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城市轨道交通通信信号仿真系统和实现
邓兆淇
摘 要：城市轨道交通运量大、速度快,对运行安全性的要求较高.建立城市轨道交通通信信号仿真系统,是提高交通运行安全性的关键.基于此,论文简要介绍了城市轨道交通通信信号仿真系统的构成情况,强调了系统的应用优势.并从ATC系统、ATO系统以及ATS系统三方面入手,阐述了系统的设计与实现方式,以期能够为城市交通领域提供参考,提高交通运行的安全性.
关键词：城市轨道交通；通信信号；仿真系统；控制中心OCC
一、城市轨道交通通信信号仿真系统的构成
城市轨道交通通信信号仿真系统,由 ATC（自动列车控制）、ATO（列车自动驾驶）、ATS（列车自动监控）三大子系统构成.各项子系统的功能,均存在较大的差异.ATO系统的功能,在于实现对列车行驶速度的控制,减少由人为因素所导致的行驶速度变化幅度大的风险[1] . 该系统的存在,对列车舒适度以及可控性的提升, 均具有重要价值. ATS系统,可在列车的行驶过程中启动,并实现对列车行驶过程的全面跟踪监控,提高列车的调度效率,提高列车运行计划的科学性.ATC 系统,功能在于实现自动驾驶.该系统的应用,有助于节约人力资源,降低运行成本.将三大子系统相互联合,构成城市轨道交通通信信号仿真系统,可进一步优化系统性能,提高系统运行的安全性及可靠性.
二、城市轨道交通通信信号仿真系统的设计与实现
（一）?ATC 系统的设计与实现.本课题所设计的 ATC系统,硬件包括“MMI（工作站）”、“COM（通讯器）”、“TTE（时刻表编辑器）”等.系统的用户接口,为 OPNELOOK,软件编写语言,以 C 语言及 PASCAL 语言为主[2] .级控制,属于 ATC 系统的核心控制模式.当车辆运行时,控制中心 OCC,可经 MMI,实现对车辆行驶路径的设定,以及对旅客信息提示系统的控制.例如：列车 A 运行时,OCC可立即对其当前所处的地点进行识别.识别完成后,会对其时刻表偏差进行调整.如两者均无误,既可启动列车,使其按照设定的路线行进.并启动旅客信息提示系统,满足旅客的需求.
（二）?ATO 系统的设计与实现.本课题所设计的 ATO系统,硬件由 PTI 天线、定位设备构成,运行模式包括 RM模式、 模式、ATO 模式三种.以 RM 模式为例,该模式又称驾驶员模式.当车辆运行时,控制中心 OCC,会实时向ATO 子系统发送指令,确保列车的运行速度,能够被控制在25km/h 的范围内.如车辆发生故障,该系统会根据 OCC 的提示,立即停止运行,并转为 模式,使列车开门与关门的动作,能够且仅能够由人工完成.采用上述方法设计,可使列车发生故障时,能够得到及时的维修,进而提高列车运行的安全性.
（三）ATS 系统的设计与实现.本课题所设计的 ATS 系统, 由 “MMI （工作站） ” 、 “COM （通讯器） ” , 以及PCU （过程祸合单元）等部分构成.包括“车站级控制”、“级控制”两种运行模式.与后者为例：当城市轨道车辆运行时,ATS 系统的级控制模式,可在控制中心 OCC 的控制下,对全线所有的车辆进行监控.所有车辆的运行时间、车速,以及运行状态等参数,均会经 OTN 网,显示在系统的大表示盘中.有关人员仅需观察大表示盘的显示结果,即可明确掌握车辆的动态,实现对车辆的控制.
（四）?系统应用效果观察.?2016 年 4 月,本市城市轨道交通领域,引进了交通通信信号仿真系统.通过对系统运行前后城轨车辆运行安全性的观察发现：（1）系统应用前,城轨车辆每年故障发生次数,平均为 5 次,故障解决时间,平均为 21min.（2）系统应用后至今,车辆故障次数仅 2 次.故障解决时间,平均为 8.10min.对比发现,城市轨道交通通信信号仿真系统的应用,在降低城轨车辆故障率、缩短故障解决时间方面,取得了良好的效果.
三、结语
综上所述,对城市轨道交通通信信号仿真系统的研究,不仅提高了 ATC、ATO 以及 ATC 系统的性能,同样也使得交通的安全性,得到了明显的提升.对此,建议我国城市轨道交通领域,在分析自身需求的基础上,积极将 ATC、ATO以及 ATC 子系统,引入到交通系统设计过程中.从而完善系统功能、减少系统故障,使城市轨道车辆乘客的人身安全得到保证.
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