基于CTC系統(tǒng)的高鐵車站列車自動管理系統(tǒng)設(shè)計

馮笑 蘇向上 劉亞爽

◆摘? 要：針對車站值班員在工作過程中存在人為錯辦風(fēng)險的問題和工作效率較低的問題，設(shè)計了一種基于CTC系統(tǒng)的高鐵車站列車自動管理軟件系統(tǒng)。高鐵車站通過CTC車站子系統(tǒng)實現(xiàn)列車行車安全管理，車站值班員則以CTC系統(tǒng)為技術(shù)平臺，根據(jù)調(diào)度信息直接下達(dá)列車運(yùn)行階段計劃并自動生成進(jìn)度序列。本文所設(shè)計研發(fā)了一種基于CTC系統(tǒng)的高鐵車站列車自動管理系統(tǒng)，解決了接發(fā)列車人為錯辦的問題，同時解決了核對進(jìn)度序列中的有用信息因過多而出現(xiàn)工作效率低的問題，確保了接發(fā)列車安全管理，為高速鐵路車站運(yùn)營安全、可靠、高效提供了自動管理功能的輔助作用。

◆關(guān)鍵詞：CTC系統(tǒng);進(jìn)度序列;接發(fā)列車;自動管理

調(diào)度集中與傳統(tǒng)的調(diào)度管理模式有嚴(yán)格的區(qū)分和作業(yè)要求。調(diào)度集中是鐵路現(xiàn)代化建設(shè)的必然要求，是實現(xiàn)鐵路運(yùn)輸組織科學(xué)化、信息化、智能化的基本措施。調(diào)度集中作為保障高速鐵路運(yùn)營安全、可靠、高效的核心，是我國鐵路快速發(fā)展的重要內(nèi)容。高鐵調(diào)度集中系統(tǒng)（CTC系統(tǒng)）集成技術(shù)，經(jīng)歷了起步階段、線路別小規(guī)模系統(tǒng)集成、路網(wǎng)性大規(guī)模系統(tǒng)集成等幾個階段，并向信息化、集成化、標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展。調(diào)度集中（CTC）系統(tǒng)實現(xiàn)調(diào)度中心對某一區(qū)段內(nèi)的信號設(shè)備進(jìn)行集中控制，對列車運(yùn)行直接指揮和管理的技術(shù)裝備。

CTC系統(tǒng)為高鐵調(diào)度集中系統(tǒng)，是以TDCS系統(tǒng)為平臺，還能完成車站信號設(shè)備的操控功能。車站行車室主要通過CTC系統(tǒng)的車務(wù)終端監(jiān)控及操控作業(yè)實現(xiàn)列車行車安全管理工作，車站值班員及信號員工作主要以CTC系統(tǒng)為技術(shù)平臺，根據(jù)調(diào)度員直接下達(dá)列車運(yùn)行階段計劃自動生成進(jìn)度序列。在實際工作過程中存在以下問題：目前主要是由車站值班員根據(jù)列車時刻表人工核對進(jìn)度序列中的有用信息，以此確保接發(fā)列車安全，然而進(jìn)度序列含有較多有用信息，核對效率較低。本文針對車站值班員在工作過程中存在人為錯辦風(fēng)險的問題和工作效率較低的問題，設(shè)計一種基于CTC系統(tǒng)的高鐵車站列車自動管理軟件系統(tǒng)，防止接發(fā)列車人為錯辦，同時提高工作準(zhǔn)確度與效率。

1CTC系統(tǒng)

調(diào)度集中與傳統(tǒng)的調(diào)度管理模式有嚴(yán)格的區(qū)分和作業(yè)要求。調(diào)度集中是鐵路現(xiàn)代化建設(shè)的必然要求，是實現(xiàn)鐵路運(yùn)輸組織科學(xué)化、信息化、智能化的基本措施。調(diào)度集中作為保障高速鐵路運(yùn)營安全、可靠、高效的核心，是我國鐵路快速發(fā)展的重要內(nèi)容。高鐵調(diào)度集中系統(tǒng)（CTC系統(tǒng)）集成技術(shù)，經(jīng)歷了起步階段、線路別小規(guī)模系統(tǒng)集成、路網(wǎng)性大規(guī)模系統(tǒng)集成等幾個階段，并向信息化、集成化、標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展。通過新建調(diào)度集中線路，摸索新的作業(yè)方法和要求，并形成調(diào)度集中作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，對下一階段調(diào)度集中系統(tǒng)的順利推廣與應(yīng)用極為重要。

