行车指挥自动化时的列车运行组织

二、行车指挥自动化时的列车运行组织

1.控制中心ATS简介

控制中心ATS有在线控制、模拟运行和运行复示三种运行模式。

(1)在线控制模式

是指系统实时监控列车运行,是系统的主要运行模式。在线控制时,两台计算机同时处于在线控制状态,一主一备,一旦主机故障,备机立即接替控制。

(2)模拟运行模式

是指系统模拟在线控制运行,是系统的辅助运行模式,用于系统调试、演示和培训。模拟运行能模拟在线控制模式中的所有功能,但与现场没有任何信息和控制命令的交换。

(3)运行复示模式

是指系统真实地再现此前72 h的系统运行情况。系统可选择重放其中任意一个小时的运行记录,也可按事件或按秒重放运行记录。在线控制和模拟运行两种模式的运行记录均可重放。

2.在线控制功能

系统有时刻表管理、列车描述、列车运行控制和列车运行调整四项在线控制功能。

(1)时刻表管理

是指对计划时刻表和使用时刻表的编辑和修改,该项控制功能仅供行车调度员使用。计划时刻表源于基本时刻表,是建立使用时刻表的基础。使用时刻表是指在线控制使用的时刻表。

列车时刻表管理包括:建立计划时刻表,对计划时刻表进行编辑生成使用时刻表;删除计划时刻表和使用时刻表,在计划时刻表和使用时刻表中增加或删除列车,将计划时刻表和使用时刻表中的一部分列车平移一段时间,显示和打印计划和实绩列车运行图。

(2)列车描述

其主要功能是设置或修改列车的车次号、司机号和车辆号。

车次号由5位数组成,前3位是运行号,后2位是目的地号。运行号是列车的标识,是系统与列车时刻表相联系的基础,也是系统掌握列车运行状态的基础。目的地号指明列车的终点站,系统把目的地号传送给列车,列车在运行中又将目的地号传送给车站联锁设备。根据列车的目的地号,车站联锁设备为列车排列进路。

司机号和车辆号各由5位数组成。设置司机号是为了使系统能跟踪司机的行车过程,从而产生司机运行报告。设置车辆号是为了使系统能跟踪车辆的运行过程,从而产生车辆运行报告。

(3)列车运行控制

提供控制列车运行的各种系统参数的设置功能。

1)设置控制模式

是指对中央控制或车站控制模式的设置。在车站控制时,系统处于运行监督状态,所有对车站进路的控制功能均不能执行。在中央控制时,系统能执行它的所有控制功能。控制模式的转换必须经过控制中心和车站双方确认后方能进行。必要时,车站可实施紧急站控,但紧急站控结束后只能转回车站控制,不能直接转回中央控制。

2)设置自动控制

是指启动、取消或恢复系统对列车的自动控制。系统对列车的自动控制分为两个方面:一个是自动调度列车出车辆段,进入正线运行;另一个是对正线运行的列车进行自动控制。图定列车取消自动控制后,该列车将暂时从列车时刻表中删除,变为非图定列车;恢复自动控制后,该列车又进入列车时刻表,变为图定列车,系统恢复对它的自动控制。

3)设置信号控制

是指自动信号、通过信号的设置或取消。自动信号是指以该信号机为始端的进路为自动进路,车站联锁设备根据列车的目的地号,自动为列车排列进路。通过信号是指该信号机为始端的进路为通过进路,列车通过该进路后,进路将再次自动排列。为安全起见,系统不直接控制信号机的开闭,信号机随进路的排列而开放,随进路的占用而关闭。

4)设置进路控制

是指设置或取消列车进路。为安全起见,系统不直接控制道岔转换。系统也不直接自动排列进路,而是通过设置通过信号或自动信号,由车站联锁设备自动排列进路。行车调度员可采用人工进路控制功能,通过系统终端方式设置或取消进路。

5)设置折返模式

是指选择折返站的列车折返进路。在设置了折返模式和相应的自动信号后,车站联锁设备将根据列车的目的地号自动为折返列车排列进路。通常,系统设定优先采用的折返模式。

6)设置折返顺序

针对系统的自动控制功能,有列车模式和顺序模式两种。列车模式是指在折返站按列车的车次号调度列车,顺序模式是指在折返站按列车的先后顺序调度列车。

(4)列车运行调整

设置调整模式,根据系统自动控制功能实现的程度,列车运行调整可设置四种模式。

1)全人工模式

在系统没有自动控制功能情况下,人工进行列车运行调整。

2)人工调度模式

在系统具有自动排列进路功能,以及具有对列车时刻表和车次号进行管理的功能情况下,人工进行列车运行调整。

3)非自动调整模式

在系统具有人工调度模式全部功能,以及还具有自动调度列车从终点站(包括车辆段出口处)出发的功能情况下,人工进行列车运行调整。

4)自动调整模式

在系统具有自动控制功能情况下,自动进行列车运行调整。

设置调整措施,是指对列车运行调整措施的选择,具体功能包括:

