無線調度系統實現車次管理的方法摘要:結合地鐵運營的特點，以無線系統和信號ATS系統的系統構成和功能為基礎，闡述了無線調度系統實現車次管理的方法。關鍵詞:車次;車組號;調度系統 廣州地鐵二號線無線通信系統采用TETRA數字集群技術，具有靈活的分組方式和多種呼叫類型，能夠滿足日常生產、緊急搶險等各種通信需要，同時為行車調度與列車司機提供重要通信保證。1地鐵運輸管理和無線系統特點 地鐵無線系統主要由中心交換機、基站、調度系統、無線移動臺等部分組成。無線調度系統網絡結構如圖1所示。
地鐵運輸管理中，調度員通常使用車次號對列車進行調度指揮。ATS系統根據已裝載的列車運行時刻表給每一上線列車分配1個車次號。車次號由目的地號、服務號、行程號組成。其中，服務號與車底號(車組號)一一對應，在運行中不變，而行程號會隨著列車運行而改變。 無線系統與信號系統是2個獨立的系統，調度臺上顯示的車載臺號碼是對車載臺編程生成，通常對應列車的車體號。如果無線調度臺不能顯示列車車次號，會造成調度員行車指揮的不便，直接影響行車安全。2車次管理辦法2.1建立ATS系統和無線系統的連接鏈路 ATS和無線系統設備都安裝在控制中心，2個機房相距較近，可直接使用RS422接口連接。無線調度服務器(CAD)把收到的列車報文傳給行車調度臺和車輛段調度臺，如圖2所示。2.1.1鏈路通信方式 該鏈路采用異步、點對點的串行全雙工通道，用幀格式在2個通信端口之間傳輸信息，采用3964R標準的通信協議。鏈路為非主機工作方式，即任一通信端發送信息幀之前不需等待尋呼消息。2.1.2信息流程 如圖3所示，發送端發出STX，接收端在規定時間內必須發出DLE標志作為響應，連接成功，通信可以開始。如果接收端不回答DLE而是NAK或其他信號，或超過等待時間，那么這次通信嘗試失敗。經過3次通信嘗試失敗，發送端停止發送，并給上層程序發出錯誤信號。 如果連接成功，發送端開始把發送緩沖單元內的信息傳輸給接收端。接收端在符號與符號間用定義好的字符延遲時間等待，如果超時，接受端發送一個NAK符號，發送端嘗試重新發送信息。如果3次不成功，發送端斷開連接并報告鏈路故障。 如果緩沖單元內的信息全部發送完畢，發送端在信號尾加入DLE和ETX，以標志通信結束。之后再發送一個BCC標志，接受端需要在規定時間內以DLE信號確認通信成功或以NAK信號告知通信錯誤。2.2建立動態對應數據庫 為了表示列車的編號、當前狀態等，需要在ATS設備和無線系統上做相應的數據表，如表1所不。 其中，車組號作為數據表的關鍵值，是惟一的，且每個車組上安裝的車載臺lD也是固定不變的，因此需要建立車組號與車載臺ID的對應關系數據庫。每當列車信息變化，ATS在15內將信息發送給無線系統的CAD服務器，無線調度臺通過發送指令查詢CAD服務器數據庫，更新調度臺上的列車ATS信息，但車組號與車載臺ID的對應關系始終不變。無線系統的行車調度臺、車輛段調度臺上可以顯示:列車服務號及行程號(列車識別號)、頭部車無線號、尾部車無線號、乘務組號、當前線路號等信息內容。調度員可以從這些信息中獲得列車車次號與列車通信，更加方便地進行調度。2.3系統之間傳遞的報文類型 報文類型:N型(開始新行程)、M型(修改信息)、E型(結束行程)、P型(位置報文)、R型(請求重發)、D型(刷新數據)、T型(握手報文)。 信息傳送路徑:T型信息對傳輸鏈路雙向都有效，R型信息只對無線系統向信號系統發送有效，其他信息只對信號系統向無線系統發送有效。2.4報文信息的更新時機2.4.1正常運營情況 1.列車由車輛段進入正線運營:由車輛段進人正線，ATS向無線系統發送N型消息，列車的控制權按時由車輛段調度臺轉換到行車調度臺，無線系統的列車服務號及行程號(列車識別號)、頭部車無線號、尾部車無線號、乘務組號、當前線路號及時更改。 2.列車結束運營:列車由正線進人車輛段，ATS向無線系統發送E類型消息，列車的控制權由行車調度臺轉換到車輛段調度臺，無線系統按時取消列車服務號及行程號(列車識別號)、乘務組號、當前線路號。 