新型調(diào)度交換通信技術(shù)在鐵路工程中的應(yīng)用

蔡志強(qiáng)

摘? 要：目前，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)在快速發(fā)展，社會(huì)在不斷進(jìn)步，鐵路行業(yè)在我國(guó)發(fā)展十分迅速，鐵路專用調(diào)度通信系統(tǒng)是鐵路調(diào)度指揮中心調(diào)度員與各車站值班員進(jìn)行車輛行車調(diào)度指揮業(yè)務(wù)聯(lián)系的專用電話通信系統(tǒng)，主要包括列車調(diào)度電話、客貨運(yùn)輸調(diào)度電話、機(jī)車調(diào)度電話、牽引供電調(diào)度電話、站場(chǎng)調(diào)度電話、區(qū)間調(diào)度電話及其他調(diào)度電話等業(yè)務(wù)。文章依托按照PPP模式自建自營(yíng)模式的新建地方鐵路甕安至馬場(chǎng)坪線，介紹調(diào)度專用通信系統(tǒng)從設(shè)備選型，系統(tǒng)組網(wǎng)、業(yè)務(wù)功能配置等方面在鐵路的應(yīng)用及功能擴(kuò)展。

關(guān)鍵詞：數(shù)字調(diào)度通信系統(tǒng);多媒體調(diào)度通信;視頻話機(jī)

引言

CTC（CentralizedTrafficControl）系統(tǒng)是調(diào)度中心對(duì)鐵路某一區(qū)段內(nèi)的信號(hào)設(shè)備進(jìn)行集中控制，對(duì)列車進(jìn)行直接指揮、管理的技術(shù)裝備。新型分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)是綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和現(xiàn)代控制技術(shù)，采用智能化分散自律設(shè)計(jì)原則，以列車運(yùn)行調(diào)整計(jì)劃控制為中心，兼顧列車與調(diào)車作業(yè)的高度自動(dòng)化的調(diào)度指揮系統(tǒng)。隨著我國(guó)鐵路信息化建設(shè)進(jìn)程的加快，研究開(kāi)發(fā)新型分散自律調(diào)度集中仿真系統(tǒng)的需求更加突出。對(duì)于分散自律調(diào)度集中這樣一個(gè)巨大且復(fù)雜的控制系統(tǒng)，我們希望能夠利用仿真技術(shù)來(lái)指導(dǎo)系統(tǒng)的研究、設(shè)計(jì)、試驗(yàn)以及系統(tǒng)改進(jìn)。該仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)的建設(shè)具有很強(qiáng)的理論指導(dǎo)意義和很高的試驗(yàn)價(jià)值。

1概述

我國(guó)鐵路調(diào)度系統(tǒng)信息化建設(shè)以鐵路運(yùn)輸管理信息系統(tǒng)（TMIS）工程為發(fā)端，經(jīng)過(guò)全路信息技術(shù)人員多年的努力，建立了比較完善的信息化組織結(jié)構(gòu)，積累了信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的經(jīng)驗(yàn)和人才，基本建成了運(yùn)輸組織、客貨營(yíng)銷、經(jīng)營(yíng)管理3大領(lǐng)域的相關(guān)系統(tǒng)，如運(yùn)輸調(diào)度管理系統(tǒng)（TDMS）、列車調(diào)度指揮系統(tǒng)（TDCS）、客票發(fā)售與預(yù)訂系統(tǒng)（PMIS）、鐵路貨票信息管理系統(tǒng)、貨運(yùn)技術(shù)計(jì)劃系統(tǒng)（FMOS）、公務(wù)管理信息系統(tǒng)等。在TMIS等系統(tǒng)建設(shè)的基礎(chǔ)上，按照鐵路改革要求改建、新建了一些信息系統(tǒng)，已經(jīng)具備了一定的綜合化、平臺(tái)化特征，如貨運(yùn)電子商務(wù)平臺(tái)、鐵路客戶服務(wù)中心、調(diào)度集中系統(tǒng)（CTC）、列車運(yùn)行控制系統(tǒng)（CTCS）、編組站綜合集成自動(dòng)化系統(tǒng)（CIPS）等?？傮w來(lái)看，我國(guó)鐵路網(wǎng)龐大，管理分工細(xì)而單一，由于歷史原因，信息和控制系統(tǒng)往往按車務(wù)、機(jī)務(wù)、工務(wù)、電務(wù)、車輛等專業(yè)發(fā)展，甚至同專業(yè)內(nèi)部也因傳統(tǒng)研發(fā)和管理歸口的割裂發(fā)展而導(dǎo)致各種系統(tǒng)功能單一、小而多的局面。具體而言，目前我國(guó)鐵路廣泛使用的信息系統(tǒng)縱向是按照列車、車輛、機(jī)車、貨物，橫向是按照站、區(qū)段建成的不同信息平臺(tái);列車、車輛、機(jī)車、貨物等信息間達(dá)不到緊密關(guān)聯(lián)，內(nèi)部缺失對(duì)應(yīng)關(guān)系，共享困難，無(wú)法實(shí)現(xiàn)信息流與列車流、車輛流、作業(yè)流、物流的同步;信息管理與運(yùn)營(yíng)控制脫節(jié)，鐵路自動(dòng)化水平提高受到了限制。多年來(lái)，各系統(tǒng)試圖相互融合，但依賴于簡(jiǎn)單的接口方案無(wú)法解決不同平臺(tái)間的信息一致化問(wèn)題。更重要的是，現(xiàn)有的調(diào)度系統(tǒng)是功能相對(duì)單一的運(yùn)輸管理系統(tǒng)，各系統(tǒng)只掌握局部的現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)實(shí)時(shí)情況，不能實(shí)現(xiàn)列車、車輛、機(jī)車、貨物等實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng)的現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)追蹤，因而從根源上無(wú)法實(shí)現(xiàn)鐵路的綜合自動(dòng)化、智能化。近年來(lái)，中國(guó)鐵路總公司組織實(shí)施了運(yùn)輸信息集成平臺(tái)，在現(xiàn)有的系統(tǒng)之上對(duì)信息進(jìn)行集成加工再分發(fā)，但仍然不能完全滿足鐵路的綜合自動(dòng)化調(diào)度需求。因此，根據(jù)調(diào)度系統(tǒng)升級(jí)總體方案，提出最終應(yīng)建設(shè)統(tǒng)一信息平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)管控一體化。

