樞紐中多個場的信號集中及分散控制方案

張 偉

（北京全路通信信號研究設計院有限公司，北京 100073）

1 運輸需求

目前，具有多個作業車場的樞紐，運輸作業較為復雜，辦理一項運輸作業時需要幾個場共同協調完成，而目前各場運輸人員及操作分散在各個信號樓中，這樣給運輸調度作業在協調及組織上增加了難度，同時降低了作業效率。

為了解決上述問題，設置車站集中樓，各場列車、調車作業可以在集中控制樓中統一辦理。各場原信號樓設備不動，留守一助理調車值班員，保留獨立控制能力（分控方式），與集中控制方式可以互相轉換。

2 解決方案

下面以滿洲里樞紐為例，提出滿足運輸要求的集中控制方案，并對各方案的優缺點進行詳細對比。

滿洲里樞紐主要由準軌東場、準軌西場、寬軌到發場、寬軌邊檢場、國際貨場準軌場、國際貨場寬軌場、寬軌編組場共7個場組成。全站列車調度指揮采用TDCS系統，全站除準軌西場采用6502電氣集中聯鎖外，其他均采用計算機聯鎖系統。

2.1 方案一：采用聯鎖集中操作控制系統方案

1）方案介紹

本方案通過在滿洲里樞紐設置聯鎖集中控制系統來實現。聯鎖集中控制系統的功能和規模介于編組站綜合管理系統和區域聯鎖之間。以這種系統模式為核心，將其他系統，諸如列車調度指揮系統（TDCS）、機調、車輛調、施工調等信息分別納入一個共同的空間（控制中心），實現設備、人員的集中，從而解決由于分散操作帶來的問題。

該系統在控制中心內提供地區內數個計算機聯鎖的操作表示界面，原各車站的信號員轉移到該控制中心內集中遠程辦理各車站的進路，相當于原各站獨立計算機聯鎖系統的一個延伸，其解決了區域聯鎖一個車站的改造會導致區域內所有其他車站聯鎖的停用，以及區域聯鎖難以適應更多數量的車站，車站的規模受到很大限制的弊端。

2）集中控制系統結構

該系統由車站聯鎖系統、控制中心系統組成，每個站（場）通過網絡與控制中心服務器連接，實現對多站（場）的集中控制。中心控制系統實現對多站（場）的集中控制操作，每個操作臺設備連接一個或多個顯示設備，均實現雙機熱備，電務維護工作站為單機系統，控制中心部分由中心通信服務器、各信號員終端、電務維護終端等組成。操作人員便于觀察道岔電流，站間道岔電流信息通過串口轉光方式傳輸至主站進行顯示。

中心服務器用于管理各站（場）的連接，負責邏輯處理及數據記錄等功能；信號員終端用于辦理進路和各種聯鎖操作、監視列車、調車進路的執行情況。

電務維護終端用于日常查看設備狀態等，用于電務人員進行檢修工作。

系統結構示意如圖1所示。

3）?工程需要修改的內容

a.區間修改及聯鎖改造

根據《技術站集中操作控制原則（暫行）》（運基信號[2011]299號）中“集中操控系統適用于自動閉塞、自動站間閉塞、場間聯系線路的技術站”的要求，需要把樞紐中場間半自動閉塞改造為自動站間閉塞，可采用計軸或軌道電路檢查方式。同時準軌西廠6502繼電聯鎖需改造為計算機聯鎖。

b.準軌西場集中樓TDCS系統修改

為了實現運輸人員在集中樓中操控，需要把7個站場TDCS車務終端延伸到準軌西場集中樓中。

系統結構如圖2所示。

集控中心需要增設小型數據服務器、網絡設備、機柜、電源防雷設備、車務終端和其他終端設備（站調、機調和值班站長）。小型數據服務器用于存儲集中樓7個站場運統報表和調度命令數據，主要是保證車站和集中樓車務終端主備機切換時歷史數據不丟失。集中樓調度大廳車務終端和車站分別作為兩個整體，采用主備機模式，同一時刻只允許一個采用主機模式，另一個使用備機模式，通常情況下，滿洲里編組場7個TDCS車站的所有操作全部在集中樓車站值班員臺來完成，車站終端提供給現場維護人員查閱使用。

