FZy-CTC列車占用丟失報警功能的開發

宋鵬飛 周宏偉 張 濤

宋鵬飛:中國鐵道科學研究院通信信號研究所 助理研究員100081 北京

周宏偉:中國鐵道科學研究院通信信號研究所 助理研究員100081 北京

張 濤:中國鐵道科學研究院通信信號研究所 助理研究員100081 北京

CTC/TDCS系統能夠為調度員、車站值班員提供車站全景顯示，實時查詢觀測每趟列車的當前位置、運行方向、列車前方后方車站等各種情況。該全景顯示尤其對調度員在調度所廣域范圍調整列車運行計劃、動態交匯列車等有很大的幫助。“7.23”溫州列車事故之后，鐵道部對CTC系統提出了增加“列車占用丟失報警”功能，要求系統在出現類似故障時能夠報警，從而避免類似情況發生。FZy-CTC系統根據此需求，嚴格判斷列車運行狀態，實現了列車占用丟失報警功能，為列車安全運行提供了一項技術保障。

1 列車占用丟失報警總體要求

當列車在區間運行時，所在的閉塞分區列車占用紅光帶消失后，連續15 s前方閉塞分區無占用表示，需判斷為列車占用丟失，此時向區間的兩端車務終端及調度中心調度員報警。

當列車處于站內股道時，如果所在股道紅光帶消失后、連續15 s相鄰軌道區段無占用紅光帶表示，即認為該列車占用丟失，系統立即向本站車務終端及所屬調度臺報警。

2 列車占用丟失情況分析

根據需求及列車運行軌跡，列車運行可以定義為在站內運行和在區間運行。

列車在區間運行時，列車狀態有2種途徑獲得:①CTC系統區間采集狀態;②TCC列控中心發送信息給CTC，但無論信息源是哪種，都存在故障點。列車在站內運行時，聯鎖系統對股道上的列車存在盲點，比如一單機駛往站內不常用的股道時，往往會出現“壓不死”，無法采集到該列車，聯鎖對突然消失的列車均無報警。為此FZy-CTC系統可根據新需求及其他系統的盲點進行歸類，一般有如下幾種情況:

1．普通區間的列車占用丟失。如圖1，列車在C分區時，C分區占用紅光帶消失，D分區連續15 s無占用紅光帶，則產生列車占用丟失報警;即使此時B分區又有占用紅光帶，也產生列車占用丟失報警。

圖1 普通區間

2．區間緊跟蹤時的列車占用丟失。如圖2所示，T72次和T74次緊跟蹤，T72次占用C分區，T74次占用D分區，C分區占用紅光帶消失后15 s，產生T72次列車占用丟失報警。如圖3中，列車緊跟蹤的前車占用多個閉塞分區，后車占用紅光帶消失后連續15 s，甲、乙列車緊跟蹤，甲占用C分區，乙占用D和E分區，C分區占用紅光帶消失后15 s，D分區雖然占用但不是甲車次時，產生甲列車占用丟失報警。

3．普通的站內股道丟失。如圖4，列車原位于ⅠG，ⅠG占用紅光帶消失后，1DG和2DG連續15 s均無占用紅光帶，則產生列車占用丟失報警。列車在站內股道占用后紅光帶消失，相鄰道岔區段連續15 s雖然有占用紅光帶，但道岔未開通該股道，也產生列車占用丟失報警。比如ⅠG列車占用紅光帶丟失后，2DG連續15 s無占用紅光帶，1DG有占用紅光帶，但道岔開向反位，系統仍會產生占用丟失報警。

圖4 站內股道丟失

4.站內—區間銜接的占用丟失。當列車由站內發往區間或由區間接入站內時，存在站內聯鎖與區間的銜接，需要著重對待。在此種情況聯鎖、列控的邏輯檢查均可能會產生盲點，需要FZy-CTC進行邏輯判斷。如圖5，當列車進站時，原列車位于X3JG，通過X-ⅠG接車進路進站。當X3JG出清后，需要檢查進站信號機內方ⅠAG及1DG是否占用，若沒有占用，系統會判定為占用丟失。

當列車出站時，原列車位于ⅠG，通過XI-SN進路出站，當列車運行至ⅠBG無岔時，如在此站場對象紅光帶出清，聯鎖可以正常解鎖，認為列車進入區間。此時FZy-CTC系統會進行額外檢查，ⅠBG出清后若X1LQ在15 s內沒有占用，則認定為占用丟失，會向車站及中心告警。

