楊 彪
YANG Biao
(中國(guó)鐵路廣州局集團(tuán)有限公司 惠州車務(wù)段,廣東 惠州 516023)
(Huizhou Train Operation, China Railway Guangzhou Group Co., Ltd., Huizhou 516023, Guangdong, China)
在多股道、多銜接方向、調(diào)車作業(yè)繁忙的車站,傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖作業(yè)方式逐漸顯現(xiàn)弊端,所有的防止錯(cuò)誤辦理措施只能通過(guò)作業(yè)人員自控、他控來(lái)實(shí)現(xiàn),一旦“人防”失敗,存在列車運(yùn)行及作業(yè)人身安全隱患。FZY-CTC3.0系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱“CTC3.0系統(tǒng)”)面向接發(fā)列車和調(diào)車作業(yè),基于防止進(jìn)路錯(cuò)誤辦理卡控、作業(yè)流程條件卡控、設(shè)備條件卡控校驗(yàn),可以有效克服傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖的弊端[1]。東莞東站根據(jù)調(diào)車作業(yè)量較大、接發(fā)列車銜接方向多的實(shí)際,成為中國(guó)鐵路廣州局集團(tuán)有限公司(以下簡(jiǎn)稱“廣州局集團(tuán)公司”)惟一的試點(diǎn)站,完成了CTC3.0系統(tǒng)功能的實(shí)車驗(yàn)證,并根據(jù)實(shí)踐進(jìn)行了優(yōu)化和改進(jìn),為CTC3.0系統(tǒng)全面推進(jìn)提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。
東莞東站位于廣東省東莞市內(nèi),隸屬?gòu)V州局集團(tuán)公司惠州車務(wù)段管轄,為一等客貨運(yùn)站。車站連接京九線(北京西—香港九龍)謝崗站、廣深線(廣州東—深圳)常平站、廣深線土塘站,為多方向接發(fā)列車車站。車站站內(nèi)配有正線3條、到發(fā)線7條、調(diào)車線3條、牽出線2條、機(jī)待線1條、機(jī)車走行線2條,站內(nèi)銜接專用線3條,機(jī)務(wù)、車輛、供電等段管線24條。
東莞東站主要辦理客貨列車接發(fā),區(qū)段、摘掛、小運(yùn)轉(zhuǎn)貨物列車的始發(fā)、終到及改編,營(yíng)業(yè)旅客列車的始發(fā)、終到、到開;本務(wù)機(jī)車的摘掛及機(jī)車進(jìn)、出庫(kù);旅客列車車底的技術(shù)檢修、整備及車輛甩掛,機(jī)車折返段、專用線及謝崗站取送車輛等調(diào)車作業(yè)任務(wù)。站內(nèi)行車設(shè)置有接發(fā)列車和調(diào)車班組,接發(fā)列車每班設(shè)車站值班員1名、信號(hào)員1名、助理值班員3名,負(fù)責(zé)接發(fā)列車及京九線貨車列尾主機(jī)的安裝、摘解工作;調(diào)車班組每設(shè)置車站調(diào)度員1名、2臺(tái)專調(diào)機(jī)車每臺(tái)設(shè)置調(diào)車長(zhǎng)1名、連結(jié)員2名,負(fù)責(zé)車站調(diào)車相關(guān)工作。車站日均辦理接發(fā)列車146列,其中辦理營(yíng)業(yè)旅客列車77列、貨物列車62列,日均調(diào)車鉤數(shù)110鉤。
