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摘要：准点一直是衡量地铁运营质量一个极其重要的指标，地铁的准点的运行一方面需要行车调度员的人工介入，另一方面也需要建立一套完善的系统来对列车进行调控，ATS系统是列车自动监控系统，ATR作为ATS系统的一个重要子系统，就起着对列车自动调整的作用，ATR全称自动列车调整，通过ATR，列车在一定范围内可以实现对列车在区间运行时间的自动调整，保证列车尽可能的按照既定的时刻表运行，实现列车准定运行的要求。
中图分类号： U260.13+8文献标识码：A 文章编号：
引言
城市轨道交通由于具有高效、准时、舒适、安全、环保的特点，目前在全世界范围内得到迅速的发展，轨道交通的运行环境决定了其必将具有普通运输方式所不能比拟的高效性，但更重要的是轨道交通具有一套完善的控制管理系统，ATS系统便是这些控制管理系统中的一个分支。而ATR（自动列车调整）作为ATS系统的一个功能系统，在整个ATS系统中起着尤为重要的作用。本文将简单的介绍ATR的原理并就深圳地铁1号线采用的ATS系统介绍ATR调整的过程。
PTI Position Train Indicator 列车定位指示器
ATO Automatic Train Operation 列车自动控制
RTU Remote Terminal Unit 远程终端单元
DTI Departure Time Indicator 倒计时指示器
ATP Automatic Train Protection 列车自动防护
SIC Station Interface Case 车站接口箱
PIIS Passages Information Indicator System 乘客信息指引系统
LCP Local Control Plate 本地控制盘
FTGS Frequency Track Circuit 远程馈电数字音频轨道电路
ATR的定义
地铁列车在运营期间可能会受到诸多外界的干扰，诸如设备故障、客流过大、站间限速以及站间线路条件等都可能造成列车偏离既定的时刻表，如果完全通过行车调度员人工指挥列车来进行调整，一方面使得列车的调整无法量化，另一方面也极大的增加了行车调度员的工作量和工作难度。然而结合ATR系统，就可以在很大的程度上保证列车以最优化的速度曲线完成列车的站间运行，故ATR系统对于保证地铁列车安全正点的运营有着极其重要的作用。
ATR系统中提供了两种列车调整方式，一种是自动调整，另一种是人工调整。自动调整是通过ATR系统预先设计的调整方式对列车进行调整。人工调整是通过行车调度员在ATS系统的终端控制台（MMI）上针对某台列车人工输入运行时间或者停站时间来对列车进行调整，当然也可以使用LCP盘上的扣车或跳站对列车进行调整。
ATR的原理
在ATR系统中，自动调整主要通过以下两种方式来实现：1、调整列车的停站时间使列车延时或提前到达车站；2、通过调整列车在站间运行的速度来调整列车站间运行时间使列车延时或提前到达车站。故对列车的自动调整实际是对列车运行及停站时间的调整。因此，ATR系统需要获取以下数据（输入数据）：
列车计划到站时间。
列车计划停站时间。
列车计划由本站运行至下一个站的时间。
列车实际到站时间。
在经过ATR的计算后，ATR系统要输出以下数据：
列车预计停站时间。
列车预计由本站运行至下一个站的时间。
ATR数据流向：
1、ATR输入数据流，如图1-1所示
图1-1
列车计划到站时间、列车计划停站时间、列车计划由本站运行至下一个站的时间可以通过当天载入的时刻表获取，时刻表是由相关行车调度人员预先编制好的。
列车实际到站时间需要通过轨旁设备来获取，具体如下：当列车的车次号步进至站台区段时，ATS系统将记录该时间，作为列车实际到站的时间。列车车次号的步进则是通过车载ATO将列车信息通过ATP天线发送至PTI，再由PTI发送至RTU，最终发送至ATR系统，当ATR接收到这些信息后，便触发车次号步进。
2、ATR输出数据流，如图1-2所示
图1-2
ATR系統按照图1-1的数据流图采集到了相关数据后，将进行计算，最终生成两个
时间值，即列车预计停站时间和列车预计到达下一个站的时间。
列车预计停站时间通过RTU发送至SIC，由SIC将该时间发送至DTI，并显示出来，用来指示列车停站的时间，当倒计时为0或者某一个预先设定的数值时，ATR将触发轨旁ATP释放运营停车点，来指示列车出站。
列车预计到下一个站的时间过RTU发送至轨旁ATP，轨旁ATP将这些信息转化为FTGS报文，发送至钢轨，列车通过ATO天线接收这些报文，这就是C电码，是ATS系统发送给车载系统的报文。车载ATO接收到报文后，结合其系统本身的最高速度曲线以及从轨旁ATP获取的其他线路相关信息，计算出一个最优化的速度曲线，来指导列车运行至下一个车站。
同时这些时间信息也将通过SIC发送至PIIS，用来指导乘客。
3、ATR调整过程。
列车预计停站时间（以下简称T1）和列车预计到达下一个站的时间（以下简称T2）的计算是有固定的算法的，大致如下：
：调整常量。
