普速鐵路中間站作業綜合管控系統的設計與實現

徐 明，胡懌晨

（1.中國鐵路上海局集團有限公司，上海 200071；

（2.北京全路通信信號研究設計院集團有限公司，北京 100070）

1 概述

普速鐵路的中間站主要任務是辦理列車的到發、會讓和越行，以及客貨運業務，該類車站為沿線城鄉人民及工農業生產服務，提高了鐵路區段通過能力，保證了行車安全。但隨著近年來高速鐵路建設的突飛猛進，普速鐵路的基礎建設投入和信息化建設明顯滯后。在全路貨運量不斷攀升、既有線運能逐步釋放的大背景下，普速鐵路的行車安全挑戰日益嚴峻，客運服務質量亟待提高。

普速鐵路中間站傳統的作業模式大多依靠鄰站與本站間的作業人員、本站行車與客運間的作業人員通過電話溝通結合作業登記簿記錄的方式進行，該作業模式對行車人員來說缺乏必要的輔助檢查手段，對客運人員來說缺乏及時有效的信息，溝通成本較高，已不滿足當前的車站綜合作業管控需求。

本文針對上述問題，設計和實現了適用于普速鐵路中間站的綜合作業管控系統，以達到提高該類車站綜合作業質量與效率的作用。

2 中間站作業綜合管控系統的構成

2.1 硬件結構

結合前期調研，本系統設計了核心服務器、固定作業崗位終端、大屏廣播系統、450 M無線接收器以及侵入防護系統5個部分，系統硬件結構如圖1所示。

核心服務器：用于車站所有信息匯聚、存儲以及邏輯處理，設置一臺PC工作站。

圖1 系統硬件結構圖Fig.1 System Hardware Structure Diagram

固定作業崗位終端：運轉室、客運值班室、貨運值班室、行李房各設置一臺，運轉室部署電子占線板和行車計劃模塊，用于崗位自動通知和列車錯辦防護；客運值班室部署客運計劃管理模塊，用于日班計劃、階段計劃的自動接收和廣播、大屏自動驅動和啟動；貨運值班室部署電子占線板復示終端、電子紅牌模塊，用于貨運相關作業；行李房（預留）部署電子占線板復示終端，用于接收作業相關信息的簽收和反饋。

大屏廣播系統∶包含廣播設備、候車屏、引導屏、地道屏、出站屏，以客運計劃管理模塊驅動，用于輔助客運作業。

450 M無線接收器：部署于中間站本站及相鄰站，用于接收列車位置信息。

侵入防護系統：部署于車站重要通道，用于防護不明人員侵入。

2.2 軟件架構

中間站綜合作業管控系統包含行車計劃、電子占線板、客運計劃3個主模塊，以及基礎數據維護、大屏廣播、電子紅牌、行包辦理4個輔助模塊，各模塊通過核心服務器中的業務服務、通信服務進行數據處理和信息分發，并通過核心服務器中的接口服務進行外部系統的信息接入，軟件架構如圖2所示。

行車計劃：用于輔助行車作業辦理，驅動客運、行包作業進行。該模塊通過接入日班計劃、階段計劃產生計劃信息，依據計劃信息自動驅動電子占線板進行進路預排，并提供計劃、進路錯辦檢查；在進行行車作業的同時，將行車計劃信息同步至客運值班員、行包值班員崗位，為客運作業和行包作業人員提供實時的作業依據，使行車、客運信息互聯互通，保持了作業的一致性。另外，該模塊提供入侵防護報警，用于保障車站作業場所安全。

圖2 系統軟件架構圖Fig.2 System Software Architecture Diagram

電子占線板：提供完整的站場圖展示，通過設置供電單元狀態、防溜、分路不良、封鎖等安全標識，為行車人員提供靜態信息提示；通過計劃驅動，在預排進路時進行錯辦檢查，為行車人員提供動態信息提示，使得行車安全進一步得以保障。另外，該模塊提供電子紅牌、行包業務辦理接口，使得行車與貨調、行包間的業務辦理實現信息化。

客運計劃：用于客運作業的綜合管控，通過基礎數據維護模塊生成由基本圖、臨客圖、日班計劃、客運模板組成的“一日一表”，為客運計劃提供基礎信息，而同步接收行車計劃信息，則使客運計劃的準確性、實時性得以保障。客運計劃可依據計劃內容、450 M列車位置信息自動驅動廣播、大屏，并協助客運人員完成作業位置提前就位、開檢、結束檢票、引導旅客乘車等客運作業。