然而,在實(shí)施CTC3.0系統(tǒng)前,東莞東站所有接發(fā)列車進(jìn)路及調(diào)車進(jìn)路全部由信號(hào)員在計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備上完成操作,每排列一條進(jìn)路均需人工點(diǎn)擊進(jìn)路始、終端按鈕完成。由于多方向、站場(chǎng)規(guī)模大、接發(fā)列車及調(diào)車作業(yè)繁忙、作業(yè)人員自身原因等,存在錯(cuò)誤辦理列車進(jìn)路方向的安全隱患[1-2]。2012年電氣化開通后,經(jīng)過(guò)東莞東站的電力機(jī)車逐漸增多,存在電力機(jī)車進(jìn)入無(wú)網(wǎng)或停電區(qū)的風(fēng)險(xiǎn)。東莞東站每天頻繁在站內(nèi)到發(fā)線與客車整備所間調(diào)動(dòng)客車底作業(yè),與接發(fā)列車作業(yè)相互干擾大,存在安全風(fēng)險(xiǎn)。京九線超限貨物列車開行多,東莞東站站內(nèi)高站臺(tái)多、可接發(fā)超限列車股道少,接發(fā)超限列車限制多,錯(cuò)誤辦理接發(fā)超限列車的風(fēng)險(xiǎn)大。東莞東站內(nèi)到發(fā)線上設(shè)置有9號(hào)道岔,春運(yùn)、暑運(yùn)期間臨客開行密度大,存在臨客列車或回空客車底錯(cuò)誤辦理側(cè)向經(jīng)過(guò)9號(hào)道岔接發(fā)列車的風(fēng)險(xiǎn)。因此,僅依靠作業(yè)人員自控、他控的接發(fā)列車模式,無(wú)法滿足高密度、高效率列車接發(fā)及調(diào)車作業(yè)安全要求,在保障運(yùn)輸安全方面增加了車站的安全壓力。
東莞東站CTC3.0系統(tǒng)由鐵路局中心系統(tǒng)、車站子系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)三大部分組成,其中車站子系統(tǒng)主要設(shè)備包括車站自律機(jī)、車站服務(wù)器、車務(wù)終端(值班員終端和信號(hào)員終端)、電務(wù)維護(hù)終端、車務(wù)管理終端等[3]。CTC3.0系統(tǒng)在原CTC和TDCS基礎(chǔ)上,依據(jù)列車運(yùn)行調(diào)整計(jì)劃、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的實(shí)時(shí)信息及主要行車數(shù)據(jù),完成對(duì)列車進(jìn)路正確性、安全性的邏輯判斷、校驗(yàn),對(duì)各關(guān)鍵作業(yè)環(huán)節(jié)進(jìn)行作業(yè)輔助和報(bào)警提示,最終完成接發(fā)列車和調(diào)車作業(yè)統(tǒng)一自律控制,實(shí)現(xiàn)車站接發(fā)車作業(yè)的安全控制和流程管理,達(dá)到消除安全隱患的目的。
(1)實(shí)現(xiàn)列車計(jì)劃管理。系統(tǒng)能根據(jù)運(yùn)輸提報(bào)的車站股道運(yùn)用方案進(jìn)行列車股道自動(dòng)安排。遇車站作業(yè)人員對(duì)計(jì)劃進(jìn)行人工調(diào)整時(shí),系統(tǒng)具備對(duì)人工計(jì)劃調(diào)整的車站營(yíng)業(yè)/技術(shù)作業(yè)屬性、股道安排、是否封鎖及區(qū)間沖突等進(jìn)行檢查,當(dāng)操作不合理時(shí),可以及時(shí)產(chǎn)生報(bào)警提示,經(jīng)檢測(cè)無(wú)誤后才允許計(jì)劃下達(dá),保證計(jì)劃安全可行。
(2)實(shí)現(xiàn)調(diào)度命令管理。系統(tǒng)具備調(diào)度命令接收、簽收、發(fā)送回執(zhí)、打印和歷史命令查詢等功能,可以根據(jù)調(diào)度臺(tái)下達(dá)的調(diào)度命令,提示車站值班員在簽收命令后設(shè)置封鎖和停電功能。調(diào)度命令簽收后,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)檢索調(diào)度命令內(nèi)容,當(dāng)檢索到封鎖或接觸網(wǎng)停電相關(guān)調(diào)度命令時(shí),自動(dòng)在調(diào)度命令窗口下彈出設(shè)置“封鎖操作”或“電力臂操作”按鈕,使用人員可以根據(jù)提示進(jìn)行相應(yīng)設(shè)置后下達(dá)到自律機(jī),自律機(jī)根據(jù)設(shè)置的封鎖或接觸網(wǎng)停電檢查所辦列車進(jìn)路是否經(jīng)過(guò)封鎖或停電區(qū)域,若經(jīng)過(guò)封鎖區(qū)域或電力機(jī)車牽引的車輛經(jīng)過(guò)停電區(qū)域,則進(jìn)行報(bào)警提示,并且該進(jìn)路不能排出。