：列车偏离时刻表的时间。
：列车实际到站的时间。
：列车计划到站的时间。
：列车计划到运行到下一个站的时间。
A、首先计算列车偏离时刻表的时间
：=-+（是一个常量，通常在设计阶段根据现场 的实际情况确定）
B、 与ATR系统中一个最大值Max1和最小值Min1进行比较，如果 在Max1和Min1之间，那么T1=系统内设定的一个停站时间+。 （是一个常量，通常在设计阶段根据现场的实际情况确定）
如果大于Max1，那么T1=Max+。
如果小于Min1，那么T1=Min+。
C、在ATR系统中对每个相邻车站的旅行时间都定义了最大值Max2、标准值 Std2和最小值Min2，这些值里已经包含了列车停在本站的时间，ATR系统需 要根据列车的实际运行情况计算出一个到相邻车站的旅行时间（一下简称 T3），接下来用T3与ATR系统定义的站间旅行的最大值、标准值和最小 值进行比较，进而确定列车预计到达下一个站的时间（T2）。
T3=-
当T3介于Max2和Min2之间，那么T3=T3+（是一个常量， 通常在设计阶段根据现场的实际情况确定）
如果T3大于Max2，那么T3=Max2+
如果T3小于Min2，那么T3=Min2+
以上是ATR系统调整的简单过程，通过这种算法，列车预计停站时间和列车预计到达下一个站的时间。
ATR系统只能在一定程度上对列车进行调整，如果列车的实际运行情况相比时刻表偏差过大，就需要通过行车调度员介入对列车进行人工调整，通常可以选择对晚点列车进行跳站操作，或者当晚点列车到达折返站后，修改其车次号。
结语
本文结合深圳地铁1号线采用的ATS系统，对ATR系统的原理和调整过程进行了简单的介绍，ATR系统的自动调整功能的有效性也是十分有限的，在遇到故障或者突发情况的时候，更多还是需要一线行车调度员的现场行车指挥能力，这也从另一个角度说明了ATR的功能仍存在巨大的发展空间。
参考文献
【1】 斯亚非. 上海地铁一号线中心列车自动控制（CATS）系统的组成（一）.都市快轨交通，1997（3）
【2】 徐飞. 如何解决运行列车严重偏离时刻表问题. 都市快轨交通，2004,17增
【3】 王海丹. 城市轨道交通线路通过能力的研究. 城市公共交通，2005（11）
【4】 胡思继. 原联邦德国铁路的通过能力计算方法，世界铁路，1991（3）
【5】 吴洋，王月明. 压点运行调整方法在地铁列车出站晚点情况下的应用.交通运输工程与信息学报. 2006（6）
【6】 彭其渊，朱松年，阎海峰. 列车运行图可调整度评价系统研究. 西南大学学报，1998（4）
【7】 Peterson E.R, et al., An Introduction to Computer-Assisted Train Dispatch, J. of Advanced Transportation,1986,20(1),63-72
中图分类号： U260.13+8文献标识码：A 文章编号：
引言
城市轨道交通由于具有高效、准时、舒适、安全、环保的特点，目前在全世界范围内得到迅速的发展，轨道交通的运行环境决定了其必将具有普通运输方式所不能比拟的高效性，但更重要的是轨道交通具有一套完善的控制管理系统，ATS系统便是这些控制管理系统中的一个分支。而ATR（自动列车调整）作为ATS系统的一个功能系统，在整个ATS系统中起着尤为重要的作用。本文将简单的介绍ATR的原理并就深圳地铁1号线采用的ATS系统介绍ATR调整的过程。
PTI Position Train Indicator 列车定位指示器
ATO Automatic Train Operation 列车自动控制
RTU Remote Terminal Unit 远程终端单元
DTI Departure Time Indicator 倒计时指示器
ATP Automatic Train Protection 列车自动防护
SIC Station Interface Case 车站接口箱
PIIS Passages Information Indicator System 乘客信息指引系统
LCP Local Control Plate 本地控制盘
FTGS Frequency Track Circuit 远程馈电数字音频轨道电路
ATR的定义
地铁列车在运营期间可能会受到诸多外界的干扰，诸如设备故障、客流过大、站间限速以及站间线路条件等都可能造成列车偏离既定的时刻表，如果完全通过行车调度员人工指挥列车来进行调整，一方面使得列车的调整无法量化，另一方面也极大的增加了行车调度员的工作量和工作难度。然而结合ATR系统，就可以在很大的程度上保证列车以最优化的速度曲线完成列车的站间运行，故ATR系统对于保证地铁列车安全正点的运营有着极其重要的作用。
ATR系统中提供了两种列车调整方式，一种是自动调整，另一种是人工调整。自动调整是通过ATR系统预先设计的调整方式对列车进行调整。人工调整是通过行车调度员在ATS系统的终端控制台（MMI）上针对某台列车人工输入运行时间或者停站时间来对列车进行调整，当然也可以使用LCP盘上的扣车或跳站对列车进行调整。
ATR的原理
