基于CTC重載鐵路行車調(diào)度指揮系統(tǒng)的研究

蔣寅

摘要：當(dāng)前我國(guó)的鐵路運(yùn)輸調(diào)度運(yùn)輸模式已無(wú)法滿足當(dāng)前國(guó)民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的需 求，因此我國(guó)應(yīng)用CTC重載鐵路行車調(diào)度系統(tǒng)解決這一問(wèn)題，從而推動(dòng)我國(guó)重載鐵路運(yùn)輸新模式的形成。本文主要對(duì)基于CTC的重載鐵路指揮系統(tǒng)進(jìn)行研究分析，旨在順應(yīng)時(shí)代發(fā)展，推動(dòng)我國(guó)鐵路指揮系統(tǒng)的進(jìn)步，為我國(guó)未來(lái)發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：鐵路行車調(diào)度；指揮系統(tǒng)；研究分析

1 鐵路調(diào)度中控制CTC

1.1 CTC的構(gòu)成

將運(yùn)輸組織、通信、計(jì)算機(jī)、信號(hào)、網(wǎng)絡(luò)等多種高科技技術(shù)相結(jié)合而成的綜合性技術(shù)就是鐵路調(diào)度集中控制CTC，完成調(diào)度中心對(duì)某一區(qū)段內(nèi)的信號(hào)設(shè)備的集中控制是它的主要目的，它也是能夠?qū)α熊囘\(yùn)行進(jìn)行直接控制、指揮、管理的技術(shù)裝備。相比傳統(tǒng)調(diào)度方法，鐵路調(diào)度集中控制CTC有著比較高端的計(jì)算機(jī)通訊技術(shù)，對(duì)于調(diào)度中心調(diào)度命令和計(jì)劃的下達(dá)和傳播，可以采用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)來(lái)進(jìn)行控制，另外對(duì)于鐵路沿線實(shí)時(shí)信息的采集，也可以采用外圍設(shè)備來(lái)完成，并且將這些實(shí)時(shí)信息傳達(dá)到中央服務(wù)器中，從而能夠在中央服務(wù)器中自動(dòng)繪制運(yùn)行圖，保證對(duì)列車運(yùn)行的監(jiān)督報(bào)警和跟蹤。由于CTC自身的高智能特性，它能夠自動(dòng)生成科學(xué)合理的調(diào)度計(jì)劃，同時(shí)根據(jù)此調(diào)度計(jì)劃來(lái)選擇相應(yīng)的進(jìn)路，再控制聯(lián)鎖設(shè)備的動(dòng)作。車站子系統(tǒng)、調(diào)度中心子系統(tǒng)、傳輸網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)這三個(gè)部分就是CTC系統(tǒng)中最主要的組成結(jié)構(gòu)，調(diào)度中心子系統(tǒng)中有非常多的設(shè)備和工作站，例如電源設(shè)備、通信前置服務(wù)器、調(diào)度員工作站、控制工作站等；車站子系統(tǒng)的主要設(shè)備有車務(wù)終端、電務(wù)維護(hù)終端、聯(lián)鎖系統(tǒng)接口設(shè)備等；而傳輸網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)則有網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備、傳輸通道、雙環(huán)自愈網(wǎng)絡(luò)等。

1.2 CTC控制模式

分散自律控制模式和非常站控模式就是調(diào)度集中當(dāng)中最主要的兩個(gè)模式。分散自律控制模式就是根據(jù)列車運(yùn)行的調(diào)整計(jì)劃對(duì)列車運(yùn)行的進(jìn)路進(jìn)行自動(dòng)控制，而調(diào)度中心在分散自律 條件下有著可以對(duì)列車、調(diào)車進(jìn)路進(jìn)行人工辦理的功能，車站也有能夠人工辦理調(diào)車進(jìn)路的功能。非常站控模式一般在調(diào)度集中設(shè)備故障、設(shè)備天窗維修、發(fā)生行車事故或施工需要時(shí)使用，它能夠在上述情況下將系統(tǒng)控制轉(zhuǎn)換為車站傳統(tǒng)人工控制的控制模式。但原車站聯(lián)鎖控制臺(tái)在分散自律控制模式當(dāng)中是無(wú)法發(fā)揮作用的；而CTC系統(tǒng)車務(wù)終端則在非常站控模式當(dāng)中無(wú)法發(fā)揮作用[1]。

