大連快軌3號線既有線CTC系統(tǒng)的應用與分析

高峰 何燕

摘要：文章詳細介紹了CTC系統(tǒng)的結構、功能，并結合大連市快速軌道交通3號線，分析了該系統(tǒng)的具體應用情況。

關鍵詞：CTC：大連：快軌

大連CTC （Centralized Traffic Control）系統(tǒng)被簡稱為大連快軌3號線既有線調度集中控制系統(tǒng)，是大連快軌列車控制系統(tǒng)不可或缺的組成部分，主要功能是監(jiān)督列車與控制列車的運行。

車站及車輛段子系統(tǒng)負責采集現(xiàn)場信號設備的狀態(tài)信息，并執(zhí)行控制中心發(fā)來的控制命令（車輛段除外）；控制中心子系統(tǒng)收集來自車站及車輛段的表示信息，在工作站和大屏設備上給出表示，并下發(fā)調度員的操作命令給正線車站子系統(tǒng)。大連快軌3號線在泉水設置控制中心。RTU設備及CTC車站分機設置在設備集中站。設備集中車站為火車站站、香爐礁站、泉水站、大連灣站、保稅區(qū)站、小窯灣站、雙D港站和金石灘站。既有線在海灣設置車輛段。CTC系統(tǒng)結構如圖1所示。

1 大連快軌3號線既有線調度集中控制系統(tǒng)的構架

（1）大連快軌3號線控制中心設有控制中心子系統(tǒng)。主要基于局域網計算機化的分布式系統(tǒng)構架，此系統(tǒng)通過TCP/IP協(xié)議的以太網絡使各主機服務器與操作員調度臺連接。調度集中控制系統(tǒng)包括兩套熱備的局域網，保證了系統(tǒng)的可靠性、安全性、穩(wěn)定性。

（2）各車站信號聯(lián)鎖系統(tǒng)是依靠RS-422串行的通信協(xié)議與CTC系統(tǒng)中站機RTU來接口連接。同樣局域網系統(tǒng)構架、TCP/IP協(xié)議的以太網連接使各車站遠程終端站機和海灣車輛段CTC子系統(tǒng)設備相連接。

快軌3號線信號聯(lián)鎖系統(tǒng)設備集中站與海灣車輛段的聯(lián)鎖設備數(shù)據(jù)雙向通信是由網絡集線器組成的，基于成熟的通信協(xié)議在高速率的通信網絡支持下，有穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸。路由器起到了把各站的子系統(tǒng)接到廣域網與中心調度相互通信。

（3）各站的局域網與控制中心局域網都是通過通信光纜傳輸通道組成點對點的星型的廣域網系統(tǒng)?？刂浦行呐c車站點對點的雙向通信均由路由器實現(xiàn)[1]。

快軌3號線信號系統(tǒng)的通信方式具有通信傳輸速率高、管理方便、出現(xiàn)故障易查找易排出的特點。

2 CTC系統(tǒng)基本構成和功能

2.1控制中心設備

2.1.1主計算機

主計算機由2臺Alpha sever DS20E服務器組成，主要任務是進行數(shù)據(jù)處理、中心數(shù)據(jù)庫管理、重要的計算和系統(tǒng)管理。通信前置機數(shù)據(jù)發(fā)送給服務器，服務器分析處理數(shù)據(jù)結果傳送到列車調度員工作站：同樣，服務器接到調度員下達的任務指令，并轉換為數(shù)據(jù)送往通信前置機上。服務器與控制中心CTC系統(tǒng)交換機靠網口網線連接，都是雙套設備，具有雙機熱備功能，局域網內的設備終端可以通過客戶機/服務器形式訪問主機。

2.1.2通信前置機

通信前置機的主要任務是與車站和車輛段的設備交換數(shù)據(jù)，現(xiàn)場設備實時數(shù)據(jù)通過通信前置機傳送到控制中心，控制中心發(fā)出的控制命令通過通信前置機發(fā)往現(xiàn)場設備，雙機熱備的形式使中心與車站之間的通信能不間斷地進行，保證了系統(tǒng)的可靠性。

