摘要：从城市轨道交通车辆调度系统结构、功能及人机界面的设计入手，详细介绍了车辆调度系统的硬件、软件以及网络，并对车辆调度系统的功能及人机界面设计进行了重点介绍。
关键词：车辆调度系统,城市轨道交通,应用分析
1 引言
随着科学技术的不断发展，城市铁路全自动运行系统已经基本完善，并且其能够充分保障我国城市轨道交通运行效率的提升。全自动运行系统是我国未来城市交通行业发展的主要趋势，对于全自动运行系统的配套系统，我国城市轨道交通领域对于车辆调度系统的应用和研究还处于起步的阶段[1]。
2 系统结构
2.1 系统硬件
城市轨道交通控制中心的硬件设备采用主备冗余的方式进行部署，前端处理器、ATS网关、车辆网关、交换机、实时服务器、历史服务器、调度工作站以及磁盘列阵共同组成了硬件系统。其中，前端处理器主要负责与车载CCTV、PIS、PA通信，对车辆的通信系统进行监控。ATS网关主要负责与车辆的DSU、CI、ZC、VOBC进行通信，是车辆获取信号的系统，能够对车辆运行的情况进行实时监控，同时，将获取的信息及时地传递给实时服务器，实时服务器在接收到信号的时候对数据信息进行处理。车辆网关主要负责与车辆控制系统进行通信，及时获取车辆的信息，将这些信息传递给实时服务器。交换机是车辆用于数据传输的硬件设备。实施服务器负责完成实时数据处理，将数据发送给调度工作站显示并接受调度工作站下发的指令。历史服务器负责读取以及保存历史数据。系统硬件中调度工作站则负责完成人机的交互，从实时服务器以及历史服务器中获取数据，对车辆的运行状态以及历史状态的查询进行监控。磁盘列阵负责对历史数据进行储存。
2.2 系统软件
车辆调度系统软件分为人机显示层、数据处理层以及数据接口层。人机显示层在调度工作站上显示，保障车辆运行的监控操作得以保障；数据处理层主要针对实时数据以及事件进行管理，历史服务器以及实时服务器共同构成了数据处理层，通过对数据的处理能够充分保障车辆调度系统的正常运行；数据接口层由ATS网关、车辆网关以及前置处理器构成，主要用于采集数据和转换协议，保障各个专业之间的信息隔离能够同时完成[2]。
2.3 系统网络
现场层、局域层以及骨干层共同组成了系统网络。其中，现场层主要由车辆内部的MVB传输网络构成；历史服务器和实时服务器与调度工作站之间的通信构成了局域层的数据通信；骨干层主要针对车辆数据的传输，现阶段，我国城市轨道交通车辆调度系统中骨干层采用的网络大多为千兆光纤网络，传输速度较快。
3 功能及人机界面设计
3.1 站场信息
站场信息主要是指通过车辆调度系统的人机界面对站场信息进行实时监控，为调度员实时了解站场情况提供了极大的便利。其主要监控信号机、站台设备以及供电信息等，是功能及人际界面设计的重要内容之一。
3.2 车辆运行信息
在人工驾驶运行模式之下，车辆的运行信息通常都是司机的日常工作内容。伴随着科学技术的不断发展，可以在控制中心进行全自动运行情况的监视，这就要求调度人员对车辆的运行信息有更加清晰的掌控，能够及时地处理各种故障，为车辆运行的安全性以及可靠性提供充分的保障。运行状态、远程旁路、车辆状态、通信状态以及火灾、空调、走行部状态是其主要的监控内容。
对运行状态进行细分主要包括牵引、制动、司机室、制动缸压力、牵引逆变器、列成前进方向、乘客紧急呼叫、空压机、停放制动、盖板、辅助逆变器、紧急手柄、充电机、车门、常用制动、受流器以及火警信息等。
远程旁路主要包括牵引制度旁路、ATP切除、安全回路旁路、紧急制动、脱轨及障碍物检测旁路以及门使能旁路等。
车辆状态主要包括辅助设备状态、牵引状态、旁路状态以及制动状态。
通信状态主要包括车辆在运行过程中TCMS要实时监控车辆与其他系统的状态信息，为车辆的安全、高效以及实时运行做出保障。
火灾、空调、走行部状态则是指在车辆运行的过程中可能会产生一些误报故障，如火灾报警，会对车辆的正常运行造成严重的影响，因此，为了更加有效地处理这种火灾报警信息，需要在车辆调度工作站中设置火灾复位以及火灾确认的功能。当车辆运行过程中出现火灾报警信息之后，相应的摄像机会自动启动，继而通过人力或者是摄像头来校验车辆是否真的出现了火灾。信息有误的情况下可以进行远程火灾复位，复位后的车辆就能够恢复正常的运行；若火灾报警信息是真的，那么就会向车辆发送火灾确认指令，车辆自动进入火灾模式运行[3]。
3.3 车载信号人机界面
在人工驾驶模式下，通常都是由司机在司机室对MINI画面进行监控来实现车载信号人机界面的监控。但现阶段，在车辆使用全自动运行系统的基础上，由车辆调度工作站来完成该部分功能，用更加现代化的远程监控方式对车辆的运行状态进行管理。有关工作人员能够更加主动地选择车组的型号来完成对不同车辆的管理。其中，监视的主要内容有驾驶模式、罚站信息、报警文本、疏散、火灾、车辆速度、下一站信息、当前运行等级等。
3.4 车辆远程控制
一般情况下，车辆远程控制能够更加有效地组织车辆正常运行，保障自动化调度管理得以真正实现。若车辆遇见异常情况，全自动系统能够对各种紧急情况进行及时、高效的处理，以提高事故处理效率，为城市轨道交通车辆的安全、高效、快速运行做出保障。
3.5 车辆唤醒
为了充分保障车辆运行的安全性以及高效性，杜绝车辆带有问题工作，城市轨道交通全自动运行系统的车辆在开展工作之前都会对车辆的静态状态以及动态状态进行测试，测试合格之后才可以开展正常的工作。在车辆调度系统的操作界面中能够对车辆的唤醒情况进行实时的了解，若出现唤醒失败的情况会及时地进行报警，将车辆的故障状态发送给相关工作人员，相关工作人员再针对车辆的具体情况进行及时维修[4]。
结语
总而言之，车辆调度系统的应用能够真正实现我国城市轨道交通的全自动运行，并且为全自动运行提供充分的保障，调度人员能够借助车辆调度系统实现对车辆的远程控制，促使城市轨道交通调度控制智能化水平得以提升。随着科学技术的不断发展，全自动运行系统的应用已经成为一种发展趋势，车辆调度系统作为全自动运行系统中的重要部分，需要大力推动车辆调度系统在城市轨道交通中的应用，为车辆运行的安全性以及稳定性做出充分保障，打下坚实基础，为我国城市轨道交通行业的发展提供便利。
参考文献
[1]黄曼全.电话交换系统“公专合一”与“公专分离”模式的技术经济效益分析[J].城市轨道交通研究,2018,11(9):19-24.
[2]王宇阳.物联网技术下城市轨道交通车辆的调度和管理分析[J].内燃机与配件,2017(24):114-115.
[3]汪侃.对城市轨道交通无人驾驶模式下综合监控系统建设的几点思考[J].城市轨道交通研究,2018,21(S2):17-21.
[4]李建国.城市轨道交通系统概论:第2版[M].北京:机械工业出版社,2019.
