動車段編組系統(tǒng)與CTC接口的實現(xiàn)

宋鵬飛 魏 博

動車段是動車組檢修基地和檢測中心，為高速列車提供動車檢修和編組管理。在動車段集中運行了多個控制系統(tǒng)，如編組方面使用了SAM系統(tǒng)，調(diào)度指揮方面使用了CTC系統(tǒng)，這種情況下二者之間會存在耦合接口，通過FZy-CTC系統(tǒng)，SAM系統(tǒng)得以連接聯(lián)鎖系統(tǒng)、列控系統(tǒng)，實現(xiàn)信息共享、行車安排控制。同樣通過該接口，路局調(diào)度臺能夠?qū)榆嚩芜M(jìn)行調(diào)度安排。為此FZy-CTC系統(tǒng)與SAM系統(tǒng)接口的實現(xiàn)，是編組調(diào)度和運輸指揮的技術(shù)保障。

1 實際應(yīng)用

動車段車站作為新型核心車站，所有的行車作業(yè)均在SAM系統(tǒng)上完成，由SAM系統(tǒng)實現(xiàn)編組、調(diào)車自動化。因此SAM系統(tǒng)需要接入大量信息，如調(diào)度中心的行車計劃、調(diào)度命令等，同樣調(diào)度中心也需要復(fù)示動車段的現(xiàn)場表示，用以指揮行車。二者需要新增接口實現(xiàn)信息共享。經(jīng)過分析，較優(yōu)的方案為二者在車站通過CTC車站接口服務(wù)器結(jié)合，如圖1所示。

圖1 SAM編組站控制系統(tǒng)與CTC車站通信接口服務(wù)器連接示意圖

通過圖1可以看出，SAM編組站控制系統(tǒng)與CTC車站通信接口服務(wù)器連接，完成對調(diào)車自動化、進(jìn)路控制命令、限速等功能的實現(xiàn)。而上層則由FZy-CTC調(diào)度系統(tǒng)統(tǒng)一調(diào)度指揮。調(diào)度中心對車站SAM透明，視為一般車站，SAM系統(tǒng)只與CTC車站接口服務(wù)器連接，接收上層中心調(diào)度信息、聯(lián)鎖信息、列控信息。

2 接口實現(xiàn)

此二大系統(tǒng)的最終接口實現(xiàn)，實際上是以CTC的系統(tǒng)架構(gòu)和工作流程為核心思路。CTC系統(tǒng)“分散”的含義即車站設(shè)置自律機(jī)，所有終端設(shè)備連接自律機(jī)。根據(jù)此架構(gòu)，SAM采取在車站與CTC接口方式，CTC原有自律機(jī)更改為CTC車站通信接口服務(wù)器，SAM作為CTC邏輯上的車務(wù)終端和自律機(jī)接入。CTC的工作核心為“以列車運行調(diào)整計劃控制為中心，兼顧列車與調(diào)車作業(yè)”，由自律機(jī)負(fù)責(zé)運算管理。所以在這2個系統(tǒng)部署上，上層鐵路局中心負(fù)責(zé)調(diào)度指揮，由調(diào)度所中的FZy-CTC調(diào)度臺實現(xiàn)，車站部分則由FZy-CTC車站通信接口服務(wù)器負(fù)責(zé)與上層通信，與聯(lián)鎖、列控和SAM系統(tǒng)接口。SAM系統(tǒng)對內(nèi)作為編組站系統(tǒng)，負(fù)責(zé)編組管理、調(diào)車自動化、列車作業(yè)等操作控制終端，對外則可以抽象地看作CTC系統(tǒng)的自律機(jī)和車務(wù)終端的整體，完成TDCS功能、列車和調(diào)車的沖突運算、列車和調(diào)車的自動執(zhí)行、限速的設(shè)置等。CTC車站通信接口服務(wù)器負(fù)責(zé)對外的所有接口連接，各個系統(tǒng)接口物理連接如圖2所示，對應(yīng)的邏輯如圖3所示。

在邏輯連接中，對應(yīng)了A、B、C、D、E這5條邏輯關(guān)系，分別傳輸?shù)膬?nèi)容如表1所示。

圖2 現(xiàn)場中各個系統(tǒng)接口示意圖

表1 邏輯傳輸說明表

SAM系統(tǒng)對外通過功能升級整合，使之融合到CTC工作環(huán)境，完成CTC自律機(jī)、車務(wù)終端的功能，同樣CTC對SAM進(jìn)行功能抽象，把它視為CTC的整合，完成SAM系統(tǒng)的融入。通過抽象分析，SAM系統(tǒng)的2大功能需要通過CTC接口實現(xiàn)控制和限速。

