編組站綜合自動化系統與CTCS-2系統結合的思考

李志兵 趙永海 王鐘巍

(1．北京全路通信信號研究設計院集團有限公司，北京 100070；2．北京市高速鐵路運行控制系統工程技術研究中心，北京 100070)

1 概述

鐵路編組站是鐵路貨物運輸網絡的重要節點，擔負樞紐或區域內車流、貨流的匯集、疏解功能。2007年，編組站綜合自動化系統（CIPS）在成都北站開通使用，揭開鐵路編組站綜合自動化發展的序幕，全國的編組站陸續開始進行編組站綜合自動化改造。

CTCS-2級列控系統（簡稱C2）是基于軌道電路加點式應答器傳輸列車運行許可信息，并采用目標-距離模式監控列車安全運行。

傳統編組站是一個純粹對貨運列車進行作業的車站，但是近年來隨著高速鐵路、客運專線的迅猛發展，C2線路逐漸引入編組站。編組站綜合自動化系統與C2系統如何進行信息交互，系統間如何協同合作，就成為廣大設計人員面臨的問題。以CIPS系統為例，探討一下兩個系統結合的思考。

2 現狀及存在問題

2.1 編組站綜合自動化系統與調度集中、聯鎖系統接口關系

編組站綜合自動化系統包含信息管理系統和信號控制集中系統，信號控制集中系統與聯鎖系統（CBI）、駝峰控制系統、停車器控制系統、調度集中（CTC）/調度指揮（TDCS）中心系統等接口，采用統一的控制界面，按調度計劃對聯鎖、駝峰、停車器系統進行控制，實現信號設備的集中控制。

實施編組站綜合自動化系統的車站，車站辦理進路的方法是由系統自動觸發進路或車站值班員在調度大廳編組站綜合自動化系統終端上辦理進路，命令發送給聯鎖系統，聯鎖系統判定條件許可后進行進路排列。

編組站綜合自動化系統與CBI、CTC/TDCS系統接口如圖1所示。

圖1 編組站綜合自動化系統與CBI、CTC/TDCS接口圖Fig.1 Interfaces between CIPS system and CBI， CTC/TDCS system

編組站綜合自動化系統與CBI的操表機采用CTC協議接口，CTC/TDCS系統與聯鎖系統接口采用TDCS協議。編組站綜合自動化系統與局CTC/TDCS中心按《關于編組站綜合自動化系統與TDCS接口方案的復函》(運基信號[2008]662號)的規定接口。

2.2 C2系統與調度集中、聯鎖系統接口關系

C2列控系統地面設備包括軌旁設備和室內設備兩部分，主要由ZPW-2000軌道電路設備、應答器、地面列控中心、臨時限速服務器等系統構成。C2系統在車站主要與聯鎖系統、CTC系統進行接口，采用CTC系統統一指揮全線的行車。

目前，車站辦理進路的方法是由CTC系統自動觸發進路或由值班員人工在CTC車務終端辦理進路，命令發送給聯鎖系統，聯鎖系統判定條件許可后進行進路排列。

C2列控地面系統如圖2所示。

圖2 C2列控地面系統Fig.2 Schematic diagram of CTCS-2 train control wayside system

2.3 編組站采用編組站綜合自動化系統同時引入C2的問題

迄今為止，已裝備編組站綜合自動化系統的站場尚未與C2系統發生信息交互。但在工程建設過程中，開始有部分編組站的一個或多個場有C2線路通過，在其進行編組站自動化改造時存在以下問題。

