大連快軌3號(hào)線(xiàn)調(diào)度集中控制系統(tǒng)的應(yīng)用功能探討

高峰

摘要：詳細(xì)介紹了CTC系統(tǒng)的功能，并結(jié)合大連市快速軌道交通三號(hào)線(xiàn)，介紹分析了該系統(tǒng)的具體應(yīng)用情況。

關(guān)鍵詞：CTC；自動(dòng)信號(hào)；應(yīng)用

CTC調(diào)度集中控制系統(tǒng)是保證現(xiàn)代城市軌道交通行車(chē)安全的重要設(shè)備。調(diào)度集中系統(tǒng)控制中心的作用是使中心調(diào)度員能監(jiān)督和控制全線(xiàn)軌道交通列車(chē)運(yùn)營(yíng)，了解實(shí)時(shí)交通運(yùn)營(yíng)情況。調(diào)度員利用調(diào)度集中系統(tǒng)提供的先進(jìn)運(yùn)營(yíng)管理方式，可以減輕調(diào)度人員的工作強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)交通運(yùn)輸指揮自動(dòng)化。

于2002年正式在大連市快速軌道交通三號(hào)線(xiàn)開(kāi)通運(yùn)營(yíng)，控制距離49公里。CTC系統(tǒng)的投入使用，將既有線(xiàn)大連站至金石灘沿線(xiàn)的小型車(chē)站進(jìn)行集中控制，充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程集中有效控制的特點(diǎn)，提高列車(chē)調(diào)度指揮效率，降低了運(yùn)營(yíng)成本。

1.CTC系統(tǒng)功能的列車(chē)信息表示

控制中心調(diào)度集中系統(tǒng)采集實(shí)時(shí)的列車(chē)運(yùn)行位置及正線(xiàn)聯(lián)鎖區(qū)信號(hào)設(shè)備狀態(tài)信息，并集中顯示在中心大表示屏上、調(diào)度員工作站監(jiān)視器上，使調(diào)度員能夠掌握實(shí)時(shí)信息，進(jìn)行運(yùn)營(yíng)監(jiān)督和管理。

在表示屏上主要的表示信息應(yīng)包括：線(xiàn)路布置、站名、列車(chē)位置、列車(chē)標(biāo)識(shí)（車(chē)次號(hào)和目的地）、進(jìn)路狀態(tài)、信號(hào)表示、道口表示、軌道區(qū)段狀態(tài)、站/遙控狀態(tài)、車(chē)輛段停車(chē)線(xiàn)軌道區(qū)段表示。

2.CTC系統(tǒng)功能的進(jìn)路控制

CTC向CIS發(fā)送的進(jìn)路命令都是以按鈕的命令發(fā)送的，當(dāng)CTC向聯(lián)鎖發(fā)出進(jìn)路控制命令后，進(jìn)路的建立與否，由聯(lián)鎖設(shè)備進(jìn)行判斷執(zhí)行。

2.1自動(dòng)信號(hào)

自動(dòng)信號(hào)開(kāi)放采用接近觸發(fā)方式，當(dāng)列車(chē)駛?cè)胱詣?dòng)信號(hào)機(jī)的接近觸發(fā)區(qū)段時(shí)，系統(tǒng)可以自動(dòng)觸發(fā)進(jìn)路，自動(dòng)信號(hào)機(jī)開(kāi)放。

2.2自動(dòng)進(jìn)路控制

自動(dòng)進(jìn)路的入口信號(hào)機(jī)以綠色箭頭表示該進(jìn)路已經(jīng)設(shè)置為自動(dòng)進(jìn)路。

2.3終端站自動(dòng)折返進(jìn)路

當(dāng)列車(chē)占用接近觸發(fā)軌時(shí)，進(jìn)入折返線(xiàn)的進(jìn)路自動(dòng)建立，列車(chē)待信號(hào)開(kāi)放后進(jìn)入折返線(xiàn)；當(dāng)列車(chē)到達(dá)折返線(xiàn)，列車(chē)停穩(wěn)且聯(lián)鎖條件滿(mǎn)足后，出折返線(xiàn)進(jìn)路自動(dòng)排出，列車(chē)根據(jù)信號(hào)顯示出折返線(xiàn)。

2.4中間站自動(dòng)折返進(jìn)路

為適應(yīng)大交路、小交路混合運(yùn)營(yíng)的特點(diǎn)，保稅區(qū)站實(shí)行人工手動(dòng)排列折返進(jìn)路折返。

2.5人工進(jìn)路

在特殊情況下，進(jìn)路的建立只能由調(diào)度員手工辦理，由控制中心調(diào)度員發(fā)出進(jìn)路控制命令。

2.6 時(shí)刻表管理

一個(gè)時(shí)刻表定義了列車(chē)一整天的運(yùn)行計(jì)劃，不同運(yùn)營(yíng)時(shí)間使用不同的列車(chē)時(shí)刻表，列車(chē)時(shí)刻表可以由計(jì)算機(jī)自動(dòng)生成運(yùn)行圖。