(3)實(shí)現(xiàn)列車進(jìn)路防“錯(cuò)辦”卡控。系統(tǒng)進(jìn)行列車進(jìn)路觸發(fā)時(shí),依據(jù)自律機(jī)內(nèi)部存儲(chǔ)的行車數(shù)據(jù)(《車站工作細(xì)則》接發(fā)列車規(guī)定、列車運(yùn)行圖、旅客列車固定徑路、超限車接發(fā)限制等)對(duì)列車計(jì)劃、車次號(hào)、運(yùn)行方向等進(jìn)行邏輯判斷、校驗(yàn),作業(yè)人員修訂的計(jì)劃、觸發(fā)進(jìn)路必須與自律機(jī)存儲(chǔ)的各項(xiàng)行車列數(shù)據(jù)相符合,辦理列車進(jìn)路必須滿足車站列車計(jì)劃規(guī)定股道、運(yùn)行方向,否則將無(wú)法觸發(fā),并報(bào)警提示。
(4)實(shí)現(xiàn)作業(yè)流程管理。作業(yè)流程的管理與控制通過(guò)基于信號(hào)員股道視圖的占線板實(shí)現(xiàn)。車站值班員下達(dá)接發(fā)列車作業(yè)后,接發(fā)列車作業(yè)計(jì)劃中車次按股道自動(dòng)排列顯示在占線板界面上,指示列車的接發(fā)操作按照占線板提供的作業(yè)流程嚴(yán)格執(zhí)行,否則流程無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)列車所有作業(yè)都完成時(shí),該列車會(huì)自動(dòng)從占線板消失不需要進(jìn)行人工干預(yù)。當(dāng)設(shè)置的作業(yè)流程未完成時(shí),系統(tǒng)無(wú)法正常辦理列車進(jìn)路,并進(jìn)行作業(yè)未完成的報(bào)警提示。
(5)實(shí)現(xiàn)調(diào)車作業(yè)管理。車站值班員可以通過(guò)人工逐鉤輸入調(diào)車鉤計(jì)劃生成調(diào)車進(jìn)路序列,然后發(fā)送道自律機(jī)和CTC站場(chǎng)顯示終端。調(diào)車進(jìn)路序列信息在CTC車務(wù)終端調(diào)車進(jìn)路序列框中顯示,作業(yè)人員以人工觸發(fā)方式排列調(diào)車進(jìn)路。通過(guò)CTC終端進(jìn)行調(diào)車作業(yè)進(jìn)路排路時(shí),系統(tǒng)先進(jìn)行調(diào)車進(jìn)路與列車進(jìn)路的沖突檢查,構(gòu)建鐵路調(diào)車人因事故影響因素防控[4],實(shí)現(xiàn)調(diào)車進(jìn)路的安全卡控。
(6)增加非常站控模式下的防“錯(cuò)辦”報(bào)警功能。系統(tǒng)在非常站控模式下,仍具備防“錯(cuò)辦”報(bào)警功能,該功能由車站自律機(jī)依據(jù)車站采集的表示信息、車次跟蹤信息、中心調(diào)度員下達(dá)的階段計(jì)劃,以及相關(guān)行車規(guī)章制度和《車站工作細(xì)則》條件對(duì)車站值班員或信號(hào)員人工辦理的列車接發(fā)車進(jìn)路進(jìn)行檢查[5],當(dāng)發(fā)現(xiàn)所辦理的進(jìn)路違背行車規(guī)章約束條件、與階段計(jì)劃不符或違反《車站工作細(xì)則》條件存在隱患時(shí),在CTC車務(wù)終端進(jìn)行報(bào)警語(yǔ)音、文字或車次文字紅色放大閃爍報(bào)警提示。