3.列車折返:列車在折返區折返列車，ATS向無線系統發送M型消息，無線系統的列車服務號及行程號(列車識別號)、頭部車無線號、尾部車無線號相互切換。 4.列車存放:列車在存車線存放，ATS向無線系統發送M型消息，無線系統的列車服務號及行程號(列車識別號)為“****”。 5.列車位置更改:列車進入每一個車站，ATS向無線系統發送P型消息，無線系統的列車位置信息按時更改。 6.自動列車號變更:當列車號隨列車運行需要自動更改時，ATS向無線系統發送M型消息，無線系統的列車服務號及行程號(列車識別號)及時更改。2.4.2特殊情況處理 1.無線系統初始化。無線系統啟動時，還不能夠準確地知道在線列車的使用及其位置。無線系統將發送一個R型消息，信號系統發送每列列車當前已定義的行程號D型消息作為回應。 2.若305內沒有發送正常消息的請求時，任一端將發送一個T型消息以確認對方連接完好。若傳送此消息故障，則認為鏈路故障。任一端重新啟動或發生鏈路故障后，每305將發送一個T消息。當消息傳送成功時，清除鏈路故障，同時無線系統把數據恢復到初始化狀態。 3.系統之間信息傳遞中斷或錯誤。當無線系統或ATS故障，或系統之間通信線路故障，在30s內無線系統或ATS向對方發送T型消息。當檢測到通信鏈路故障，無線系統調度臺界面上的ATS圖標由綠色轉為紅色，窗口顯示列車信息保持不變(直到ATS向無線系統發送新的列車消息才更改)。 4.無線系統與ATS發生故障，信息中斷，可采取臨時處理措施:①人工變更列車號(司機更改)，司機在信號車載人機接口設備中更改列車車次號;②人工變更列車號(ATS變更)，行車調度員在ATS的人機接口設備上更改列車車次號;③人工轉組，行車調度員在無線系統調度臺上使用手動轉組功能，把列車從正線組轉到車輛段組，或從車輛段組轉到正線組。3結束語 將ATs系統的車次信息接人無線系統，調度員可在無線調度臺上使用列車的車次號對地鐵運營進行調度指揮，提高了地鐵運營服務的安全性。在今后的應用中，還需不斷地對2個系統之間接口技術進行完善，尤其是接口通信故障告警方面，能夠明確地指示故障位置，以方便維護人員快速清除故障，使地鐵運營調度更安全、更高效。
地鐵運輸管理中，調度員通常使用車次號對列車進行調度指揮。ATS系統根據已裝載的列車運行時刻表給每一上線列車分配1個車次號。車次號由目的地號、服務號、行程號組成。其中，服務號與車底號(車組號)一一對應，在運行中不變，而行程號會隨著列車運行而改變。 無線系統與信號系統是2個獨立的系統，調度臺上顯示的車載臺號碼是對車載臺編程生成，通常對應列車的車體號。如果無線調度臺不能顯示列車車次號，會造成調度員行車指揮的不便，直接影響行車安全。2車次管理辦法2.1建立ATS系統和無線系統的連接鏈路 ATS和無線系統設備都安裝在控制中心，2個機房相距較近，可直接使用RS422接口連接。無線調度服務器(CAD)把收到的列車報文傳給行車調度臺和車輛段調度臺，如圖2所示。2.1.1鏈路通信方式 該鏈路采用異步、點對點的串行全雙工通道，用幀格式在2個通信端口之間傳輸信息，采用3964R標準的通信協議。鏈路為非主機工作方式，即任一通信端發送信息幀之前不需等待尋呼消息。2.1.2信息流程 如圖3所示，發送端發出STX，接收端在規定時間內必須發出DLE標志作為響應，連接成功，通信可以開始。如果接收端不回答DLE而是NAK或其他信號，或超過等待時間，那么這次通信嘗試失敗。經過3次通信嘗試失敗，發送端停止發送，并給上層程序發出錯誤信號。 如果連接成功，發送端開始把發送緩沖單元內的信息傳輸給接收端。接收端在符號與符號間用定義好的字符延遲時間等待，如果超時，接受端發送一個NAK符號，發送端嘗試重新發送信息。如果3次不成功，發送端斷開連接并報告鏈路故障。 如果緩沖單元內的信息全部發送完畢，發送端在信號尾加入DLE和ETX，以標志通信結束。