1）聯鎖控制權問題

在裝備編組站綜合自動化系統站場，聯鎖系統由編組站綜合自動化系統統一指揮，編組站綜合自動化系統發送控制指令指揮聯鎖系統排列進路控制行車和調車。

在常規C2線路，聯鎖系統由CTC系統統一指揮行車。

由于聯鎖系統只能接受單一系統控制，因此在編組站裝備編組站綜合自動化系統的C2線路，如果聯鎖控制權歸屬CTC，CTC排列整條線列車進路，編組站的調車進路也由CTC負責，編組站綜合自動化系統只負責編組站的計劃和現車等管理內容，但編組站綜合自動化系統無法做到管理和控制統一指揮，主要的調車功能等會受到極大干擾，影響編組站作業效率；如果聯鎖控制權歸屬編組站綜合自動化系統，可以實現編組站全站統一指揮、信息共享，但調度中心對整條線進行控制時，編組站要通過編組站綜合自動化系統控制列車進路，不能實現調度所直接排列進路。

2）其他相關的問題

編組站在裝備編組站綜合自動化系統后，在站調樓設置值班員操作終端。目前C2線路CTC車務終端上顯示或操作的區間閉塞分區信息（區間閉塞分區狀態信息、區間通過信號機狀態信息、區間軌道電路編碼信息、區間軌道電路方向信息、設置閉塞分區確認無車占用）、區間邏輯檢查信息（區間邏輯狀態總解鎖、區間邏輯檢查開啟/關閉操作、發送區間邏輯狀態確認命令、接收和顯示命令執行狀態）、臨時限速信息、TCC設備狀態信息等，是否在編組站綜合自動化系統操作終端上顯示和操作，需要統籌考慮。

3 解決方案研究

3.1 聯鎖控制權問題

方案一：由編組站綜合自動化系統控制聯鎖系統。

按編組站自動化系統現有模式設置，編組站綜合自動化系統直接對聯鎖系統進行控制，編組站綜合自動化系統按照路局班計劃和階段計劃生產本站作業計劃。站內無論是列車進路還是調車進路都按計劃排列，車站調度人員通過修改計劃來進行調整，車站值班員擁有對進路排列的最高控制權限。對于涉及C2列車進路的安排，可由編組站綜合自動化系統與CTC接口做特殊處理，此類進路的排路、執行、取消、解鎖實時顯示在CTC中心的調度員界面，便于路局調度中心實時監控。

CTC與列控系統維持既有的接口方式及雙方既有的功能，包括臨時限速、區間邏輯檢查控制等。

此方案的優點：編組站綜合自動化系統與CTC、聯鎖系統采用現行的接口方式，編組站作業計劃不受影響，系統改動量較小；缺點：路局中心不能對編組站各場直接控制，改變了其作業習慣；進路預告、臨時限速、區間邏輯檢查等功能需要CTC繼續保持。

方案二：由CTC控制聯鎖系統。

在此方案中，CTC作為編組站綜合自動化系統的執行機構，編組站綜合自動化系統將原來發送給聯鎖系統的指令發送給CTC，CTC將指令轉發給聯鎖系統執行，CTC將執行結果反饋給編組站綜合自動化系統。

CTC與列控系統維持既有的接口方式及雙方既有的功能，包括臨時限速、區間邏輯檢查控制等。

方案二的優點：保留了CTC與聯鎖系統的接口，CTC整體站線在調度上完整統一；缺點：編組站綜合自動化系統觸發進路需要經過CTC轉發，增加了接口和時延，增加了故障點；CTC系統和編組站綜合自動化系統均需大量的修改工作，影響編組站的總體效率，在軟件實現上也存在技術難點。

3.2 聯鎖控制權方案的深化研究

聯鎖系統由編組站綜合自動化系統控制還有4個子方案。

方案1：編組站綜合自動化系統與CTC系統接口方式不變，站調樓中心設兩個系統終端。

編組站綜合自動化系統與CTC系統接口方式不變，兩個系統增加通信內容，站調樓中心設編組站綜合自動化系統集控終端與CTC遠程車務終端，并列放置，如圖3所示。

編組站綜合自動化系統實現進路的集中控制、自動控制。在自控模式下，自動觸發進路符合CTC技術條件及相關技術條件。

CTC車務終端仍保留顯示或操作的區間閉塞分區信息、TCC設備狀態信息、區間邏輯檢查信息及操作、臨時限速信息顯示等。

編組站綜合自動化系統與CTC系統接口內容在原來協議的基礎上增加編組站綜合自動化系統觸發C2線路進路需要的信息及進路預告信息。

方案2：編組站綜合自動化系統與CTC系統接口方式不變，在編組站綜合自動化系統操作終端統一顯示和操作。

圖3 編組站綜合自動化系統與CTC雙終端接口關系圖Fig.3 Interface diagram between CIPS system and CTC dual-terminal

