客專(zhuān)和普速四線(xiàn)并行區(qū)段CTC工程建設(shè)研究

葉建斌 陳建譯 于曉泉

（1．廣州鐵路（集團(tuán)）公司電務(wù)處，廣州 510088；2．北京全路通信信號(hào)研究設(shè)計(jì)院有限公司，北京 100073）

鐵路作為國(guó)家的重要基礎(chǔ)設(shè)施，根據(jù)國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略部署正在大力支持和優(yōu)先發(fā)展軌道交通，鐵路正處于發(fā)展的進(jìn)程。信息化是鐵路行業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略制高點(diǎn)和現(xiàn)代化的主要標(biāo)志，同時(shí)也是鐵路發(fā)展的技術(shù)支撐和保證[1]。根據(jù)《鐵路信息化總體規(guī)劃》的要求，列車(chē)調(diào)度指揮系統(tǒng)（TDCS/CTC）是鐵路信息化的重要內(nèi)容，也是鐵路信息化建設(shè)的重點(diǎn)。TDCS/CTC為提高運(yùn)輸效率、保證行車(chē)安全、減員增效、改善調(diào)度指揮人員的工作環(huán)境提供了技術(shù)保證。以TDCS為平臺(tái)調(diào)度集中（CTC）為核心，加快實(shí)現(xiàn)鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)調(diào)度指揮現(xiàn)代化[2]。廣深線(xiàn)是我國(guó)鐵路現(xiàn)代化建設(shè)的試驗(yàn)田，也一直致力于信息化，但由于線(xiàn)路和作業(yè)情況復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)調(diào)度指揮自動(dòng)化難度大，經(jīng)過(guò)多年的探索和努力，于2010年9月完成符合現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)需求的CTC系統(tǒng)建設(shè)。

1 廣深線(xiàn)路和運(yùn)輸作業(yè)的基本情況

CTC優(yōu)化改造工程涉及廣州東至深圳20個(gè)車(chē)站（場(chǎng)）和4條線(xiàn)路區(qū)間，以及CTC中心通信、應(yīng)用、接口服務(wù)器、行調(diào)臺(tái)終端、與TDMS信息交換等。

廣深線(xiàn)Ⅰ、Ⅱ?yàn)镃TCS-2級(jí)線(xiàn)路和Ⅲ、Ⅳ普速線(xiàn)路4條線(xiàn)路并行，車(chē)站4線(xiàn)共用一套聯(lián)鎖設(shè)備、其中石龍和紅海車(chē)站為區(qū)域聯(lián)鎖，具有支線(xiàn)和接入口車(chē)站多，Ⅲ和Ⅳ線(xiàn)路區(qū)間短等特點(diǎn)。

列車(chē)運(yùn)行密度大、作業(yè)繁忙，Ⅰ、Ⅱ線(xiàn)運(yùn)行動(dòng)車(chē)組，日運(yùn)行100多對(duì)，Ⅲ、Ⅳ線(xiàn)運(yùn)行普通旅客列車(chē)、過(guò)港列車(chē)和貨車(chē)。沿線(xiàn)車(chē)站支線(xiàn)、專(zhuān)用線(xiàn)出入口多，具有調(diào)車(chē)作業(yè)車(chē)站多等運(yùn)輸作業(yè)特點(diǎn)。針對(duì)廣深線(xiàn)路和運(yùn)輸作業(yè)的復(fù)雜性，在深入調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，對(duì)廣深線(xiàn)CTC軟件系統(tǒng)架構(gòu)和功能進(jìn)行創(chuàng)新，開(kāi)發(fā)出滿(mǎn)足實(shí)際應(yīng)用要求的系統(tǒng)軟件。

2 CTC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能概況

CTC系統(tǒng)設(shè)備均為雙機(jī)熱備、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)雙網(wǎng)運(yùn)行，該系統(tǒng)與聯(lián)鎖系統(tǒng)、自動(dòng)閉塞設(shè)備、列控中心、有源應(yīng)答器監(jiān)測(cè)設(shè)備、GSM-R、450 MHz無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的接口實(shí)現(xiàn)信息交換。CTC與TDMS系統(tǒng)信息充分共享，行車(chē)調(diào)度系統(tǒng)綜合利用了計(jì)劃、施工調(diào)、機(jī)調(diào)、客調(diào)、貨調(diào)等調(diào)度系統(tǒng)采集和處理的信息[3]。

