合肥北站CTC3.0系統(tǒng)運用實踐與創(chuàng)新研究

李國偉

（中國鐵路上海局集團有限公司合肥車務(wù)段，安徽合肥230011）

在多股道、多銜接方向、調(diào)車作業(yè)繁忙的車站，傳統(tǒng)的計算機聯(lián)鎖作業(yè)方式逐漸顯現(xiàn)弊端，所有的防止錯誤辦理措施只能通過作業(yè)人員自控、他控來實現(xiàn)，一旦“人防”失效，存在列車運行及作業(yè)人身安全隱患。CTC3.0系統(tǒng)面向接發(fā)列車作業(yè)和調(diào)車作業(yè)，基于防止進路錯誤辦理卡控、作業(yè)流程條件卡控和設(shè)備條件卡控校驗，可以有效克服傳統(tǒng)計算機聯(lián)鎖的弊端。合肥北站根據(jù)作業(yè)量大及多方向的實際，在中國鐵路上海局集團有限公司(以下簡稱“上海局集團公司”)的支持下，成為首批CTC3.0系統(tǒng)試點單位之一，完成了運輸功能的應(yīng)用(實車驗證)，并且根據(jù)實踐進行優(yōu)化改進，為CTC3.0系統(tǒng)的全面實施進行了積極有效的探索和創(chuàng)新。

1 合肥北站現(xiàn)狀

1.1 合肥北站基本現(xiàn)狀

合肥北站隸屬上海局集團公司合肥車務(wù)段管轄，按等級劃分為三等站，按技術(shù)作業(yè)方式劃分為作業(yè)量較大的中間站，按業(yè)務(wù)性質(zhì)劃分為貨運站。車站連接了合肥站、桃花店站、大包郢站、新店線路所及電廠站，為多方向車站。車站內(nèi)配有正線3條、到發(fā)線10條、貨物線11條、調(diào)車線2條、特殊用途線4條，以及與車站接軌的專用線9條。其中，正線及到發(fā)線路為掛有接觸網(wǎng)線路，貨物線為非掛有接觸網(wǎng)線路。車站除辦理接發(fā)列車外，還擔(dān)負合肥北站鐵路物流基地、徽商金屬物流有限公司、合肥電廠等專用鐵路的調(diào)車取送，以及中歐班列、中亞班列和小運轉(zhuǎn)列車編組等業(yè)務(wù)。

合肥北站現(xiàn)有人員65人，站內(nèi)設(shè)置有接發(fā)列車和調(diào)車班組。接發(fā)列車每班設(shè)置車站值班員、信號員、助理值班員各1人，負責(zé)接發(fā)列車相關(guān)工作；調(diào)車班組每班設(shè)置調(diào)車區(qū)長1人，2臺調(diào)車機車每臺設(shè)置調(diào)車長、連接員、制動員各1人，負責(zé)車站調(diào)車相關(guān)工作。合肥北站日均接發(fā)70列旅客列車、49列貨物及小運轉(zhuǎn)列車，日均裝車130輛，卸車320輛，保有量日均500輛。站內(nèi)有固定調(diào)車機車2臺，每臺調(diào)車機車日均調(diào)車鉤數(shù)80余鉤。

合肥北站與合肥站、大包郢站區(qū)間的閉塞辦理方式采取自動閉塞；與桃花店站、新店線路所區(qū)間的閉塞辦理方式采取自動站間閉塞；與電廠廠前站區(qū)間的閉塞辦理方式采取半自動閉塞。計算機聯(lián)鎖設(shè)備采用的是DS6-K5B。

1.2 存在問題

實施CTC3.0系統(tǒng)前，合肥北站所有的接發(fā)列車進路和調(diào)車進路全部由信號員在計算機聯(lián)鎖設(shè)備上操作完成，每排列一條進路均需人工點擊始、終端信號。由于站場規(guī)模大，控制臺上部分按鈕的顯示較小，加上部分行車人員年齡偏大、視力不良，存在誤操作的可能；合肥北站是多銜接方向車站，與各鄰站間的閉塞辦理方式不同，存在錯誤辦理列車進路方向的安全隱患[1]；2016年淮南線電氣化改造開通后，經(jīng)過合肥北站的電力機車逐漸增多，存在電力列車進入無電區(qū)的風(fēng)險；合肥北站每天穿越正線的調(diào)車作業(yè)超過8鉤，與接發(fā)列車作業(yè)相互干擾，存在安全風(fēng)險；近4年來，鄰近鐵路營業(yè)線、地方市政建設(shè)等施工組織的影響及極端惡劣天氣造成的臨時限速增多[2]，無法確保限速信息及時有效傳達等風(fēng)險因素增多。因此，僅依靠作業(yè)人員自控、他控的接發(fā)列車模式[3]，無法滿足高密度、高效率列車接發(fā)及調(diào)車作業(yè)安全要求，在保障運輸安全方面增加了車站的安全管理壓力。

