基于CTC重載鐵路行車調(diào)度指揮系統(tǒng)的研究

蔣寅

摘要：當(dāng)前我國的鐵路運輸調(diào)度運輸模式已無法滿足當(dāng)前國民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的需 求，因此我國應(yīng)用CTC重載鐵路行車調(diào)度系統(tǒng)解決這一問題，從而推動我國重載鐵路運輸新模式的形成。本文主要對基于CTC的重載鐵路指揮系統(tǒng)進(jìn)行研究分析，旨在順應(yīng)時代發(fā)展，推動我國鐵路指揮系統(tǒng)的進(jìn)步，為我國未來發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：鐵路行車調(diào)度;指揮系統(tǒng);研究分析

1 鐵路調(diào)度中控制CTC

1.1 CTC的構(gòu)成

將運輸組織、通信、計算機、信號、網(wǎng)絡(luò)等多種高科技技術(shù)相結(jié)合而成的綜合性技術(shù)就是鐵路調(diào)度集中控制CTC，完成調(diào)度中心對某一區(qū)段內(nèi)的信號設(shè)備的集中控制是它的主要目的，它也是能夠?qū)α熊囘\行進(jìn)行直接控制、指揮、管理的技術(shù)裝備。相比傳統(tǒng)調(diào)度方法，鐵路調(diào)度集中控制CTC有著比較高端的計算機通訊技術(shù)，對于調(diào)度中心調(diào)度命令和計劃的下達(dá)和傳播，可以采用計算機網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行控制，另外對于鐵路沿線實時信息的采集，也可以采用外圍設(shè)備來完成，并且將這些實時信息傳達(dá)到中央服務(wù)器中，從而能夠在中央服務(wù)器中自動繪制運行圖，保證對列車運行的監(jiān)督報警和跟蹤。由于CTC自身的高智能特性，它能夠自動生成科學(xué)合理的調(diào)度計劃，同時根據(jù)此調(diào)度計劃來選擇相應(yīng)的進(jìn)路，再控制聯(lián)鎖設(shè)備的動作。車站子系統(tǒng)、調(diào)度中心子系統(tǒng)、傳輸網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)這三個部分就是CTC系統(tǒng)中最主要的組成結(jié)構(gòu)，調(diào)度中心子系統(tǒng)中有非常多的設(shè)備和工作站，例如電源設(shè)備、通信前置服務(wù)器、調(diào)度員工作站、控制工作站等;車站子系統(tǒng)的主要設(shè)備有車務(wù)終端、電務(wù)維護(hù)終端、聯(lián)鎖系統(tǒng)接口設(shè)備等;而傳輸網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)則有網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備、傳輸通道、雙環(huán)自愈網(wǎng)絡(luò)等。

1.2 CTC控制模式

分散自律控制模式和非常站控模式就是調(diào)度集中當(dāng)中最主要的兩個模式。分散自律控制模式就是根據(jù)列車運行的調(diào)整計劃對列車運行的進(jìn)路進(jìn)行自動控制，而調(diào)度中心在分散自律 條件下有著可以對列車、調(diào)車進(jìn)路進(jìn)行人工辦理的功能，車站也有能夠人工辦理調(diào)車進(jìn)路的功能。非常站控模式一般在調(diào)度集中設(shè)備故障、設(shè)備天窗維修、發(fā)生行車事故或施工需要時使用，它能夠在上述情況下將系統(tǒng)控制轉(zhuǎn)換為車站傳統(tǒng)人工控制的控制模式。但原車站聯(lián)鎖控制臺在分散自律控制模式當(dāng)中是無法發(fā)揮作用的;而CTC系統(tǒng)車務(wù)終端則在非常站控模式當(dāng)中無法發(fā)揮作用[1]。

2 系統(tǒng)的重要功能

CTC重載鐵路行車調(diào)度系統(tǒng)通過合理分層、服務(wù)模塊劃分，將鐵路行車信息實時交換，提高信息交換的高效性，確保鐵路行車調(diào)度指揮系統(tǒng)的高效合理運行。對CTC重載行車調(diào)度指揮系統(tǒng)進(jìn)行研發(fā)、應(yīng)用和維護(hù)，通過對功能進(jìn)行劃分，可劃分為六個主要功能，主要為系統(tǒng)功能、列車運行圖顯示功能、列車運行圖處理功能、列車運行調(diào)整功能、網(wǎng)絡(luò)通信功能、打印與窗口管理功能。

2.1各主要功能的詳細(xì)內(nèi)容如下：

系統(tǒng)功能：在進(jìn)行重載鐵路行車調(diào)度過程中對系統(tǒng)所接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，對所接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行初始化的保留，進(jìn)行系統(tǒng)性的分析。

列車運行圖顯示功能：列車運行調(diào)度員通過對列車運行圖的顯示情況進(jìn)行分析，并作出快速的調(diào)度。

列車運行圖處理功能：列車運行調(diào)度員對列車運行圖所呈現(xiàn)的運行狀況進(jìn)行分析處理和調(diào)整。

列車運行調(diào)整功能：在這個系統(tǒng)中，能夠?qū)崟r的得到列車的各項基礎(chǔ)參數(shù)，通過對列車運行參數(shù)進(jìn)行調(diào)整實現(xiàn)整個列車運行線路的調(diào)整。

網(wǎng)絡(luò)通信功能：系統(tǒng)控制中心的各個列車之間實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信，各個調(diào)度基站之間建立網(wǎng)絡(luò)通信，實現(xiàn)調(diào)度命令的傳達(dá)和接受以及執(zhí)行指令以后的回執(zhí)。

