基于鐵路調(diào)度集中系統(tǒng)及發(fā)展策略的探討

丁杰

（上海鐵路局通信段，上海 200071）

1 鐵路調(diào)度集中系統(tǒng)的特點(diǎn)

調(diào)度集中系統(tǒng) (Centralized Traffic Control System，CTC)是綜合了通信、信號(hào)、運(yùn)輸組織、現(xiàn)代控制、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)等多學(xué)科技術(shù)，實(shí)現(xiàn)調(diào)度中心(調(diào)度員)對(duì)某一區(qū)段內(nèi)的信號(hào)設(shè)備進(jìn)行集中控制，對(duì)列車運(yùn)行直接指揮和管理的技術(shù)裝備。分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)是采用智能化分散自律設(shè)計(jì)原則，以列車運(yùn)行調(diào)整計(jì)劃控制為中心，兼顧列車與調(diào)車作業(yè)的高度自動(dòng)化的調(diào)度指揮系統(tǒng)。它具有高安全、高可靠、智能化的特點(diǎn)。與傳統(tǒng)的調(diào)度方法不同，它采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)通訊技術(shù)，通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)完成調(diào)度計(jì)劃和調(diào)度命令的下達(dá)，由車站自律機(jī)按照調(diào)度計(jì)劃進(jìn)行自律執(zhí)行，并由相應(yīng)的外圍設(shè)備采集鐵路沿線的各種實(shí)時(shí)信息再傳送到調(diào)度集中的中央服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)列車跟蹤、監(jiān)督報(bào)警，運(yùn)行圖自動(dòng)繪制等功能，系統(tǒng)具有一定的智能性，能夠自動(dòng)生成調(diào)度計(jì)劃并依據(jù)計(jì)劃自動(dòng)選擇適當(dāng)?shù)倪M(jìn)路，控制相應(yīng)的聯(lián)鎖設(shè)備動(dòng)作。

調(diào)度集中是現(xiàn)代鐵路的新型運(yùn)輸組織形式，是對(duì)傳統(tǒng)作業(yè)方式的一種改進(jìn)，雖然它不能完全替代人的工作，但在很大程度上降低了調(diào)度人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，為車務(wù)系統(tǒng)創(chuàng)造了良好的工作平臺(tái)，同時(shí)為全路信息資源共享及進(jìn)行更大范圍的調(diào)度集中提供了可能。

2 調(diào)度集中系統(tǒng)（CTC）設(shè)備構(gòu)成

2.1 設(shè)備組成

調(diào)度集中由調(diào)度中心子系統(tǒng)、車站子系統(tǒng)和調(diào)度中心與車站及車站之間的網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)三部分組成。調(diào)度中心子系統(tǒng)與車站子系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)相連，使用TCP/IP協(xié)議通信。

2.1.1 調(diào)度中心子系統(tǒng)

由調(diào)度中心機(jī)房設(shè)備和各調(diào)度臺(tái)應(yīng)用終端組成。調(diào)度中心機(jī)房設(shè)備主要由數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、CTC服務(wù)器、通信前置服務(wù)器、日志服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備、電源設(shè)備、網(wǎng)管工作站、系統(tǒng)維護(hù)工作站組成。調(diào)度臺(tái)應(yīng)用終端主要由行調(diào)工作站、計(jì)劃工作站、助理調(diào)度員工作站、綜合維修工作站、值班主任工作站組成，根據(jù)需要也可以為其他調(diào)度臺(tái)設(shè)置相應(yīng)顯示終端。

（1）行調(diào)工作站

實(shí)現(xiàn)控制管轄區(qū)段范圍內(nèi)列車位置、指揮列車運(yùn)行的功能（人工編制和調(diào)整列車運(yùn)行計(jì)劃、階段計(jì)劃下達(dá)、調(diào)度命令的下達(dá)、與相鄰區(qū)段調(diào)度員工作站交換信息）。

（2）計(jì)劃員工作站

主要實(shí)現(xiàn)列車日班計(jì)劃的編制和下達(dá)功能。

（3）助理調(diào)度員工作站

主要實(shí)現(xiàn)無(wú)人車站的調(diào)車作業(yè)計(jì)劃的編制、調(diào)整和指揮功能，實(shí)現(xiàn)調(diào)度中心人工進(jìn)路操作控制、閉塞辦理、非常處理等功能。