CTC系統(tǒng)具有的主要功能：運(yùn)行計(jì)劃管理、控制模式和方式轉(zhuǎn)換、進(jìn)路控制、進(jìn)路預(yù)告、軌道電路分路不良管理、電力區(qū)段的無(wú)電區(qū)管理、綜合維修管理、調(diào)車(chē)作業(yè)管理、控顯、調(diào)度命令管理、限速命令管理、車(chē)次跟蹤、行車(chē)日志、TD結(jié)合、列車(chē)信息管理、系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)管理、時(shí)鐘校核和仿真培訓(xùn)。

3 廣深CTC系統(tǒng)創(chuàng)新

為了滿(mǎn)足廣深線(xiàn)4線(xiàn)并行和作業(yè)復(fù)雜車(chē)站運(yùn)輸組織需求，實(shí)現(xiàn)行車(chē)指揮自動(dòng)化功能。對(duì)CTC運(yùn)行圖卡控和管理功能、分散自律控制方式，以及無(wú)線(xiàn)信息應(yīng)用和功能進(jìn)行創(chuàng)新。

3.1 行調(diào)臺(tái)運(yùn)行圖卡控和管理功能

根據(jù)廣深4線(xiàn)動(dòng)車(chē)組和普通列車(chē)并行的情況，股道分配采用I、II線(xiàn)與III、IV線(xiàn)股道單獨(dú)分配，有固定軌道的到開(kāi)、始發(fā)、終到列車(chē)分配固定股道，其他列車(chē)按優(yōu)先級(jí)依次進(jìn)行股道選擇。計(jì)劃安全卡控，按照安全影響不同分為3個(gè)等級(jí)進(jìn)行處理。調(diào)度員在編制階段計(jì)劃時(shí)，可根據(jù)需要設(shè)置列車(chē)進(jìn)路觸發(fā)屬性，控制進(jìn)路是否自動(dòng)觸發(fā)，便于調(diào)度員更有效地控制有調(diào)車(chē)作業(yè)車(chē)站的列車(chē)進(jìn)路。

經(jīng)過(guò)優(yōu)化，CTC與TDMS信息交換方式和流程如圖1所示，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行線(xiàn)由日（班）計(jì)劃生成，行調(diào)臺(tái)可以靈活地分時(shí)段申請(qǐng)客車(chē)、貨車(chē)、特種車(chē)輛等日（班）計(jì)劃的調(diào)整計(jì)劃，對(duì)本臺(tái)列車(chē)階段計(jì)劃進(jìn)行調(diào)整。日（班）計(jì)劃自動(dòng)生成文本，并形成調(diào)度命令形式，方便調(diào)度員下發(fā)至相關(guān)站段。

3.2 控制方式創(chuàng)新

鐵道部技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)CTC系統(tǒng)具有分散自律控制和非常站控2種模式，分散自律模式下調(diào)度員能對(duì)所轄區(qū)域內(nèi)列車(chē)、調(diào)車(chē)作業(yè)進(jìn)行集中控制，非常站控模式時(shí)下放列車(chē)、調(diào)車(chē)作業(yè)權(quán)限至相應(yīng)車(chē)站。為保證I、II線(xiàn)動(dòng)車(chē)的自動(dòng)化控制，對(duì)分散自律模式二次開(kāi)發(fā)出4種控制方式：中心自律方式、分級(jí)自律方式、區(qū)域自律方式和車(chē)站自律方式。

1）中心自律方式：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ線(xiàn)的列車(chē)和調(diào)車(chē)進(jìn)路均由調(diào)度中心控制。

2）分級(jí)自律方式：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ線(xiàn)的列車(chē)進(jìn)路由調(diào)度中心控制，所有調(diào)車(chē)進(jìn)路由車(chē)站控制。

