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[摘 要]为了缓解路面交通压力,中国的大多城市都在修建地铁,CBTC信号系统得到大力的推廣和实施,其中,临时限速信息是确保列车运行安全且必不可少的重要信息,因此,对点式模式下,临时限速设置技术提出了更高的要求。通过对点式临时限速现有设置方式的讨论,提出了优化的设置方案。
[关键词]CBTC;点式模式;临时限速
中图分类号:U464.136+ 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)03-0260-01
临时限速是指线路限速以外的,具有时效性的速度,包括施工、维修引起的计划性限速,自然灾害、设备故障引起的突发性限速等。为了满足地铁运营的要求,保证列车安全、高效运行,新建设的地铁项目对临时限速的设置提出了更高的要求,要求车站值班员可以利用现地控制工作站进行轨道和道岔区段的临时限速设置,也可接收中央ATS子系统设置临时限速的指令,且临时限速可以实现分级控制。
1 现有临时限速设置方式
现有城市轨道交通项目中,CBTC模式下,调度员通过设置限速公里标的方式设置临时限速,且列车按限速自动驾驶;点式模式下,设置临时限速的方式目前没有统一的标准,根据业主的需求,较多采用的有以下两种方案,方案一,系统通过关闭限速区段所属进路的始端信号机或开放引导信号来实现;方案二,通过ZC将临时限速命令下发给CI,通过LEU将临时限速信息传至应答器来实现定点设置临时限速。
1.1 方案一
若线路有非CBTC列车接近,在执行该线路限速有效操作后,则系统自动禁止该线路所对应的所有处于后备模式下的始端信号开放,实现对相应区段的防护功能。当非CBTC列车接近防护此区段的信号机(红灯)时,调度员通知司机运行前方区段的限速要求,人工确认后办理相关操作,一次开放该信号机。当列车越过此信号机后,信号机自动关闭,直至值班员再次办理相关操作后再次开放。
当无车接近时,信号机防护范围设置临时限速时,CI将信号机设置为禁止信号。
1.2 方案二
ATS将临时限速以公里标的方式下发给DSU,DSU分配临时限速至各个ZC,在CBTC模式下,ZC以公里标的方式将临时限速发送给车载设备;在点式模式下,ZC将临时限速以计轴区段的方式发送给CI,CI再转发给LEU,LEU将临时限速发送给应答器,最终发送给车载设备。ZC和CI反馈临时限速的执行情况至DSU。
以上两种方案在一定程度上实现了点式临时限速的设置,但仍然不够完善,第一种方案影响列车运行效率,增加值班员劳动强度;第二种方案需要依赖ZC将临时限速转发给CI,增加了系统故障的可能性,一旦ZC故障,列车降级为点式模式,也不能下发临时限速,存在局限性。
2 优化临时限速设置方式
基于对现有临时限速设置方式的分析,提出更优化的设置方案,中央调度员通过ATS终端同时为CBTC列车和非CBTC列车下发临时限速。
具体的临时限速命令传输过程如图1所示。
ATS将限速命令以公里标的方式下发给DSU,DSU分配临时限速至各个ZC和CI,其中,至ZC的临时限速以公里标的方式发送至车载设备,至CI的临时限速以逻辑区段的方式发送给CI,CI再转发给LEU,LEU将临时限速以计轴区段的方式发送给应答器,最终发送至车载设备。ZC和CI反馈临时限速的执行情况至DSU。临时限速的设置/取消流程如下:
(1) 中央调度员在ATS终端输入临时限速命令,临时限速的下发需要进行两次操作:
a) 第一次操作DSU检查临时限速的有效性,设备之间的通信状态良好,以及DSU、ZC、CI均处于上电确认后状态。