4）方案優缺點

優點：該方案具有分控與集控兩種控制方式，兩種方式可以互相轉換，由集中到分散轉換不需要檢查任何條件；可實現在一個操作終端的跨場作業，實現多場之間長進路列車作業的辦理，可以簡化辦理手續，提高作業效率，場間進路簡化辦理；各分控場控制終端可根據需要合并操作終端，同時可設置聯鎖顯示大屏，各個分控站聯鎖控顯界面集中顯示在集控操控終端界面上（可以全部顯示,也可以單獨顯示某一站）,便于運輸人員掌控全站情況；同時，由于滿洲里樞紐存在多個聯鎖廠家的設備，本方案可以統一原有車站聯鎖由于不同廠家造成操作界面不同。此方案目前已有實施案例，具有運用經驗。

缺點：該方案需要將半自動閉塞制式的區間改造成自動站間或自動閉塞方式，所以增加了改造工程量，增加了投資。

2.2 方案二：聯鎖控顯機集中方案

1）方案介紹

本方案通過在集中樓中增設各場聯鎖控顯機來實現。在集中樓中增設聯鎖控顯機及網絡設備，通過專用光纖及光電轉換設備接入各場自身聯鎖系統交換機進行通信。具體設備結構如圖3所示。

放置在集中樓準軌西場外的其他6個場的控顯機與處于各場信號樓的自身聯鎖系統的控顯機需要實現站遙切換的功能，同一時刻只允許一方具有操控權。操控權的轉換需要通過密碼等交接權過程。當主控樓設備故障時，啟動車站控顯機后，可以實現車站分散控制。

2）車站控顯機備用說明

操作表示機正常情況下利用集控中心的操作終端進行行車作業，出于設備故障時應急考慮，在車站設置1套操作表示機及顯示器。由于聯鎖系統同時工作只能由一個操作表示機進行操作，TDCS也只能同時與一個聯鎖操作表示機接口進行信息交互，所以，操作表示機冗余只能是冷備。

3）集中樓TDCS系統修改

本方案TDCS修改系統結構與方案一基本相同。不同處是車站TDCS采集分機需要增加與集控中心聯鎖控顯機的連接。平時各車站的聯鎖操作由集控中心來操作，所以TDCS所需要的站場信息就需要與集控中心聯鎖控顯機的連接。原TDCS采集機至聯鎖各車站控顯機接口電纜保留，當聯鎖控顯機從中心切換到車站控制時，需人工把原接口電纜恢復使用（TDCS獲得信息源同時只能來自一個控顯機）。車站TDCS采集機與控制中心聯鎖之間通過光纖及網絡設備進行連接。

4）方案優缺點

優點：本方案實施簡單，場間可維持既有半自動閉塞，造價較低，目前已有實施案例。

缺點：本方案僅能實現車務人員集中操作及分散操作功能，不能實現跨場作業的運輸需求，同時車站聯鎖操作終端處于冷備方式，系統集中與分散切換不能實現無縫切換。

2.3 方案三：行車指揮調度集中系統方案

本方案在滿洲里站所在線路改為CTC控制線路的基礎上，可將各場CTC操作臺集中控制于集控中心，集控中心利用CTC非常站控功能，實現對各場的集中及分散控制。集中樓中設置通信服務器及終端、電源等設備，車站新增CTC分機，通過與聯鎖接口，實現進路的辦理。此方案集控中心不需要增加聯鎖設備，但需要結合路局CTC改造工程，受制約因素較大。

3 結論

根據以上對比分析，3個方案均可實現本次運輸需求，方案一采用了新型聯鎖控制模式，在滿足集中分散控制運輸需要的基礎上還增加跨場作業等功能，方便了運輸作業，且具有成熟運用經驗，但需要修改場間閉塞方式，投資相對較高；方案二工程實施及接口單價，費用也較低且具有成熟運用經驗，但功能不能實現跨場作業的運輸需求，同時車站聯鎖操作終端處于冷備方式，系統集中與分散切換不能實現無縫切換；方案三工程受制約因素較高，且目前樞紐中尚無運用經驗。上述方案僅供參考，在工程建設中還需結合具體運輸需求及實際工程條件進行相應的選擇。

[1]運基信號[2011]299號 技術站集中操作控制原則（暫行）[S].