(7)增加其他行車作業(yè)輔助功能。一是增加站場(chǎng)揭示輔助,可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)需要,將揭示內(nèi)容在站場(chǎng)顯示界面進(jìn)行醒目的文字標(biāo)注。二是增加接發(fā)列車提醒功能,信號(hào)員終端可以依據(jù)列車運(yùn)行情況自動(dòng)進(jìn)行接發(fā)列車作業(yè)的過(guò)程語(yǔ)音提示,提醒作業(yè)人員。三是增加行車信息綜合查詢功能。四是增加行車日志關(guān)鍵信息提示功能,除顯示列車車次、接車股道、圖定/計(jì)劃到發(fā)時(shí)刻等基本信息外,特別突出顯示接發(fā)車方向和線別、營(yíng)業(yè)標(biāo)志、發(fā)車方向的第三方車站等;同時(shí)行車日志可接收車務(wù)管理終端下達(dá)的非正常行車作業(yè)流程,并能顯示、操作及返回作業(yè)狀態(tài)。
(8)提供行車數(shù)據(jù)維護(hù)功能。遇技術(shù)規(guī)章修改、車站技術(shù)設(shè)備發(fā)送變化,相關(guān)行車數(shù)據(jù)、參數(shù)需要修改時(shí),系統(tǒng)提供可以由具有管理員權(quán)限的車站管理人員登錄車務(wù)管理終端進(jìn)入數(shù)據(jù)維護(hù)和管理平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)修改和維護(hù)。
CTC3.0系統(tǒng)自開通啟用以來(lái),提供了車站行車安全保障,降低了作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)。但是,由于該系統(tǒng)研發(fā)啟用時(shí)間不長(zhǎng),部分功能仍不完善和成熟,系統(tǒng)與其他行車信息系統(tǒng)不兼容等原因,造成CTC3.0系統(tǒng)部分功能無(wú)法得到充分利用,行車安全管控一體化的作用沒(méi)有得到最大的發(fā)揮。為此,需要進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化和創(chuàng)新。
目前CTC3.0系統(tǒng)盡管已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了列車、調(diào)車沖突檢查,但僅限于進(jìn)路沖突檢查。在實(shí)際使用中,為確保旅客列車接發(fā)安全,防止因其他調(diào)車作業(yè)中的機(jī)車車輛溜逸、冒進(jìn)信號(hào)燈進(jìn)入接發(fā)列車進(jìn)路,與正在進(jìn)出站的旅客列車發(fā)生沖突,《鐵路技術(shù)管理規(guī)程》第301條規(guī)定“接發(fā)旅客列車時(shí),與接發(fā)列車進(jìn)路沒(méi)有隔開設(shè)備或脫軌器的線路,不準(zhǔn)向能進(jìn)入接發(fā)列車進(jìn)路的方向調(diào)車。本務(wù)機(jī)車在停留線路內(nèi)摘掛、列車?yán)揽跁r(shí)除外”[6]。既有CTC3.0系統(tǒng)未將此規(guī)定納安全卡控,在實(shí)際接發(fā)旅客列車作業(yè)期間調(diào)車作業(yè)時(shí),仍需要由作業(yè)人員人工判斷是否違反《鐵路技術(shù)管理規(guī)程》第301條規(guī)定,存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)。建議CTC設(shè)備廠家對(duì)CTC3.0系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步的完善升級(jí),將《鐵路技術(shù)管理規(guī)程》第301條規(guī)定納入系統(tǒng)邏輯檢查條件,辦理接發(fā)旅客列車作業(yè)過(guò)程中,需要辦理向接發(fā)列車進(jìn)路方向的調(diào)車作業(yè)時(shí),由系統(tǒng)對(duì)該調(diào)車作業(yè)進(jìn)路終端可能冒進(jìn)區(qū)域內(nèi)的設(shè)備與接發(fā)旅客列車進(jìn)路是否有隔開設(shè)備、能起平行隔開作用的道岔是否開通平行位置等安全條件進(jìn)行邏輯運(yùn)算和校驗(yàn),經(jīng)過(guò)系統(tǒng)檢查校驗(yàn)符合條件時(shí),系統(tǒng)通過(guò)自律機(jī)將調(diào)車作業(yè)指令發(fā)送至聯(lián)鎖執(zhí)行,如系統(tǒng)檢查校驗(yàn)不符合條件的,則語(yǔ)音文字報(bào)警提示,提醒作業(yè)人員違反《鐵路技術(shù)管理規(guī)程》第301條規(guī)定,從而卡控旅客列車接發(fā)及調(diào)車作業(yè)安全。優(yōu)化后的列車調(diào)車沖突檢查示意圖如圖1所示。