b) 第二次操作DSU检查两次下发临时限速的一致性及临时限速的生效时机,DSU校验成功后,确认发送并执行限速命令,并返回校验成功信息给ATS,若校验失败,向ATS返回失败原因。调度员可根据失败原因重新下发临时限速命令。
(2) DSU对临时限速校验成功后,同时下发给ZC和CI,DSU对ZC和CI的执行情况进行验证:
a) 若任一设备验证失败或超时未返回验证结果,都会向ATS返回验证失败信息,ATS终端显示验证成功的临时限速为灰色,未成功的不显示。调度员根据失败原因重新设置。临时限速下发失败终端显示如图2所示。
b) 若全部设备验证均成功,则向ATS返回验证成功信息,ATS终端同时显示两个临时限速信息,CBTC模式下,临时限速显示为紫色光带,点式模式下,临时限速显示为橙色光带。其中,CBTC模式下,可按公里标准确显示临时限速范围,点式模式下,按临时限速所占计轴区段显示临时限速范围。临时限速下发成功终端显示如图3所示。
(3) 对执行成功的临时限速,ZC和CI同时通过无线和有源应答器将限速信息发送至车载设备。临时限速设置流程如图4所示。
(4) 当调度员确认临时限速可以取消时,调度员下发取消限速命令,取消流程同设置流程,需要进行两步操作进行验证确认。具体临时限速取消流程如图5所示。
3 未来方案展望
在新的方案中,点式模式下,临时限速是以计轴区段的方式下发给车载设备,且列车的临时限速只能取该计轴区段中所有临时限速中的较低值,影响列车的运行效率。考虑点式模式下,临时限速正在逐步完善阶段,CI和LEU的处理能力可以继续提高的前提下,点式模式下临时限速可以实现按公里标设置的方式,因此点式模式下临时限速的设置还需要继续完善,还有很大的发展空间。
参考文献
[1] 邹少文.列控系统临时限速设计方案探讨[J].铁道工程学报,2008年02期.
[2] 袁磊等.CTCS-3级列控系统临时限速建模与验证[J].西南交通大学学报,2013年04期.
[3] 黄媛媛等.临时限速对列车运行影响的仿真研究[J].铁道通信信号,2011年01期.
[4] 汪希时.智能铁路运输系统ITS-R[M].北京:中国铁道出版社,2004.
[关键词]CBTC;点式模式;临时限速
中图分类号:U464.136+ 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)03-0260-01
临时限速是指线路限速以外的,具有时效性的速度,包括施工、维修引起的计划性限速,自然灾害、设备故障引起的突发性限速等。为了满足地铁运营的要求,保证列车安全、高效运行,新建设的地铁项目对临时限速的设置提出了更高的要求,要求车站值班员可以利用现地控制工作站进行轨道和道岔区段的临时限速设置,也可接收中央ATS子系统设置临时限速的指令,且临时限速可以实现分级控制。
1 现有临时限速设置方式
现有城市轨道交通项目中,CBTC模式下,调度员通过设置限速公里标的方式设置临时限速,且列车按限速自动驾驶;点式模式下,设置临时限速的方式目前没有统一的标准,根据业主的需求,较多采用的有以下两种方案,方案一,系统通过关闭限速区段所属进路的始端信号机或开放引导信号来实现;方案二,通过ZC将临时限速命令下发给CI,通过LEU将临时限速信息传至应答器来实现定点设置临时限速。
1.1 方案一
若线路有非CBTC列车接近,在执行该线路限速有效操作后,则系统自动禁止该线路所对应的所有处于后备模式下的始端信号开放,实现对相应区段的防护功能。当非CBTC列车接近防护此区段的信号机(红灯)时,调度员通知司机运行前方区段的限速要求,人工确认后办理相关操作,一次开放该信号机。当列车越过此信号机后,信号机自动关闭,直至值班员再次办理相关操作后再次开放。
当无车接近时,信号机防护范围设置临时限速时,CI将信号机设置为禁止信号。