2新型調(diào)度交換通信技術(shù)在鐵路工程中的應(yīng)用

2.1基本調(diào)度業(yè)務(wù)功能

鐵路調(diào)度通信系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)雙向的基本電話業(yè)務(wù)，提供組呼、強(qiáng)插等豐富的調(diào)度業(yè)務(wù)，以及呼叫等待、呼叫保持等電話補(bǔ)充業(yè)務(wù)。提供的業(yè)務(wù)包括調(diào)度電話業(yè)務(wù)、車站（場(chǎng)）電話業(yè)務(wù)、站間行車電話和其他專用電話業(yè)務(wù)等功能。主要實(shí)現(xiàn)了以下幾個(gè)業(yè)務(wù)功能。（1）個(gè)別呼叫。各種用戶之間進(jìn)行低優(yōu)先級(jí)的呼叫并通話。（2）緊急呼叫。各種用戶之間進(jìn)行優(yōu)先級(jí)為“2”的呼叫并通話。（3）組呼。各種用戶呼叫其當(dāng)前所在組內(nèi)所有用戶并與之通話。（4）會(huì)議呼叫。調(diào)度和值班臺(tái)對(duì)非預(yù)置的整組（群）用戶發(fā)出的組呼（群呼）。（5）功能號(hào)呼叫。調(diào)度臺(tái)或值班臺(tái)可以通過(guò)撥功能號(hào)呼叫到GSM-R移動(dòng)端用戶。（6）呼叫優(yōu)先級(jí)。調(diào)度臺(tái)呼叫過(guò)程中會(huì)攜帶本次呼叫的優(yōu)先級(jí)，高優(yōu)先級(jí)的呼叫可以對(duì)低優(yōu)先級(jí)的呼叫進(jìn)行強(qiáng)插。（7）強(qiáng)插。調(diào)度臺(tái)呼叫過(guò)程中會(huì)攜帶本次呼叫的優(yōu)先級(jí)，高優(yōu)先級(jí)的呼叫可以對(duì)低優(yōu)先級(jí)的呼叫進(jìn)行強(qiáng)插。（8）強(qiáng)拆。GMS-R移動(dòng)用戶發(fā)起組呼，固定用戶調(diào)度臺(tái)作為成員，在調(diào)度臺(tái)上按3個(gè)星號(hào)（***），即可把移動(dòng)端組呼拆掉。（9）區(qū)別振鈴。調(diào)度臺(tái)或值班臺(tái)對(duì)不同優(yōu)先級(jí)的呼叫可以設(shè)置不同的振鈴。（10）自動(dòng)應(yīng)答。調(diào)度臺(tái)或值班臺(tái)可設(shè)置自動(dòng)應(yīng)答模式，在來(lái)話時(shí)自動(dòng)應(yīng)答，簡(jiǎn)化調(diào)度員值班員的操作。（11）呼叫等待。調(diào)度臺(tái)在主輔通道都忙時(shí)，再有來(lái)話會(huì)聽(tīng)等待音。

