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一、概述
ARS是ATS实现列车自动控制的核心功能。信号系统给信号机设置自动属性,当列车到达接近区段,系统根据列车的车次号信息自动生成进路排列的联锁命令,并将这些联锁命令发送到联锁系统,完成进路排列的自动触发功能。
如图1所示,由人工操作设置S1信号机为ARS属性,当列车运行至触发区段时,系统将根据列车的目的地码办理出S1-S2、S1-S3或S1-S4的进路,对于S1信号机的触发区段可以设置为多个。如果将S1信号机的ARS属性取消后,S1信号机不再具备ARS功能,列车达到接近区段也是不能自动触发进路的,必须人工办理进路。对于同一始端信号机,最多可以根据不同目的地码设置4条不同的自动进路。
二、ARS功能实现的条件
ARS功能是以列车的监视和追踪功能(Train Monitoring and Tracking Function,TMT)为基础,通过实时的跟踪列车运行情况,并从联锁获取的道岔、信号机、进路等实时数据,在满足条件的情况下,生成进路排列的命令并发送至联锁,由联锁负责命令的执行。而这些条件包括:1)信号机和列车的ARS属性必须是激活状态,任何一个因素没有激活此功能,ARS无法实现。2)对于部分进路,ARS只能在时刻表离站时间已到时排列进路。3)列车必须到达信号机的ARS触发点才能触发进路自动排列功能。4)列车车次号信息必须满足对应的进路触发的车次号信息表,如果不满足车次号的要求,将不触发进路。5)列车运行的运行方向必须是正向,方向或者错误方向的进路需要人工进行排列。6)对于安全等级较低的进路也是无法排列的,如调车进路等。7)进路可用性检查条件需要满足,包括道岔、区段等基本联锁条件满足,如果不满足条件的话,ARS保持等待条件,在一定时间后(设计为20S)再次发送命令,一直执行到超过最大时间限制(设计为120S),如果还未能执行ARS的进路命令,此时ARS将失效。
三、ARS的接口数据
ARS具备到各个子系统和配置的接口。这些子系统提供进路自动排列相关信息:
1)列车的位置和状态。2)联锁元件的状态。3)时刻表的计划离站时间。4)人工设置的运营信息。5)ARS的配置的数据。6)联锁的进路命令。7)联锁的故障信息。
四、ARS触发点的设置
(1)ARS触发点距离的确定。自动进路排列从TMT功能中在某个列车位置开启。系统配置每列车位置是否需要及时触发ARS,即列车位置是否为一个ARS的触发点。ARS触发点设置保证列车在正常运行条件下(没有进路排列故障)以区段允许的最高速度驶向绿色信号机。所有,ARS触发距离不能设置太长,以免出现提前锁闭道岔,影响其他的进路办理,又不能设置太短,以免影响了行车效率。ARS触发点的设置应结合列车ATP速度-距离曲线、联锁办理进路时间、系统响应时间,使列车接近该信号机时、其速度-距离曲线平滑。[1]
如图2所示,始端信号机X1前方有n个轨道区段,根据离始端信号机向列车方向轨道区段分别为TA1、TA2、…、TAn-1、TAn,对应于规轨道区段的距离为S1、S2、…、Sn-1、Sn。在系统安全防护的前提下,列车运营每个区段的时间(指列车头部占用区段至列车头部占用前方的下一个区段所经历的时间)为Tn、Tn-1、…、T2、T1。为了确定ARS触发点的位置,从轨道区段TA1开始计算,根据列车运行-速度曲线的要求,因信号机X1不开放导致列车减速的区段为TAn,为了保证列车以最高速度驶向始端信号机X1而不减速,X1信号机必须在列车进入TAx前开放。
六、总结
本文通过结合广州地铁五号线ARS功能存在问题,阐述广州地铁五号线ARS实现的原理,同时ARS是ATS系统实现列车自动控制的关键功能,也是ATS系统经常出现的故障点,通过本文论述,希望对维护人员在处理ARS的故障时候提供一些分析思路。
参考文献
[1]广州地铁四、五号线信号系统技术规格书.广州市地下铁道总公司,2007年6月.
[2]刘瑞娟,唐利华.深圳地铁ARS的功能实现.轨道交通纵横. 2006年第10期
[3]广州地铁五号线ATS设备设备维护手册.广州市地下铁道总公司,2009年10月.