編組站綜合自動化系統與CTC系統接口方式不變，兩個系統增加通信內容，在編組站綜合自動化系統操作終端統一顯示和操作。

編組站綜合自動化系統裝備后，可在調度大廳車站值班員處設置CTC遠程備用車務終端，與編組站綜合自動化系統集控終端并列放置，冷備。接口方式與圖3相同。

編組站綜合自動化系統實現進路的集中控制、自動控制。在自控模式下，自動觸發進路符合CTC技術條件及相關技術條件，并實現顯示或操作原CTC車務終端上的各項信息。

編組站綜合自動化系統與CTC系統接口內容在原來協議的基礎上增加編組站綜合自動化系統觸發C2線路進路需要的信息和顯示信息；區間閉塞分區和提供信號機狀態信息、區間軌道電路信息、TCC設備狀態信息、區間邏輯檢查顯示及操作信息、臨時限速信息等。由CTC中心發送給編組站綜合自動化系統，CTC系統和編組站綜合自動化系統軟件進行適應性改造。

方案3：編組站綜合自動化系統與CTC站機接口，站調樓只設置編組站綜合自動化系統控制終端。

編組站綜合自動化系統與各場CTC站機增加接口，傳輸編組站綜合自動化系統觸發C2線路進路需要的信息和顯示信息：區間閉塞分區和提供信號機狀態信息、區間軌道電路信息、TCC設備狀態信息、區間邏輯檢查顯示及操作信息、臨時限速信息等，根據需求修改兩個系統的傳輸內容，如圖4所示。

圖4 編組站綜合自動化系統與CTC站機接口關系圖Fig.4 Interface diagram between CIPS system and CTC station machine

編組站綜合自動化系統實現進路的集中控制、自動控制。在自控模式下，自動觸發進路符合CTC技術條件及相關技術條件。實現顯示或操作的原CTC車務終端的內容（區間閉塞分區狀態信息、區間通過信號機狀態信息、區間軌道電路編碼信息、區間軌道電路方向信息、TCC設備狀態信息、設置閉塞分區確認無車占用、區間邏輯狀態總解鎖、區間邏輯檢查開啟/關閉操作、發送區間邏輯狀態確認命令、接收和顯示命令執行狀態、臨時限速信息顯示等）。

編組站綜合自動化系統與CTC中心接口內容在原來協議的基礎上增加C2線路需要的信息。

方案4：編組站綜合自動化系統與各場TCC接口, 站調樓只設編組站綜合自動化系統控制終端。

編組站綜合自動化系統與各場TCC直接接口，TCC將向區間信息同時發送給CTC與編組站綜合自動化系統。站內進路排列及信號設備的控制、臨時限速信息、區間邏輯檢查的顯示/控制信息等均在編組站綜合自動化系統終端上統一顯示及操作。如圖5所示。

圖5 編組站綜合自動化系統與各場CTC接口方案系統接口圖Fig.5 Interface diagram between CIPS system and TCC interface scheme system in the yards

4 結束語

隨著我國高速鐵路建設蓬勃發展，必然將會有越來越多的編組站面臨與C2線路交互問題，本文旨在對這個問題的現狀和解決方案提出一些見解，具體工程實踐過程中，還需要參建的各個單位共同努力，根據各個路局不同的實際情況，探索出一條兩套系統協同合作、安全高效運營的道路。