列車占用丟失報(bào)警方案的設(shè)計(jì)

羅 蓉，王梓丞

（西南交通大學(xué) 信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，成都 610000）

列車占用丟失報(bào)警方案的設(shè)計(jì)

羅 蓉，王梓丞

（西南交通大學(xué) 信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，成都 610000）

根據(jù)原鐵道部印發(fā)的《TDCS/CTC系統(tǒng)列車占用丟失報(bào)警功能技術(shù)要求》，列車占用丟失報(bào)警信息已列為調(diào)度員行車指揮過程中重要的參考信息之一，對(duì)運(yùn)輸指揮起到指導(dǎo)作用。本文主要對(duì)列車占用丟失報(bào)警功能進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，分析報(bào)警信息流向及報(bào)警確認(rèn)過程，為進(jìn)一步軟件開發(fā)打下基礎(chǔ)。

CTC；列車占用丟失報(bào)警；過程；設(shè)計(jì)

CTC是鐵路運(yùn)輸調(diào)度指揮的重要行車系統(tǒng)，是提高鐵路調(diào)度指揮效率、保證行車安全的重要措施。它的控顯終端為調(diào)度員、車站值班員提供了車站、區(qū)間的全景顯示，以便調(diào)度指揮作業(yè)的進(jìn)行。在“7.23”甬溫線動(dòng)車事故后，原鐵道部特別強(qiáng)調(diào)要在TDCS/CTC系統(tǒng)內(nèi)加入列車占用丟失報(bào)警功能模塊，以避免類似事故發(fā)生時(shí)調(diào)度員不能及時(shí)收到報(bào)警信息。本文在原鐵道部印發(fā)的技術(shù)要求基礎(chǔ)上，對(duì)列車占用丟失報(bào)警信息在CTC系統(tǒng)內(nèi)的流向及報(bào)警流程進(jìn)行設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能[1]。

1 列車占用丟失報(bào)警技術(shù)要求

當(dāng)列車走行在區(qū)間時(shí)，所占用的閉塞分區(qū)紅光帶占用信息消失后，連續(xù)15 s列車前方閉塞分區(qū)沒有出現(xiàn)紅光帶占用表示，則可判斷列車區(qū)間占用丟失，此時(shí)CTC系統(tǒng)應(yīng)立即作出反應(yīng)，向兩端車站及車站所屬調(diào)度中心報(bào)警。

當(dāng)列車在車站內(nèi)運(yùn)行時(shí)，所占用的股道紅光帶占用信息消失后，連續(xù)15 s前方軌道區(qū)段沒有出現(xiàn)紅光帶占用表示，則可判斷列車車站占用丟失，此時(shí)CTC系統(tǒng)應(yīng)立即作出反應(yīng)，向本車站及車站所屬調(diào)度中心報(bào)警。

2 總體設(shè)計(jì)方案

2.1 設(shè)計(jì)原則

列車占用丟失報(bào)警信息僅作為調(diào)度員行車指揮的參考信息，CTC系統(tǒng)僅提供列車占用丟失報(bào)警提示功能，不提供與此相關(guān)的任何卡控功能。

2.2 整體信息流

CTC系統(tǒng)一旦判斷出列車占用丟失發(fā)生，車站自律機(jī)中的車次跟蹤模塊分別向車站控顯終端、通信服務(wù)器、車站自律機(jī)備機(jī)發(fā)送占用丟失信息，最終該信息將通過應(yīng)用服務(wù)器流向調(diào)度中心控顯終端，分別向車站值班員及調(diào)度員發(fā)出屏顯報(bào)警及語音報(bào)警提示，CTC系統(tǒng)占用丟失信息流如圖1所示。

2.3 列車占用丟失狀態(tài)識(shí)別

圖1 CTC系統(tǒng)占用丟失信息流圖

由于篇幅限制，本文只列出以下3種基本報(bào)警場(chǎng)景：

（1）單車區(qū)間占用丟失場(chǎng)景，持續(xù)15 s即報(bào)警，如圖2所示。

圖2 單車區(qū)間占用丟失場(chǎng)景

（2）出站占用丟失場(chǎng)景，持續(xù)15 s，D7321次占用丟失既報(bào)警，如圖3所示。出現(xiàn)上述狀態(tài)變化后，即使2-6DG重新恢復(fù)占用如圖4所示，占用丟失報(bào)警也不恢復(fù)，系統(tǒng)仍會(huì)給出列車占用丟失報(bào)警信息，僅XILQG占用或XILQG的前方區(qū)段占用，系統(tǒng)才會(huì)進(jìn)行恢復(fù)。

圖3 出站占用丟失場(chǎng)景

（3）進(jìn)站占用丟失場(chǎng)景，持續(xù)15 s，D7321次占用丟失既報(bào)警，如圖5所示。針對(duì)此種列車占用丟失報(bào)警，預(yù)警的恢復(fù)條件為：本股道、本股道連接的前方或后方設(shè)備占用；報(bào)警的恢復(fù)條件為：本股道占用。

