浅谈现代有轨电车综合调度系统

在轨道交通监控系统领域浸淫了多年,兜兜转转还是回到了这个圈子。

起先是做地铁综合监控系统,中间还去南水北调的国家大事上转了一圈,现在又开始关注地铁、轻轨或者现代有轨电车。最近拜读了《走访10座城市,写出来的有轨电车深度调研》网文,对现代有轨电车的前世今生有了相对全面的认识。我所在的南京已经陆续开通了两条有轨电车线路,青奥会期间开通的河西有轨电车1号线,17年刚刚竣工开通的麒麟现代有轨电车。在江苏省内,淮安和苏州也已在运营现代有轨电车线路。

早就知道有轨电车的日子不好过,没想到原来有那么不好过。现代有轨电车因为审批的原因,相对地铁有一定的优势,只需要市发改委审批,不需要国家发改委层面进行审批,在行政审批口子上要容易点,但因为线路定位、征地、客流培育和运营成本各方面的原因造成困顿的局面。

对于困顿的情况,上述的网文已经描述的比较清楚了,这里想谈下有轨电车的调度系统。首先一般来说有轨电车建设涉及的弱电系统如下图所示:


现代有轨电车弱电系统典型构成示意

信号系统作为保证线路运营的“大脑”在日常运营中发挥关键作用,通信系统作为上传下达的媒介,扮演了“神经网络”的角色。AFC系统根据售票形式的不同,设置形式有所不同,如果为车上售票,则站内可不设置检票机;电力监控系统是标准配置,环控、消防和机电设备主要设置在控制中心及车场,站内的环控设备通常较少。车辆段工艺设备主要是对车辆的维保和线路的维护配套用。

有轨电车弱电系统的几个特点总结如下:

1)与社会车辆共享路权。其信号系统需要考虑如何在路口和市政道路信号控制系统协商路权。

2)车站设备种类和数量较少。因车站规模较小,功能简单,通常仅仅设置广播、乘客信息和CCTV(视频监控)设备

3)因区间通常暴露在户外,区间内部署较多的视频监控终端。

4)如车辆支持快充,接触网可仅仅架设在车辆段,在车站可以部署车辆快速充电设备。

和地铁相比,有轨的弱电系统的体量较小。在不同的线路上调度系统的设置方案可以分为以下几种:

1)不设置类似地铁的综合监控系统,线路的日常调度以行车为主。在《江苏省有轨电车技术规程》中对信号内涵中的调度系统描述如下”调度系统应包括正线调度系统(包括中心运营调度管理子系统、调度指挥系统、正线道岔控制子系统、平交路口信号控制子系统、车载子系统)、车辆基地调度系统(包括车辆基地联锁子系统、信号维护监测子系统、信号电源设备、试车线设备、培训中心设备等)“。环控、电力监控和通信系统在控制中心设置分立的系统,彼此之间监控信息并不进行互联互通。

该种方案满足最基本的行车调度需要,投资规模适中。但是对于设备监控、乘客调度和应急决策的支撑较差。

2)设置适度集成的综合调度与控制系统。在南京麒麟有轨电车、苏州高新区有轨电车1、2号线上则看到了综合调度系统的影子。麒麟有轨电车和苏州高新区有轨电车1号线的综合调度系统框架类似,如下图所示:

现代有轨电车综合调度与控制系统适度集成方案

适度集成的方式下,综合调度与控制系统对自动列车系统进行互联,但不集成,在综合调度的界面上可以查看列车的位置示意,但无法进行信号专业操作。系统可以将电力监控、环控、通信专业集成进综合调度与控制系统中。该方案综合调度与控制系统对电力监控、环控和通信专业的相关设备进行了集成或界面集成,系统整合度有了一定提高。但相对于增加的设备投资来说,节省的设备规模不大。运营最关注的信号系统仍独立于综合调度系统之外,实际生产中,综合调度系统无法充分发挥自身的作用。

3)设置深度集成的综合调度与控制系统。类似于地铁综合监控系统和ATS系统的融合(TIAS),行业内已经出现了在有轨电车领域将ATS系统和综合调度系统融合建设的案例。其建设的思路如下:


深度集成ATS的有轨电车综合调度指挥系统

该方案的集成范围和深度发生了较大的变化,除了2)中描述的所有功能外,在调度系统内部实现了列车自动监控系统,提供了传统信号系统控制中心的所有功能,能对正线和车辆段信号设备、列车进行统一监控和管理,具体功能包括: 列车监视和追踪、列车进路控制、列车运用计划及车辆管理、行车信息显示、 列车运行描述、时刻表编制及管理、列车运行查询、控制功能等。当然其相关功能的实现需要同CBI和道岔控制专业进行接口。

该方案将ATS和ISCS的建设一并考虑,对于提升整个调度系统的自动化水平十分有利。当然该方案对系统的稳定性和可靠性有了更高的要求。不能因为普通专业监控模块的故障影响ATS模块功能是基本要求。

啰啰嗦嗦先写那么多,准备后续再介绍下有轨电车路口优先的几种实现方案。

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