①显示列车停站时间和等级

正在起作用的列车停站时间和运行等级。

②设置列车停站时间

有人工和自动两个选项。如选择人工选项,则可以人工设定一个新的停站时间。如选择自动选项,则停站时间由系统根据列车时刻表和列车早、晚点情况自动设定。

③设置列车运行等级

有人工和自动两个选项。如选择人工选项,则可以人工设定一个新的运行等级。如选择自动选项,则运行等级由系统根据列车时刻表和列车早、晚点情况自动设定。

④设置列车跳停

设置或取消列车在某个站不停车通过,跳停功能必须在列车由前一车站发车前设置才有效。

⑤扣车和终止停站

扣车是指使发车表示器不显示,列车不能发车。终止停站则是指行车调度员进行催发车,发车表示器显示发车信号。组合使用这两个功能能控制列车停站时间。

3.在线控制操作

(1)进入系统

系统维护员启动系统,工作站显示语言选择窗口后,行车调度员操作步骤如下:第一,选择中文或英文用户界面;第二,输入用户名和密码进入系统;第三,选择运行模式,在三种运行模式中选择一种;第四,选择用户等级,应选择行车调度员等级。

(2)建立使用时刻表

每日运营前,必须建立使用时刻表。可以先建立计划时刻表,再建立使用时刻表;也可以直接建立使用时刻表。

计划时刻表是从5个基本时刻表中选择一个,可以通过增加或删除列车、列车平移功能对计划时刻表进行修改。

使用时刻表是从5个基本时刻表和计划时刻表中选择一个,也可以通过增加或删除列车、列车平移功能对使用时刻表进行修改。

(3)设置系统工作模式

包括:

1)设置控制模式,在中央控制或车站控制中选择。在车站控制时,折返模式、信号控制和列车停站时间均由车站设置。

2)设置信号控制,在自动信号或通过信号中选择。

3)设置折返模式,通常选择优先采用的折返模式。

4)设置折返顺序,在列车模式和顺序模式中选择,通常选择顺序模式。

5)设置调整模式,在全人工模式、人工调度模式、非自动调整模式和自动调整模式中选择,人工调整时通常选择人工调度模式,自动调整时则选择自动调整模式。

(4)设置列车停站时间和运行等级

系统根据使用时刻表,为每个站台设置列车停站时间和运行等级。在采用自动调整模式时,应选择自动项;在采用其他调整模式时,应设置具体的列车停站时间,并在四个列车运行等级中选择一个。

(5)调度列车由车辆段进入正线

每日列车应按时刻表的要求及时到达并停在车辆段出口处。显示时刻表中下一出段列车的车次号与时间。如不对,采用列车描述和指定下一车次号功能并以车地通信方式发送图定车次号给列车。自动控制时,系统将自动排列进路,指挥列车进入正线;但也可使用人工控制方法使列车进入正线。

(6)调度列车从始发站出发

显示时刻表中始发站下一出发列车的车次号与发车时间。如不对,采用列车描述和指定下一车次号功能,对停在折返线上的列车设置或者修改车次号。如列车已有车次号,并且系统处于非全人工模式,系统自动修改列车的目的地号。自动控制时,系统将自动排列进路,指挥列车出发;但也可使用人工控制方法使列车出发。

(7)监控列车运行

每日使用显示下一车次号功能,查看各始发站下一列车的车次号与发车时间;也可打开下一车次号监视窗,连续地监视各始发站的列车出发情况。通过告警信息窗,随时了解列车早、晚点情况和设备故障情况。使用进路控制功能排列进路;在设置为通过信号和自动信号时,进路自动排列;在车站控制时,进路由车站排列。通过设置列车进站时间和运行等级功能,调整列车停站时间和区间运行时间,使列车按图正点运行。在系统采用自动调整模式,并且列车停站时间和运行等级设置选择自动项时,系统将自动调整列车停站时间和运行等级。

(8)列车运行调整

显示在列车早、晚点时间超出了允许范围时,采用下列措施进行列车运行调整。

1)列车晚点,可采用缩短列车停站时间、提高列车运行速度、跳停等列车运行调整措施。

2)列车早点,可采用延长列车停站时间、降低列车运行速度、扣车等列车运行调整措施。

3)早、晚点列车较多,可采用增加或删除列车、列车平移功能等对使用时刻表进行修改,恢复列车运行秩序。

(9)常见异常情况处理

1)当车次号跟踪不上列车或车次号跟踪产生错位时,可使用移动车次号功能使跟踪正常。

2)当某一图定列车故障、无法继续运行时,可使用取消自动控制功能将该列车变成非图定列车,然后人工控制该列车退出运行。

3)当控制中心显示的ATP模式与列车的实际情况不一致时,可使用设置ATP模式功能加以纠正。

(10)运行结果处理

1)打印所需的运营报告;

2)绘制所需的列车运行图;