圖5 站內區間銜接時丟失

3 列車占用丟失功能實現

3.1 抽象運行邏輯

根據需求、列車運行規律、車次跟蹤邏輯，FZy-CTC系統將車站軌道信號設備分成2種:區間車次單元和進路車次單元，如圖6所示。

區間車次單元，對應站間區間，原則上FZy-CTC不關心區間分段AG/BG/CG，整合為一個區間即可。進路車次單元，對照每個車站的聯鎖表(只選擇列車進路)，形成一個站的列車進路表。這2種車次單元均有如下特征:列車肯定是在區間和進路這2種車次單元之上;每個車次單元 (區間或進路)同時最多只會有一列列車;一列列車可能會在多個車次單元上，但是這多個車次單元必定連續。

圖6 車次單元

另外，在車站的每一個方向上增加“入口”概念，設在每個方向的進站信號機處，連接區間與進路。對車站與車站之間，一般存在如圖7所示的連接:站與站之間會有“連接點”，通過“連接點”進行連接，即A站B站之間可以是A站區間連接B站區間或A區間連接B站進站進路等情況。FZy-CTC車次跟蹤系統內建立了此種邏輯連接表。

通過以上的靜態分析，FZy-CTC系統能夠從宏觀上對所有車站的所有信號單元形成一張連接網圖，一般連接關系如圖8所示。

圖8抽象地描述了車站與車站之間、車次單元與車次單元之間的連接關系，對列車運行軌跡進行了邏輯抽象。在連接關系網建立之后，系統需要分析對應的狀態，進行邏輯運算。

區間單元3種狀態:①軌道狀態，占用、空閑;②列車狀態，有車、無車;③方向狀態，區間運行方向，站站之間的運行方向。

圖7 站間連接

進路單元3種狀態:①信號狀態，進路相關的各站場對象所呈現的實際狀態;②進路狀態，空閑 (或半空閑)、鎖閉 (信號機開放，全部為白光帶)、占用 (信號機紅，部分為紅光帶);③列車狀態，有車、無車。

3.2 列車占用丟失檢查

一趟列車位于FZy-CTC系統控制的區段中，無論何時均會關聯1個或多個車次單元。列車運行時，按照對應的軌跡，站場表示信息變化時車次單元狀態同步變化。當某車次的一個單元變為空閑狀態時，需解除該車次單元與該列車的關聯關系。當某列車關聯的車次單元為0時，表明列車處于刪除狀態，如果該列車是駛往半自動閉塞區段、或其他無需檢查條件，系統不會進行占用丟失檢查，否則系統會將此類列車加入“丟失待觀察隊列”。FZy-CTC系統開始根據列車丟失前的最后車次單元，進行15 s輪詢邏輯判斷。

若丟失前的車次單元為“區間單元”，系統會按照區間丟失邏輯進行檢查，根據區間的運行方向，或區間的下一個連接對象的狀態進行輪詢15 s檢查，如果15 s內，該區間的下一個對象仍未占用，系統立即報警且向兩端車站及中心報警。如果下一個區間在15s內占用，系統會進行車次恢復操作，不認為占用丟失。

若丟失前的車次單元為“進路單元”，系統會進行進路丟失檢查邏輯，根據丟失時最后的站內對象進行判斷。如果是接車進路，只有丟失在股道的相鄰區段且15 s內股道未占用，才進行報警。如果丟失在接車進路的其他站場對象上，站內聯鎖系統會進行檢查，但是FZy-CTC系統不檢查，盡可能減少報警對操作人員的干擾。如果是發車進路，只有丟失在進路的最后一個站場對象時才進行15 s邏輯檢查，此時檢查一離去區間是否有車占用，如果區間占用，則不認為丟失，并嘗試恢復車次，如果該區間15 s仍未占用，系統會進行告警。相應的流程圖如圖9所示。

4 結束語

FZy-CTC系統列車占用丟失功能的實現，對運輸指揮有較大的指導意義，能夠在宏觀指揮方面盡可能地向調度員值班員對可能發生的危險進行預警。在實際應用中，FZy-CTC系統能夠在真正占用丟失報警與采集丟失不報警之間找到一個符合安全的折中方案，既沒有很多的誤報警，也不會真正丟失而不報，對運輸指揮作業有較好的幫助。

［1］ 分散自律調度集中系統技術條件(暫行)［R］ ．鐵道部科學技術司，2004－02－12．

［2］ 運基信號［2011］ 371號．對TDCS/CTC進行升級改造的通知［R］ ．鐵道部運輸局，2011(05)．

［3］ 運基信號函［2011］ 535號．TDCS/CTC系統列車占用丟失報警功能技術要求［R］ ．鐵道部運輸局，2011(09)．

［4］ TB/T3027－2002.計算機聯鎖技術條件［S］ ．中國鐵道出版社.2002.