接發列車安全聯控輔助系統設計與工程實踐

趙 毅 上海鐵路局浙江鐵道集團公司

接發列車安全聯控輔助系統設計與工程實踐

趙 毅 上海鐵路局浙江鐵道集團公司

探討了在TDCS、CTCS等新設備大量使用的情況下，接發列車安全聯控輔助系統的應用背景、項目需求，分析并介紹了安全聯控輔助系統的系統結構、信息流程與主要功能設計,并聯系具體的一些項目實施情況，總結了項目實施的一些經驗，并提出了系統今后的完善方向。

接發列車；安全聯控；行車；控制；工程；實踐

1 項目背景

接發列車作業是鐵路車站最基本的運輸作業，而接發列車作業安全一直是鐵路運輸管理部門關注的重點問題，是車站行車安全的突出關鍵。可以說，確保接發列車作業絕對安全是鐵路車站安全管理的重中之重，是鐵路企業實現運輸安全持續穩定的基本保證。

近年來，隨著我國鐵路技術的飛速發展，DMIS、TDCS、CTCS等一大批技術先進的設備相繼投入使用，為鐵路運輸作業安全保障發揮著巨大的作用。但是，對于車務部門來說，上述系統基本上均為立足于調度層的調度指揮系統，解決的是上級調度部門與車站值班員之間的運輸調度指揮關系。而車站接發列車的過程是一個較為系統的過程，涉及到車站各崗位各工種之間的聯勞協作，包括信號樓、機務、客運、貨運列尾、列檢、站調等多個作業點的工作都與接發列車息息相關。如何及時有效地在車站各崗位之間實時反映動態信息，實現信息共享，確保在車站各作業環節之間的安全聯控，正是本文所提“接發列車安全聯控輔助系統”所要闡述及解決的問題。

2 系統的需求分析

目前，路內大部分車站的行車室，其施工掛牌仍采用原始的白板加磁吸形式，尚未實現電子化，操作不便；另外，一些車站在行車室內張貼大幅運行圖，遇每次調圖均需委外重新加工，既不美觀同時浪費人力物力，也無法實現運行圖的滾動顯示；一些車站的助理等崗位，其接發車作業一直無法觀察全場的車次駐留信息，只靠車站值班員的無線電通知，也缺少有效地復核聯控手段；供電單元停電時，缺少能醒目標示的手段；一些多方向車站，崗位人員對多方向語音提醒的要求無法得到滿足；安全天提示的小功能還需委外專門定做……。

“接發列車安全聯控輔助系統”的設計，著眼于解決上述提出的所有問題，同時，需要成為站段加強安全管理、一線提高安全保障并減輕作業安全壓力及防錯辦的有效工具，要對車站特別是大站值班員減輕勞動強度發揮積極作用。

系統主要功能包括：車次信息通告、多方向語音提醒、接車崗點自動呼叫及應答、語音播報、安全天提示、運行圖自動跟隨顯示、站場施工掛牌、相關單元停電后列車進入股道提醒、車次輸入相關限制措施提醒、助理接車作業記錄回示、行車日志記錄等。

3 系統總體設計

3.1 系統設計原則

為了使系統具有較高的可靠性和較強的適應性以及使用的方便性，系統的設計必須遵循實用性、可靠性、通用性、友善性、可維護性的原則。

3.2 系統總體結構

系統硬件部分主要包括局端階段計劃服務器、車站數據服務器、崗位電腦終端、LED終端、助理到崗終端主機及終端設備，以及光端機、工業級交換機、通信光電纜等組成。

系統軟件部分主要包括：階段計劃及助理到崗信息服務器，配置 Windwos 2008 server操作系統，數據庫配置Sqlserver 2005，配置XMS信息讀取應用程序，應用程序以Visual Basic開發；車站數據服務器配置同樣采用Windwos 2008 server+Sqlsever 2005；系統終端配置為Windows XP/ Windwos 2007+Access模式;LED終端采用單片機系統匯編語言完成編程。

系統的總體結構見圖1。

3.3 系統的數據結構設計

（1）階段計劃數據庫設計

主要用于接收轉存路局階段計劃XMS數據，考慮到部分車站銜接多個調度臺，因此其中調度臺信息也是關鍵之一。

圖1 系統的總體結構

（2）到崗信息數據庫

用于匯總各站段行車日志及助理到崗信息，便于各級管理部門查詢統計。該數據庫主要存儲各站行車日志及配套助理到崗數據。

（3）車站服務器數據庫設計

車站服務器的數據庫是系統的運行核心，主要包括列車占用股道信息、列車預告鄰開信息、行車日志信息、助理到崗信息、時刻表信息、用戶人員信息等。

此數據庫存放系統所有信息。其中的助理到崗相關信息可根據要求上傳至階段計劃服務器內的助理到崗數據庫保存。

（4）崗位終端數據庫設計

崗位終端采用Access數據庫，存入接收到的數據信息。

4 系統行車室控制終端設計

行車室控制終端是系統的控制中心，提供TDMS聯崗、數據輸入、助理到崗信息讀入分析、時刻表倒入、系統管理等功能。

其提供給用戶以行車日志的操作界面，使行車人員能迅速熟悉，方便操作。通過設置定時器程序，及時檢測各崗位終端通信狀態，以及有關崗位回復信息，便于操作人員能及時掌握系統整體運行信息。

