動車基地調(diào)度集中系統(tǒng)

劉 雋 張 華 孫 洋

劉 雋:中國鐵道科學(xué)研究院通信信號研究所 副研究員100081 北京

張 華:中國鐵道科學(xué)研究院通信信號研究所 副研究員100081 北京

孫 洋:中國鐵道科學(xué)研究院通信信號研究所 副研究員100081 北京

隨著京津、武廣、京滬等高鐵的相繼開通，中國的高速鐵路已進入快速發(fā)展時期，應(yīng)用高科技打造的CRH系列動車組的開行數(shù)量與日俱增。因此，以動車組維修和養(yǎng)護為核心業(yè)務(wù)的動車基地已成為高速鐵路安全高效運營的重要保障。目前全路正在建設(shè)北京、武漢、廣州、上海、西安、成都、沈陽7大動車基地和45個動車運用所。動車基地調(diào)度集中系統(tǒng) (Centralized Control System，簡稱CCS)作為動車基地集成化、信息化、自動化建設(shè)的重要組成部分，是快速、準確、及時地完成各項動車檢查檢修業(yè)務(wù)，實現(xiàn)生產(chǎn)流程安全、高效運轉(zhuǎn)，充分運用檢修資源的有力支撐。

1 動車基地的業(yè)務(wù)特點及調(diào)度需求

動車基地設(shè)有存車場、檢查庫、高級修庫，以及輪對踏面診斷、洗車線、不落輪鏇輪線等設(shè)備。在基地內(nèi)完成動車組出入段、踏面診斷、外皮洗刷、卸污整備、檢查檢修、轉(zhuǎn)場、轉(zhuǎn)線等作業(yè)。

動車基地站場規(guī)模龐大，進出動車組數(shù)量多，為了滿足動車組各種運用檢修作業(yè)，需要在不同場區(qū)和作業(yè)線間頻繁調(diào)車，因而存在列車、調(diào)車互相干擾，調(diào)度指揮過程繁瑣，人工辦理進路量大，動車組位置確認等問題，采用既有調(diào)度系統(tǒng)將影響作業(yè)效率。同時，基地內(nèi)接發(fā)車、調(diào)車、運用、檢修、乘務(wù)等作業(yè)需要信息共享、高度協(xié)同，通過多工種、多區(qū)域并行的作業(yè)方式才能達到高效運轉(zhuǎn)，充分發(fā)揮檢修設(shè)施能力的目標。因此，動車基地在日常作業(yè)中重點關(guān)注下列問題:①基地內(nèi)列車、調(diào)車作業(yè)管理及進路控制;②準確掌握動車組位置與狀態(tài);③依照計劃執(zhí)行基地內(nèi)各項生產(chǎn)作業(yè)。

作為新型的調(diào)度集中系統(tǒng)，動車基地調(diào)度集中系統(tǒng)是在廣泛深入調(diào)研的基礎(chǔ)上，根據(jù)業(yè)務(wù)流程和用戶需求，運用成熟的設(shè)計理念，綜合故障-安全等多項先進技術(shù)，利用企業(yè)級系統(tǒng)開發(fā)工具，構(gòu)建高效、統(tǒng)一、安全的集成平臺，真正實現(xiàn)了管控結(jié)合。該系統(tǒng)與鐵路局調(diào)度指揮系統(tǒng) (CTC/TDCS)、計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)、動車基地管理信息系統(tǒng)互相連通，分層協(xié)作，是動車基地實現(xiàn)管理與控制有機結(jié)合的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。系統(tǒng)管控結(jié)合層次架構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)管控結(jié)合層次架構(gòu)圖

2 系統(tǒng)總體架構(gòu)

2.1 調(diào)度崗位設(shè)置

在鐵路局調(diào)度所的指導(dǎo)下，基地采用行車和檢修一體化的管理模式，并依據(jù)作業(yè)組織特點，設(shè)置以下調(diào)度崗位:基地總調(diào)度、基地值班員、基地調(diào)車區(qū)長和基地信號員。各調(diào)度崗位相互關(guān)系如圖2所示。系統(tǒng)為上述崗位配置了相應(yīng)的調(diào)度操作終端。

圖2 動車基地調(diào)度崗位關(guān)系圖

2.2 系統(tǒng)構(gòu)成

動車基地調(diào)度集中系統(tǒng)設(shè)置應(yīng)用服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、接口機、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、大屏幕綜合顯示工作站、調(diào)度操作終端、電務(wù)維護終端、擴展終端等設(shè)備。系統(tǒng)設(shè)備中運行相應(yīng)的應(yīng)用軟件。系統(tǒng)采用雙機熱備、雙網(wǎng)絡(luò)通道，形成冗余結(jié)構(gòu)，確保系統(tǒng)可靠、安全、持續(xù)運行。

1．應(yīng)用服務(wù)器。實現(xiàn)作業(yè)計劃管理、進路集中管理與控制等功能，包括作業(yè)計劃自動接收、進路自動優(yōu)選和調(diào)整、進路命令自動下達;完成現(xiàn)場集中區(qū)動車組位置的自動追蹤，確定動車組位置和身份，完成作業(yè)計劃實跡的監(jiān)督與反饋等功能。

2．數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。實現(xiàn)對系統(tǒng)過程數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及文檔的存儲、讀取等維護管理工作，為系統(tǒng)的正常運行、故障分析、日常維護提供重要依據(jù)和手段。

