息,ATS人机界面的轨道显示列车ID（列车识别号）是一个带有箭头指向和颜色的矩形框，箭头端指向表示列车的运行方向。列车ID在矩形框内显示，由3位列车追踪ID（TID）和两位目的地ID（DID）组成。如果列车的TID不存在，则显示列车的PVID。,人工列车运行（ATS用户功能）,列车跟踪（TTT）接收ATS用户的请求包括输入，更改，删除或移动跟踪编号（TID），同时，TTT也接收人工初始化请求参数包括目标ID，默认的停站时间，运行等级及惰行模式等。,输入TID,当ATS用户试图在某跟踪位置输入一个PVID和TID时，TTT首先检查是否已有同一PVID被使用，如果已用，ATS用户将收到一个错误的结果响应，反之，则在指定的跟踪位置上创建一个列车标志。,如果从这个位置上尚未发出列车报告，那么“等待”TID将一直存在直到从这个位置发出列车报告，如已有列车报告，则“等待”TID将与那列车相关联。同时，允许ATS用户预先指定TID给即将驶入正线的列车或者维护车辆。,移动TID,当ATS用户试图将一个TID从一个跟踪位置移动到另外一个位置时，TTT首先确保给定的TID和指定的跟踪位置是有效的。如果都是有效的并且没有其他对这个TID的操作（比如移动或删除此TID），那么这个TID将被移动到指定的目的跟踪位置。,输入维护ID,维护车辆的输入通过输入维护ID功能来实现。在一般的和策略性的维护情况下都会用到维护车辆。维护车辆并不发送列车位置报告，他们的检测和跟踪通过计轴设备实现，一旦被ATS系统识别，他们便相应得被跟踪。,正常运行时的列车追踪,列车追踪TTT）功能通过报告上来的列车位置、操作员请求及列车调整请求来完成列车的创建、删除及移动操作。它在系统中对列车固定ID及追踪ID的当前位置进行维护（管理）。,任何不在数据库中的PVID将被忽略，与该无效的PVID相关的信息也将被忽略。,为了列车追踪目的设置的追踪标识符(TID)与某个列车相关。TID由两种系统动态方式生成：通过VR子系统或者通过操作者的命令。如果TID是由VR设置的，它便被编入当前时刻表运行。如果TID由操作者设置，那么就不一定被编入时刻表运行。,ATS的线路图可以表示系统内所有列车及其相对应的列车标识。列车标识通常含有按照时刻表运行的TID。如果列车标志中不含TID，PVID就会在列车标志中显示。,TTT对列车位置报告、ATS用户请求及车辆管理请求进行不间断的监控，创建每趟车次的TID，并对系统中TID和PVID的位置进行更新。,VR通过接口与TTT相连，以便根据时刻表的要求修正追踪数据。CBTC列车准备进入运营前，VR发出输入TID请求。列车结束运营后，VR请求TTT撤除TID，使列车标志返回到显示PVID的状态。,当列车到达车辆段“转换轨道”时，CBTC系统便创建和识别了列车。因此，在正常情况下，列车是在既有PVID又有TID的状态下进入正线的，此时列车标识用TID来表示。操作员也可以在轨道上放置TID、PVID或维护车辆ID。,当多个CBTC列车占用同一计轴区段时，TTT能够维持它们之间的正确次序。因此，如果一辆CBTC列车从左端进入而后进行折返作业后又向左运行，系统将根据报告的列车位置正确地对它进行追踪。同样，在多个CBTC列车占用同一计轴区段的情况下，将显示每一辆车的的列车标识。,在后备模式下使用计轴区段的占用/出清状态进行列车追踪,非CBTC列车的运行依靠计轴区段给出的轨道状态，轨道发生占用的过程就是其中一例。当被非CBTC列车(一列或多列车)占用区段的下一区段轨道占用显示有车时，下一列即将离开本计轴区段的列车会被移动到新的轨道占用区段。TTT保存了非CBTC列车进入计轴区段的次序，并用此信息来决定下一辆离开计轴区段的列车。