2 CTC3.0系統(tǒng)主要功能及工作原理

CTC3.0系統(tǒng)是在CTC系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，依托車站計劃管理[4]、調(diào)度命令智能化分析，以及基于占線板子系統(tǒng)的作業(yè)流程控制技術(shù)，通過全方位的行車條件、作業(yè)約束條件校驗，檢查作業(yè)意圖的時效性和合理性，避免錯誤指令發(fā)往計算機聯(lián)鎖設(shè)備，實現(xiàn)車站接發(fā)車作業(yè)的安全控制和流程管理，達到消除安全隱患的目的[5]。

2.1 CTC3.0 系統(tǒng)組成及功能

CTC3.0系統(tǒng)由車務(wù)值班員終端、車務(wù)信號員終端、車務(wù)管理終端和電務(wù)維護終端組成。

（1）車務(wù)值班員終端。顯示功能：一是顯示本站站場控制界面，包括股道、道岔、信號機、調(diào)車信號機、站臺等車站技術(shù)設(shè)備；二是顯示列車運行調(diào)整階段的計劃接收、車次信息與修改、行車日志、調(diào)度命令簽收打印等TDCS（列車調(diào)度指揮系統(tǒng)）基本管理功能界面；三是顯示車站計劃管理的所有功能，即車站列車進路序列、調(diào)車作業(yè)計劃添加、編輯與刪除、車站計劃發(fā)送與查詢、車站計劃檢查、歷史數(shù)據(jù)記錄與回放等；四是具備復(fù)示信號員對占線板終端和調(diào)車作業(yè)單終端的操作界面，發(fā)揮互控作用。操作功能：車站值班員通過車站計劃管理終端系統(tǒng)中計劃編制窗編制、修改、下發(fā)列車及調(diào)車作業(yè)計劃，并通過車站計劃顯示區(qū)監(jiān)視列車進路序列及進路排列操作。

（2）車務(wù)信號員終端。顯示功能：一是顯示本站站場控制界面，包括股道、道岔、信號機、調(diào)車信號機、站臺等車站技術(shù)設(shè)備；二是顯示信號占線板終端界面；三是顯示調(diào)車作業(yè)單終端界面。操作功能：一是通過站場控制界面實現(xiàn)對信號設(shè)備的手工選排操縱等功能，并通過列車進路序列監(jiān)視列車進路的排列情況；二是通過占線板終端進行接發(fā)車作業(yè)流程卡控、接發(fā)列車流程管理、防溜標識設(shè)置與卡控、列車進路預(yù)覽觸發(fā)操作等；三是通過調(diào)車作業(yè)單終端實現(xiàn)調(diào)車進路作業(yè)觸發(fā)、調(diào)車計劃修改變更、進路序列生成、進路預(yù)覽觸發(fā)等操作。

（3）車務(wù)管理終端。顯示功能：一是顯示《車站行車工作細則》(以下簡稱《站細》)資料數(shù)據(jù)維護界面；二是顯示車站列車運行圖數(shù)據(jù)和股道運用維護界面。操作功能：一是通過終端對《站細》中超限列車、接觸網(wǎng)供電設(shè)備、辦客列車股道等卡控數(shù)據(jù)資料維護，在站場設(shè)備發(fā)生變化時及時維護；二是對列車運行圖調(diào)整后的列車運行股道運用、多方向列車運行數(shù)據(jù)等卡控數(shù)據(jù)進行維護，如車站股道、車站正線、多方向車站出入口、供電單元限制定義、列車固定徑路數(shù)據(jù)維護等。

（4）電務(wù)維護終端。顯示車站電務(wù)維護操作界面，具體包括設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控、日志記錄和查詢、相關(guān)數(shù)據(jù)輸入維護等功能，實現(xiàn)對車站自律機、車站服務(wù)器、車務(wù)終端等 CTC 設(shè)備進行管理維護。