2.1 SAM系統(tǒng)控制站場

圖3 邏輯示意圖

在具備TDCS系統(tǒng)的接收計劃和調(diào)度命令等功能之外，SAM系統(tǒng)需要操作站場對象，即能夠排列進(jìn)路、取消進(jìn)路、操縱道岔等。而SAM系統(tǒng)對聯(lián)鎖系統(tǒng)是不可見的，聯(lián)鎖只與CTC存在接口，同時聯(lián)鎖系統(tǒng)只有在分散自律模式下CTC才有控制權(quán)，非常站控時聯(lián)鎖控制臺有控制權(quán)，分散自律與非常站控模式切換由聯(lián)鎖控制臺申請或轉(zhuǎn)換。為此，CTC車站通信服務(wù)器需要將聯(lián)鎖的模式切換發(fā)往SAM，將聯(lián)鎖站場信息發(fā)往SAM，接收SAM控制命令發(fā)往聯(lián)鎖。SAM則需要:①響應(yīng)聯(lián)鎖控制臺的模式切換 (聯(lián)鎖申請自律或者聯(lián)鎖切換為站控);②在正確的模式下發(fā)出控制命令;③接收聯(lián)鎖的站場表示。為此實際接口中，CTC與SAM之間至少對應(yīng)3類信息:①模式切換信息，即工作模式狀態(tài)RSR信息、自律申請ACQ、自律同意ACA信息;②控制命令信息，即控制命令BCC信息;③聯(lián)鎖站場信息，即全站信息SDI和站場變化信息SDCI。各系統(tǒng)間交互如圖4所示。

圖4 二者系統(tǒng)交互示意圖

2.2 SAM系統(tǒng)限速處理

SAM系統(tǒng)需要實現(xiàn)限速，即向列控發(fā)送限速并接收限速反饋。在這一部分，CTC系統(tǒng)可以將SAM系統(tǒng)完全視為邏輯上的CTC車務(wù)終端，SAM系統(tǒng)下達(dá)限速命令、設(shè)置限速、取消限速、接收限速狀態(tài)等，均執(zhí)行CTC車務(wù)終端限速流程，具體流程如圖5所示。

圖5 具體流程示意圖

圖5中每一步表示對應(yīng)的順序流程分別如下:①限速命令調(diào)度中心下達(dá);②限速命令SAM系統(tǒng)確認(rèn)簽收;③SAM系統(tǒng)申請已確認(rèn)的限速命令;④調(diào)度中心響應(yīng)已確認(rèn)的限速命令;⑤SAM系統(tǒng)執(zhí)行已確認(rèn)的限速命令或SAM系統(tǒng)直接車站限速;⑥列控中心反饋執(zhí)行結(jié)果，SAM顯示處理。

3 結(jié)束語

本文描述了動車段車站FZy-CTC分散自律系統(tǒng)和SAM系統(tǒng)如何通過接口結(jié)合實現(xiàn)列車和調(diào)車的自動化。此二大系統(tǒng)接口的實現(xiàn)，對CTC系統(tǒng)是一個擴(kuò)充，使SAM系統(tǒng)融合到CTC分散自律工作模式，改變了以往編組自動化系統(tǒng)只與TDCS系統(tǒng)進(jìn)行接口的現(xiàn)狀，對SAM系統(tǒng)也是新的升級，通過這樣的接口協(xié)同作用，提高了值班員的工作效率及運輸指揮效率，該方案已經(jīng)得到實際應(yīng)用，并會根據(jù)用戶需求進(jìn)一步擴(kuò)展升級。

［1］ 分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)技術(shù)條件(暫行)．鐵道部科學(xué)技術(shù)司，2004，2，12.

［2］ 運基信號(2005)418號．列車調(diào)度指揮系統(tǒng)(TDCS)數(shù)據(jù)通信規(guī)程(V2．0)．鐵道部運輸局，2005(11).

［3］ 運基信號〔2008〕662號．關(guān)于武漢北 CIPS與TDCS方案的復(fù)函．鐵道部運輸局，2008(12).

［4］ 丁昆．鐵路編組站CIPS系統(tǒng)的研究［J］．中國鐵路，2009(11).

［5］ 張樸．新一代編組站綜合自動化系統(tǒng)－SAM系統(tǒng)的研究［R］．2008年編組站綜合自動化系統(tǒng)研討會論文集.2008．

(責(zé)任編輯:溫志紅)