1.2 方案二
ATS将临时限速以公里标的方式下发给DSU,DSU分配临时限速至各个ZC,在CBTC模式下,ZC以公里标的方式将临时限速发送给车载设备;在点式模式下,ZC将临时限速以计轴区段的方式发送给CI,CI再转发给LEU,LEU将临时限速发送给应答器,最终发送给车载设备。ZC和CI反馈临时限速的执行情况至DSU。
以上两种方案在一定程度上实现了点式临时限速的设置,但仍然不够完善,第一种方案影响列车运行效率,增加值班员劳动强度;第二种方案需要依赖ZC将临时限速转发给CI,增加了系统故障的可能性,一旦ZC故障,列车降级为点式模式,也不能下发临时限速,存在局限性。
2 优化临时限速设置方式
基于对现有临时限速设置方式的分析,提出更优化的设置方案,中央调度员通过ATS终端同时为CBTC列车和非CBTC列车下发临时限速。
具体的临时限速命令传输过程如图1所示。
ATS将限速命令以公里标的方式下发给DSU,DSU分配临时限速至各个ZC和CI,其中,至ZC的临时限速以公里标的方式发送至车载设备,至CI的临时限速以逻辑区段的方式发送给CI,CI再转发给LEU,LEU将临时限速以计轴区段的方式发送给应答器,最终发送至车载设备。ZC和CI反馈临时限速的执行情况至DSU。临时限速的设置/取消流程如下:
(1) 中央调度员在ATS终端输入临时限速命令,临时限速的下发需要进行两次操作:
a) 第一次操作DSU检查临时限速的有效性,设备之间的通信状态良好,以及DSU、ZC、CI均处于上电确认后状态。
b) 第二次操作DSU检查两次下发临时限速的一致性及临时限速的生效时机,DSU校验成功后,确认发送并执行限速命令,并返回校验成功信息给ATS,若校验失败,向ATS返回失败原因。调度员可根据失败原因重新下发临时限速命令。
(2) DSU对临时限速校验成功后,同时下发给ZC和CI,DSU对ZC和CI的执行情况进行验证:
a) 若任一设备验证失败或超时未返回验证结果,都会向ATS返回验证失败信息,ATS终端显示验证成功的临时限速为灰色,未成功的不显示。调度员根据失败原因重新设置。临时限速下发失败终端显示如图2所示。
b) 若全部设备验证均成功,则向ATS返回验证成功信息,ATS终端同时显示两个临时限速信息,CBTC模式下,临时限速显示为紫色光带,点式模式下,临时限速显示为橙色光带。其中,CBTC模式下,可按公里标准确显示临时限速范围,点式模式下,按临时限速所占计轴区段显示临时限速范围。临时限速下发成功终端显示如图3所示。
(3) 对执行成功的临时限速,ZC和CI同时通过无线和有源应答器将限速信息发送至车载设备。临时限速设置流程如图4所示。
(4) 当调度员确认临时限速可以取消时,调度员下发取消限速命令,取消流程同设置流程,需要进行两步操作进行验证确认。具体临时限速取消流程如图5所示。
3 未来方案展望
在新的方案中,点式模式下,临时限速是以计轴区段的方式下发给车载设备,且列车的临时限速只能取该计轴区段中所有临时限速中的较低值,影响列车的运行效率。考虑点式模式下,临时限速正在逐步完善阶段,CI和LEU的处理能力可以继续提高的前提下,点式模式下临时限速可以实现按公里标设置的方式,因此点式模式下临时限速的设置还需要继续完善,还有很大的发展空间。
参考文献
[1] 邹少文.列控系统临时限速设计方案探讨[J].铁道工程学报,2008年02期.
[2] 袁磊等.CTCS-3级列控系统临时限速建模与验证[J].西南交通大学学报,2013年04期.
[3] 黄媛媛等.临时限速对列车运行影响的仿真研究[J].铁道通信信号,2011年01期.
[4] 汪希时.智能铁路运输系统ITS-R[M].北京:中国铁道出版社,2004.