2.2 CTC3.0 系統(tǒng)工作原理

CTC3.0系統(tǒng)是在既有CTC2.0基礎(chǔ)上，面向列車接發(fā)車作業(yè)和車站調(diào)車作業(yè)，根據(jù)列車階段運行計劃和車站調(diào)車作業(yè)計劃，生成相應(yīng)進路序列，并與《站細》卡控數(shù)據(jù)，列車運行圖數(shù)據(jù)，電力列車、超限、列車在車站是否辦客及辦理客車固定股道等條件比較，符合辦理條件后給出“進路預(yù)覽”，通過人工確認再下發(fā)自律機及聯(lián)鎖設(shè)備執(zhí)行，合肥北站CTC3.0系統(tǒng)工作流程實現(xiàn)如圖1所示。CTC3.0系統(tǒng)同時提供車站管理終端和電務(wù)管理終端，方便了對系統(tǒng)的維護和管理[6]。

2.3 CTC3.0 系統(tǒng)主要特點

（1）車站級計劃管理。在完成階段計劃接收與顯示的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)車站級列車運行計劃管理。在車站計劃顯示區(qū)，對列車在車站運行入口線別、后方站、出口線別、前方站、辦理股道等進行增刪、編輯等操作，完成對計劃一致性檢查、超限列車接發(fā)檢查、旅客列車接發(fā)檢查、接車股道與計劃發(fā)車口貫通性檢查等防止進路錯誤辦理卡控條件校驗；完成對防止臨時限速調(diào)度命令漏轉(zhuǎn)、防止漏撤防溜器具發(fā)出列車、防止未交票據(jù)不具備發(fā)車條件發(fā)出列車等作業(yè)流程卡控條件校驗；完成對防止電力機車進入停/無電區(qū)、防止列車進入封鎖區(qū)域等設(shè)備卡控條件校驗。校驗正確后發(fā)送信號員終端，從計劃管理源頭確保列車運行安全。

（2）接發(fā)列車進路防止錯誤辦理卡控。通過《站細》基礎(chǔ)數(shù)據(jù)卡控、列車運行圖數(shù)據(jù)卡控、系統(tǒng)自動判定列車方向口、股道、電力防錯辦、超限列車及臨時限速等條件，結(jié)合接發(fā)列車作業(yè)環(huán)節(jié)各流程條件，根據(jù)判定結(jié)果，進路選排后彈出進路預(yù)覽，符合系統(tǒng)卡控要求的發(fā)給自律機，再下發(fā)聯(lián)鎖設(shè)備，對不符合要求的在占線板終端彈出相應(yīng)提示，保證接發(fā)列車安全受控。

（3）調(diào)車進路序列的自動生成及進路預(yù)覽。系統(tǒng)根據(jù)輸入的調(diào)車計劃，自動生成調(diào)車進路序列，結(jié)合《站細》接發(fā)列車開放信號時機，辦理調(diào)車進路的觸發(fā)，同時給出調(diào)車進路預(yù)覽功能，防止把錯誤的調(diào)車進路發(fā)送給自律機及聯(lián)鎖設(shè)備，構(gòu)建鐵路調(diào)車人因事故影響因素防控[7]，防止人為失誤導(dǎo)致的調(diào)車安全風(fēng)險，從源頭控制調(diào)車進路風(fēng)險。

3 合肥北站CTC3.0系統(tǒng)的創(chuàng)新實踐

針對合肥北站調(diào)車作業(yè)量大、穿越正線調(diào)車多、與接發(fā)列車互相影響較大的特點，通過對系統(tǒng)功能進行創(chuàng)新，解決了多方向防止錯誤辦理、電力防止錯誤辦理、長調(diào)車進路等問題。

3.1 增設(shè)外勤助理值班員終端

由于合肥北站外勤助理值班員與車站值班員不在一室，只能通過值班員通知立崗出務(wù)接車，而且立崗接車時機受車站值班員通知時機影響較大，遇上道作業(yè)時只能通過電臺與車站值班員聯(lián)系，掌握的列車車輛動態(tài)信息存在不對稱現(xiàn)象，增加了接發(fā)列車安全和勞動安全風(fēng)險隱患。因此，增設(shè)外勤助理值班員終端，實現(xiàn)以下功能。

（1）實時復(fù)視TDCS系統(tǒng)合肥北站單站股道運用及進路實時全景信息，使助理值班員立崗出務(wù)接發(fā)列車及辦理試風(fēng)等上道作業(yè)前可以直觀了解列車接近、車站股道運用等情況。

（2）實現(xiàn)與車站值班員終端通訊功能。車站值班員可以通過終端通知助理值班員，助理值班員接到信息及時簽認，簽認后系統(tǒng)返回回執(zhí)。由此，克服了以往遇車站值班員繁忙等情況時，通知時機滯后，造成助理值班員出務(wù)不及時等不能監(jiān)控接發(fā)列車安全的弊端，從而有效解決外勤助理值班員接發(fā)列車信息盲區(qū)的問題，促進了外勤助理值班員在接發(fā)列車作業(yè)安全卡控中的作用。