,计轴区段的占用,当计轴区段被占用时，TTT将寻找一个非CBTC列车标识，将其设置在被占用的区段上。TTT将对被占用的和先前占用的区段进行反向搜索(与线路运营方向)。此搜索过程在下列情况发生时中止：,找到了一个CBTC列车,找到了非CBTC列车,到达无效轨道(线路末端),发生了错误（如，无效轨道方向）,找到非CBTC列车前，累计未占用轨道(可设置，但是通常设置为1个)数量达到了规定的最大数,计轴区段的出清,当一个区段出清时，TTT将检查此区段上是否有非CBTC列车。如果有，TTT则寻找一个区段将非CBTC列车移动到它的上面。它将按运营方向(或者在没有运营方向时按默认方向)搜索轨道直至下列情况之一出现为止：,到达无效轨道(线路末端),单列车正在移动，并且检索到未被设置的轨道未使用占用标志,找到一个没有非CBTC列车在其上的被占用区段（它就是TTT要将列车移动上去的轨道）。此检查还包括那些没有激活的或没有列车的伪占用区段。,找到了一个未被占用的、非激活的、并且上面已经有列车或“曾经占用”标志没有置位的区段。,列车投入运营的过程,列车从车辆段开始经过转换轨进入正线。当有列车占用车辆段转换轨时，ATS将创建并识别列车（若PVID和TID均可用计划列车的情况下）。因此，在正常情况下，列车是在既有PVID又有TID的状态下进入正线的，此时列车标识用TID来表示。操作员也可以在轨道上放置一个TID、PVID或维护车辆ID。,车辆段内车辆跟踪,ATS系统也可以在车辆段内自动追踪车辆，追踪包括从车辆段到转换轨和从转换轨到车辆段的车辆运行。车辆在车联段内运行将通过列车车组号（PVID）进行追踪。,ATS根据从车辆段联锁系统中得到以下信息，实现车辆段内的列车跟踪：,轨道和道岔出清/占用；,道岔的位置；,信号机的显示状态；,当列车从车辆段进入转换轨，列车显示TID（对于时刻表列车或者人工输入TID的列车）。对于从转换轨追踪进入车辆段的列车，将移除TID，显示列车车组号（PVID）。ATS系统通过从车辆段联锁获取的轨旁设备状态信息来实现这个追踪。,正常情况的自动排路,ATS 列车调整（VR）子系统提供自动列车进路。VR用列车时刻表中的列车目的编号来自动列车进路。这是列车进路的常用模式，如果需要，ATS用户也可以人工请求进路。,后备模式下的自动排路,ATS系统具有几种控制等级或模式，目的是减小异常情况或设备故障对运行时刻表的不利影响。在正常情况下，控制中心ATS服务器控制全线的进路。当控制中心ATS系统故障时，比如到控制中心的通讯中断，将使用某个设备集中站的ATS后备主服务器及通信服务器。,在这种情况下，列车进路和车站发车将继续根据故障时使用的时刻表进行执行。如果后备站的ATS设备也故障，联锁将执行自动进路。,自动列车调整,ATS系统支持三种正线列车运行系统。两种是自动模式，一种是人工模式。列车管理负责自动运行模式。这些模式说明如下：,时刻表调整能够自动控制列车运行，将列车与时刻表（预先设定）之间的偏差降至最低。在该模式下，目的地ID和追踪ID须根据时刻表做必要的变更。如果落后于时刻表，列车就会发出报警。这是通常的运行模式。,运行间隔调整能自动管理列车运行，平衡正线上列车到达各个车站的时间间隔。在该模式下，列车并不自动分配新的目的地ID。相反，列车连续运行应使用返程目的地ID。这是线路故障或干扰造成的后备运行模式。,无调整模式能取消正线和转换区所有的列车管理功能。列车调度员处理所有列车的进路和停站控制。,对于具有目的地ID的列车，VR负责自动开放信号、调整运行等级，考虑惰行模式并控制停站时间，但列车或位置没有被ATS系统指定为自动模式的除外。