CTC（CentralizedTrafficControl）調(diào)度集中，也稱列車集中控制，是控制中心（調(diào)度員）對某一調(diào)度區(qū)段的信號設(shè)備進(jìn)行集中控制，對列車運(yùn)行進(jìn)行直接指揮、管理的技術(shù)設(shè)備。分散自律CTC技術(shù)是相對于調(diào)度中心集中控制而言，將過去由調(diào)度中心集中控制所有車站的列車作業(yè)的方式改變?yōu)橛筛鱾€車站獨(dú)立控制各自的列車和調(diào)車作業(yè)。調(diào)度集中（CTC）系統(tǒng)是綜合了通信、信號等多學(xué)科技術(shù)，實現(xiàn)調(diào)度中心對某一區(qū)段內(nèi)的信號設(shè)備進(jìn)行集中控制，對列車運(yùn)行直接指揮和管理的技術(shù)裝備。分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)應(yīng)用智能化分散自律設(shè)計原則，以列車運(yùn)行調(diào)整計劃控制為中心，解決列車作業(yè)與調(diào)車作業(yè)在時間與空間上的沖突，實現(xiàn)列車和調(diào)車作業(yè)統(tǒng)一控制。分散自律調(diào)度集中體系結(jié)構(gòu)包括鐵路局調(diào)度中心系統(tǒng)及車站調(diào)度集中分機(jī)系統(tǒng)兩個層次。CTC車站子系統(tǒng)，主要設(shè)備含車站自律機(jī)、車務(wù)終端、電務(wù)維護(hù)終端等。其中自律機(jī)為CTC車站子系統(tǒng)的核心設(shè)備，其硬件選用專用的工業(yè)級計算機(jī)設(shè)備;電務(wù)維護(hù)終端工作站設(shè)置于車站信號機(jī)械室內(nèi)，通過CAN或其他現(xiàn)場通信技術(shù)與微機(jī)監(jiān)測單元通信，獲取信號設(shè)備的工作狀態(tài)。

2高鐵車站列車自動管理系統(tǒng)設(shè)計

車站子系統(tǒng)是分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)的重要組成部分，它是整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的基本功能節(jié)點(diǎn)。調(diào)度中心將行車計劃下達(dá)至車站，車站子系統(tǒng)根據(jù)列車運(yùn)行調(diào)整計劃完成進(jìn)路選排、沖突檢測、控制輸出等核心功能。同時車站子系統(tǒng)還可實現(xiàn)調(diào)車作業(yè)計劃單編制及調(diào)車作業(yè)進(jìn)路控制功能。車站行車室通過CTC車站子系統(tǒng)實現(xiàn)列車行車安全管理，而車站值班員及信號員則以CTC系統(tǒng)為技術(shù)平臺，根據(jù)調(diào)度員直接下達(dá)列車運(yùn)行階段計劃自動生成進(jìn)度序列。

以CTC系統(tǒng)為平臺，基于C#語言編程設(shè)計一種高鐵車站列車自動管理軟件系統(tǒng)，該軟件系統(tǒng)實現(xiàn)功能有：防止正常進(jìn)路錯辦，將調(diào)度所下發(fā)計劃的進(jìn)度序列與當(dāng)前列車時刻表自動匹配，一方面匹配列車有用信息，另一方面檢索兩者間的差異并計算正晚點(diǎn)，方便人為處置。此外，防止終到續(xù)開列車錯辦，檢索車站終到車的接續(xù)車所在股道與方向是否邏輯匹配。該軟件主要適用于高鐵車站列車的自動管理職能。

3結(jié)論

調(diào)度集中是鐵路現(xiàn)代化建設(shè)的必然要求，是實現(xiàn)鐵路運(yùn)輸組織科學(xué)化、信息化、智能化的基本措施，調(diào)度集中作為保障高速鐵路運(yùn)營安全、可靠、高效的核心，是我國鐵路快速發(fā)展的重要內(nèi)容。車站行車室通過CTC車站子系統(tǒng)實現(xiàn)列車行車安全管理，而車站值班員及信號員則以CTC系統(tǒng)為技術(shù)平臺，根據(jù)調(diào)度員直接下達(dá)列車運(yùn)行階段計劃自動生成進(jìn)度序列。本文所設(shè)計研發(fā)了一種基于CTC系統(tǒng)的高鐵車站列車自動管理系統(tǒng)，解決了接發(fā)列車人為錯辦的問題，解決了核對進(jìn)度序列中的有用信息因過多而出現(xiàn)工作效率低的問題，確保了接發(fā)列車安全管理，為高速鐵路車站運(yùn)營安全、可靠、高效提供了自動管理功能的輔助作用。

參考文獻(xiàn)

[1]馬文暉，楊斐，馮國斌.高速鐵路CTC仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用[J].高速鐵路技術(shù)，2021，12（01）.

[2]何宏偉.調(diào)度集中仿真實訓(xùn)平臺開發(fā)研究[J].鄭州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院，2021，33（01）.

作者簡介

馮笑（1987-），男，河南南陽人，研究方向：電子信息、機(jī)器視覺。

蘇向上（1988-），河南商丘人，研究方向：鐵道信號自動控制。

劉亞爽（1990-），河南新鄭人，研究方向：交通運(yùn)輸。

基金來源：2020年鄭州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)校科研基金項目（2020KY020）