2 系統(tǒng)的重要功能

CTC重載鐵路行車調(diào)度系統(tǒng)通過(guò)合理分層、服務(wù)模塊劃分，將鐵路行車信息實(shí)時(shí)交換，提高信息交換的高效性，確保鐵路行車調(diào)度指揮系統(tǒng)的高效合理運(yùn)行。對(duì)CTC重載行車調(diào)度指揮系統(tǒng)進(jìn)行研發(fā)、應(yīng)用和維護(hù)，通過(guò)對(duì)功能進(jìn)行劃分，可劃分為六個(gè)主要功能，主要為系統(tǒng)功能、列車運(yùn)行圖顯示功能、列車運(yùn)行圖處理功能、列車運(yùn)行調(diào)整功能、網(wǎng)絡(luò)通信功能、打印與窗口管理功能。

2.1各主要功能的詳細(xì)內(nèi)容如下：

系統(tǒng)功能：在進(jìn)行重載鐵路行車調(diào)度過(guò)程中對(duì)系統(tǒng)所接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，對(duì)所接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行初始化的保留，進(jìn)行系統(tǒng)性的分析。

列車運(yùn)行圖顯示功能：列車運(yùn)行調(diào)度員通過(guò)對(duì)列車運(yùn)行圖的顯示情況進(jìn)行分析，并作出快速的調(diào)度。

列車運(yùn)行圖處理功能：列車運(yùn)行調(diào)度員對(duì)列車運(yùn)行圖所呈現(xiàn)的運(yùn)行狀況進(jìn)行分析處理和調(diào)整。

列車運(yùn)行調(diào)整功能：在這個(gè)系統(tǒng)中，能夠?qū)崟r(shí)的得到列車的各項(xiàng)基礎(chǔ)參數(shù)，通過(guò)對(duì)列車運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行調(diào)整實(shí)現(xiàn)整個(gè)列車運(yùn)行線路的調(diào)整。

網(wǎng)絡(luò)通信功能：系統(tǒng)控制中心的各個(gè)列車之間實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信，各個(gè)調(diào)度基站之間建立網(wǎng)絡(luò)通信，實(shí)現(xiàn)調(diào)度命令的傳達(dá)和接受以及執(zhí)行指令以后的回執(zhí)。

2.2 打印與窗口管理功能：能夠打印出任意時(shí)段的鐵路運(yùn)行圖，對(duì)系統(tǒng)窗口進(jìn)行管理。

CTC重載鐵路行車調(diào)度系統(tǒng)的各項(xiàng)重要功能，大大節(jié)約了人工處理的時(shí)間，節(jié)約人力物力，提高鐵路列車調(diào)度員的工作效率，為鐵路列車調(diào)度員提供了最為有效合理的參考方案和參考數(shù)據(jù)。鐵路重載列車一般可分為重載單元列車和重載組合列車兩種。對(duì)重載列車的車次規(guī)定須嚴(yán)格按照列車運(yùn)行圖執(zhí)行，將列車進(jìn)行臨時(shí)組合或是進(jìn)行分解運(yùn)行時(shí)，需要列車調(diào)度員發(fā)送調(diào)度指令，必須確保通信正常，準(zhǔn)確的傳達(dá)調(diào)度指令。

3 系統(tǒng)的特點(diǎn)

通過(guò)對(duì)CTC重載鐵路行車調(diào)度系統(tǒng)的分析，結(jié)合實(shí)時(shí)的情況，提出適合現(xiàn)場(chǎng)快速處理的措施，為鐵路列車調(diào)度員提供便利，CTC系統(tǒng)的特點(diǎn)如下：

3.1系統(tǒng)的功能全面

CTC重載鐵路行車調(diào)度系統(tǒng)通過(guò)應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的快速分析，將數(shù)據(jù)進(jìn)行快速的整理，系統(tǒng)給出最為合理科學(xué)的方案，將集成網(wǎng)絡(luò)機(jī)構(gòu)管理、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理、列車運(yùn)行狀態(tài)的記錄與記錄等融為一體，使鐵路行車調(diào)度員能夠通過(guò)該系統(tǒng)獲得所需的信息，高效的完成調(diào)度工作。