下一班列车的发车时间在站台信息显示器上显示，它以列车管理所计划和时刻表的发车时间为准。,为实现系统自动化，VR要求从转换区投入运行的新车须符合时刻表规定。无论正线运行模式如何，若时刻表显示列车应从车辆段发车进入正线，则车辆段转换区在时刻表时间就应当有列车发车驶入正线。,ATS系统的列车管理功能通过两种方式确保所有自动运行的列车遵循时刻表、保持运行间隔：一、调整列车运行等级，考虑惰行模式；二、（若列车运行的等级调整无法满足要求）自动调整停站时间。,考虑惰行模式，列车管理功能可以从预先配置的列车运行等级范围中自动选择满足时刻表要求的运行等级。如有可能，该功能还可在下一个站站联结中弥补列车出现的晚点。运行等级越高，加速或减速率就越大，到下一车站的平均运行速度也会提高。,如果列车晚点，要求调整车站停车时间，列车调整功能就会自动减少下一车站的停站时间，弥补部分或全部剩余的晚点时间。每个站台可以指定使用一个缺省的停站时间或者一个最小/最大的停站时间范围（缺省的、最大和最小的停站时间值可以被设定）。如果对于站台最小/最大站停选项被激活，VR可以减少站台的停站时间。对于停站时间小于最小停站时间的站台，VR不能减少停站时间，VR不能调整站停时间。在正常情况下，最小/最大停站选项将用来协助VR维持时刻表。,接下来的几站，列车将继续重复提高列车运行等级并减少停站时间的过程，直至全部时间延迟得到弥补，或列车调度员对时刻表进行干预调整。,如果列车比时刻表提前，列车管理功能首先会降低列车的运行等级，考虑惰行模式，然后延长列车停站时间（不超过站台设定的最大时间），直至列车与时刻表一致为止。,ATS用户可以用两种方式改变VR功能的站台停车时间。第一种是更改站台的最大和最小停车时间范围。第二种是，ATS用户为该站台制定一个准确的停站时间。在通常情况下，VR控制下的列车停站时间不会低于最小或准确停车时间，也不会大于最大停站时间（不考虑时刻表）或准确停站时间，但前方出现异常情况使列车无法到达下一车站时除外。这些情况包括：,列车和下一停车位置之间的线路阻塞。,列车在下一车站或到达下一车站之前因故障而停车。,列车调度员对前方列车或停于下一车站的列车实施扣车或人工模式。,列车管理功能延长前方车站停靠列车的停车时间。,下一车站的车站紧急停车按钮被激活。,ATS用户能对单个列车或区域（该区域内所有信号和站台）设置人工控制模式。在人工控制模式下，ATS用户对于信号开放和停站具有完全控制权。,在时刻表调整中，VR会不间断地测定（列车）追踪ID实际位置与时刻表显示的理想位置之间最接近的匹配（时间）。若时刻表中没有追踪ID，VR就只依据目的地ID为列车安排进路。VR会对列车的运行等级和停站时间实施控制，以免与按时刻表运行的列车发生冲突。,为实现运行模式的目标VR认定具有商业目的地ID的列车优先于具有非商业目的地ID的列车。另外，按时刻表运行的列车优先于未按时刻表运行的列车。,ATS功能概述,（二）,基本运行模式和降级运行模式,系统提供不同的运行等级，包括一种正常的自动运行模式（中心），两种人工模式（中心和车站），三种后备模式（本地）。,中心自动模式,所有ATS功能可用并且在用,中心人工模式,当至少1个车站处于中心调度员的人工控制下所有的ATS功能是可用的,车站ATS人工模式,当至少1个车站处于车站调度工作站的控制下所有的ATS功能是可用的,冗余自动模式,使用后备ATS服务器所有ATS功能是可用的,轨旁自动模式,所有ATS功能是不可用的,本地人工模式,所有ATS功能是不可用的,中心自动模式,中心自动模式是正常的运行模式。中心的列车调整（VR）系统提供自动列车进路并遵循列车时刻表。VR使用列车时刻表中的目的ID进行自动列车进路。