对城市轨道交通自动化系统再认识——概念、体系结构与技术

ISO国际标准
　　目前，ADS标准草案（ISO/TC184/SC5/SG5）已提交给国际标准化组织，即将被采纳为国际标准。
　　另外，ADS 与OPC（OLE  for Process Control）和CORBA的融合及其标准化工作正在进行之中。
　　（3）ADS有成功的应用实践
　　日本东京圈自律交通运行控制系统（ATOS）是目前世界上最大的自律分布系统，它管理着东京地区的200多个车站和2000多公里线路。实现了行车指挥、设备监控和旅客信息服务综合自动化。实现了列车的高密度运行（90秒），实现了系统的分阶段的建设。具有典型性和代表性。
　　（4）ADS有较成熟的开发平台和工具
　　目前，自律分布系统的主要开发工具有：NXDlink, NXDFS, NXConstructor32, NXMaRT-View, NXMaRT-Watch等。均支持目前主流的操作系统平台如UNIX, Windows NT, 还支持PLC和设备网（DeviceNet）。
　　因此，采用自律分布系统在技术上是完全可行的，其产品是可靠的。

　　3．采用ADS技术的城市轨道交通自动化系统主要特点
　　3．1

在线可扩展性
　　（1）在系统中假如有新节点（车站）加入控制工程网版权所有，在数据域中的所有节点都将接收这一信息，同时可在控制中心看见这个新站加入系统中。
　　（2）假如在线的车站突然因为网络故障退出了网络系统，其他所有节点都会知道这一状况，当网络故障被排除以后，节点重新加入系统，并且自动向控制中心发送自己最新的信息。并且尽力来恢复故障前的状态www.cechina.cn，可见系统有很好的伸缩性。
　　3．2 在线可维护性
　　运行图文件可以在控制中心在线修改控制工程网版权所有，修改后可以下传到各个车站控制子系统。在节点在线的情况下可以自由地对软件系统内容进行修改和维护。
　　3．3 在线容错性
　　（1）假如控制中心主机发生了故障，在控制中心的其它备用主机就会自动取得控制中心的控制权控制工程网版权所有，同时系统中的其它节点也会重新确认新的控制中心节点，向它传输最新的信息。当发生故障的原控制中心主机重新加入系统以后，系统会自动的接纳它，同时它也会确认为新的控制中心。
　　（2）处于远程控制模式下的车站节点，在发生本地网络故障时，该节点会将自己升级为控制中心并且由远程控制模式切换为本地控制模式。
　　（3）在发生灾害时普通节点可以通过请求应答的方式来向控制中心请求成为控制中心，这样控制中心就可以自由的漂移。可见系统有较为理想的在线容错性。
　　3．4 能较好地贯彻信息集中控制分散的技术路线
　　信息集中要保证信息的实时性。这里有二层含义：调度中心实时地得到列车在线信息；各个车站平等地得 到调度中心发布的运行图信息。ADS系统采用的发布/定购通信模型能很好地保证信息的实时性。控制命令在网络上传输的话，通信线路故障或主机故障将导致系统失效。采用ADS技术实现控制分散可有效避免系统失效的风险。
　　在ADS体系中，由于各个系统节点是对等的，任何一个节点都具有潜在的相同的能力，区别只是应用层的功能不同而已，而且这种区别是由管理者的方便造成的，而不是设计阶段决定的。这意味着系统中的任何一个节点随时可以成为控制中心。这种灵活性对保证系统的可用性是非常有效的，特别是在灾害发生时。此外，车站节点的本地/远程运行模式能方便地实现调度中心临时管制。
　　五、结论
　　本文从七个方面对城市轨道交通系统的特点进行了分析，进而提出了轨道交通系统的五大技术需求，分别是1）系统的在线扩展性；2）系统的在线维护和测试性；3） 系统的在线容错性；4）信息集中、控制分散的技术路线；5）调度中心-车站-现场作业人员协同的业务分担模式。
　　在此基础上控制工程网版权所有，提出了城市轨道交通自动化系统新的设计开发理念和方法。为满足城市轨道交通系统的技术需求，需要建立设计开发理念和方法。为实现城市轨道交通系统运输组织的多样化和高密度化，采用信息集中、控制分散的技术路线是一种理想选择；调度中心-车站-现场作业人员协同的业务分担模式对实现城市轨道交通系统的高效协同运行有重要意义；自律分布体系结构是适合于大规模城市轨道交通自动化系统的理想选择；采用自底向上，由子系统逐步构成整个系统的系统设计方法学可以支持城市轨道交通自动化系统分阶段建设实施。
　　最后对自律分布系统技术进行了综述，并从技术成熟性和技术特点的角度对其进行了分析和讨论。采用自律分布系统技术在技术上完全可行的，同时自律分布系统能很好地满足城市轨道交通自动化系统的技术需求并支持本文提出的设计开发理念和方法。

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