動車基地調度集中系統

劉 雋 張 華 孫 洋

劉 雋:中國鐵道科學研究院通信信號研究所 副研究員100081 北京

張 華:中國鐵道科學研究院通信信號研究所 副研究員100081 北京

孫 洋:中國鐵道科學研究院通信信號研究所 副研究員100081 北京

隨著京津、武廣、京滬等高鐵的相繼開通，中國的高速鐵路已進入快速發展時期，應用高科技打造的CRH系列動車組的開行數量與日俱增。因此，以動車組維修和養護為核心業務的動車基地已成為高速鐵路安全高效運營的重要保障。目前全路正在建設北京、武漢、廣州、上海、西安、成都、沈陽7大動車基地和45個動車運用所。動車基地調度集中系統 (Centralized Control System，簡稱CCS)作為動車基地集成化、信息化、自動化建設的重要組成部分，是快速、準確、及時地完成各項動車檢查檢修業務，實現生產流程安全、高效運轉，充分運用檢修資源的有力支撐。

1 動車基地的業務特點及調度需求

動車基地設有存車場、檢查庫、高級修庫，以及輪對踏面診斷、洗車線、不落輪鏇輪線等設備。在基地內完成動車組出入段、踏面診斷、外皮洗刷、卸污整備、檢查檢修、轉場、轉線等作業。

動車基地站場規模龐大，進出動車組數量多，為了滿足動車組各種運用檢修作業，需要在不同場區和作業線間頻繁調車，因而存在列車、調車互相干擾，調度指揮過程繁瑣，人工辦理進路量大，動車組位置確認等問題，采用既有調度系統將影響作業效率。同時，基地內接發車、調車、運用、檢修、乘務等作業需要信息共享、高度協同，通過多工種、多區域并行的作業方式才能達到高效運轉，充分發揮檢修設施能力的目標。因此，動車基地在日常作業中重點關注下列問題:①基地內列車、調車作業管理及進路控制;②準確掌握動車組位置與狀態;③依照計劃執行基地內各項生產作業。

作為新型的調度集中系統，動車基地調度集中系統是在廣泛深入調研的基礎上，根據業務流程和用戶需求，運用成熟的設計理念，綜合故障-安全等多項先進技術，利用企業級系統開發工具，構建高效、統一、安全的集成平臺，真正實現了管控結合。該系統與鐵路局調度指揮系統 (CTC/TDCS)、計算機聯鎖系統、動車基地管理信息系統互相連通，分層協作，是動車基地實現管理與控制有機結合的關鍵環節。系統管控結合層次架構圖如圖1所示。

圖1 系統管控結合層次架構圖

2 系統總體架構

2.1 調度崗位設置

在鐵路局調度所的指導下，基地采用行車和檢修一體化的管理模式，并依據作業組織特點，設置以下調度崗位:基地總調度、基地值班員、基地調車區長和基地信號員。各調度崗位相互關系如圖2所示。系統為上述崗位配置了相應的調度操作終端。

圖2 動車基地調度崗位關系圖

2.2 系統構成

動車基地調度集中系統設置應用服務器、數據庫服務器、接口機、網絡服務器、大屏幕綜合顯示工作站、調度操作終端、電務維護終端、擴展終端等設備。系統設備中運行相應的應用軟件。系統采用雙機熱備、雙網絡通道，形成冗余結構，確保系統可靠、安全、持續運行。

1．應用服務器。實現作業計劃管理、進路集中管理與控制等功能，包括作業計劃自動接收、進路自動優選和調整、進路命令自動下達;完成現場集中區動車組位置的自動追蹤，確定動車組位置和身份，完成作業計劃實跡的監督與反饋等功能。