VR同时控制车站的停车和列车运行等级等参数以维持遵循列车时刻表。,在此模式，VR将基于以下几点来调整列车：,当前列车时刻表；,从车站、车辆等接收到的实际数据的冲突检测；,中心人工模式,中心人工模式用于当中心调度员觉得有必要或希望使用人工方式时。在此模式下，调度员人工请求进路、取消停站和请求其它ATS功能。,在中心人工模式下，有代表性的是，大多数车站可利用的所有ATS功能都是自动的，并且一个或更多的车站是在中心调度员的人工控制下。中心调度员通常会在中心人工模式下拥有一个车站短暂时间，并归还这个车站给中心自动模式。,车站人工模式,在正常情况下，中心ATS调度员可以将一个集中站的人工控制权（例如：进路控制）转交给该站的ATS车站工作站。,同样，车站ATS调度员也可以在不经中心ATS调度员的许可下取得一个车站的控制权。,当车站在车站人工运行模式下运行时，中心ATS调度员将被限制控制车站的能力，但是，中心ATS系统可以持续接收指示，更新显示并收集数据。,在车站人工模式下，有代表性的是，大多数车站可利用的所有ATS功能都是自动的，并且一个或更多的车站是在车站调度员的人工控制下。车站调度员通常会在车站人工模式下拥有一个车站短暂时间，并归还这个车站给中心自动模式。,冗余自动模式,冗余自动模式在当无论哪种原因引起的中心ATS不可用情况下使用。在这个运行模式下，备用服务器（主机服务器和通信服务器）置于某个指定的位置，服务器计算机设备与控制中心的配置是相同的。,后备主机服务器也有和控制中心服务器同样的时刻表数据，不需要在控制中心服务器故障后下载。当时刻表更改完成，更改后的时刻表被应用到所有的主机服务器上（包括控制中心也包括远程的主机服务器）。,在线时刻表调整也对所有的主机服务器有效，因此运程的主机服务器可以在控制中心主机服务器故障后，继续根据时刻表运行系统。在这种运行模式下，可以在本地工作站操作整条线。,某一本地的调度员正常控制本地，然而本地工作站能用来控制全线（就向控制中心的调度员工作站一样）。本地调度员将退出当前登录，然后以中央调度员身份登录。这样做，本地调度员就必须有一个授权账号的用户名/密码来以中央调度员的身份登录，在紧急情况下，这个用户名/密码信息将赋给本地调度员。当紧急情况恢复后，可改变这个用户名/密码，本地调度员就不再有中央调度员的登录权限。,轨旁自动模式,轨旁自动模式在当中心和车站ATS都不可用情况下启用。在此降级模式下，Microlok（USSI生产的联锁系统）将自动排列直向进路，自动在终点站设置折返进路。另外，Microlok可以在终点站提供一条附加进路进行使用。这将允许Microlok根据设定自动开放折返进路，这条备选进路可以在LCW上进行选择。,这条备选进路也可以在ATS故障以前通过ATS（控制中心或者车站的ATS工作站）选择。停站结束将使用一个缺省的时间自动执行。列车以后备轨旁信号系统运行。,本地人工模式,轨旁自动模式在当中心和车站ATS都不可用情况下启用。本地人工模式只在当控制开关锁定在本地控制位置时通过Microlok 本地操作工作站（LCW）（不是ATS车站工作站）来实现。并且可以通过密封的钥匙开关选择直接与Microlok连接。,这个钥匙开关有两个选项，一个是ATS控制，一个是LCW控制。当钥匙开关在ATS模式下，LCW上的所有的控制功能将被锁定。当要是开关被设置在LCW模式下，在本区域ATS系统（中心和车站）所有的控制功能将被锁定。对于LCW控制不需要ATS系统的授权和确认。,时刻表-时刻表离线准备,ATS时刻表是在时刻表编辑工作站上编制的。为此，在时刻表编辑工作站提供时刻表编辑工具。最初，时刻表编辑人员输入生成时刻表的基本模板，包括车站名称、折返地点、站停时间、区间运行时间及交路类型/目的地等。