在ATR系统中，自动调整主要通过以下两种方式来实现：1、调整列车的停站时间使列车延时或提前到达车站；2、通过调整列车在站间运行的速度来调整列车站间运行时间使列车延时或提前到达车站。故对列车的自动调整实际是对列车运行及停站时间的调整。因此，ATR系统需要获取以下数据（输入数据）：
列车计划到站时间。
列车计划停站时间。
列车计划由本站运行至下一个站的时间。
列车实际到站时间。
在经过ATR的计算后，ATR系统要输出以下数据：
列车预计停站时间。
列车预计由本站运行至下一个站的时间。
ATR数据流向：
1、ATR输入数据流，如图1-1所示
图1-1
列车计划到站时间、列车计划停站时间、列车计划由本站运行至下一个站的时间可以通过当天载入的时刻表获取，时刻表是由相关行车调度人员预先编制好的。
列车实际到站时间需要通过轨旁设备来获取，具体如下：当列车的车次号步进至站台区段时，ATS系统将记录该时间，作为列车实际到站的时间。列车车次号的步进则是通过车载ATO将列车信息通过ATP天线发送至PTI，再由PTI发送至RTU，最终发送至ATR系统，当ATR接收到这些信息后，便触发车次号步进。
2、ATR输出数据流，如图1-2所示
图1-2
ATR系統按照图1-1的数据流图采集到了相关数据后，将进行计算，最终生成两个
时间值，即列车预计停站时间和列车预计到达下一个站的时间。
列车预计停站时间通过RTU发送至SIC，由SIC将该时间发送至DTI，并显示出来，用来指示列车停站的时间，当倒计时为0或者某一个预先设定的数值时，ATR将触发轨旁ATP释放运营停车点，来指示列车出站。
列车预计到下一个站的时间过RTU发送至轨旁ATP，轨旁ATP将这些信息转化为FTGS报文，发送至钢轨，列车通过ATO天线接收这些报文，这就是C电码，是ATS系统发送给车载系统的报文。车载ATO接收到报文后，结合其系统本身的最高速度曲线以及从轨旁ATP获取的其他线路相关信息，计算出一个最优化的速度曲线，来指导列车运行至下一个车站。
同时这些时间信息也将通过SIC发送至PIIS，用来指导乘客。
3、ATR调整过程。
列车预计停站时间（以下简称T1）和列车预计到达下一个站的时间（以下简称T2）的计算是有固定的算法的，大致如下：
：调整常量。
：列车偏离时刻表的时间。
：列车实际到站的时间。
：列车计划到站的时间。
：列车计划到运行到下一个站的时间。
A、首先计算列车偏离时刻表的时间
：=-+（是一个常量，通常在设计阶段根据现场 的实际情况确定）
B、 与ATR系统中一个最大值Max1和最小值Min1进行比较，如果 在Max1和Min1之间，那么T1=系统内设定的一个停站时间+。 （是一个常量，通常在设计阶段根据现场的实际情况确定）
如果大于Max1，那么T1=Max+。
如果小于Min1，那么T1=Min+。
C、在ATR系统中对每个相邻车站的旅行时间都定义了最大值Max2、标准值 Std2和最小值Min2，这些值里已经包含了列车停在本站的时间，ATR系统需 要根据列车的实际运行情况计算出一个到相邻车站的旅行时间（一下简称 T3），接下来用T3与ATR系统定义的站间旅行的最大值、标准值和最小 值进行比较，进而确定列车预计到达下一个站的时间（T2）。
T3=-
当T3介于Max2和Min2之间，那么T3=T3+（是一个常量， 通常在设计阶段根据现场的实际情况确定）
如果T3大于Max2，那么T3=Max2+
如果T3小于Min2，那么T3=Min2+
以上是ATR系统调整的简单过程，通过这种算法，列车预计停站时间和列车预计到达下一个站的时间。
ATR系统只能在一定程度上对列车进行调整，如果列车的实际运行情况相比时刻表偏差过大，就需要通过行车调度员介入对列车进行人工调整，通常可以选择对晚点列车进行跳站操作，或者当晚点列车到达折返站后，修改其车次号。
结语
本文结合深圳地铁1号线采用的ATS系统，对ATR系统的原理和调整过程进行了简单的介绍，ATR系统的自动调整功能的有效性也是十分有限的，在遇到故障或者突发情况的时候，更多还是需要一线行车调度员的现场行车指挥能力，这也从另一个角度说明了ATR的功能仍存在巨大的发展空间。
参考文献
【1】 斯亚非. 上海地铁一号线中心列车自动控制（CATS）系统的组成（一）.都市快轨交通，1997（3）
【2】 徐飞. 如何解决运行列车严重偏离时刻表问题. 都市快轨交通，2004,17增
【3】 王海丹. 城市轨道交通线路通过能力的研究. 城市公共交通，2005（11）
【4】 胡思继. 原联邦德国铁路的通过能力计算方法，世界铁路，1991（3）
【5】 吴洋，王月明. 压点运行调整方法在地铁列车出站晚点情况下的应用.交通运输工程与信息学报. 2006（6）
【6】 彭其渊，朱松年，阎海峰. 列车运行图可调整度评价系统研究. 西南大学学报，1998（4）
【7】 Peterson E.R, et al., An Introduction to Computer-Assisted Train Dispatch, J. of Advanced Transportation,1986,20(1),63-72