2.6.1基本時(shí)刻表

計(jì)劃員可根據(jù)不同的運(yùn)行要素編制基本時(shí)刻表，列車(chē)時(shí)刻表可由計(jì)算機(jī)自動(dòng)生成運(yùn)行圖。

2.6.2實(shí)施時(shí)刻表

這種時(shí)刻表作為當(dāng)日的列車(chē)運(yùn)行時(shí)刻表。實(shí)施時(shí)刻表可由調(diào)度員根據(jù)運(yùn)行情況進(jìn)行在線(xiàn)修改，包括增減列車(chē)、平移、修改始發(fā)時(shí)間、調(diào)整站停時(shí)間等。

2.6.3實(shí)跡時(shí)刻表

列車(chē)運(yùn)行完成的實(shí)跡時(shí)刻表，由機(jī)器實(shí)時(shí)記錄保存，需要時(shí)可輸出。

2.6.4 時(shí)刻表顯示

在調(diào)度員工作站顯示器上，能將當(dāng)時(shí)的實(shí)施運(yùn)行圖、實(shí)跡運(yùn)行圖用不同顏色同時(shí)在一個(gè)畫(huà)面上顯示。

3.CTC系統(tǒng)功能的列車(chē)識(shí)別號(hào)管理

當(dāng)每列車(chē)開(kāi)始日常運(yùn)行時(shí)，就應(yīng)采用列車(chē)標(biāo)識(shí)號(hào)來(lái)標(biāo)識(shí)。

3.1列車(chē)識(shí)別號(hào)的組成

車(chē)次號(hào)：作為運(yùn)行圖中車(chē)次，該車(chē)次號(hào)隨運(yùn)行圖中車(chē)次的變化而變化，并在工作站顯示器上顯示，車(chē)次號(hào)用3位數(shù)字表示。

3.2列車(chē)識(shí)別號(hào)的跟蹤與傳遞

CTC系統(tǒng)可以自動(dòng)完成控制區(qū)段內(nèi)的列車(chē)識(shí)別號(hào)跟蹤。主機(jī)內(nèi)設(shè)有列車(chē)識(shí)別號(hào)軟跟蹤，軟跟蹤邏輯是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)送來(lái)的軌道電路、運(yùn)行方向、進(jìn)路、道岔位置條件由列車(chē)跟蹤算法實(shí)現(xiàn)對(duì)列車(chē)的實(shí)時(shí)跟蹤，所跟蹤的列車(chē)識(shí)別號(hào)與中心主機(jī)內(nèi)的計(jì)劃相比較，不一致時(shí)應(yīng)產(chǎn)生報(bào)警。

3.3車(chē)次顯示

車(chē)次隨著列車(chē)的走行，從一個(gè)車(chē)次窗向另一個(gè)車(chē)次窗移位、顯示。當(dāng)列車(chē)到達(dá)終端站后車(chē)次號(hào)根據(jù)列車(chē)即將下次旅程的目的地自動(dòng)變號(hào).

3.4列車(chē)標(biāo)識(shí)號(hào)人工控制

當(dāng)某列車(chē)未分配車(chē)次號(hào)，或車(chē)次號(hào)沒(méi)有包括在運(yùn)行圖中，那么列車(chē)的調(diào)度需人工干預(yù)。

3.5列車(chē)運(yùn)行調(diào)整

在列車(chē)的實(shí)際運(yùn)行中，CTC系統(tǒng)將列車(chē)占用站臺(tái)區(qū)段且出清后一區(qū)段的時(shí)刻定為列車(chē)的到站時(shí)間。

3.6列車(chē)發(fā)車(chē)表示控制

在控制中心，系統(tǒng)可以發(fā)送發(fā)車(chē)命令給車(chē)站RTU，由RTU輸出命令給車(chē)站聯(lián)鎖設(shè)備。發(fā)車(chē)表示器設(shè)置在車(chē)站每側(cè)站臺(tái)運(yùn)行正方向列車(chē)司機(jī)室停車(chē)位置前方適當(dāng)位置處。

3.7回放功能

回放功能提供了調(diào)度員訪(fǎng)問(wèn)歷史數(shù)據(jù)的手段，回放功能只能在系統(tǒng)維護(hù)工作站上進(jìn)行，調(diào)度員可任意選擇回放起始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間。

3.8模擬大表示屏的管理

調(diào)度集中系統(tǒng)模擬大表示屏顯示車(chē)站正線(xiàn)、停車(chē)線(xiàn)、車(chē)輛段簡(jiǎn)化站場(chǎng)等現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)設(shè)備狀態(tài)和列車(chē)運(yùn)行及車(chē)次號(hào)等信息，系統(tǒng)主機(jī)將相關(guān)信息依據(jù)通信規(guī)約通過(guò)控制中心局域網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)地傳送到表示屏控制計(jì)算機(jī)，后者將信息在表示屏上表示出來(lái)。