圖1 優(yōu)化后的列車調(diào)車沖突檢查示意圖Fig.1 Schematic diagram of optimized train shunting con flict checking
在既有CTC3.0系統(tǒng)中,調(diào)車作業(yè)管理功能實(shí)現(xiàn)需由車站值班員在車務(wù)終端上人工將調(diào)車計(jì)劃逐鉤輸入到系統(tǒng),系統(tǒng)根據(jù)人工輸入的調(diào)車計(jì)劃生成調(diào)車進(jìn)路序列數(shù)據(jù),再由信號(hào)員根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)實(shí)際,選擇對(duì)應(yīng)調(diào)車進(jìn)路序列進(jìn)行觸發(fā)準(zhǔn)備進(jìn)路。在實(shí)際作業(yè)過(guò)程中,容易造成人為錯(cuò)輸、漏輸計(jì)劃,且一批調(diào)車計(jì)劃往往多達(dá)20多鉤,逐鉤人工輸入系統(tǒng)耗時(shí)長(zhǎng),容易干擾車站值班員正常辦理其他行車作業(yè)。因此,車站依舊采用傳統(tǒng)的點(diǎn)擊進(jìn)路始、終端按鈕辦法排列調(diào)車進(jìn)路,在站場(chǎng)線路多、行車作業(yè)繁忙的情況下,容易出現(xiàn)錯(cuò)辦調(diào)車進(jìn)路或影響接發(fā)列車作業(yè)等問(wèn)題。
為減少現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)勞動(dòng)強(qiáng)度,提高現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)效率,卡控調(diào)車作業(yè)安全,需要對(duì)CTC3.0系統(tǒng)的調(diào)車作業(yè)管理功能進(jìn)行升級(jí)優(yōu)化,將車站現(xiàn)車系統(tǒng)與CTC3.0系統(tǒng)關(guān)聯(lián)起來(lái)。即車站調(diào)度員在現(xiàn)車系統(tǒng)編制調(diào)車作業(yè)計(jì)劃后,將調(diào)車作業(yè)計(jì)劃下達(dá)至車站STP系統(tǒng),STP系統(tǒng)通過(guò)串口或光纖與CTC3.0系統(tǒng)相連,并將調(diào)車作業(yè)計(jì)劃傳給CTC3.0系統(tǒng),CTC3.0系統(tǒng)通過(guò)獲取車站調(diào)車數(shù)據(jù)自動(dòng)計(jì)算生成調(diào)車作業(yè)單和調(diào)車進(jìn)路序列,最終由信號(hào)員在信號(hào)員操作終端或占線板終端上統(tǒng)一觸發(fā)接發(fā)列車及調(diào)車作業(yè)進(jìn)路,二者進(jìn)路辦理指令均通過(guò)自律機(jī)安全檢查后發(fā)送給計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖實(shí)現(xiàn)列車及調(diào)車進(jìn)路序列的辦理,從而完成接發(fā)列車及調(diào)車作業(yè)。CTC系統(tǒng)內(nèi)部邏輯處理結(jié)構(gòu)圖及新增STP接口示意圖如圖2所示。