3）區(qū)域自律方式：Ⅰ、Ⅱ線(xiàn)由調(diào)度中心控制，Ⅲ、Ⅳ線(xiàn)進(jìn)路控制權(quán)在車(chē)站，區(qū)域自律控制方式不允許跨區(qū)域排列進(jìn)路。

4）車(chē)站自律方式：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ線(xiàn)的列車(chē)和調(diào)車(chē)進(jìn)路均由車(chē)站辦理。

3.3 無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)信息應(yīng)用創(chuàng)新

廣深線(xiàn)I、II線(xiàn)動(dòng)車(chē)組運(yùn)行采用GSM-R無(wú)線(xiàn)通信模式，III、IV線(xiàn)列車(chē)運(yùn)行采用450 MHz無(wú)線(xiàn)通信模式（因部分機(jī)車(chē)未裝備CIR設(shè)備）。在無(wú)線(xiàn)車(chē)次號(hào)校核、無(wú)線(xiàn)調(diào)度命令傳輸?shù)确矫妫珻TC系統(tǒng)較好地實(shí)現(xiàn)了兩種方式共存，不同機(jī)車(chē)采用不同傳輸方式實(shí)現(xiàn)車(chē)地通信。

廣深線(xiàn)CTC系統(tǒng)在既有車(chē)次跟蹤顯示的基礎(chǔ)上，結(jié)合無(wú)線(xiàn)車(chē)次信息，在調(diào)監(jiān)界面上顯示了列車(chē)運(yùn)行速度、機(jī)車(chē)類(lèi)別、無(wú)線(xiàn)車(chē)次校核信息，便于行車(chē)人員掌握列車(chē)運(yùn)行信息和機(jī)車(chē)信息。

針對(duì)始發(fā)車(chē)站列車(chē)，CTC系統(tǒng)采用列車(chē)駛出對(duì)標(biāo)點(diǎn)后立即進(jìn)行無(wú)線(xiàn)車(chē)次校核，而不是按照區(qū)間信號(hào)機(jī)定位進(jìn)行校核，避免區(qū)間短導(dǎo)致進(jìn)路預(yù)告和調(diào)度命令不能發(fā)送。

4 總結(jié)和展望

廣深線(xiàn)CTC系統(tǒng)的建設(shè)成功，實(shí)現(xiàn)了高速與普速線(xiàn)路4線(xiàn)并行、車(chē)站作業(yè)復(fù)雜的行車(chē)指揮自動(dòng)化，為降低行車(chē)作業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度、減少行車(chē)作業(yè)人員崗位提供了有力的技術(shù)保證。隨著鐵路現(xiàn)代化建設(shè)的推進(jìn)，更好實(shí)現(xiàn)科學(xué)調(diào)度提高運(yùn)輸效率，減輕作業(yè)人員的強(qiáng)度，CTC系統(tǒng)的建設(shè)將全面展開(kāi)。廣深線(xiàn)CTC系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)綜合運(yùn)輸調(diào)度的功能是鐵路信息化成功運(yùn)用的重要成果。對(duì)全路既有線(xiàn)路CTC系統(tǒng)的建設(shè)和應(yīng)用有一定借鑒作用，但仍有一些有待突破的課題，需要進(jìn)一步研究和探索，如運(yùn)行圖和階段計(jì)劃與CTC系統(tǒng)交互卡控、大站作業(yè)的智能化處理、傳統(tǒng)聯(lián)鎖按鈕功能的重新定義等。

[1]鐵路信息化領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室．鐵路信息化總體規(guī)劃[S]．2004．

[2]當(dāng)代中國(guó)鐵路信號(hào)（2001～2005）[M]．北京：中國(guó)鐵道工業(yè)出版社，2007.

[3]陳建譯．鐵路運(yùn)輸調(diào)度管理系統(tǒng)與列車(chē)調(diào)度指揮系統(tǒng)信息共享的實(shí)現(xiàn)[J]．中國(guó)鐵路，2010（2)：53-55.

[4]吳炳昊．基于特征點(diǎn)的臨時(shí)限速信息顯示方法[J]．鐵路通信信號(hào)工程技術(shù)，2009，6（2)：47-50.