新一代編組站綜合自動化系統(tǒng)接口研究

王 強

新一代編組站綜合自動化系統(tǒng)接口研究

王 強*

研究新一代編組站綜合自動化系統(tǒng)內部管控之間,以及其與路局、相關協(xié)作單位計算機系統(tǒng)之間的接口,探討了這些接口的軟件、硬件與數(shù)據(jù)需求,初步提出了相關設計技術規(guī)范。

編組站;綜合自動化;接口

新一代編組站綜合自動化系統(tǒng)區(qū)別于之前編組站自動化系統(tǒng),其主要技術特點應體現(xiàn)為設計一體化、信息共享化、控制集中化、決策智能化。設計一體化是指體現(xiàn)局站一體化、管控一體化的設計思想;信息共享化是指局站間、管控間的各種信息平滑交流,減少人工傳遞環(huán)節(jié)和重復輸入,提高信息的準確性;決策智能化是指利用現(xiàn)代管理科學理論,對生產(chǎn)過程、資源配置進行優(yōu)化?？梢哉f,生產(chǎn)管理與決策的智能化是建設新一代編組站綜合自動化系統(tǒng)的最高目標,而相關技術作業(yè)信息在編組站內、在局站之間、在車站與協(xié)作單位之間順暢有效交流與共享,則是建設新一代編組站綜合自動化系統(tǒng)的基礎目標。因此,研究新一代編組站綜合自動化系統(tǒng)內部及其與外部相關計算機系統(tǒng)的接口實現(xiàn),建立相應接口設計規(guī)范,有著極其重要的意義。

1 系統(tǒng)層次結構

近年來新一代編組站綜合自動化系統(tǒng)在成都北(CIPS)、新豐鎮(zhèn)(SAM)、武漢北(CIPS)等大型編組站進行了工程實施,其內涵和外延得到不斷的豐富與完善。從結構層次角度來看,新一代編組站綜合自動化系統(tǒng)是一個較為明顯的三層結構,如圖1所示。

2 系統(tǒng)接口

2.1 內部接口

根據(jù)系統(tǒng)層次結構圖可知,新一代編組站綜合自動化系統(tǒng)內部接口主要在管控融合層實現(xiàn),體現(xiàn)為管控融合層實現(xiàn)的功能包括:作業(yè)計劃與命令的自動接收,作業(yè)指令的自動生成與執(zhí)行,作業(yè)過程反饋信息的自動接收,作業(yè)實績的實時跟蹤與反饋等。因此,從一定程度上說,新一代編組站綜合自動化系統(tǒng)內部接口就是管控接口。管控接口實現(xiàn)的好壞,決定了系統(tǒng)的基本技術水準。

圖1 系統(tǒng)層次結構圖

2.1.1 信息分類

管控兩層需要交換的信息非常豐富,一般包括以下分類。

1.計劃與命令類,如車站接發(fā)車計劃、解體計劃、編組計劃、取送計劃、整場計劃、其他調車計劃、本務機車站內走行計劃、行車調度命令、施工調度命令等。

2.資源運用類,如站場信號設備實時狀態(tài)、進路使用情況、技檢作業(yè)進度、現(xiàn)車信息、峰別運用、線路運用、調機運用等。

3.作業(yè)控制指令類,如計算機聯(lián)鎖設備控制命令、駝峰自動化控制命令、停車器控制命令等。

4.作業(yè)報點與反饋類,如接發(fā)列車作業(yè)報點、調車作業(yè)每鉤完成報點、駝峰作業(yè)異常報警等。

2.1.2 新結構優(yōu)點

根據(jù)這些年的建設經(jīng)驗,新一代編組站綜合自動化系統(tǒng)宜采用管、控數(shù)據(jù)獨立存儲,信息分網(wǎng)傳輸,通過管控融合層實現(xiàn)共享交換的機制,這樣做至少有以下益處。

1.防止管理信息系統(tǒng)突發(fā)的、大數(shù)據(jù)量的文檔信息、視頻信息沖擊集中控制網(wǎng)絡,降低集中控制網(wǎng)絡傳輸質量,影響作業(yè)過程控制實時性、安全性。

2.管理信息系統(tǒng)與辦公網(wǎng)絡、Internet連接,容易感染病毒,實行分網(wǎng)傳輸、管控網(wǎng)絡隔離有利于防止病毒傳播,保障系統(tǒng)整體運行安全。