為保證系統長期運行的穩定可靠，此部分設計考慮了數據庫的定期清理功能。此部分設計的關鍵是確保系統穩定可靠、界面友好、操作方便、功能完整。

5 系統終端設計

5.1 掛牌終端設計

系統掛牌終端用于提供用戶施工掛牌功能，以取代目前采用的白板加磁吸模式，同時，一些車站的防溜鐵鞋、木楔、圓型止輪、紅牌、等也需要予以充分考慮。為了操作的統一性，為供電臂單元停電揭示及維修分區揭示功能也做類似處理。本部分的設計，要求實現功能的完整，并嚴格對照車站的具體情況。圖2為南通站掛牌終端界面。

圖2 南通站掛牌終端界面

5.2 時刻表及占線板終端設計

為了完全實現占線板的電子化，需要考慮車站的其它一些信息需要，包括重點事項、股道存車等。同時，時刻表的滾動顯示功能也需一并考慮。

其它崗位終端情況類似于掛牌終端，取消掛牌功能。

語音播報功能及數據自動壓縮功能，是此部分特別要關注的地方。

6 系統工程實踐

目前，系統已經廣泛應用于上海鐵路局管內各種類型車站，包括南京東站、喬司站、金華東站、洪塘鄉站等編組站，杭州東站普速場、義烏站、金華西站等客運站，以及林場站、永寧鎮站、封浜站、艮山門站等中間技術站，目前總計安裝車站近60個，日益成為有關車站所必不可少的設備之一。

在系統的推進實施過程中，逐漸形成了系統建設從勘察設計到布線施工，以及軟硬件安裝、系統整體調試等各環節的技術體系。也從不同車站的實施過程中，得到了許多寶貴的經驗。

如2007年在金華西站的項目過程中，站方在統計報表、車種區分、停電單元區分、語音提示等方面提出非常詳細的技術需求，隨著項目的完成，系統軟件的統計、車種及停電單元標識、語音提示方面的功能得到了強化。2008年原蕭山站的項目實施中，站方重點提出了系統的防錯辦功能需求，要求對辦客車進錯股道、電力機車進入無電區間以及超限車等情況予以提醒及禁止，對此，系統也予以了完善。2012年南翔站的項目，站方提出了占線板功能的強化需求，要求對原占線板功能進行完全覆蓋，系統又對此做了加強。2013年南京東站項目，站方針對其為大型編組站的作業特點，提出了機車出入庫及轉場、各作業環節文字色帶標識、列尾作業機車號數據信息等項目需求，為此，我們又經過半年多與站方不斷的對接并同步軟件開發，采用大量的數據庫存儲過程技術，最終使系統具備了上述功能。2014年的南通站、海寧站、曹老集等項目，路局運輸主管部門根據運輸安全管理的新特點，對系統提出了TDMS階段計劃接入及助理到崗信息管理以及防溜標識、紅牌標識等功能需求，在各級運輸管理部門的支持下，也在項目組技術人員的堅持下，系統又較為可靠地實現了上述功能，使系統的綜合性能又邁上一個臺階。

7 系統實施總結

接發列車安全聯控輔助系統的設計，經過十余年不斷地發展和完善，目前其功能涵蓋面廣、實用性強，已成為相關車站所必不可少的設備之一。系統的投入使用確為有關車站的安全管理、以及減輕有關作業人員的安全壓力、作業強度等方面發揮了較為重要的作用。總體上說，系統的開發與實施是較為成功的，主要經驗有：一是充分摸清不同類型車站的接發列車作業特點，根據不同情況，提供出不同的用戶界面，不同的功能特點，使得系統投入使用后，能在不同的車站迅速取得作業人員認可，能夠大大縮短系統投入使用的磨合期，充分發揮系統的作用。二是充分重視車站的個性化需求，長期保持與鐵路運輸主管部門以及站段技術部門的充分溝通。這方面，我們們投入了巨大的人力精力，使得系統能適應現場不斷變化的需求。三是不斷提高系統設計的技術水平，適應當前技術進步日新月異的現狀。近年來，隨著需求的不斷變化，原有的一些技術手段已經難以滿足要求，因此，我們在近年來大量采用如LED信息處理、VB和Exel接口、Sql server存儲過程、語音處理、XML數據存儲、無線射頻處理等技術，使得系統的技術含量越來越高，滿足了使用部門不斷提高的技術需要。

當然，隨著當前中國鐵路現代化技術的飛速發展，以及電子和計算機技術的不斷推進。接發列車安全聯控輔助系統的實施也需要不斷地與時俱進，緊緊把握住當前技術進步的脈絡。首先，隨著當前計算機主流操作系統的不斷推陳出新，系統的開發語言、開發平臺必須及時跟進。其次，有部分站段提出的道岔定反位顯示及進路排列等功能牽涉面較廣，但適當條件下應積極予以考慮。再次，今后顯示終端的類型可以進一步豐富，從目前有線形式的電腦、電視機、LED屏等進一步拓展到無線手持機等，以便進一步拓展系統的使用范圍。

[1]鐘波，倪少權.接發列車信息管理系統的設計與實現.《鐵路計算機應用》2007年01期.

[2]朱躍明.關于車站接發列車安全聯控輔助系統改造的思考《上海鐵道科技》2006.

責任編輯：宋 飛

來稿時間：2015-8-17