3．接口機。實現(xiàn)與鐵路局調(diào)度指揮系統(tǒng)(CTC/TDCS)、計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)、動車基地管理信息系統(tǒng)及AEI系統(tǒng)的安全數(shù)據(jù)交互。

4．網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。負責保障系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全，實時監(jiān)控系統(tǒng)局域網(wǎng)內(nèi)所有計算機設(shè)備的通信聯(lián)接狀態(tài)和工作狀況，完成病毒防護、移動存儲介質(zhì)接入管理等功能。

5．大屏幕綜合顯示工作站。負責向大屏幕綜合調(diào)度顯示墻提供動態(tài)站場、動車組運用檢修狀態(tài)、動車組位置和鄰站表示等信息內(nèi)容。

6．基地總調(diào)度終端。以技術(shù)作業(yè)大表為基礎(chǔ)，實現(xiàn)列車和調(diào)車作業(yè)計劃編制、調(diào)整、下達和執(zhí)行反饋的功能;動態(tài)呈現(xiàn)站場表示信息，具備顯示、查詢、維護現(xiàn)存動車組信息功能。

7．基地值班員/調(diào)車區(qū)長終端。主要完成階段計劃、調(diào)度命令的接收與簽收，行車閉塞和預(yù)告辦理，列車/調(diào)車作業(yè)計劃、作業(yè)指令的展示與調(diào)整，作業(yè)過程監(jiān)視，行車，調(diào)車日志管理，查詢現(xiàn)存動車組信息，異常報警與操作提示信息功能。

8．基地信號員終端。具備所有聯(lián)鎖操作、顯示功能，具有作業(yè)計劃和指令展示與調(diào)整，作業(yè)過程監(jiān)視，本站、鄰站站場信息實時顯示，查詢現(xiàn)存動車組信息，異常報警與操作提示信息等功能。

9．電務(wù)維護終端。負責提供對各種系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行查詢、統(tǒng)計、分析等功能。可以通過時間、事件等多種篩選條件進行數(shù)據(jù)檢索，或者通過圖像再現(xiàn)的方式追溯歷史作業(yè)過程，重現(xiàn)歷史作業(yè)場景。

10．擴展終端。系統(tǒng)通過擴展終端為檢修、機務(wù)、車輛、電務(wù)、供電等專業(yè)調(diào)度提供了豐富的站場實時調(diào)度信息，協(xié)助他們做到“實時掌握，預(yù)先準備，合理安排，加速檢修”。

3 系統(tǒng)應(yīng)用功能

動車基地調(diào)度集中系統(tǒng)綜合計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和現(xiàn)代控制技術(shù)，構(gòu)建出先進、合理、完善的系統(tǒng)技術(shù)平臺。系統(tǒng)實現(xiàn)了:自動輔助生成調(diào)車作業(yè)計劃;自動調(diào)整作業(yè)計劃;自動生成作業(yè)執(zhí)行方案;自動執(zhí)行列車、調(diào)車作業(yè)計劃;自動追蹤動車組位置;自動實時監(jiān)控作業(yè)過程;自動計劃報點;自動鋪畫技術(shù)作業(yè)圖表;多個系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交換、信息共享等。

通過該系統(tǒng)，調(diào)度人員可以接收和編制列車、調(diào)車計劃，依據(jù)站場內(nèi)實時動車組位置和運用狀態(tài)，合理安排作業(yè)計劃，結(jié)合列車、調(diào)車作業(yè)自動辦理功能，實現(xiàn)自動化閉環(huán)控制，完成管控結(jié)合，信息共享，提高作業(yè)效率，降低工作強度。調(diào)度業(yè)務(wù)流程如圖3所示。

圖3 調(diào)度業(yè)務(wù)執(zhí)行流程

4 系統(tǒng)接口

動車基地調(diào)度集中系統(tǒng)通過安全接口與動車基地管理信息系統(tǒng)、鐵路局調(diào)度指揮系統(tǒng) (CTC/TDCS)、計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)、AEI車號自動識別系統(tǒng)等實現(xiàn)信息交換，協(xié)作完成基地作業(yè)的統(tǒng)一管理與實時控制任務(wù)。各系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)交互情況見圖4。

圖4 系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交互

5 結(jié)束語

動車基地調(diào)度集中系統(tǒng)是在綜合考慮國內(nèi)外各種調(diào)度集中和行車指揮系統(tǒng)的優(yōu)缺點，并結(jié)合我國動車基地實際需求的基礎(chǔ)上開發(fā)的，專門用于高速鐵路動車基地的調(diào)度集中系統(tǒng)。

2011年底，該系統(tǒng)已經(jīng)在北京動車基地投入使用，目前正在向廣州、武漢、上海等動車基地推廣。現(xiàn)場應(yīng)用結(jié)果表明，系統(tǒng)架構(gòu)切實可行，在動車基地、運用所的行車指揮業(yè)務(wù)中應(yīng)用，能夠顯著提高運輸效率，提高行車安全水平，改善行車辦法，節(jié)省人力，實現(xiàn)了動車基地調(diào)度指揮管控結(jié)合的目標。

［1］ 中國鐵道科學(xué)研究院通信信號研究所．動車基地調(diào)度集中系統(tǒng)技術(shù)方案，2009．

［2］ 曹桂均，張華．動車基地調(diào)度集中系統(tǒng)研究［J］.中國鐵路，2012(4):55．

［3］ 劉朝英，李萍．中國鐵路分散自律調(diào)度集中［M］.北京:中國鐵道出版社，2009．

［4］ 中華人民共和國鐵道部．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［S］.2005．