CTC條件下中間站列調車作業控制的優化方案

劉 濤

（北京全路通信信號研究設計院有限公司，北京 100073）

1 問題的提出

調度集中控制系統（以下簡稱CTC）采用調度集中統一和分散控制相結合的方式，實現列車進路和調車進路的自動排列；同時，輔助列調車作業的統一控制，在一定程度上實現列調車作業沖突的判定。CTC系統的引入很好地解決了列車接發車作業自動辦理的問題，在一定程度上提高了鐵路運輸自動化水平。

中間站是設在鐵路區段內的車站，辦理列車接發、會讓作業及摘掛列車的調車作業，是鐵路上為數眾多的車站。大部分中間站列調車作業都已納入CTC系統自動控制范圍。但是對于有調車作業的中間站來說，目前的CTC系統并沒有對列調車作業進行統一協調管理。諸如車輛摘掛之類的調車作業，行車調度員在鋪畫調整計劃時,很難精確估計其作業時間。因此，在實際的運營過程中，就出現了調車作業還未完成，發車進路已被CTC系統自動提前選排的情況。此時，助理調度員需要人工取消此條發車進路，待車站通知行車調度員調車作業完成后，行車調度員再通知助理調度員重新人工辦理此進路。整個過程不僅給調度指揮工作帶來安全風險，而且還降低了運輸組織效率。如何對中間站列調車作業過程進行統一監控管理，防范和杜絕類似情況的發生，是一個值得探討的問題。

2 現有解決方案

目前CTC系統解決上述問題主要有兩種方案：1）在調車作業開始時，助理調度員封鎖發車進路始端按鈕，使發車進路不具備自動觸發條件。待調車作業完成后，助理調度員解封發車進路始端按鈕，恢復此發車進路自動觸發功能；2）在鋪畫計劃時，行車調度員將有調車作業的車站發車計劃設置為“非自動觸發”狀態，使自律機不自動觸發該進路。待調車作業完成后，由行車調度員將發車計劃恢復為“自動觸發”狀態，恢復此發車進路自動觸發功能。

上述兩種解決方案實質上只是提供了人工輔助手段，將作業監控轉移至行車調度指揮人員身上，沒有完全達到CTC技術條件中“以列車運行調整計劃控制為中心，兼顧列車與調車作業的高度自動化的調度指揮系統”的要求。

3 優化方案

中間站辦理的作業主要是接發列車作業和摘掛列車摘掛車輛的技術作業。對于有摘掛作業的列車在中間站作業過程：列車到達時，中間站需準備接車進路，開放進站信號；中間站需根據摘掛車計劃提前編制調車作業計劃，在列車到達停穩后按計劃進行摘掛作業；摘掛作業完成后，適時準備發車進路，開放發車信號。中間站各作業過程是一個有機的整體，有著嚴格的作業次序，如圖1所示。

對于CTC系統自動控制范圍內的中間站，接發車作業辦理是車站自律機依據調度中心下達的列車運行調整計劃自動生成列車進路指令，通過合法性、時效性、完整性和無沖突性的檢查后轉變為命令，依據時間和地點條件，適時下傳給本站聯鎖設備執行，實現接發車進路的自動排列和進出站信號的自動開放；摘掛作業每一鉤進路排列前，司機根據調車組的指揮，通過無線通信設備向自律機發送調車請求，自律機經檢查運算后按照助理調度員或車站值班員下達的調車作業計劃自動排列調車進路。

無論是接發車進路的自動辦理，還是調車進路的自動辦理，目前CTC系統處理機制均未將實際作業過程序列化關系納入辦理條件，這也是引發上述問題的根本原因。現有的兩個解決方案均未從根本上解決此問題，CTC系統必須深入挖掘中間站各作業之間的關聯制約關系，以此為基礎建立車站作業的序列化管控流程，對整個車站作業過程進行統一管理，才能從根本上解決此問題。具體優化方案如下。如圖2所示。

1）行車調度員根據日班計劃要求和實際列車運行情況，編制列車運行調整計劃，并下達至車站自律機。

2）助理調度員在列車運行調整計劃規定的接發車作業框架下，根據列車運行調整計劃的摘掛作業要求，編制調車作業計劃下達至車站自律機。

3）車站自律機根據接發車作業與摘掛作業序列化管控流程，將列車運行調整計劃和調車作業計劃進行有機的統一，形成車站作業指令執行序列。

車站作業指令執行序列的管理為上述優化方案的關鍵點，其中涉及的3個重要處理機制如下。

a?列車運行調整計劃與調車作業計劃關聯機制

列車運行調整計劃中已含車次號信息，并可通過無線車次號校核或TDMS獲取機車號信息；調車作業計劃中已含車次號和機車號信息，通過車次號和機車號信息可實現兩者的關聯，生成車站作業指令執行序列。

b?車站作業指令執行序列中死鎖問題的解決機制

目前，CTC系統調車進路排列優先級低于列車進路排列，列車進路排列嚴格按照列車運行調整計劃的作業時間順序，若再配以車站作業序列化管控流程，可能導致作業辦理死鎖現象。如存在以下車站作業計劃，列車A（調車進路A-1，發車進路A-2），列車B（發車進路B-1），在列車調整計劃中A-2的作業時間早于B-1的作業時間，且兩者為同一發車口，A-1與B-1在設備占用上存在重疊，依據“調車作業進路排列優先級低于列車進路排列”原則，進路A-1必須在進路B-1執行完成后方可選排；依據“列車進路排列嚴格按照列車運行調整計劃的作業時間順序”原則，進路B-1必須在進路A-2執行完成后方可選排；依據“車站作業序列化管控流程”，進路A-2必須在進路A-1執行完成后方可選排，導致進路A-1、A-2、B-1之間形成死鎖，進路無法選排。

在遵循調車進路不得干擾列車進路的原則下，為解決上述死鎖問題，“調車進路排列優先級低于列車進路排列”原則應修正為“當調車進路關聯的同序列發車進路與待排列的列車進路存在沖突，調車進路的優先級與關聯的發車進路優先級一致；其他情況，調車進路排列優先級低于列車進路排列”。

c?列車運行調整計劃與調車作業計劃一致性校核機制

系統接收到有摘掛作業標記的列車運行調整計劃時，需匹配相應的調車作業計劃。若匹配失敗，系統將相應的列車發車進路自動標記為“非自動觸發”狀態，由人工辦理；系統接收到調車作業計劃時，重新匹配列車運行調整計劃，匹配成功，系統將相應的列車發車進路標記為“自動觸發”狀態，恢復CTC自動辦理發車進路功能。

4 結束語

本文針對中間站的列調車作業次序控制問題，提出將接發車作業和摘掛作業作為有機的整體，來統一協調控制的方案。車站作業不僅限于接發車作業和摘掛作業，對于其他的車站作業過程也可采用相同的思路，在充分分析其內在關聯制約關系的基礎上，納入CTC系統進路自動辦理的約束條件。

[1]楊浩.鐵路運輸組織學[M].北京：中國鐵道出版社，2007.

[2]中華人民共和國鐵道部.鐵路技術管理規程 [S].北京：中國鐵道出版社，2006.

[3]科技運函[2004]15號 分散自律調度集中系統技術條件（暫行修訂稿）[S].