,时刻表编辑人员据此生成列车时刻表。对于某特定列车，编辑人员输入诸如开始时间及地点、交路和正线运行次数信息后，其时刻表即可生成并可在该工作站上以正常速率的最大10倍进行运行仿真。,增加列车时刻表需要输入的典型信息包括：开始时间和车站、进路模式、正线班次数。编辑人员可借助运行图决定是否需要进行任何调整。,时刻表-时刻表在线调整,ATS时刻表也可以在列车投入运营前，在时刻表编辑工作站上进行编辑并下载到中心和本地服务器。运营开始前，时刻表自动装载。一般来说，在运营期间不需要对时刻表作任何更改。ATS用户可以在运行期间，用ATS功能编辑和管理时刻表。,对运行时刻表所作的变更仅适用于当前运营时段，不会影响该时刻表将来的使用。ATS的典型功能有：在时刻表中增加车次、延长列车营运时间即增加营运班次。例如，如果延长运营时间，列车将增加班次，系统将对应安排计划。所有在线时刻表将自动更新并保存在中心和本地服务器，用于当天当前时段。,时刻表更改可以对当前时刻表进行,修改,，包括单辆列车的微量调整，例如，为时刻表增加列车、为时刻表中的列车增加班次、从时刻表中删除一辆列车、为时刻表中的列车减少班次。,时刻表偏移功能,允许调度员以固定间隔调整当天剩余运营时段的整体时刻表时间。例如，整体时刻表可以延迟10分钟。,时刻表渐变功能,允许调度员以固定间隔调整时刻表内所有时间，但是该调整只在特定时间段有效，特定时间段过后恢复使用正常时刻表。,例如，在下一小时内整个时刻表延迟5分钟，这意味着在30分钟后列车将延迟2.5分钟，并且在60分钟后列车恢复正常时刻表。当整个系统被特殊事件干扰造成大面积晚点时，时刻表偏移/渐变功能将非常有效，该功能将解除列车轻微/严重晚点的报警。,列车运行图,ATS列车运行图是一种图形工具，可以用图解的方式说明地铁网上（过去和现在）所有列车的实际和计划运行情况。列车每到达一个站点，运行图自动更新。,列车运行图将显示,车站为纵轴，时间为横轴,。每辆列车的列车ID也将显示在运行图中。列车ID显示在代表每辆列车的曲线旁边。随着列车从一个车站行驶到下一个车站，运行图上显示出一条基于时间斜线。,运行图中显示,计划列车,和,非计划列车,。计划列车将显示计划和实际两条曲线，一条描绘列车实际运行曲线，另一条描绘计划运行的曲线。两条线使用不同的颜色。非计划列车需要分配列车ID和目的地ID。非计划列车只显示实际运行曲线，因为非计划列车没有计划运行的数据。,报警,Wayside alarms轨旁报警,Central alarms中心报警,Vehicle alarms车辆报警,报警路由,报警应该显示在基于报警路由编码的特殊控制台上。,报警路由方式,用户名称进行路由（例如根据区域路由）,按照用户类别进行路由（根据用户名称设定的角色）,同时根据用户名称和类别路由。,报警分类,活动的、未确认的,当相应的控制和反馈信息被声明，报警需要被确认但用户还没有确认这个报警时，处于该状态。,活动的、已确认的,相应的控制和反馈信息被声明，用户已经确认这个报警或报警不需要被确认时，处于该状态。,非活动的、未确认的,当相应的控制和反馈信息已不再被声明，报警需要被确认，但用户没有确认这个报警时，处于该状态。,事件日志,当事件发生时，所有目标事件及时间戳被保存到硬盘。记录目标事件的类型由配置文件决定。,经过相关存档周期后，存到硬盘的事件备份到光盘。,已经存档的文件应在硬盘上保留一段时间，该时间由清除周期决定。,节能功能,调整时刻表,-通过对系统中运行的所有列车进行精确的时刻调整，可以降低整个系统在高峰时的动力需求。