ARS是ATS实现列车自动控制的核心功能。信号系统给信号机设置自动属性,当列车到达接近区段,系统根据列车的车次号信息自动生成进路排列的联锁命令,并将这些联锁命令发送到联锁系统,完成进路排列的自动触发功能。
如图1所示,由人工操作设置S1信号机为ARS属性,当列车运行至触发区段时,系统将根据列车的目的地码办理出S1-S2、S1-S3或S1-S4的进路,对于S1信号机的触发区段可以设置为多个。如果将S1信号机的ARS属性取消后,S1信号机不再具备ARS功能,列车达到接近区段也是不能自动触发进路的,必须人工办理进路。对于同一始端信号机,最多可以根据不同目的地码设置4条不同的自动进路。
二、ARS功能实现的条件
ARS功能是以列车的监视和追踪功能(Train Monitoring and Tracking Function,TMT)为基础,通过实时的跟踪列车运行情况,并从联锁获取的道岔、信号机、进路等实时数据,在满足条件的情况下,生成进路排列的命令并发送至联锁,由联锁负责命令的执行。而这些条件包括:1)信号机和列车的ARS属性必须是激活状态,任何一个因素没有激活此功能,ARS无法实现。2)对于部分进路,ARS只能在时刻表离站时间已到时排列进路。3)列车必须到达信号机的ARS触发点才能触发进路自动排列功能。4)列车车次号信息必须满足对应的进路触发的车次号信息表,如果不满足车次号的要求,将不触发进路。5)列车运行的运行方向必须是正向,方向或者错误方向的进路需要人工进行排列。6)对于安全等级较低的进路也是无法排列的,如调车进路等。7)进路可用性检查条件需要满足,包括道岔、区段等基本联锁条件满足,如果不满足条件的话,ARS保持等待条件,在一定时间后(设计为20S)再次发送命令,一直执行到超过最大时间限制(设计为120S),如果还未能执行ARS的进路命令,此时ARS将失效。
三、ARS的接口数据
ARS具备到各个子系统和配置的接口。这些子系统提供进路自动排列相关信息:
1)列车的位置和状态。2)联锁元件的状态。3)时刻表的计划离站时间。4)人工设置的运营信息。5)ARS的配置的数据。6)联锁的进路命令。7)联锁的故障信息。
四、ARS触发点的设置
(1)ARS触发点距离的确定。自动进路排列从TMT功能中在某个列车位置开启。系统配置每列车位置是否需要及时触发ARS,即列车位置是否为一个ARS的触发点。ARS触发点设置保证列车在正常运行条件下(没有进路排列故障)以区段允许的最高速度驶向绿色信号机。所有,ARS触发距离不能设置太长,以免出现提前锁闭道岔,影响其他的进路办理,又不能设置太短,以免影响了行车效率。ARS触发点的设置应结合列车ATP速度-距离曲线、联锁办理进路时间、系统响应时间,使列车接近该信号机时、其速度-距离曲线平滑。[1]
如图2所示,始端信号机X1前方有n个轨道区段,根据离始端信号机向列车方向轨道区段分别为TA1、TA2、…、TAn-1、TAn,对应于规轨道区段的距离为S1、S2、…、Sn-1、Sn。在系统安全防护的前提下,列车运营每个区段的时间(指列车头部占用区段至列车头部占用前方的下一个区段所经历的时间)为Tn、Tn-1、…、T2、T1。为了确定ARS触发点的位置,从轨道区段TA1开始计算,根据列车运行-速度曲线的要求,因信号机X1不开放导致列车减速的区段为TAn,为了保证列车以最高速度驶向始端信号机X1而不减速,X1信号机必须在列车进入TAx前开放。
六、总结
本文通过结合广州地铁五号线ARS功能存在问题,阐述广州地铁五号线ARS实现的原理,同时ARS是ATS系统实现列车自动控制的关键功能,也是ATS系统经常出现的故障点,通过本文论述,希望对维护人员在处理ARS的故障时候提供一些分析思路。
参考文献
[1]广州地铁四、五号线信号系统技术规格书.广州市地下铁道总公司,2007年6月.
[2]刘瑞娟,唐利华.深圳地铁ARS的功能实现.轨道交通纵横. 2006年第10期
[3]广州地铁五号线ATS设备设备维护手册.广州市地下铁道总公司,2009年10月.