各站和海灣車輛段的信號設備數(shù)據(jù)交換是通信前置機的最重要功能，控制中心接到通信前置機發(fā)送來的實時數(shù)據(jù)后進行顯示，同時發(fā)出各種控制命令，再通過該設備傳送到現(xiàn)場的信號設備，控制中心與各設備集中站之間的通信連續(xù)性基于雙機熱備，保證傳輸?shù)目煽啃浴?/p>

2.1.3調度員臺

調度員臺同樣控制中心設有兩套，為方便操作及觀察線路情況，采用24寸雙屏呈像的方式給調度員觀看部分線路情況。中心服務器數(shù)據(jù)傳送至調度員臺后，經過圖形軟件分析，呈現(xiàn)站場圖形和各指示燈狀態(tài)顯示。隨后列車調度員可看到全線所有列車行駛方位與各站的信號設備狀態(tài)指示，如列車行駛異?；蛐盘栐O備故障，能第一時間彈出告警信息。

2.1.4中心計劃員臺

控制中心計劃員可以在計劃員臺上生成、修改、查看基本運行時刻表。

2.1.5調度培訓臺

調度培訓臺采用與中心調度員臺相同配置功能的工作站，用于控制中心調度員的現(xiàn)場培訓。

2.1.6系統(tǒng)維護臺

在系統(tǒng)維護臺有調度員臺所有的顯示，但沒有權限指揮列車運行，不能控制現(xiàn)場設備動作。另外，系統(tǒng)維護臺提供給維護人員一套有效的系統(tǒng)維護及網絡管理工具。

2.1.7打印服務器

采用PC服務器，通過雙以太網接口分別連接在OCC的兩臺網絡交換機上，這樣，可以保證當一個網絡故障時，打印服務器可以自動切換到另一個網絡上，確保系統(tǒng)實時打印功能的可靠性。各打印機通過雙并口卡連接到打印服務器上。

打印服務器的功能是統(tǒng)一管理事件打印機、報告打印機，實現(xiàn)實時網絡打印功能。

2.1.8路由器

集中調度控制系統(tǒng)依靠高性能CISCO路由器組架成廣域網，實現(xiàn)控制中心、車站和車輛段三方的信息連續(xù)性的點對點雙向數(shù)據(jù)傳輸?？刂浦行穆酚善髋渲秒p以太網口分別連接到兩個局域網上，保證系統(tǒng)可靠工作。在路由器和數(shù)字通道之間配置協(xié)議轉換器，用來完成數(shù)字通道的G.703協(xié)議和路由器V.35協(xié)議的轉換。路由器配有網絡模塊，用以實現(xiàn)廣域網的同步屏步通信。

2.1.9運行控制表示屏

在控制中心采用單元塊式表示屏來顯示行車情況。表示屏為50X50馬賽克單元塊結構，鋁隔柵框架，由表示屏控制計算機來控制，該計算機通過控制中心局域網接收系統(tǒng)的表示信息，并傳送給表示屏。

2.1.10電源設備

控制中心CTC系統(tǒng)采用支持30 min兩路外路電源斷電的UPS綜合電源屏系統(tǒng)。

2.2車站及車輛段設備

2.2.1車站或車輛段RTU （CTC分機）

CTC系統(tǒng)在正線設備集中站和車輛段設有RTU （CTC分機），正線RTU安裝在車站信號計算機聯(lián)鎖設備機架中，車輛段獨立安裝于RTU機柜中。RTU設備為一臺高性能進口ICS工業(yè)控制機，它同計算機聯(lián)鎖設備之間的接口采用RS-422串行通信方式，并且采用光電隔離技術與聯(lián)鎖設備分隔。計算機聯(lián)鎖設備向RTU發(fā)送列車運行的實時信息和信號設備的狀態(tài)信息，經過廣域網將信息送至控制中心，控制中心再將各種復雜的命令發(fā)送到車站RTU設備上，經車站RTU軟件分析處理后再送達到信號聯(lián)鎖設備，由聯(lián)鎖設備完成執(zhí)行功能[2]。