3.2 禁用系統(tǒng)中部分“強制執(zhí)行”功能

作業(yè)過程中，經(jīng)常遇到接發(fā)列車進路變更和調(diào)車計劃變更等特殊情況，系統(tǒng)給出的解決方法是彈出“強制執(zhí)行”的提示信息，由作業(yè)人員確認后決定是否強制執(zhí)行。但是，在系統(tǒng)實施過程中，“人防”失效(思想麻痹、反應(yīng)遲鈍或操作失誤)時，“強制執(zhí)行”會造成系統(tǒng)防止錯誤辦理卡控失效的情況，一是電力列車往停/無電區(qū)排進路時，系統(tǒng)通過作業(yè)人員點選“強制執(zhí)行”的方式辦理進路；二是多方向接發(fā)列車變更股道造成相關(guān)進路的路徑不貫通時，系統(tǒng)也可以直接辦理進路。針對這2種情況，明確了系統(tǒng)在此時必須直接卡控到底，不準“強制執(zhí)行”，從源頭杜絕安全風(fēng)險。

3.3 車務(wù)“管控一體”實踐

在傳統(tǒng)的微機聯(lián)鎖作業(yè)方式上，管理和控制是分開的，電力列車接發(fā)防止錯誤辦理、多方向列車接發(fā)防止錯誤辦理、長調(diào)車進路排列等安全卡控條件都是通過管理制度來約束現(xiàn)場作業(yè)人員，無法從技術(shù)上杜絕人為辦理失誤的情況。CTC3.0系統(tǒng)把管理和控制功能融合到一起，從車站作業(yè)人員交接班、接發(fā)列車作業(yè)程序標準化、電力列車接發(fā)防止錯誤辦理卡控、多方向列車接發(fā)防止錯誤辦理卡控、調(diào)車進路觸發(fā)自動化、車站停留車防溜揭示、通知外勤助理值班員，以及作業(yè)完畢通過系統(tǒng)回執(zhí)等納入系統(tǒng)一體化管理，把管理的理念和方法融入到系統(tǒng)運用中，從根本上杜絕了因人工操作不當(dāng)引起的安全風(fēng)險，對保障車站的運輸作業(yè)安全具有重要意義。

3.4 安全管理方式創(chuàng)新

針對系統(tǒng)特點和操作需求，管理方式上進行了調(diào)整跟進，要求《站細》卡控數(shù)據(jù)、運行圖卡控數(shù)據(jù)分別由車務(wù)段技術(shù)科和車站及時維護，相關(guān)管理人員負責(zé)確保數(shù)據(jù)的準確性。同時，車站值班員通過計劃管理對系統(tǒng)比對后的列車及調(diào)車計劃再次核對，下發(fā)給信號員占線板終端，信號員辦理信號前通過“進路預(yù)覽”功能再次確認無誤，最后下發(fā)自律機及聯(lián)鎖設(shè)備執(zhí)行。整個過程體現(xiàn)了安全管理關(guān)口前移，有效杜絕了管理漏洞，增強了安全管理基礎(chǔ)，達到了技防標準，提升了安全質(zhì)量，增加了管理效率，契合了中國鐵路總公司“強基達標、提質(zhì)增效”的工作主題。

4 結(jié)束語

經(jīng)過實踐運用與運輸功能優(yōu)化，在運輸功能(實車)驗證的基礎(chǔ)上，合肥北站CTC3.0系統(tǒng)表現(xiàn)出較高的先進性和實用性。通過對CTC3.0系統(tǒng)的實踐，操作便捷得到驗證，保障了安全，提升了效率[8]，為鐵路局集團公司下一步全面推廣CTC3.0系統(tǒng)積累了豐富的經(jīng)驗。但是，系統(tǒng)仍然存在需要改進和優(yōu)化的方面，一是從TMIS(鐵路運輸管理信息系統(tǒng))中自動讀取調(diào)車作業(yè)計劃，二是將終到本務(wù)機車（特別是電力本務(wù)機車）摘掛、轉(zhuǎn)線等作業(yè)系統(tǒng)自動判定識別，并納入調(diào)車計劃管理，從而更全面卡控風(fēng)險。在后續(xù)運用實踐中，將繼續(xù)探索車務(wù)管控一體化的思路，為系統(tǒng)升級、更新提供技術(shù)支持，為智慧車務(wù)奠定基礎(chǔ)。