大準鐵路調度集中系統應用研究

杜海峰

摘 要：分散自律調度集中系統，是基于TDCS系統上形成的更加現代化的調度指揮系統，隨著大準鐵路二線的建設，大準鐵路公司也即將啟用分散調度集中系統。該系統將階段性列車計劃下達到各個車站的自律機中，車站自主地執行運行計劃。CTC調度集中控制系統作為鐵路信息自動化設備中的典型代表，正被廣泛運用于大秦線、朔黃鐵路等重要的貨運專線，大大提高了運輸組織效率。本文對分散自律調度集中系統在大準鐵路公司的應用進行了論述。

關鍵詞：分散自律 調度集中 重載鐵路 大準鐵路

中圖分類號： U29 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）02（c）-0000-00

1 引言

大準鐵路東起山西省大同市，西至內蒙古鄂爾多斯準格爾旗薛家灣，正線全長264公里，途經兩省六旗縣（市），是我國西煤東運的重要通道，調度集中系統是大準鐵路復線建設的配套工程。

調度集中系統能夠實現對信號設備的集中控制，進而對調度區段內運行的列車進行指揮。分散自律調度集中控制系統在大準鐵路實施的話，可以實現統一列車指揮、全線統一調度，發揮最優的運輸效率。

2 系統結構：系統的硬件由三部分構成，即調度中心子系統、車站子系統以及調度中心和車站之間的網絡子系統。

調度集中從鐵路運輸組織模式上，包含著調度中心和車站兩級結構，從網絡系統上來看，包含調度中心系統、車站系統和網絡通信系統。

2.1 調度中心子系統

調度中心子系統包括中心機房設備和各應用工作站：

（1） 調度員工作站，可以實時監控管轄區段范圍內的列車運行情況，并指揮列車運行；（2） 助理調度員工作站，實現無調車機車站的調車作業計劃的編制、調整和指揮等功能； （3） 值班主任工作站，可以實現行車組織信息的顯示和下達調度命令的功能；（4） 控制工作站，實現調度中心人工進路操作控制、閉塞辦理、設備非常處理的功能；（5） 計劃員工作站，實現列車日班計劃的編制和下達功能；（6） 綜合維修工作站， 可以實現天窗修、設置臨時限速和區間封鎖等功能；（7） 電務維護工作站，用于監視系統的運行狀況；（8） 遠程維護服務器，用于遠程緊急技術支持；（9） 數據庫服務器，用于保存各種數據和操作記錄；（10） 應用服務器，用于運行圖的自動調整和數據存儲與數據交換；（11） 通信前置服務器，用于調度中心與車站子系統之間的信息交換。

2.2 車站子系統

車站子系統包括車站運轉室設備和車站機械室設備：（1）車站自律機，主要功能用語接收來自調度指揮中心的調整計劃、操作命令和原車站值班員操作的命令，通過檢測沒有沖突，發給車站聯鎖系統并執行。（2） 車務終端，用于完成調車作業計劃的編制、申請以及調車進路和其他特殊進路的辦理；（3） 電務維護終端，用于監視系統的運行狀況；（4） 綜合維修終端，在無人值守的車站，工務、電務和橋梁隧道在施工時，現場人員可以利用該系統與調度中心取得聯系。

2.3 網絡子系統

網絡子系統局域網采用兩臺Cisco 系列交換機，提供用戶終端接入。由網絡通信設備和傳輸通道構成，根據大準線的通道情況，系統采用2×2M專用數字通道組網，網絡協議采用TCP/IP協議。

3系統功能與特點

該系統的使用，包含調度指揮的車次號自動跟蹤、日班計劃的自動調整、調度命令的下達、行車日志的自動生成等所有功能。在這些功能實現的基礎上，還實現了車站列車進路的排列和對設備的控制。

3.1列車作業模式

3.1.1 計劃調整模塊

列車計劃調整遵循單一指揮，按圖行車，確保重點等原則，利用運行圖的冗余能力壓縮停站時間、調整列車區間運行時間等。

（1） 自動調整：系統根據已確定的運行計劃自動指揮在線列車的運行，并實時監視在線列車的運行情況，不斷的比較列車實際運行與運行計劃，當列車實際運行與計劃運行圖發生一定的偏差或檢測到其它情況時，自動調整運行計劃，提供優化方案，由調度員確認后下達車站，自動控制列車運行。

（2） 人工調整：當調度員認為有必要對系統生成的運行計劃進行修改或列車實際運行偏離運行計劃達到一定程度而系統提供報警時，調度員可人工介入調整列車運行計劃

3.1.2 自動選排列車近路：車站自律機能夠實時接收調度中心下達的列車運行調整計劃，并且依據列車運行調整計劃，按接車、發車和通過不同作業類型自動生成具有優先級的列車進路指令序列存入數據庫。當進路自動觸發執行時機滿足后，自動進行聯鎖檢查，并發送到車站聯鎖系統執行。