（4）綜合維修工作站

主要用于設(shè)備日常維護(hù)、天窗、施工以及故障處理方面的登銷記手續(xù)辦理，并具有設(shè)置臨時(shí)限速，區(qū)間、股道封鎖等功能。

（5）值班主任工作站

主要實(shí)現(xiàn)行車信息顯示、簽發(fā)調(diào)度命令、查詢到列車運(yùn)行階段計(jì)劃和實(shí)際列車運(yùn)行圖的功能。

2.1.2 車站子系統(tǒng)

車站子系統(tǒng)主要設(shè)備包括車站自律機(jī)、車務(wù)終端、綜合維修終端、電務(wù)維護(hù)終端、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、電源設(shè)備、防雷設(shè)備、連鎖系統(tǒng)接口設(shè)備和無(wú)線系統(tǒng)接口設(shè)備等。

（1）車站自律機(jī)

車站自律機(jī)是新一代分散自律型調(diào)度集中系統(tǒng)的車站核心設(shè)備，由其完成進(jìn)路選排、沖突檢測(cè)、控制輸出等核心功能，其主要功能包括：

接受、存儲(chǔ)調(diào)度中心的列車運(yùn)行階段計(jì)劃和調(diào)車作業(yè)計(jì)劃和調(diào)車作業(yè)計(jì)劃、直接操作指令和車站值班員直接操作指令，并可以自動(dòng)按計(jì)劃進(jìn)行進(jìn)路排列，經(jīng)檢測(cè)無(wú)沖突后適時(shí)發(fā)送給車站連鎖系統(tǒng)執(zhí)行。

實(shí)時(shí)接收、分析車站信號(hào)設(shè)備狀態(tài)表示信息，進(jìn)行列車車次號(hào)跟蹤，收集列車運(yùn)行實(shí)際數(shù)據(jù)，并上傳至調(diào)度中心；掌握車站連鎖系統(tǒng)對(duì)進(jìn)路命令執(zhí)行的情況，并根據(jù)反饋信息對(duì)有關(guān)進(jìn)路進(jìn)行必要的調(diào)整；接收相鄰各兩站的實(shí)際運(yùn)行圖和設(shè)備狀態(tài)信息。

（2）車務(wù)終端

車務(wù)終端完成列車、調(diào)車及其他特殊進(jìn)路的辦理；顯示行車信息、無(wú)線車次號(hào)校核信息、調(diào)度命令；以圖表形式顯示本站及相鄰各兩站的實(shí)際運(yùn)行圖、列車運(yùn)行階段計(jì)劃等內(nèi)容，同時(shí)具備相鄰各兩站站間透明功能；自動(dòng)生成本站行車日志，完成調(diào)度命令簽收。

2.1.3 網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)

網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)是由網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備和傳輸通道構(gòu)成雙環(huán)自愈網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)采用迂回、環(huán)狀等方式，提高可靠性。

2.2 CTC對(duì)信號(hào)、通信設(shè)備的要求

2.2.1 對(duì)信號(hào)設(shè)備要求

車站具備集中連鎖、區(qū)間具備自動(dòng)閉塞或自動(dòng)站間閉塞。調(diào)度集中對(duì)車站實(shí)行分散自律控制時(shí)連鎖關(guān)系仍由車站連鎖設(shè)備保證。實(shí)現(xiàn)各種功能時(shí)，應(yīng)保證有連鎖的完整性。

2.2.2 對(duì)通信系統(tǒng)的要求

通信系統(tǒng)是分散自律調(diào)度集中正常運(yùn)用的重要基礎(chǔ)，應(yīng)滿足自律調(diào)度集中對(duì)語(yǔ)音、數(shù)據(jù)通信方面的功能要求：

（1）調(diào)度員、司機(jī)、車站值班員之間必須具有良好可靠的語(yǔ)音通信。

（2）調(diào)度命令（含許可證等）、接車進(jìn)路預(yù)告信息、調(diào)車作業(yè)通知單應(yīng)可靠傳送到機(jī)車。

（3）車載設(shè)備具備車次號(hào)校核、列車停穩(wěn)、調(diào)車申請(qǐng)等無(wú)線數(shù)據(jù)通信信息發(fā)送功能。

