戴志浩

【摘  要】本文总结现有ATS处理车辆接口特点，综合分析接口软件的处理需求和调度工作站软件的用户显示需求。提出一种可靠的智能显示自动监控系统车辆状态的方法：在ATS接口软件中添加一个车辆状态转换模块，该模块通过项目数据配置实现转换逻辑，使调度工作站显示模块可根据配置动态显示文本或图形。

【关键词】自动列车;监控系统;车辆

1 车辆接口描述

依据《城市轨道交通CBTC信号子系统-ATS子系统规范》，ATS系统应支持列车信息的显示，实时显示列车的故障告警等信息。在CBTC信号子系统架构中，ATS不与车辆系统直接接口，故一般通过列车控制器中转，从车辆系统接收运行信息和故障告警信息。列车控制器汇总所有车辆信息后以周期性消息报告方式，发送至ATS系统。由于项目差异、车辆厂家差异、车辆设备差异，该车辆接口消息报告的长度、字段数量、字段格式、信息顺序等差异较大。比如一辆列车的车门数量由实际项目使用列车的编组长度决定。

在ATS调度工作站上，要求车辆重要报警信息需以直观的方式向调度员做出提醒，一般信息也需在后台显示以备随时查看。由于项目用户需求不同，针对每辆列车，有文本列表显示和图形化显示两种主要方式。

2 车辆状态转换逻辑算法介绍

综合分析多个项目的车辆接口特征，得知车辆接口总体上符合周期性消息报告方式，细节上消息总长度、字段数量、字段格式、信息顺序等差异较大。则可设计一个车辆接口转换配置文件，配置每一个字段的格式和信息含义，由接口转换模块管理。该转换配置文件所有字段长度即为消息总长度，配置顺序即为信息顺序。再分析项目用户显示需求，可将接口转换模块的输出状态值也设计为配置项。针对不同的状态值，如配置为文本显示，则发送匹配文本至调度工作站上层显示模块;如配置为图形显示，则发送匹配图形特征字至上层显示模块，从而调用其对应的图形显示。

车辆状态转换模块的转换逻辑算法流程图如图1所示。

现假定车辆接口的内容为81 A2 74，则模块的转换逻辑算法的具体步骤为：

（1）状态转换模块收到车辆状态消息流。

（2）转换模块根据配置顺序读入一个状态项。假定所读状态项为“列车工况模式”状态项，假定其配置的匹配关系为：匹配第一个字节的前三位，即匹配掩码为0x7。由于该消息流大于一个字节，则匹配成功。

（3）计算该消息流在“列车工况模式”状态项的实际状态值。消息流第一个字节为0x81，取前三位，则实际状态值为0x1。

（4）在“列车工况模式”状态项的状态值配置列表中找到该实际状态值0x1的对应配置。假定配置为文本显示，显示内容为“上线服务”，则将该显示文本发送至上层显示模块。

（5）该状态项列表未读取结束。假定还存在“列车紧急制动”状态项，假定其配置的匹配关系为：匹配第二个字节的第二位，即匹配掩码为0x2。由于该消息流存在第二个字节，则匹配成功。

（6）计算该消息流在“列车紧急制动”状态项的实际状态值。消息流第二个字节为0x A2，取第二位，则实际状态值为0x10。

（7）在“列车紧急制动”状态项的状态值配置列表中找到该实际状态值0x10的对应配置。假定配置为图形显示，其图形特征字为“Emergency Brake Occur”，将该图形特征字发送至上层显示模块，上层显示模块调用其对应的图形显示。

（8）判断该状态项列表是否讀取结束，如未匹配结束则转第2步执行;如已匹配结束，则该周期转换结束。

3 调度工作站显示实例

以香港南岛线ATS为例，该项目列车控制器周期性将车辆系统信息报告至ATS接口软件。其信息报告主体部分定义见表1（由于内容过多，本文仅截取一小部分作示意说明）。

该项目用户要求所有信息均使用图形显示，按转换逻辑算法，设计车辆接口转换配置，由接口转换模块周期性按配置顺序计算各字段显示状态值，则发送匹配图形特征字至上层显示模块。

4 展望

该车辆状态逻辑转换算法已成功应用于多条新建设的城市轨道交通信号系统中，取得了很好的反馈。该算法可进一步结合更先进的显示技术，比如三维显示、虚拟现实显示等，应用于车辆状态接口的其它系统中。

参考文献：

[1]王红艳，霍苗苗，李熙，等.“地铁运营关键设备监测平台”：信号子系统功能简介[C]// 第四届全国智慧城市与轨道交通学术会议暨轨道交通学组年会论文集.天津：中央民族大学出版社，2017：454-458.

[2]戚磊.基于地铁信号系统中的通信系统[J].科学大众：科学教育，2006，70（5）：67-68.

[3]丁祎.地铁PIS系统的功能分析及其实现[J].住宅与房地产，2015，21（22）：59.

[4]张子杨.浅谈地铁中PIS系统功能的实现[J].科技创新导报，2013，10（15）：98.

[5]张轶.地铁PIS系统建设分析[J].市政技术，2010，28（z2）：390-393.

[6]王先磊，钟义安.关于城市轨道交通PIS与ATS信息交换原理的阐述及其典型故障分析[J].信息通信，2018，31（10）：132-134.

[7]张宁.地铁信号系统与乘客信息系统接口研究[J].铁道通信信号，2008，25（10）：18-19.

[8]罗明杰.地铁信号系统与PIS系统接口分析及发展方向[J].通讯世界，2018，24（2）：333-334.

[9]贺俊，王铁军，郝俊.车载PIS系统向车地一体化运营的发展方向[J].电视技术，2019，43（5）：80-82.

[10]陈雷.轨道交通综合监控系统中PIS子系统的设计与实现[D].西安：西安电子科技大学，2017.