大連快軌三號線CTC系統的功能與應用

林 楠

（大連公交客運集團有限公司，遼寧 大連116011）

調度集中控制系統簡稱CTC系統，作為列車自動控制系統的重要組成部分，主要用于監督和控制列車的運行。由上海卡斯柯信號有限公司研發的CTC系統，于2002年正式在大連快軌三號線開通運營，控制距離49公里左右。CTC系統的投入使用，將大連站至金石灘站沿線的車站進行集中控制，充分發揮計算機遠程集中有效控制的特點，提高列車調度指揮效率，降低了運營成本。

大連快軌3號線CTC系統配置原則：

（1）控制中心子系統是一個基于局域網的、計算機化的分布式系統，通過基于TCP/IP協議的以太網連接主機和各操作員工作站，集中安裝在控制中心內。由兩臺網絡交換機組成中心局域網，OCC主要設備通過以太網口分別掛在兩個網絡交換機上，冗余的雙以太網結構增強了系統的可靠性，并使系統性能達到最大化。

（2）車站及車輛段子系統也是采用局域網結構，通過基于TCP/IP協議的以太網聯接遠程終端單元RTU和車站路由器設備。車站信號計算機聯鎖系統通過RS-422串行通信協議與RTU接口。每個設備集中車站和車輛段設備由網絡集線器組成基于TCP/IP通信協議的分布式以太網結構，在高速率網絡通信的支持下，實現高速率數據通信。車站子系統通過路由器接入到廣域網與控制中心通信。

（3）中心局域網和車站局域網通過光纜通信傳輸通道，組成星型點對點通信的廣域網系統。通過控制中心路由器和車站路由器設備實現點對點的雙向通信。該通信方式的特點是：通信速率高，通信管理程序的通用性較強。

1 CTC系統功能的列車信息表示

調度集中控制系統采集實時的列車運行位置及正線聯鎖區的信號設備狀態信息，并集中顯示在控制中心大表示屏和調度員工作站監視器上，使調度員能夠掌握實時信息，進行運營監督和管理。

2 CTC系統功能的進路控制

當CTC向聯鎖發出進路控制命令后，進路的建立與否，由聯鎖設備進行判斷執行。除了列車順序通過的進路自動解鎖外，系統不會自動取消任何進路，只有調度員可人工取消進路。為防止緊急情況發生，人工設置進路總是優先的。

2.1 自動信號

自動信號開放采用接近觸發方式，當列車駛入自動信號機的接近觸發區段時，系統可以自動觸發進路，自動信號機開放。當列車駛入信號機內方時，信號關閉，通過該進路后，進路自動解鎖。

2.2 自動進路控制

自動進路的入口信號機以綠色箭頭表示該進路已經設置為自動進路。

2.3 終端站自動折返進路

當列車占用接近觸發軌時，進入折返線的進路自動建立，列車待信號開放后進入折返線；當列車到達折返線，列車停穩且聯鎖條件滿足后，駛出折返線進路自動排出，列車根據信號顯示駛出折返線。自動折返進路的取消可以人工辦理。

2.4 中間站自動折返進路

為適應大小交路混合運營的特點，保稅區站實行人工手動排列折返進路。

2.5 人工進路

在特殊情況下，進路的建立只能由調度員手工辦理，由控制中心調度員發出進路控制命令。而站控和緊急站控方式時，車站值班員也可以在車站控制臺進行進路和信號機的人工控制。

2.6 時刻表管理

一個時刻表定義了列車一整天的運行計劃，不同運營時間使用不同的列車時刻表，列車時刻表可以由計算機自動生成運行圖。

列車時刻表按照用途可分為3種：基本時刻表、實施時刻表、實跡時刻表。

2.6.1 基本時刻表

調度員可根據不同的運行要素編制基本時刻表，列車時刻表可由計算機自動生成運行圖。

2.6.2 實施時刻表

這種時刻表作為當日的列車運行時刻表，由調度員在每天的運行開始前，從機器內調出一個基本時刻表。經調度員確認或修改后，即成為當日列車時刻表，各列車按此表進行運行，并在顯示終端上顯示。