（4）調(diào)度集中區(qū)段的專業(yè)調(diào)車機(jī)車應(yīng)配套無(wú)線調(diào)車機(jī)車信號(hào)和監(jiān)控裝置。

3 新一代調(diào)度集中系統(tǒng)的發(fā)展策略

3.1 制定相應(yīng)的作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和方法

調(diào)度集中是建立在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上的現(xiàn)代化運(yùn)輸調(diào)度管理方式，與傳統(tǒng)的調(diào)度管理模式不同，在調(diào)度計(jì)劃的下達(dá)和執(zhí)行、調(diào)車與列車作業(yè)隔離、分散自律模式和非常站控模式等方面都有嚴(yán)格的區(qū)分和作業(yè)要求。現(xiàn)有的調(diào)度作業(yè)方式、作業(yè)步驟和作業(yè)要求，在很大程度上存在與調(diào)度集中的不相適應(yīng)。通過新建調(diào)度集中線路，逐步摸索與調(diào)度集中系統(tǒng)相適應(yīng)的作業(yè)方法和要求，并形成調(diào)度集中作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)下一階段調(diào)度集中系統(tǒng)的順利推廣與應(yīng)用極為重要，同時(shí)新的作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)研制和生產(chǎn)單位改進(jìn)系統(tǒng)，提高系統(tǒng)的可用性也具有積極的指導(dǎo)作用。

3.2 加快基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)

調(diào)度集中系統(tǒng)的正常運(yùn)行需要眾多信息化、數(shù)字化設(shè)備的可靠支持。就我國(guó)目前鐵路建設(shè)的發(fā)展水平，仍然有許多設(shè)施不能滿足調(diào)度集中系統(tǒng)的推廣和應(yīng)用。加快計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖、DMIS的建設(shè)，為調(diào)度集中系統(tǒng)的運(yùn)用創(chuàng)造基本條件是目前的一項(xiàng)重要工作。我國(guó)的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)經(jīng)過近20年的發(fā)展，已基本成熟，特別是2001年鐵道部對(duì)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖市場(chǎng)整頓以后，我國(guó)的微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)進(jìn)入了一個(gè)穩(wěn)步發(fā)展的時(shí)期，多種型號(hào)的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)在鐵路現(xiàn)場(chǎng)得到了廣泛應(yīng)用。鐵道部已經(jīng)確定將計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)作為我國(guó)今后新建和改建車站的首選方案，這將進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的發(fā)展。近年來(lái)，鐵道部和各鐵路局也都加快了對(duì)DMIS建設(shè)的步伐，DMIS一期工程已經(jīng)完成，二期工程的目標(biāo)也已確定，這些都有力地促進(jìn)了鐵路運(yùn)輸管理現(xiàn)代化和鐵路運(yùn)輸指揮現(xiàn)代化的建設(shè)，同時(shí)也為調(diào)度集中系統(tǒng)的建設(shè)奠定了基礎(chǔ)。

結(jié)束語(yǔ)

調(diào)度集中是鐵路現(xiàn)代化建設(shè)的必然要求，是實(shí)現(xiàn)鐵路運(yùn)輸組織科學(xué)化、信息化、智能化的基本措施。研制新一代調(diào)度集中系統(tǒng)，加快鐵路調(diào)度集中的建設(shè)步伐，是我國(guó)鐵路實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展的重要內(nèi)容。新一代調(diào)度集中系統(tǒng)的發(fā)展，必將提高我國(guó)鐵路現(xiàn)代化裝備水平，在促進(jìn)鐵路運(yùn)輸組織方式改革、提高客貨運(yùn)輸服務(wù)質(zhì)量、緩解運(yùn)能和運(yùn)力之間的矛盾、增加鐵路運(yùn)輸企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益中發(fā)揮重要作用。

[1]邵華平，賈利民,覃征.基于計(jì)算機(jī)技術(shù)的一體化列車運(yùn)行智能控制系統(tǒng) [J].中國(guó)鐵道科學(xué),2004,25(1):56-61.

[2]張育升.列車運(yùn)行調(diào)整自動(dòng)化的幾個(gè)問題[J].北方交通大學(xué)學(xué)報(bào),2007，（15）.