2.2仿真系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)

分散自律調(diào)度集中仿真系統(tǒng)的軟件主要包括：數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、行調(diào)臺(tái)仿真子系統(tǒng)、計(jì)劃臺(tái)仿真子系統(tǒng)、列車群仿真子系統(tǒng)和信號(hào)控制仿真子系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)：用于調(diào)度中心和車站子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換。行調(diào)臺(tái)仿真子系統(tǒng)：追蹤列車運(yùn)行位置和到發(fā)時(shí)刻，自動(dòng)描繪列車實(shí)跡運(yùn)行圖;利用計(jì)算機(jī)輔助調(diào)整列車運(yùn)行計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)調(diào)度指揮自動(dòng)化;通過(guò)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)向車站下達(dá)計(jì)劃和調(diào)度命令。計(jì)劃臺(tái)仿真子系統(tǒng)：規(guī)定了列車運(yùn)行計(jì)劃調(diào)整的基礎(chǔ)和目標(biāo)———列車計(jì)劃運(yùn)行圖。列車群仿真子系統(tǒng)：仿真列車的運(yùn)行過(guò)程，是系統(tǒng)的控制對(duì)象。信號(hào)控制仿真子系統(tǒng)：根據(jù)行調(diào)臺(tái)下發(fā)的計(jì)劃和調(diào)度命令自動(dòng)辦理進(jìn)路，模擬實(shí)現(xiàn)站場(chǎng)的信號(hào)控制。以上各個(gè)仿真子系統(tǒng)相互之間需要進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)交換。例如，行調(diào)子系統(tǒng)要將調(diào)整計(jì)劃、調(diào)度命令下達(dá)給信號(hào)控制子系統(tǒng);信號(hào)控制子系統(tǒng)根據(jù)收到的計(jì)劃轉(zhuǎn)化為控制命令輸出，控制進(jìn)路排列、信號(hào)開(kāi)放與關(guān)閉，并將車站信號(hào)設(shè)備的狀態(tài)回送給行調(diào)子系統(tǒng)。

2.3管控一體

新型調(diào)度系統(tǒng)從傳統(tǒng)的以列車運(yùn)行監(jiān)控為主，向綜合化、集成化、智能化方向發(fā)展，涵蓋生產(chǎn)計(jì)劃管理、運(yùn)營(yíng)管理、執(zhí)行過(guò)程控制、運(yùn)營(yíng)維護(hù)等業(yè)務(wù)，由簡(jiǎn)單的監(jiān)控型調(diào)度體系轉(zhuǎn)向控制與管理一體化。新型調(diào)度系統(tǒng)以接發(fā)車計(jì)劃、調(diào)車計(jì)劃、本務(wù)機(jī)車站內(nèi)折返計(jì)劃、調(diào)車機(jī)車工作計(jì)劃等為依據(jù)，產(chǎn)生并向車站聯(lián)鎖系統(tǒng)實(shí)時(shí)下達(dá)操作指令，操控所有列車進(jìn)路、調(diào)車進(jìn)路的自動(dòng)辦理。另一方面，包括各車站計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)在內(nèi)的全部信息均實(shí)時(shí)接入統(tǒng)一平臺(tái)，系統(tǒng)通過(guò)統(tǒng)一平臺(tái)掌握線路上所有車站作業(yè)情況，實(shí)時(shí)優(yōu)化管內(nèi)路網(wǎng)整體動(dòng)態(tài)，實(shí)現(xiàn)計(jì)劃管理與執(zhí)行過(guò)程的有機(jī)結(jié)合，以及管理和控制的一體化。

結(jié)語(yǔ)

鐵路通過(guò)自身體制的靈活性，和對(duì)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)的不斷研究，選擇多媒體調(diào)度通信系統(tǒng)方案，滿足了鐵路調(diào)度通信基本的語(yǔ)音調(diào)度需求，通過(guò)IP擴(kuò)展，具備實(shí)現(xiàn)多媒體調(diào)度通信的功能，使調(diào)度員可直觀的掌握調(diào)度對(duì)象的現(xiàn)場(chǎng)情況，指令下達(dá)更精確清晰。隨著多媒體調(diào)度通信在本線的試驗(yàn)性運(yùn)用，隨著信息化技術(shù)和多媒體技術(shù)在鐵路行業(yè)的不斷深入應(yīng)用，相信多媒體調(diào)度通信系統(tǒng)將在鐵路行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用前景。

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