3 中間站作業綜合管控系統的關鍵技術

中間站作業綜合管控系統的設計理念是以計劃驅動作業為核心，為普速鐵路中間站提供輕量級、簡單實用的綜合作業系統，應具備便于作業人員使用、補充既有的信號信息系統不足、便于推廣的特點，因此在實現過程中涉及如下幾項關鍵技術。

3.1 計劃信息的準確性與實時性

因網絡安全限制，車站輔助類信息系統不能接入CTC/TDCS組網以獲取行調臺的調整計劃，如何利用車站既有條件生成相對準確的計劃信息，成為該系統優先要解決的問題。

首先，基本圖可提供一段時期內相對穩定的列車車次、上下鄰站、股道、圖定到發時刻信息。通過基本圖文件導入系統，并為每張基本圖設置有效期限，可形成車站作業計劃的基礎信息。臨客圖針對臨時加開列車，為基本圖提供了補充列車來源的作用。隨后，通過客運人員對始發站、終到站、編組、辦客標記等常用客運模板的設置，綁定至基本圖、臨客圖的各列車中，形成了系統的基礎計劃數據。

但由于我國國情對鐵路運輸的需要，基礎計劃數據每日是存在調整與變化的，因此將每12 h一班的日班計劃導入基礎計劃數據中，對列車計劃進行“多退少補”，并更新已有列車的信息，才能形成相對準確的“一日一表”。

最后，實時性較高的階段計劃提供了準確的列車到發時刻，由行車人員確認行車信息后，同步至客運計劃，使整個綜合作業管控系統的計劃信息具備了準確性、實時性。

3.2 作業驅動策略

中間站作業綜合管控系統依據計劃驅動作業時，需設置合理的驅動策略，各項作業的開始、結束時機都需要結合作業要求進行定制。本系統將行車輔助作業分為“預接車”、“預發車”、“預通過”，客運作業分為“未開始”、“準備接車”、“開始檢票”、“結束檢票”、“列車發車”。

行車輔助作業依據計劃到開時刻，為各計劃列車設置“到開”、“通過”屬性，以“預接車”為例，當系統接收到鄰站450 M發車信息、距計劃接車時間10 min或人工選擇“預接”時，系統將進入接車狀態，通過站細自動運算接車股道是否合理，接車進路是否存在分路不良、防溜等影響因素，并在電子占線板展示進路來輔助助理值班員在聯鎖辦理進路。

客運作業初始為“未開始”狀態，大屏依據計劃時間與圖定時間比對顯示早晚點；當系統受到鄰站450 M發車信息、距計劃接車時間10 min，或人工選擇“準備接車”時，系統進入準備接車狀態，提示各客運作業人員就位；“準備接車”5 min后，系統進入“開始檢票”狀態，提示檢票員作業，且廣播大屏自動播放檢票信息；當系統收到本站450 M發車信息或已到達計劃發車點時，系統進入“結束檢票”狀態，提示檢票人員結束作業，且廣播大屏同步更新；最后，“結束檢票”10 min后，系統進入“列車發車”狀態，廣播大屏將清除該列車，客運作業完成。

3.3 車站數據制作

中間站作業綜合管控系統的基礎數據涉及站場圖、進路以及站細，這3類數據需與CTC/TDCS系統技術條件保持一致，以保證使用時的便利性和規范性，而基礎數據制作的難易程度很大程度上限制了該系統的可推廣性。

站場圖繪制過程涉及到股道、無岔、道岔、信號機等多類圖元，且每類圖元又可細分為不同類型，如信號機可分為進出站信號機、調車信號機、區間信號機等。各類圖元在繪制規范上又需滿足技術條件，如圖元顏色規范、像素規范、道岔角度規范等。進路數據含接車、發車、通過、調車、變更進路、組合列車進路、組合調車進路等多種類型，在滿足“聯鎖表”的基礎上，系統需自動生成滿足使用需要的組合進路。站細數據需包含高低站臺、股道運用、禁會條件等內容。

上述數據在制作時存在輸入資料困難、制作耗時、出錯率高等特點，而中間站作業綜合管控系統在既有CTC/TDCS數據的基礎上，實現了站場圖的自動繪制、進路自動生成、站細自動生成的功能。如圖3中間站作業綜合管控系統電子占線版所示。

圖3 中間站作業綜合管控系統電子占線版Fig.3 Electronic Busy Board of Process Control System at Intermediate Stations

4 結束語

普速鐵路中間站作業綜合管控系統各模塊分工明確、相互協作、運行流暢，打破了該類車站作業信息阻塞、自動化程度低的瓶頸，有效節約車站的人力物力成本，提升了安全管理水平和綜合作業的質量及效率。該系統輕量化、便于部署的特點還適用于多個車站同步使用，使得普速鐵路中間站的綜合作業水平進一步提升。