庞巴迪 EBI Screen 2000 列车自动监控系统
摘 要: 以深圳地铁龙岗线为例，详细介绍庞巴迪 EBI Screen 2000 列车自动监控系统的结构和功能，同时简要分析系统应用的优势与不足。
关键词: 列车自动监控系统; EBI Screen 2000; 权限管理; 接口
EBI Screen 2000 列车自动监控 ( ATS) 系统，是庞巴迪 INTERFLO 干线铁路信号系统和 CITY-FLO 城市轨道交通信号系统中的重要组成部分，负责监视和控制全线列车运行，并为整个信号系统的故障诊断和系统维护提供帮助。
1 系统简介
EBI Screen 2000 列车自动监控系统主要由服务器、工作站和一些辅助设备 ( 如 Gateway PLC 等)组成。根据系统功能和设备位置，可分为中心层和车站层，还可根据线路实际需要增设 ATS 后备中心层。深圳地铁龙岗线 ATS 系统如图 1 所示。
1． 中心层。中心层 ATS 系统，主要用以实现全线列车运行的集中监控，设备包括双套热备冗余的中心应用服务器和数据库服务器、时刻表编辑工作站、事故控制工作站、调度长工作站、行调工作站等。其主要功能有: 时刻表管理、列车自动调整、系统设备状态监控、列车自动追踪、进路功能、列车运行图、列车管理 ( 扣车、跳停等) 、事件和报警、报告功能 ( 正点率计算、晚点统计等) 、权限管理等。此外，中心层还另设 ATS 培训系统 ( COTS) 1 套，用于故障模拟、操作员和时刻表编辑人员培训等。
2． 车站层。车站层设备按区域分布，每个区域仅设置 1 台应用服务器，区域内各站分别设置1 台操作员工作站 ( LCW) 和 1 台维护工作站。与中心层相比，车站层不具备时刻表管理、报告功能、列车自动调整、列车运行图等功能。
3． 后备中心层。ATS 后备中心系统功能与中心层 ATS 系统功能完全一致，但未作冗余配置。在中心完全瘫痪的情况下，后备中心可直接接管全线行车组织和监控工作。
2 系统主要功能及其特点
2. 1 权限管理
2. 1. 1 权限配置
在 EBI Screen 2000 列车自动监控系统中，操作员权限由角色和授权区域决定。系统角色决定操作员所能使用的功能，授权区域决定其可监控的区域范围。
在系统软件配置中，角色与功能绑定，即系统为固定的角色配置了固定的功能。典型的系统角色有系统管理员、中心角色、观察员、区域角色、技术员、维护员、时刻表编辑员等。
授权区域与联锁设备配置有关，典型的有联锁设备集中站控制区域、区域控制器控制区域等。深圳地铁龙岗线授权区域划分如表 1 所示。
2. 1. 2 控制权管理
系统既可实现中心集中控制，也可实现车站分散控制，但对于同一授权区域，中心控制和车站控制不能同时进行。根据操作员角色和授权区域的配置不同，控制权可在中心操作员与本地操作员之间、中心操作员之间和本地操作员之间转移。
2. 2 列车自动调整
列车自动调整主要用于舒缓各种干扰对列车运行的影响，组织列车按计划运行，同时，根据全线列车运行的实际情况调整列车运行追踪间隔以避免列车过于聚集。
系统主要采用 3 种模式对列车运行进行调整:
1． 时刻表调整模式，使列车运行尽量贴合计划时刻表。
2． 目标追踪间隔调整模式，使列车运行追踪间隔与设定值相等。
3． 等间隔调整模式，使相邻两列车间的追踪间隔相等。此外，系统还配有节能减噪模式，可在上述调整模式的基础上，进一步调整全线列车运行，以达到减少系统能耗和降低环境噪音的目的。
2. 3 列车自动追踪
列车追踪是通过 ATC 和轨旁设备提供的列车检测信息来识别系统区域内的所有列车并维护其位置信息。通常，系统使用 CBTC 列车位置信息作为列车追踪的基础。对于非 CBTC 列车或无通信列车，则根据从联锁获得的轨道占用信息和其他相关信息建立追踪。
对于单个指示故障，例如一个轨道区段故障、显示一个错误的位置或列车通过停车信号，系统仍会尽可能地正确跟踪列车。
2. 4 自动进路
系统提供的自动进路功能，包括自动进、出段设置、自动折返设置以及时刻表进路设置。系统将线路轨道 ( 或道岔) 作为进路触发点，一旦列车占用该触发点，进路将自动排列。自动进、出段进路和自动折返进路的触发点是固定的，时刻表进路的触发点则可在编制时刻表时进行配置。
2. 5 接口功能
系统主要与 ATO、联锁和其他外部子系统( 如车辆段/停车场 ATS 系统、乘客信息系统、时钟系统、无线调度系统、自动化集成系统等) 接口，用以传递进路信息、列车识别号 ( 车次号、车体号等) 、到站/离站信息、隧道阻塞信息、列车运行方向等。典型的 ATS 系统与联锁之间的信息传递如图 2 所示。
通过与其他子系统接口，系统可实现进路自动排列、列车运行调整等信号系统功能，同时可辅助实现车站自动广播、无线调度、发车指示等外部子系统功能。
3 系统综合评述
3. 1 系统优势
系统所有工作站和服务器等硬件设备均为通用标准产品，无需专门生产，有利于备品备件采购。同时，工作站和服务器均采用 Windows 操作系统，软件界面友好，操作员无需花费过多时间便可熟练使用系统软件。
中心操作员工作站之间、车站与区域 ATS 工作站 ( 包括操作员工作站和维护工作站) 之间硬件和软件配置本身并无差别，操作员可以在中心或本地与区域任意一台工作站上使用专用账户登录，对相应控制区域列车实现运行监控。中心各工作站之间或本地与区域各工作站之间可互为备用，增加了系统冗余，提高了系统可用性。
此外，整套系统通过冗余环网连接，既有利于资源共享，也方便对系统设备进行远程维护。这样，既可减小系统维护难度，也能有效地降低维护人员的劳动强度。
3. 2 系统不足
1． 车站层和后备中心未采用冗余设计，单个设备故障可能使得整个系统不能正常使用。
2． 与中心层或后备中心系统相比，车站层系统功能相对较少，且缺少时刻表、列车自动调整、运行图等行车辅助功能，不利于车站行车组织工作的开展。
3． 系统部分功能暂未能根据国内实际情况进行优化和改进，实际应用中给行车指挥人员和运营维护人员带来一定不便。
4． 系统硬件和软件大多都是通用产品，尤其服务器、工作站和操作系统与民用设备几乎没有差别。此外，系统所有设备通过冗余环网与整个信号系统以及其他外部子系统相联，在实现信息高速传递的同时，也给整个信号系统的稳定性和安全防护( 如防病毒等) 带来极大困扰。
4 结束语
EBI Screen 2000 系统功能强大，扩容性强，不仅能实现列车自动监控系统的基本功能，还可根据实际需要，兼容或辅助实现其他子系统的功能。当然，由于其自身的特点，系统也还存在着如上所述的各种缺点，这些都还有待进一步的优化和改进。
参 考 文 献
［1］ 张德明． CBTC 制式下的 ATS 子系统研究［J］． 铁道通信信号，2009，45( 12) ．
［2］ 李红建． 地铁信号系统中的自动信号功能分析［J］．铁道通信信号，2006，42( 2) ．
［3］ 吴汶麒． 城市轨道交通信号与通信系统［M］． 北京:中国铁路出版社，1998．
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