3)删除使用的时刻表。

4.列车正线运行

(1)列车运行的条件

每日运营前,行车调度员应检查运营前准备工作,列车运行的必要条件如下:

1)检修施工注销,线路空闲,无异物侵入限界;

2)ATC系统、车辆、通信设备、牵引供电等设备技术状态良好;

3)车站道岔位置与信号显示正确,屏蔽门、供电、环控等设备功能正常;

4)有道岔并配有联锁设备的车站处于中央控制状态;

5)建立和确认使用时刻表。

(2)列车进入区间

列车占用区间的行车凭证为列车收到的速度码。因ATP故障而切除ATP时,列车占用区间的行车凭证为调度命令。

列车的发车凭证为出站信号开放(发车表示器显示稳定白色灯光)。如出站信号故障无显示,列车的发车凭证为调度命令。

(3)列车区间运行

双线情况下,列车按正向右侧运行。

在ATC正常时,列车驾驶模式为ATP防护的ATO自动驾驶,列车运行速度控制根据ATP限速与ATS速度执行,追踪列车的安全间隔由ATP自动实现。

列车驾驶模式除了ATP防护下的ATO自动驾驶外,还有ATP防护下的人工驾驶和ATP切除的人工驾驶等。

(4)列车到达车站

列车以规定速度进站,如ATP限速低于规定速度,则按ATP限速执行。车站不办理接车作业,不显示接车信号。

在ATS正常时,车站不向行车调度员报列车到、发点。列车停站时间延长30s以上时,车站要向行车调度员报告原因。使用时刻表未规定或无调度命令,司机不得驾驶列车通过车站。

(5)列车折返作业

1)列车折返进路由中央ATS自动排列或行车调度员人工排列;

2)在车站有数条折返进路时,应规定优先采用的列车折返模式;

3)列车在进行折返作业前,应清客与关车门;

4)列车进出折返线凭调车信号机的显示。

5.列车出入车辆段

原则上,列车应经由出段线驶出车辆段,由入段线驶出车辆段。但在图定或行车调度员准许的情况下不受上述规定限制。

出、入段线视为区间,属于行车调度员管辖范围,列车出入车辆段凭防护信号机的显示。

在出、入段线的有码(速度码)区,列车按人工ATP方式运行;在出、入段线的无码区,列车按限速人工驾驶方式运行。

6.列车运行调整

由于设备故障、乘降拥挤、途中运缓或作业延误等原因,难免出现列车运行晚点的情形。此时,行车调度员应根据列车运行的实际情况,按恢复正点和行车安全兼顾的原则,根据规定的列车等级进行运行调整,尽可能在最短时间内使晚点列车恢复正点运行。

列车的等级依次为专运列车、客运列车、调试列车、空驶列车和其他列车。在抢险救灾情况下,优先放行救援列车。对同一等级的客运列车,可根据列车的接续车次和载客人数等情况进行运行调整。

在ATS时,列车运行调整有自动调整和人工调整两种。根据ATS自动控制功能实现的程度,人工调整可设置几种模式。例如,在系统没有自动控制功能情况下进行人工调整称为全人工模式;在系统具有自动排列进路功能,以及具有对列车时刻表和车次号进行管理功能的情况下进行人工调整称为人工调度模式等。

(1)自动列车运行调整

在ATS设置为自动调整模式时,系统根据使用时刻表对早、晚点时间在一定范围内的图定列车自动进行列车运行调整。

基本原理:列车运行的自动调整,通过改变列车停站时间和列车运行等级来实现。系统将车站的列车实际到达时间与图定到达时间进行比较,如果列车早点或晚点,首先调整早、晚点列车在该站的停站时间。如果调整区间运行时间后仍未能恢复列车正点运行,则要进一步调整前方车站的列车停站时间和前方区间的列车运行时间,直至列车早、晚点时间缩短到一定时间以内。

区间运行时间的调整实质上就是列车运行速度的调整,而列车运行等级的自动降低或升高可实现列车运行速度的自动控制。

(2)人工列车运行调整

在列车早点早于太早、晚点晚于太晚时,由于列车调度员进行人工列车运行调整。行车调度员可在自动调整模式下进行人工列车运行调整。此时,人工调整优先于自动调整。

但人工调整时设定的列车停站时间和列车运行等级仅对经过指定车站的指定列车一次有效。当该次列车经过指定车站后,系统将自动恢复对经过该站的后续列车进行自动列车运行调整。

在列车运行秩序较紊乱时,应退出自动调整模式,进行人工列车运行调整。待列车运行基本恢复正常后,再使用自动调整模式。

在自动调整模式下,人工列车运行调整的措施有:

1)设置列车停站时间;

2)设置列车运行等级;

3)设置列车跳停;

4)实施扣车;

5)调整列车在始发站的出发时刻;

6)组织列车加速运行;

7)组织乘客快速乘降,压缩列车停站时间;

8)延长列车停站时间;

9)变更列车运行交路,组织列车在具备条件的中间站折返;

10)组织列车反方向运行;

11)停运部分列车。