2.2 打印與窗口管理功能：能夠打印出任意時段的鐵路運行圖，對系統(tǒng)窗口進(jìn)行管理。

CTC重載鐵路行車調(diào)度系統(tǒng)的各項重要功能，大大節(jié)約了人工處理的時間，節(jié)約人力物力，提高鐵路列車調(diào)度員的工作效率，為鐵路列車調(diào)度員提供了最為有效合理的參考方案和參考數(shù)據(jù)。鐵路重載列車一般可分為重載單元列車和重載組合列車兩種。對重載列車的車次規(guī)定須嚴(yán)格按照列車運行圖執(zhí)行，將列車進(jìn)行臨時組合或是進(jìn)行分解運行時，需要列車調(diào)度員發(fā)送調(diào)度指令，必須確保通信正常，準(zhǔn)確的傳達(dá)調(diào)度指令。

3 系統(tǒng)的特點

通過對CTC重載鐵路行車調(diào)度系統(tǒng)的分析，結(jié)合實時的情況，提出適合現(xiàn)場快速處理的措施，為鐵路列車調(diào)度員提供便利，CTC系統(tǒng)的特點如下：

3.1系統(tǒng)的功能全面

CTC重載鐵路行車調(diào)度系統(tǒng)通過應(yīng)用計算機技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行實時的快速分析，將數(shù)據(jù)進(jìn)行快速的整理，系統(tǒng)給出最為合理科學(xué)的方案，將集成網(wǎng)絡(luò)機構(gòu)管理、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理、列車運行狀態(tài)的記錄與記錄等融為一體，使鐵路行車調(diào)度員能夠通過該系統(tǒng)獲得所需的信息，高效的完成調(diào)度工作。

3.2操作便捷

該系統(tǒng)能夠為用戶形成美觀的界面，在顯示屏上將列車運行圖進(jìn)行縮放，使鐵路列車調(diào)度員能夠?qū)⑺璧恼{(diào)整調(diào)度的線路進(jìn)行重新規(guī)劃，在界面設(shè)計上，考慮我國鐵路調(diào)度員的操作需求和操作習(xí)慣，設(shè)計出合理的功能按鍵和功能菜單。

3.3 高度智能化

該系統(tǒng)采用高度智能的調(diào)度指揮系統(tǒng)，通過系統(tǒng)控制中心與各個子系統(tǒng)之間相互配合，進(jìn)一步將列車運行的實時數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，供系統(tǒng)控制中心分析，制定出最為合理有效地解決方案，使鐵路列車調(diào)度員的強度降低，實現(xiàn)高度智能化。

3.4 高性能

該系統(tǒng)在使用過程中，會對數(shù)據(jù)進(jìn)行高速的分析，需要大量的算法，采用全面優(yōu)化的策略，使系統(tǒng)的運算速度能夠滿足實時性需求，確保對鐵路線路的調(diào)整時間不超過10s。

這一系統(tǒng)將重載列車的分解和組合作業(yè)應(yīng)納入調(diào)度日計劃，列車組合后，車站應(yīng)發(fā)送調(diào)度命令，由總站列車乘務(wù)人員將調(diào)度指令傳達(dá)給控制列車的乘務(wù)員，結(jié)合系統(tǒng)的特點，為列車調(diào)度工作人員提供快速直接的列車信息。

4 ?CTC系統(tǒng)的日常維修

雙機熱備的雙網(wǎng)冗余結(jié)構(gòu)就是CTC系統(tǒng)的主要設(shè)備，同時它也有效的提高了系統(tǒng)的可靠性。日常維護(hù)的主要內(nèi)容就是日巡視，對于那些有著自檢和冗余功能的電子設(shè)備可以使用狀態(tài)修。同時對于相關(guān)的設(shè)備，還需要進(jìn)行月度檢查試驗才能保證系統(tǒng)能夠穩(wěn)定安全的運行。車站設(shè)備日巡視應(yīng)由現(xiàn)場的工區(qū)負(fù)責(zé)，安排有人值班車站進(jìn)行每天的巡視工作，而無人值班車站則安排每月進(jìn)行兩次巡視工作，巡視工作中要對車站設(shè)備的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)察，同時在車站值班員處對車務(wù)終端的使用情況進(jìn)行了解。

對于調(diào)度中心設(shè)備的日巡視，應(yīng)當(dāng)首先對調(diào)度所各工作站設(shè)備和中心機房內(nèi)設(shè)備的工作狀態(tài)進(jìn)行巡視，對中心機房所有設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行檢查，同時向調(diào)度所使用人員了解工作站使用的具體情況。對于電源設(shè)備的巡視，應(yīng)當(dāng)利用電源屏面上的電流表、電壓和UPS電源查詢面板，對穩(wěn)壓屏輸出電源、外電網(wǎng)兩路輸入電源、UPS輸出電源的電壓、電流值分別進(jìn)行檢查，在有必要的時候使用萬用表來進(jìn)行復(fù)核測量，對各個電源屏和UPS面板上所有的指示燈進(jìn)行檢查，對UPS電源的報警信息進(jìn)行及時的了解，分析并且處理比較異常的現(xiàn)象。

總結(jié)

通過對CTC重載鐵路行車調(diào)度指揮系統(tǒng)的分析，得出該系統(tǒng)通過對實時傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行實時分析，在應(yīng)用該系統(tǒng)后將使鐵路運輸調(diào)度模式能夠滿足國民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的需求，對實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展有著重要的作用，將鐵路運輸資源合理高效的應(yīng)用，實現(xiàn)鐵路運輸資源的最大利用率。

（作者單位：中國鐵路北京局集團(tuán)有限公司調(diào)度所）