調度集中系統場聯進路自動排路方案研究

王興利

(1．卡斯柯信號有限公司, 上海 200071;2．上海市鐵路智能調度指揮系統工程研究中心，上海 200071)

1 概述

調度集中CTC自動觸發進路辦理遵循按圖排路的原則，根據列車運行的計劃順序逐站辦理，如圖1所示。按照列車運行計劃先辦理A站發車進路，再辦理B站接車進路，即CTC系統需要A站先辦理相關列車的進路后，B站方可辦理，只有在A站辦理相關的列車進路后，B站方可檢查需要辦理的列車車次、位置等信息。CTC將自動觸發命令先發往A站聯鎖系統,待A站信號開放后,再將自動觸發命令發往B站聯鎖系統，聯鎖根據進路指令分別辦理。

對于存在場聯關系的兩個站場辦理進路時，聯鎖系統考慮到接發車安全，需要先辦理B站接車進路，等B站接車進路信號開放后，再辦理A站發往B站的發車進路。如果B站接車進路信號沒有開放，那么A站發車進路信號也不能開放，此時聯鎖辦理進路的邏輯與CTC自動辦理進路的邏輯相反，造成此種情況CTC無法自動觸發進路。

圖1 場聯示意圖Fig.1 Schematic diagram of yard connection station

2 實現方案

為解決這一問題，需同時滿足CTC和聯鎖在有場聯關系情況下兩個站場之間的進路辦理邏輯。既要保證辦理進路的安全性，又要避免因后站先辦理進路而導致的發車進路錯辦。需要CTC系統在場聯相鄰自律機間進行信息交互，辦理過程中需要確認和反饋。

2.1 自律機實現流程

當A站滿足辦理列車甲發往B站進路的時機時，由A站自律機告知B站自律機需要辦理列車甲的進路。B站辦理完成列車甲的進路后，B站回復A站已經完成列車甲進路的辦理。此時A站再辦理發往B站的列車甲進路，如圖2所示。

圖2 交互流程Fig.2 Interaction flow chart

2.2 自律機間消息定義

同一調度臺的車站間可采用內部協議實現該功能，交換信息可包括車次號、車次計劃索引號、出口等；鐵路局間或不同CTC系統間需增加交互通信協議，完成通知、響應、回復完整流程，鐵路局局間或不同系統間交互可不傳遞車次計劃索引號，通過車次號來唯一確定計劃車次的對應。具體消息定義數據結構如圖3所示。

圖3 消息定義數據結構Fig.3 Data structure of message definition

2.3 實現邏輯要求

為了防止接發列車過程中錯誤排列進路，實現過程中需要滿足以下要求：

1） B站進路觸發時機由先辦理的A站確定，和人工辦理實際情況一致，B站辦理結果告知A站，使得A站可以根據B站辦理的結果確定本站是否該觸發，且可以進一步校核B站的告知結果。如B站告知的辦理完成車次與A站實際需要觸發的車次不符時，A站不觸發。同時需要避免臨時調整計劃后的B站進路錯用車次情況發生；

2）A站的請求消息ReqRoute中包括消息唯一標識符，唯一標識是由A站自律機通過一定算法產生不重復的32 Byte隨機數。B站辦理完成后發送到A站的回執ResultRoute消息也應包括A站發送的唯一標識符，該標識符在交互過程中一次有效，請求或確認消息兩次收到唯一標識符，則交互中止；

3）A站 發 出ReqRoute后45 s內 不 能 收 到和ReqRoute中標識符nUiqueIndex一致的RouteResponse回執消息，該次交互失敗，等待下一次交互。A站發出ReqRoute請求輪詢周期為45 s，符合調度集中系統技術條件發往聯鎖系統命令45 s后進路不成功報警的要求；

4） B站辦理ReqRoute請求的進路時,需要完整檢查除列車位置外的其他進路觸發條件,包括是否滿足嚴格按計劃順序觸發的條件。如不滿足，則不辦理接車進路；

5）請求和應答消息中都包含時間戳,接收到對方消息后，如果當前時間與消息中時間戳的時間差超過30 s，則認定為過時消息,丟棄該消息,該次會話結束;

6）當B站存在請求車次號重復計劃或請求車次號重復進路序列時，不觸發進路，保證調度集中系統計劃或車次號有問題情況下，不自動排路，導向安全側。

2.4 人工使用限制

在系統自動排路過程中，人工辦理或取消進路會干擾系統自動排路過程，這種耦合會導致錯誤進路辦理的結果，需要對人工操作進行限制。

A站人工調整計劃后或人工辦理發車進路時，需確認當前B站該列車進路是否已辦理，防止B站接車進路錯誤組合；B站人工取消進路時，需要人工告知A站，防止人工取消進路后再辦理的進路和A站計劃發車順序不一致。

3 特殊場景研究

3.1 設置“同意動岔”按鈕車站

設置同意動岔按鈕的兩個車站一般是從一組雙動道岔中間分開的兩個車站，對于設置“同意動岔”按鈕的車站，一般沒有道岔操作權限，只有同意的權限，稱之為同意站B；另外一個車站有道岔操作權限，稱之為控制站A，如圖4所示。

圖4 設置同意動岔按鈕車站Fig.4 Station with button of permitting switch operation

同意站B無單操道岔權限，也沒有進路操道岔的權限。如果列車從A站運行到B站，同意站B按下同意動岔按鈕，控制站A需要手工單操道岔到反位，道岔到位后可按場聯進路辦理方法進行自動排路，先辦理B站接車進路，再辦理A站發車進路；如果列車運行方向相反，B站發車到A站，B站手工按下同意動岔按鈕后，此時可按場聯進路辦理方法進行自動排路，A站先辦理接車進路，不需要手工單操道岔，辦理進路過程中會通過進路操作道岔到位，之后B站辦理發車進路。

由于目前CTC系統出于安全原因，沒有自動下發功能按鈕和單操的功能，只能下發進路按鈕，所以帶同意動岔按鈕車站實現自動排路功能需要人工提前按下同意動岔按鈕，控制站A發車還需要進行人工單操道岔操作，這就使CTC自動排路功能需要人工頻繁干預。目前一般采用的是人工按鈕和單操后，進路序列人工觸發的方式。

3.2 鄰站非CTC自動排路車站

對于鄰站為TDCS車站或CTC車站但處于非常站控模式，或者處于CTC自律控制但未啟動自動排路，由于本站發送請求鄰站排路消息但不能獲得鄰站正確響應，所以這一功能在目前設計下無法實現，需要后期繼續研究。

對于鄰站為人工按鈕辦理進路車站，即使接車信號已開放，由于無法判斷開放的接車信號是為哪趟列車辦理，所以本站發車進路也不應該自動辦理。

4 結束語

CTC場聯進路自動排路功能已在CTC系統中實現，目前已部署黃山北黃杭場/合福場、石家莊高速場/太青場等多個車站，可大大降低調度指揮人員勞動強度，提高調度集中系統自動化程度，并有效防止進路錯誤排列，對完善調度集中系統和擴大調度集中系統使用范圍具有重要意義。