3.2操作便捷

該系統(tǒng)能夠?yàn)橛脩粜纬擅烙^的界面，在顯示屏上將列車運(yùn)行圖進(jìn)行縮放，使鐵路列車調(diào)度員能夠?qū)⑺璧恼{(diào)整調(diào)度的線路進(jìn)行重新規(guī)劃，在界面設(shè)計(jì)上，考慮我國(guó)鐵路調(diào)度員的操作需求和操作習(xí)慣，設(shè)計(jì)出合理的功能按鍵和功能菜單。

3.3 高度智能化

該系統(tǒng)采用高度智能的調(diào)度指揮系統(tǒng)，通過(guò)系統(tǒng)控制中心與各個(gè)子系統(tǒng)之間相互配合，進(jìn)一步將列車運(yùn)行的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，供系統(tǒng)控制中心分析，制定出最為合理有效地解決方案，使鐵路列車調(diào)度員的強(qiáng)度降低，實(shí)現(xiàn)高度智能化。

3.4 高性能

該系統(tǒng)在使用過(guò)程中，會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行高速的分析，需要大量的算法，采用全面優(yōu)化的策略，使系統(tǒng)的運(yùn)算速度能夠滿足實(shí)時(shí)性需求，確保對(duì)鐵路線路的調(diào)整時(shí)間不超過(guò)10s。

這一系統(tǒng)將重載列車的分解和組合作業(yè)應(yīng)納入調(diào)度日計(jì)劃，列車組合后，車站應(yīng)發(fā)送調(diào)度命令，由總站列車乘務(wù)人員將調(diào)度指令傳達(dá)給控制列車的乘務(wù)員，結(jié)合系統(tǒng)的特點(diǎn)，為列車調(diào)度工作人員提供快速直接的列車信息。

4 CTC系統(tǒng)的日常維修

雙機(jī)熱備的雙網(wǎng)冗余結(jié)構(gòu)就是CTC系統(tǒng)的主要設(shè)備，同時(shí)它也有效的提高了系統(tǒng)的可靠性。日常維護(hù)的主要內(nèi)容就是日巡視，對(duì)于那些有著自檢和冗余功能的電子設(shè)備可以使用狀態(tài)修。同時(shí)對(duì)于相關(guān)的設(shè)備，還需要進(jìn)行月度檢查試驗(yàn)才能保證系統(tǒng)能夠穩(wěn)定安全的運(yùn)行。車站設(shè)備日巡視應(yīng)由現(xiàn)場(chǎng)的工區(qū)負(fù)責(zé)，安排有人值班車站進(jìn)行每天的巡視工作，而無(wú)人值班車站則安排每月進(jìn)行兩次巡視工作，巡視工作中要對(duì)車站設(shè)備的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)察，同時(shí)在車站值班員處對(duì)車務(wù)終端的使用情況進(jìn)行了解。

對(duì)于調(diào)度中心設(shè)備的日巡視，應(yīng)當(dāng)首先對(duì)調(diào)度所各工作站設(shè)備和中心機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)備的工作狀態(tài)進(jìn)行巡視，對(duì)中心機(jī)房所有設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行檢查，同時(shí)向調(diào)度所使用人員了解工作站使用的具體情況。對(duì)于電源設(shè)備的巡視，應(yīng)當(dāng)利用電源屏面上的電流表、電壓和UPS電源查詢面板，對(duì)穩(wěn)壓屏輸出電源、外電網(wǎng)兩路輸入電源、UPS輸出電源的電壓、電流值分別進(jìn)行檢查，在有必要的時(shí)候使用萬(wàn)用表來(lái)進(jìn)行復(fù)核測(cè)量，對(duì)各個(gè)電源屏和UPS面板上所有的指示燈進(jìn)行檢查，對(duì)UPS電源的報(bào)警信息進(jìn)行及時(shí)的了解，分析并且處理比較異常的現(xiàn)象。

總結(jié)

通過(guò)對(duì)CTC重載鐵路行車調(diào)度指揮系統(tǒng)的分析，得出該系統(tǒng)通過(guò)對(duì)實(shí)時(shí)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，在應(yīng)用該系統(tǒng)后將使鐵路運(yùn)輸調(diào)度模式能夠滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的需求，對(duì)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展有著重要的作用，將鐵路運(yùn)輸資源合理高效的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)鐵路運(yùn)輸資源的最大利用率。

（作者單位：中國(guó)鐵路北京局集團(tuán)有限公司調(diào)度所）