3.管控適度分離,可防止相互干擾,增強系統(tǒng)的健壯性。

2.1.3 實施原則

1.分設綜合信息網(wǎng)與集中控制網(wǎng),集中控制網(wǎng)應采用高性能、高可靠的工業(yè)以太網(wǎng),建立環(huán)行網(wǎng)絡雙網(wǎng)冗余結構。

2.綜合信息網(wǎng)與集中控制網(wǎng)之間通過防火墻隔離,使用專用通信服務器專門網(wǎng)卡通信。

3.建立專門的管控共享信息數(shù)據(jù)庫,管、控信息主要通過數(shù)據(jù)庫集中交換。

4.底層過程控制系統(tǒng)設備不宜直接上網(wǎng),而應通過專用的接口機,采用串口等通信方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。如圖2所示。

圖2 管控接口示意圖

2.2 局站接口

局站接口主要指車站調度與路局計劃調度、行車調度、機車調度的接口。交換信息包括日班計劃、階段計劃、調度命令、施工計劃、預確報信息、站存車信息、貨運信息、車站列車到發(fā)計劃、貨調計劃、其他調度指揮資料與信息、需要上報或反饋的作業(yè)實績與設備運用情況等?；诮涌诮y(tǒng)一的原則,為保證數(shù)據(jù)的惟一性、準確性,除行車實時交互信息通過TDCS/CTC交換外,其他數(shù)據(jù)應在路局層進行同步,共享至TMIS信息平臺。車站不直接與路局各業(yè)務部門的專用計算機系統(tǒng)接口,而是通過TMIS發(fā)布或獲取所需數(shù)據(jù)。對于行車實時交互信息,如變更行車計劃、行車調度命令、列車運行信息等,為了保證數(shù)據(jù)可靠性、安全性與實時性,新一代編組站綜合自動化系統(tǒng)應在車站設置專用接口服務器,接入TDCS/CTC系統(tǒng),直接進行數(shù)據(jù)交換。如圖3所示。

圖3 SAM系統(tǒng)的TDCS/CTC接口

2.3 與機務段、折返段接口

新一代編組站綜合自動化系統(tǒng)與機務段、折返段接口信息主要有:列車到發(fā)計劃、列車實際到發(fā)報點、機車出段與折返計劃、機車配置計劃、機車出段通知、機車實際出段信息等。具體實現(xiàn)上,應將車站綜合信息網(wǎng)絡延伸至機務段、折返段內,雙方設立專用接口服務器,通過消息方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。

2.4 與車輛段接口

新一代編組站綜合自動化系統(tǒng)與車輛段接口信息主要有:列車到發(fā)計劃、列車正晚點信息、現(xiàn)在車信息、運用車轉變記錄、ATIS報文、確報、TPDS空重信息、TADS報警信息、THDS軸溫信息、TFDS故障報警信息、TWDS輪對故障信息、扣車信息、扣修車與修竣車預報、回送車信息、故障關門車信息、列檢進度報告、列車脫軌器表示信息等。這些信息均通過與TMIS接口進行交換。

2.5 與鄰站接口

新一代編組站綜合自動化系統(tǒng)與鄰站接口信息主要是行車實時信息,包括信號設備狀態(tài)實時表示、列車接發(fā)預告、列車接發(fā)報點、列車運行位置等。這些信息均通過與TDCS/CTC接口進行交換。

3 結束語

新一代編組站綜合自動化系統(tǒng)技術目前正處于蓬勃發(fā)展階段,已在用的SAM系統(tǒng)與CIPS系統(tǒng)雖然原理近似,但在具體實施上差異較大,且均處在不斷完善與提高的過程中。為了促進新一代編組站綜合自動化系統(tǒng)技術健康發(fā)展,建立相關的技術規(guī)范是必要的。特別是管控接口、局站接口、與協(xié)作單位接口,關系到系統(tǒng)的根基,因此更應及早建立相應技術規(guī)范,從總體上全面提升新一代編組站綜合自動化系統(tǒng)技術水平。

The author studied the internal interfaces betweenmanagement layer and control layer in the new generation of synthetic automation ofmarshalling yard as well as the interfaces with other computer systems atbureau level or at station level butbuilt by related cooperative units.The software,hardware, and data requirementsof those interfaces were explored and relevantdesign technical specifications were put forward.

Marshalling yard,Synthetic automation,Interface

*鐵道部鑒定中心 高級工程師,100844 北京

2011-01-21

(責任編輯:諸 紅)