3.1.3 車機聯控：系統的車機聯控模式為指路行車。系統通過無線調度命令傳送系統向司機提供車機聯控信息，自動以語音、文字方式傳達給司機。

3.1.4 列車車次號：系統綜合利用階段計劃、邏輯跟蹤、人工干預修正、車次號校核系統等信息，按照人工干預優先，以及取大數原則完成列車車次號的追蹤，確保及時、準確無誤。列車車次號原則上建立在TDCS系統平臺上。

3.2 調車作業模式

3.2.1 計劃執行模塊

（1） 計劃自動執行：由助理調度員根據列車日班及調整計劃編制調車作業計劃，由調度中心下達車站自律機自動生成調車進路指令予以執行。

（2） 人工直接控制：由調度員或車站值班員直接辦理調車進路，通過車站自律機控制執行。

3.2.2 計劃管理模塊：所有的調車作業均納入系統自動控制，其調車作業計劃由調度中心助理調度員集中編制納入計劃管理。調度中心編制的調車作業計劃，主要包括作業車站、作業車次、鉤計劃、每鉤作業時分、涉及到的部分列車調整計劃和站場平面示意圖的內容。

3.3 車站通信中斷后的系統工作模式

3.3.1 雙線自動閉塞區段：無人車站通信中斷后，車站自律機應按原列車運行調整計劃繼續自動執行，列車運行調整計劃執行完畢后，通信仍未恢復正常時系統應設置為自動通過狀態。

3.3.2 自動站間閉塞區段

（1） 自動閉塞正常：無人車站通信中斷后，車站自律機應按原列車運行調整計劃繼續自動執行，列車運行調整計劃執行完畢后，通信仍未恢復正常時，系統應將本站正線道岔自動鎖閉為正向直股狀態。司機憑調度命令行車。

有人車站則立即轉為車站非常站控模式，由車站值班員現地辦理列車、調車作業。

（2） 自動閉塞故障：無人車站通信中斷時，立即停用該站閉塞設備，車站自律機同時停止執行原列車運行調整計劃，等待處理。

3.4 其他

3.4.1 記錄及自診斷功能：系統具有自我診斷、運行日志保存、查詢和打印等功能，并實現維護專家系統的功能。系統對所有的人工操作具有完整的記錄、查詢和打印的功能。系統實時監控電源狀態，實時保存列車、調車作業等重要信息，以備停電恢復后正常運行。

3.4.2 與其他系統的信息交換：系統能夠與其他信號系統結合，并能與其他系統交換數據，主要體現在與相鄰的TDCS系統交換信息，與TDCS系統交換信息，與其他調度集中系統交換信息，以及與紅外線軸溫檢測系統、無線車次號較核系統、編組站信息系統、供電遠動系統等系統間互連及信息交換。

3.4.3 非常站控模式：非常站控模式是指當系統設備故障、發生危及行車安全的情況或設備天窗維修、施工時，脫離系統控制轉為車站傳統人工控制的模式。

分散自律控制模式與非常站控模式的轉換，采用帶計數器的非自復式鉛封非常站控按鈕或開關在車站進行操作。

4 CTC系統實施步驟研究

4.1 大準鐵路基本情況：2014年6月24日點岱溝—九蘇木區段（163km）二線建成后，雙線區段運輸能力達到2.3億噸，九蘇木--燕莊單線區段（101km）運輸能力達到8500萬噸。

大準鐵路目前采用的是TDCS系統，信號聯鎖方式為6502電氣集中聯鎖和計算機聯鎖，其中6502電氣集中聯鎖車站正在逐步改造淘汰中。

4.2 CTC開通步驟：為了減少不同系統分界給運輸生產帶來的影響，建議大準全線安裝CTC系統，即在線路開通計算機聯鎖和區間自動閉塞的同時，同步開通CTC系統的TDCS功能模塊，待全線都具備CTC系統開通條件時，再擇機正式開通CTC功能。

4.2.1 點九段改造：對點岱溝站到九蘇木站間完成CTC系統安裝調試，開通計算機聯鎖車站的根據實際情況開通CTC或TDCS功能，6502車站保持TDCS調度方式；待完成計算機聯鎖改造后，對點九段全線開通CTC功能。

4.2.2 點支、點聯線：就目前生產情況而言，點支、點聯線涉及到的點岱溝站、南坪站、肖家站等均為裝車站，作業種類、運行復雜，暫不適合CTC系統；其中龍王渠站銜接兩個方向，也不適于CTC功能。

4.2.3 全線開通：對原TDCS系統的整合后，CTC可依據鐵道部通用協議接管并開通TDCS功能。CTC具備良好的TDCS兼容性，分段實施更加有利于提高運輸生產能力，降低工作強度；此外，當CTC區段涵蓋6502聯鎖時，我們也可完成車次跟蹤等TDCS基本功能。

5 結束語

大準鐵路即將啟用的重載鐵路列車調度集中控制系統采用了先進的網絡技術，安全性能高、可靠性強、運營維護方便。各車站可以根據列車運行計劃自行協調接發列車計劃和調車作業計劃，體現了中央控制指揮和各車站自動執行的思想。該系統的啟用，可以使線路的通過能力得到加強，保證重載鐵路運輸網的高效率和安全性，分散自律調度集中系統的使用能夠滿足重載運輸的需求。

參考文獻

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