2.6.3 實跡時刻表

列車運行完成的實跡時刻表，由機器實時記錄保存，需要時可輸出。

2.6.4 時刻表顯示

在調度員工作站顯示器上，能將當時的實施運行圖、實跡運行圖用不同顏色同時在一個畫面上顯示。

3 CTC系統功能的列車識別號管理

當每列車開始日常運行時，就應采用列車標識號來標識。車次號和目的地號可由調度員手動輸入或由計算機按照計劃自動生成并經調度員確認生效。

3.1 列車識別號的組成

車次號：作為運行圖中車次，該車次號隨運行圖中車次的變化而變化，并在工作站顯示器上顯示，車次號用3位數字表示。

目的地號：列車運行目的地的編號，目的地號用2位數字表示。

3.2 列車識別號的跟蹤與傳遞

CTC系統可以自動完成控制區段內的列車識別號跟蹤。主機內設有列車識別號軟跟蹤，軟跟蹤邏輯是根據現場送來的軌道電路、運行方向、進路、道岔位置條件由列車跟蹤算法實現對列車的實時跟蹤，所跟蹤的列車識別號與中心主機內的計劃相比較，不一致時應產生報警。

3.3 車次顯示

車次隨著列車的走行，從一個車次窗向另一個車次窗移位、顯示。列車到達終端站（折返站）后，車次號根據列車下次旅程的目的地而自動變號。對于入段后將退出服務的列車，股道窗的列車識別經30秒后自動熄滅。對于折返列車，主機內的列車跟蹤系統按照實施運行圖自動找出新列車識別，顯示在該列車現在位置的折返軌或股道窗上。

3.4 列車標識號人工控制

當某列車未分配車次號，或車次號沒有包括在運行圖中，那么該列車的調度需人工干預。

3.5 列車運行調整

在列車的實際運行中，CTC系統將列車占用站臺區段且出清后一區段的時刻定為列車的到站時間。將列車開始占用站臺區段前一區段的時刻定為列車的出發時間。列車發車由每個車站的發車表示器來指示。

3.6 列車發車表示控制

在控制中心，系統可以發送發車命令給車站RTU，并由RTU輸出命令給車站聯鎖設備。發車表示器設置在車站每側站臺運行正方向列車司機室停車位置前方適當位置處。發車表示器在發車前5秒閃白光，用于提示司機準備發車；時刻到時亮白色穩定燈光，用于提示司機可以發車；列車出清站臺軌道電路后滅燈。

3.7 回放功能

回放功能提供了調度員訪問歷史數據的手段，該功能只能在系統維護工作站上進行，調度員可任意選擇回放起始時間和結束時間?；胤艜r，系統備機負責從歷史數據庫中提取數據，在處于回放狀態的維護臺上重現信號設備和列車運行的歷史狀態。調度員可控制回放的速度、開始、結束和暫停等。

3.8 模擬大表示屏的管理

調度集中系統模擬大表示屏顯示車站正線、停車線、車輛段等現場信號設備狀態和列車運行及車次號等信息，系統主機將相關信息通過控制中心的局域網絡實時地傳送到表示屏控制計算機，后者將信息在表示屏上表示出來。

3.9 統計和報告

系統對所有操作都有收集和存儲功能。系統收集來的所有數據應被用于統計報告以評價和分析CTC系統和車輛的性能，它有助于決定是否需要預防性維護。生成的統計報告應顯示運行報告內容。

4 CTC系統功能的操作模式

調度集中系統的操作存在三種操作模式，自動調整模式、人工調度模式和全人工模式?？刂浦行目蛇x擇特定的模式以適應調度員對系統的應用。

4.1 自動調整模式

自動調整模式定義了一種全自動的系統模式，它使列車運營處于計算機系統自動控制模式下。它不需要調度員的人工干預，運行時間的誤差按照時刻表自動得到糾正，所有的功能都由系統來自動實現，如自動調整站停時間、自動進路、自動折返進路等，整個系統運營完全處于自動控制之下。

4.2 人工調度模式

在人工調度模式下，系統提供了所有的自動進路、自動信號和終端模式自動折返功能，列車不能根據列車時刻表自動調整列車運營的誤差。

4.3 全人工模式

在人工操作模式下，進路由調度員人工設置，停站時間也為設置的缺省值，缺省值可人工改變。

4.4 系統降級模式

當CTC系統與外部系統通信中斷，或CTC系統中某些設備故障時，系統處于降級模式。

4.5 模式轉換

調度集中系統允許在控制中心改變系統操作模式。當模式轉換時，系統本身不作任何合理性檢查，所以調度員有責任檢查模式轉換的合理性。

4.6 中心與車站收受權

調度集中系統允許在與車站聯鎖系統辦理相應確認手續后，交接控制權。

5 結束語

大連快軌三號線CTC系統的投入使用，使線路沿線車站能夠集中控制，節省工程投資，減少行車和維護人員，提高運輸效率。該系統以其高可靠性、高安全性和易于維護等特點為現代軌道交通的運營提供了可靠保障。