圖4 重新恢復(fù)占用場(chǎng)景

圖5 進(jìn)站占用丟失場(chǎng)景

2.4 列車占用丟失狀態(tài)取消

（1）列車占用丟失報(bào)警后，原則上需要調(diào)度員（車站值班員）進(jìn)行處理，人工取消報(bào)警車次窗。以下情況系統(tǒng)可自動(dòng)取消報(bào)警車次窗：列車占用丟失報(bào)警后，如果本區(qū)段或前方區(qū)段出現(xiàn)占用紅光帶，列車車次正常跟蹤，報(bào)警車次窗則自動(dòng)取消。

（2）列車占用丟失報(bào)警后，不允許任何修改，僅可以人工取消報(bào)警車次窗。

2.5 列車占用丟失報(bào)警產(chǎn)生

列車占用丟失報(bào)警產(chǎn)生流程如圖6所示。

圖6 列車占用丟失報(bào)警產(chǎn)生流程圖

車次跟蹤：識(shí)別和取消列車占用丟失狀態(tài)，并隨車次信息一起發(fā)布到信息緩存模塊。信息緩存：接收到車次變化信息后，除發(fā)布全體車次變化信息外，還需根據(jù)車次變化信息確定是否有占用丟失狀態(tài)變化，若有還需發(fā)布全體占用丟失信息。控顯終端：接收并緩存本地管轄范圍內(nèi)的所有占用丟失信息，同時(shí)對(duì)于新增的占用丟失給出報(bào)警確認(rèn)提示；重啟后還需向緩存請(qǐng)求本地管轄范圍內(nèi)所有占用丟失信息。

2.6 列車占用丟失報(bào)警確認(rèn)

控顯終端根據(jù)報(bào)警范圍配置和接收緩存的列車占用丟失信息，確定是否彈出報(bào)警確認(rèn)框。對(duì)無需彈出報(bào)警確認(rèn)框的列車，進(jìn)行車次放大閃爍；對(duì)需彈出報(bào)警確認(rèn)框的列車，除車次放大閃爍外還需彈出確認(rèn)框并置頂顯示，同時(shí)語音報(bào)警提示。

接收到列車占用丟失報(bào)警信息后，對(duì)于需彈出確認(rèn)框的列車占用丟失報(bào)警，即使控顯終端處于回放或復(fù)視其它調(diào)度臺(tái)狀態(tài)，也需根據(jù)本地緩存即時(shí)給出報(bào)警提示。

對(duì)于車務(wù)終端的雙機(jī)結(jié)構(gòu)，在主機(jī)上人工確認(rèn)占用丟失報(bào)警后，由控顯終端自動(dòng)發(fā)送確認(rèn)同步信息到備機(jī)，無需兩次確認(rèn)。

2.7 列車占用丟失報(bào)警存儲(chǔ)

控顯終端接收到列車占用丟失信息后，與緩存占用丟失信息比對(duì)，若發(fā)現(xiàn)存在新增占用丟失信息，應(yīng)立即彈出報(bào)警確認(rèn)提示并存庫，同時(shí)需存儲(chǔ)一份預(yù)確認(rèn)信息。調(diào)度員或車站值班員確認(rèn)報(bào)警后，控顯終端將確認(rèn)信息存庫。

2.8 列車占用丟失報(bào)警查詢

（1）報(bào)警的存儲(chǔ)和查詢以車站為單位進(jìn)行，由于占用丟失報(bào)警可以在鄰站產(chǎn)生，所以在查詢時(shí)要兼容此類特殊報(bào)警和已有報(bào)警。盡管報(bào)警的產(chǎn)生站非本站，但是由本車務(wù)終端確認(rèn)過的報(bào)警也要查詢出來。后臺(tái)存儲(chǔ)模塊修改現(xiàn)有查詢機(jī)制，以保證被本站確認(rèn)過的信息也能夠查詢出。（2）對(duì)于系統(tǒng)給出報(bào)警確認(rèn)提示，而未被人工確認(rèn)的占用丟失報(bào)警，由于報(bào)警信息產(chǎn)生站非本站且無確認(rèn)信息，現(xiàn)有的查詢機(jī)制無法查詢出此類報(bào)警。為解決此問題，控顯終端在產(chǎn)生報(bào)警存儲(chǔ)信息的同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)報(bào)警預(yù)確認(rèn)存儲(chǔ)包保證歷史查詢。

2.9 列車占用丟失報(bào)警回放

由控顯終端根據(jù)歷史信息中車次號(hào)的占用丟失狀態(tài)實(shí)時(shí)產(chǎn)生占用丟失報(bào)警進(jìn)行回放展示，僅車次放大閃爍，具體報(bào)警信息通過查詢獲取。