升級(jí)后的CTC3.0系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了調(diào)車作業(yè)鉤計(jì)劃自動(dòng)獲取、調(diào)車進(jìn)路進(jìn)路序列自動(dòng)生成、調(diào)車作業(yè)進(jìn)路觸發(fā)等功能,減少了車站值班員人工輸入調(diào)車作業(yè)環(huán)節(jié),改變了信號(hào)員點(diǎn)擊始、終端按鈕準(zhǔn)備進(jìn)路的方式,既提高了效率又保證了安全[7]。
圖 2 CTC系統(tǒng)內(nèi)部邏輯處理結(jié)構(gòu)圖及新增STP接口示意圖Fig.2 Internal logic processing structure of CTC system and the new STP interface
東莞東站由于站臺(tái)助理值班員、客運(yùn)作業(yè)人員均未設(shè)有CTC3.0系統(tǒng)終端,并且均與車站值班員不在一室,辦理接發(fā)列車作業(yè)過(guò)程中,相關(guān)作業(yè)指令及通知只能通過(guò)電話或無(wú)線電臺(tái)傳達(dá)或反饋?zhàn)鳂I(yè)信息,遇作業(yè)繁忙或電話、無(wú)線電臺(tái)通話質(zhì)量不好時(shí),往往容易聯(lián)系脫節(jié),造成信息傳遞不及時(shí)、不準(zhǔn)確,給接發(fā)列車及旅客乘降安全帶來(lái)隱患。為此,需要在站臺(tái)助理值班員及客運(yùn)廣播室增加CTC3.0系統(tǒng)終端設(shè)備。
增加CTC3.0系統(tǒng)終端設(shè)備后,站臺(tái)助理值班員、客運(yùn)廣播人員崗位可以通過(guò)CTC終端實(shí)時(shí)復(fù)示東莞東站全站站場(chǎng)及股道運(yùn)用情況,提前掌握列車接近、車站股道運(yùn)用等情況。另外,通過(guò)CTC系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)站臺(tái)助理值班員、客運(yùn)人員與車站值班員終端的通訊功能。車站值班員可以將相關(guān)接發(fā)列車作業(yè)指令通過(guò)CTC3.0系統(tǒng)下達(dá)至助理值班員、客運(yùn)廣播室崗位,助理值班員、客運(yùn)廣播員接到相關(guān)指令或通知后及時(shí)點(diǎn)擊簽收確認(rèn),待該作業(yè)流程作業(yè)完畢后再通過(guò)系統(tǒng)自動(dòng)返回回執(zhí)。由此可以防止車站值班員與助理值班員、客運(yùn)廣播員崗位間聯(lián)系脫節(jié)、錯(cuò)傳信息等問(wèn)題的發(fā)生,從而有效確保助理接發(fā)列車及客運(yùn)乘降組織安全。
CTC3.0系統(tǒng)在東莞東站試用2年以來(lái),充分吸收現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),不斷升級(jí)和完善,運(yùn)行穩(wěn)定。該系統(tǒng)降低了車站值班員、信號(hào)員接發(fā)列車工作量,減少了接發(fā)列車安全風(fēng)險(xiǎn),提高了行車安全保障能力及運(yùn)輸效率,對(duì)行車人員的日常工作和運(yùn)輸安全起到了極大的輔助作用[8]。在CTC3.0系統(tǒng)的運(yùn)用實(shí)踐中,還將通過(guò)優(yōu)化列車調(diào)車沖突、增加與STP接口,實(shí)現(xiàn)調(diào)車作業(yè)的自動(dòng)及人工觸發(fā)、增加值班員、信號(hào)員、助理值班員、客運(yùn)作業(yè)人員的聯(lián)動(dòng),更好地發(fā)揮了CTC3.0系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì),從設(shè)備上解決接發(fā)列車及客運(yùn)乘降組織安全,降低了現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,提高了現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)效率,實(shí)現(xiàn)了列車、調(diào)車作業(yè)安全,為實(shí)現(xiàn)智慧車務(wù)打下基礎(chǔ)。