,具体实施方案为：建立这样一种时刻表，即高峰时增加在系统下运行的列车数量以满足高峰时段运力的需求，而在非高峰时段减少列车的数量,调整列车运行等级曲线,-运用列车运行等级曲线能够降低单一列车的动力消耗，运营等级曲线旨在通过减少列车牵引系统请求，降低牵引的能源消耗。,一些采用的技术包括：通过减少加速时间降低高峰时速，通过降低加速度来降低线路运行时速，惰行时间和有效利用坡道(等级)来降低牵引系统所要求的加速度。,停站功能-在下一站停车,ATS提供ATS用户手动在下一个车站停止一列车、一组车或所有列车的功能，而该操作与列车是否计划在下站停车无关。该功能将被应用到一列没有计划在某站停车的指定列车进路。例如，一个快速进路列车就没有再进路沿线停车的计划，该功能允许ATS用于在需要时手动停止该列车。,停站功能-ATS扣车,ATS向ATS调度员提供在本站扣车的人工扣车功能，如果来不及在本站,扣车,，将在下一站进行扣车。,列车一旦被停止，列车打开车门并在车站等待直至ATS调度员提供一个扣车,释放请求,，在收到请求后，列车继续行驶离开车站并根据时刻表进行运行调整。由于这一功能在没有时刻表调整被采用的情况下将导致至少被扣车辆晚点，所以通常在非正常情况下使用。,停站功能-车站跳停,ATS提供ATS调度员手动设置一列车、一组车或所有列车在下站跳停的功能。当收到该指令后，列车将不再执行下站停车的指令。比如，如果车站在扩建时期退出服务，对所有列车的跳停指令将在临近车站施行，（如，双向就近车站）直到该车站重新投入服务。,列车运行限制功能-列车在进路中停车,ATS向调度员（含车站值班员）提供人工即时停车功能，使一列、几列或所有列车实现停车。收到指令后，车载设备立即实施全常用制动，并通过TOD显示通知司机，使列车实现停车。在进路中停车功能，只对ATO列车有效。,该功能只在异常情况下适用，如果不调整时刻表，列车就会晚点。如果列车是在人工模式下运行，该停车信息就会以正常的方式向司机显示。,列车运行限制功能-临时速度限制,ATS提供该项功能，可为CBTC区域内任何区段上的所有CBTC列车建立/修改/取消临时限速TSR。TSR功能将按照公里数据设置（一个开始公里标和一个结束公里标）。,TSR功能可用于降低制定区域内的ATP速度，以5公里为增幅（5 kph,10 kph,15 kph等），减至最小10公里/小时。对于一个需要设置临时限速的区域，任何一个有权限管理该区域的调度员都可设置该区域内的临时限速。同样的，任何一个有权限管理该区域的调度员都可解除该区域内已设置的临时限速（无论是谁设置的）。,列车运行限制功能-道岔和信号封锁,将道岔封锁在当前位置,-道岔封锁功能防止指定道岔被更改当前位置。,道岔封锁解除,-道岔解锁功能取消先前实施的道岔封锁功能。,终端信号机封锁,-“终端信号机封锁”防止进路使用该信号机做为终端信号机。,终端信号机封锁解除,-“终端信号机解除”取消先前设置的“终端信号机封锁”,轨道封锁,-“轨道锁闭”防止任何进路通过该轨道。“轨道锁闭”功能只能阻止列车进入受影响的区域，不会阻止已在锁闭区域内的列车移动。,轨道封锁解除,-“轨道解封”功能解除先前已封锁的轨道。,列车运行限制功能-工作区域,ATS向调度员（含车站值班员）提供建立/撤销临时工作区域的功能。ATS向ATP提供相关工作区域的临时限速。另外，还可通过设置轨道封锁确保ZC及ATP系统控制下的列车不驶过该施工区。在这种情况下，ATS系统将为ATP系统提供临时零速度限制。当ATS用户禁止站间区域内，特别是与一工作区关联的区域内某些列车运行模式的功能时，ATS将向ZC发送该信息。在赋予ATS用户可以禁止某些运行模式的同时，ATS系统必须能够取消这些禁止或允许某些运行模式。这些运行模式实际上是由列车驾驶员控制的请求。,