2.10 異常處理

（1）控顯終端重啟：控顯終端重啟后向緩存請(qǐng)求管轄范圍內(nèi)的所有占用丟失信息。如果當(dāng)前站場(chǎng)存在列車處于占用丟失狀態(tài)，重新觸發(fā)報(bào)警，并保存到數(shù)據(jù)庫。在現(xiàn)有報(bào)警框架下，一個(gè)報(bào)警在一個(gè)終端只會(huì)產(chǎn)生和確認(rèn)一次，此類報(bào)警可以被確認(rèn)兩次，因此后臺(tái)存儲(chǔ)報(bào)警確認(rèn)信息要將兩次確認(rèn)信息都進(jìn)行存儲(chǔ)。（2）車次跟蹤程序重啟：車次跟蹤模塊要將已識(shí)別的占用丟失狀態(tài)和占用丟失預(yù)警狀態(tài)發(fā)布到緩存，車次跟蹤重啟后需向緩存請(qǐng)求當(dāng)前所有的車次信息；如果向緩存請(qǐng)求當(dāng)前車次信息失敗，要產(chǎn)生報(bào)警提示指揮人員占用丟失狀態(tài)和占用丟失預(yù)警狀態(tài)丟失。

2.11 兼容性

兼容性體現(xiàn)在協(xié)議修改和數(shù)據(jù)庫表修改。車次號(hào)協(xié)議的修改將新增信息放入預(yù)留字段，對(duì)低版本程序沒有影響。占用丟失報(bào)警的存儲(chǔ)使用新增協(xié)議，只存報(bào)警信息表，不存入回放信息表，減小影響范圍。操作記錄的存儲(chǔ)為新加表，無兼容性問題。數(shù)據(jù)庫的修改涉及報(bào)警確認(rèn)表，表字段沒有修改，將確認(rèn)時(shí)間增加為主鍵，不影響歷史數(shù)據(jù)。對(duì)查詢的兼容體現(xiàn)在數(shù)據(jù)庫服務(wù)程序的邏輯上，可以兼容對(duì)原有歷史數(shù)據(jù)的查詢。

2.12 超時(shí)機(jī)制

系統(tǒng)各模塊的超時(shí)響應(yīng)時(shí)間及辦法：緩存模塊 70 s沒收到任何表示信息，發(fā)布所有失效表示；緩存模塊 70 s沒收到任何車次信息，清除掉所有車次；控顯終端 30 s未收到任何表示信息，站場(chǎng)灰掉；控顯終端網(wǎng)絡(luò)斷開后清除掉所有表示信息；轉(zhuǎn)換模塊30 s發(fā)布一次全體表示信息；車次跟蹤30 s發(fā)布一次全體車次信息。

3 結(jié)束語

本文對(duì)列車占用丟失報(bào)警技術(shù)要求進(jìn)行了研究分析，綜合現(xiàn)有報(bào)警策略，給出了列車占用丟失報(bào)警的總體設(shè)計(jì)方案，詳細(xì)闡述了從占用丟失報(bào)警的識(shí)別到報(bào)警確認(rèn)的過程，為CTC系統(tǒng)升級(jí)提供指導(dǎo)，避免列車在運(yùn)行過程中的丟失不報(bào)警狀況，提高鐵路運(yùn)輸安全性。

[1] 宋鵬飛，周宏偉，張 濤. FZy_CTC列車占用丟失報(bào)警功能的開發(fā)[J].鐵道通信信號(hào)，2012（9）：8-11.

[2] 鐵道部運(yùn)輸局.運(yùn)基信號(hào)[2011]371.對(duì)TDCS/CTC進(jìn)行升級(jí)改造的通知[Z]. 北京：鐵道部運(yùn)輸局，2011，5.

[3] 鐵道部運(yùn)輸局.運(yùn)基信號(hào)[2011]535.列車占用丟失報(bào)警技術(shù)條件的通知[Z]. 北京：鐵道部運(yùn)輸局，2011，9.

責(zé)任編輯 陳 蓉

Roject for train-occupancy lost alarm

LUO Rong, WANG Zicheng
( School of Information Science and Technology, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610000, China )

According to "The technical requirements of train-occupancy lost alarm function in TDCS/CTC System" issued by original China Ministry of Railways, the train-occupancy lost alarm information was listed as one of important information in traff i c control and played a guiding role on transportation command. This paper focused on the designing and researching of the function of train-occupancy lost alarm, analyzed alarm and alarm’s conf i rmation process, laid the foundation for the further development of the software.

CTC; train-occupancy lost alarm; process; design

U284.59∶TP39

A

1005-8451（2014）12-0037-03

2014-06-10

羅 蓉， 在讀碩士研究生； 王梓丞，在讀博士研究生。