之后再發送一個BCC標志，接受端需要在規定時間內以DLE信號確認通信成功或以NAK信號告知通信錯誤。2.2建立動態對應數據庫 為了表示列車的編號、當前狀態等，需要在ATS設備和無線系統上做相應的數據表，如表1所不。 其中，車組號作為數據表的關鍵值，是惟一的，且每個車組上安裝的車載臺lD也是固定不變的，因此需要建立車組號與車載臺ID的對應關系數據庫。每當列車信息變化，ATS在15內將信息發送給無線系統的CAD服務器，無線調度臺通過發送指令查詢CAD服務器數據庫，更新調度臺上的列車ATS信息，但車組號與車載臺ID的對應關系始終不變。無線系統的行車調度臺、車輛段調度臺上可以顯示:列車服務號及行程號(列車識別號)、頭部車無線號、尾部車無線號、乘務組號、當前線路號等信息內容。調度員可以從這些信息中獲得列車車次號與列車通信，更加方便地進行調度。2.3系統之間傳遞的報文類型 報文類型:N型(開始新行程)、M型(修改信息)、E型(結束行程)、P型(位置報文)、R型(請求重發)、D型(刷新數據)、T型(握手報文)。 信息傳送路徑:T型信息對傳輸鏈路雙向都有效，R型信息只對無線系統向信號系統發送有效，其他信息只對信號系統向無線系統發送有效。2.4報文信息的更新時機2.4.1正常運營情況 1.列車由車輛段進入正線運營:由車輛段進人正線，ATS向無線系統發送N型消息，列車的控制權按時由車輛段調度臺轉換到行車調度臺，無線系統的列車服務號及行程號(列車識別號)、頭部車無線號、尾部車無線號、乘務組號、當前線路號及時更改。 2.列車結束運營:列車由正線進人車輛段，ATS向無線系統發送E類型消息，列車的控制權由行車調度臺轉換到車輛段調度臺，無線系統按時取消列車服務號及行程號(列車識別號)、乘務組號、當前線路號。 3.列車折返:列車在折返區折返列車，ATS向無線系統發送M型消息，無線系統的列車服務號及行程號(列車識別號)、頭部車無線號、尾部車無線號相互切換。 4.列車存放:列車在存車線存放，ATS向無線系統發送M型消息，無線系統的列車服務號及行程號(列車識別號)為“****”。 5.列車位置更改:列車進入每一個車站，ATS向無線系統發送P型消息，無線系統的列車位置信息按時更改。 6.自動列車號變更:當列車號隨列車運行需要自動更改時，ATS向無線系統發送M型消息，無線系統的列車服務號及行程號(列車識別號)及時更改。2.4.2特殊情況處理 1.無線系統初始化。無線系統啟動時，還不能夠準確地知道在線列車的使用及其位置。無線系統將發送一個R型消息，信號系統發送每列列車當前已定義的行程號D型消息作為回應。 2.若305內沒有發送正常消息的請求時，任一端將發送一個T型消息以確認對方連接完好。若傳送此消息故障，則認為鏈路故障。任一端重新啟動或發生鏈路故障后，每305將發送一個T消息。當消息傳送成功時，清除鏈路故障，同時無線系統把數據恢復到初始化狀態。 3.系統之間信息傳遞中斷或錯誤。當無線系統或ATS故障，或系統之間通信線路故障，在30s內無線系統或ATS向對方發送T型消息。當檢測到通信鏈路故障，無線系統調度臺界面上的ATS圖標由綠色轉為紅色，窗口顯示列車信息保持不變(直到ATS向無線系統發送新的列車消息才更改)。 4.無線系統與ATS發生故障，信息中斷，可采取臨時處理措施:①人工變更列車號(司機更改)，司機在信號車載人機接口設備中更改列車車次號;②人工變更列車號(ATS變更)，行車調度員在ATS的人機接口設備上更改列車車次號;③人工轉組，行車調度員在無線系統調度臺上使用手動轉組功能，把列車從正線組轉到車輛段組，或從車輛段組轉到正線組。3結束語 將ATs系統的車次信息接人無線系統，調度員可在無線調度臺上使用列車的車次號對地鐵運營進行調度指揮，提高了地鐵運營服務的安全性。在今后的應用中，還需不斷地對2個系統之間接口技術進行完善，尤其是接口通信故障告警方面，能夠明確地指示故障位置，以方便維護人員快速清除故障，使地鐵運營調度更安全、更高效。