3.9統(tǒng)計(jì)和報(bào)告

系統(tǒng)對(duì)所有操作都有收集和存儲(chǔ)功能。系統(tǒng)收集來(lái)的所有數(shù)據(jù)應(yīng)被用于統(tǒng)計(jì)報(bào)告以評(píng)價(jià)和分析CTC系統(tǒng)和車(chē)輛的性能。

4.CTC系統(tǒng)功能設(shè)備集中車(chē)站的功能

調(diào)度集中系統(tǒng)工作在集中控制模式時(shí)，設(shè)備集中站的RTU作為控制中心設(shè)備和微機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備之間的接口，采集現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)信息并傳輸?shù)街行?，同時(shí)將中心的命令傳到微機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備。

4.1車(chē)輛段CTC功能

車(chē)輛段調(diào)度集中設(shè)備的功能為車(chē)輛段范圍內(nèi)的信息采集，包括停車(chē)庫(kù)線(xiàn)和進(jìn)、出車(chē)輛段的信號(hào)機(jī)。

4.1.1信號(hào)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)視

在車(chē)輛段的調(diào)度集中RTU，采集車(chē)輛段信號(hào)設(shè)備的狀態(tài)，此狀態(tài)的表示和車(chē)站的狀態(tài)監(jiān)視類(lèi)同，但不具備中心控制功能。

4.1.2時(shí)刻表查看

車(chē)輛段值班員可以在車(chē)輛段終端查看當(dāng)天調(diào)度集中系統(tǒng)使用的列車(chē)時(shí)刻表，但不能對(duì)時(shí)刻表作任何形式的修改。

5.CTC系統(tǒng)功能的操作模式

調(diào)度集中系統(tǒng)的操作存在三種操作模式，自動(dòng)調(diào)整模式、人工調(diào)度模式和全人工模式。

5.1自動(dòng)調(diào)整模式

自動(dòng)調(diào)整模式定義了一種全自動(dòng)的系統(tǒng)模式，它使列車(chē)運(yùn)營(yíng)處于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)控制模式下。它不需要調(diào)度員的人工干預(yù)，運(yùn)行時(shí)間誤差按照時(shí)刻表自動(dòng)得到糾正，所有的功能都由系統(tǒng)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)。

5.2人工調(diào)度模式

在人工調(diào)度模式下，系統(tǒng)提供了所有的自動(dòng)進(jìn)路、自動(dòng)信號(hào)和終端模式自動(dòng)折返功能，列車(chē)不能根據(jù)列車(chē)時(shí)刻表自動(dòng)調(diào)整列車(chē)運(yùn)營(yíng)的誤差。

5.3全人工模式

在人工操作模式下，進(jìn)路由調(diào)度員人工設(shè)置，停站時(shí)間也為設(shè)置的缺省值，缺省值可人工改變。

5.4系統(tǒng)降級(jí)模式

當(dāng)CTC系統(tǒng)與外部系統(tǒng)通信中斷或CTC系統(tǒng)中某些設(shè)備故障時(shí)，系統(tǒng)處于降級(jí)模式。

5.5模式轉(zhuǎn)換

調(diào)度集中系統(tǒng)允許在控制中心改變系統(tǒng)操作模式。當(dāng)模式轉(zhuǎn)換時(shí)，系統(tǒng)本身不作任何合理性檢查，所以調(diào)度員有責(zé)任人工檢查模式轉(zhuǎn)換的合理性。

5.6中心與車(chē)站收受權(quán)

調(diào)度集中系統(tǒng)允許在與車(chē)站聯(lián)鎖系統(tǒng)辦理相應(yīng)確認(rèn)手續(xù)后，交接控制權(quán)。

6.結(jié)束語(yǔ)

大連快軌3號(hào)線(xiàn)2002年開(kāi)始運(yùn)營(yíng)至今，CTC系統(tǒng)的功能可以滿(mǎn)足對(duì)快軌3號(hào)線(xiàn)的操作及應(yīng)用。為下一步大連快軌三號(hào)線(xiàn)信號(hào)系統(tǒng)的全面升級(jí)改造打下良好的基礎(chǔ)并提供了方向性的指導(dǎo)思路；同時(shí)該技術(shù)的成功應(yīng)用，也為國(guó)內(nèi)其他城市的地鐵、輕軌在類(lèi)似線(xiàn)路的情況下的改造提高提供了優(yōu)良的參考方案。

參考文獻(xiàn)：

[1]丁杰.基于鐵路調(diào)度集中系統(tǒng)及發(fā)展策略的探討[J].中國(guó)新科技新產(chǎn)品，2011，（24）

[2]鄧文坤.廣深線(xiàn)建設(shè)調(diào)度集中系統(tǒng)的研究[J]鐵道運(yùn)輸與經(jīng)濟(jì)， 2006，（04）.endprint