2．數據庫服務器。實現對系統過程數據、基礎數據及文檔的存儲、讀取等維護管理工作，為系統的正常運行、故障分析、日常維護提供重要依據和手段。

3．接口機。實現與鐵路局調度指揮系統(CTC/TDCS)、計算機聯鎖系統、動車基地管理信息系統及AEI系統的安全數據交互。

4．網絡服務器。負責保障系統網絡安全，實時監控系統局域網內所有計算機設備的通信聯接狀態和工作狀況，完成病毒防護、移動存儲介質接入管理等功能。

5．大屏幕綜合顯示工作站。負責向大屏幕綜合調度顯示墻提供動態站場、動車組運用檢修狀態、動車組位置和鄰站表示等信息內容。

6．基地總調度終端。以技術作業大表為基礎，實現列車和調車作業計劃編制、調整、下達和執行反饋的功能;動態呈現站場表示信息，具備顯示、查詢、維護現存動車組信息功能。

7．基地值班員/調車區長終端。主要完成階段計劃、調度命令的接收與簽收，行車閉塞和預告辦理，列車/調車作業計劃、作業指令的展示與調整，作業過程監視，行車，調車日志管理，查詢現存動車組信息，異常報警與操作提示信息功能。

8．基地信號員終端。具備所有聯鎖操作、顯示功能，具有作業計劃和指令展示與調整，作業過程監視，本站、鄰站站場信息實時顯示，查詢現存動車組信息，異常報警與操作提示信息等功能。

9．電務維護終端。負責提供對各種系統數據進行查詢、統計、分析等功能。可以通過時間、事件等多種篩選條件進行數據檢索，或者通過圖像再現的方式追溯歷史作業過程，重現歷史作業場景。

10．擴展終端。系統通過擴展終端為檢修、機務、車輛、電務、供電等專業調度提供了豐富的站場實時調度信息，協助他們做到“實時掌握，預先準備，合理安排，加速檢修”。

3 系統應用功能

動車基地調度集中系統綜合計算機技術、網絡通信技術和現代控制技術，構建出先進、合理、完善的系統技術平臺。系統實現了:自動輔助生成調車作業計劃;自動調整作業計劃;自動生成作業執行方案;自動執行列車、調車作業計劃;自動追蹤動車組位置;自動實時監控作業過程;自動計劃報點;自動鋪畫技術作業圖表;多個系統間的數據交換、信息共享等。

通過該系統，調度人員可以接收和編制列車、調車計劃，依據站場內實時動車組位置和運用狀態，合理安排作業計劃，結合列車、調車作業自動辦理功能，實現自動化閉環控制，完成管控結合，信息共享，提高作業效率，降低工作強度。調度業務流程如圖3所示。

圖3 調度業務執行流程

4 系統接口

動車基地調度集中系統通過安全接口與動車基地管理信息系統、鐵路局調度指揮系統 (CTC/TDCS)、計算機聯鎖系統、AEI車號自動識別系統等實現信息交換，協作完成基地作業的統一管理與實時控制任務。各系統之間數據交互情況見圖4。

圖4 系統間的數據交互

5 結束語

動車基地調度集中系統是在綜合考慮國內外各種調度集中和行車指揮系統的優缺點，并結合我國動車基地實際需求的基礎上開發的，專門用于高速鐵路動車基地的調度集中系統。

2011年底，該系統已經在北京動車基地投入使用，目前正在向廣州、武漢、上海等動車基地推廣。現場應用結果表明，系統架構切實可行，在動車基地、運用所的行車指揮業務中應用，能夠顯著提高運輸效率，提高行車安全水平，改善行車辦法，節省人力，實現了動車基地調度指揮管控結合的目標。

［1］ 中國鐵道科學研究院通信信號研究所．動車基地調度集中系統技術方案，2009．

［2］ 曹桂均，張華．動車基地調度集中系統研究［J］.中國鐵路，2012(4):55．

［3］ 劉朝英，李萍．中國鐵路分散自律調度集中［M］.北京:中國鐵道出版社，2009．

［4］ 中華人民共和國鐵道部．運基信號［2005］418號列車調度指揮系統(TDCS)數據通信規程［S］.2005．