基于TDCS/CTC平臺的鐵路施工安全防護系統設計與研究

郝俊麗，劉景霞

（內蒙古科技大學，內蒙古 包頭 014010）

引言

在社會經濟穩定發展的背景下，鐵路建設高速發展，鐵路運輸已經成為我國交通運輸體系的重要組成，為全面提升鐵路運輸的安全性，則應該在現有的基礎上做好相對較為全面的分析，對多種類型工作掌握充分。其中，針對TDCS/CTC系統平臺的研究，不僅需要提升鐵路行車安全性，同時應圍繞運輸效率展開探究，將系統平臺建立的作用充分展現。但是，當前TDCS/CTC系統平臺僅可以實現信息顯示及命令生成等相關輔助工作，在施工過程中應用效果不夠明顯，應根據實際情況進行合理的規范，減少所產生的限制，加強對TDCS/CTC系統平臺創新設計的重視，合理將全新技術融入到各個階段應用，針對行車數據進行全面探究，建立健全安全監控體系，確保在風險發生時能夠進一步提升行車調度的安全性。

1 系統設計概述

鐵路安全防護系統的設計主要目的就是保證鐵路行車安全，并通過TDCS/CTC系統平臺的建立，優化系統架構設計，通過軟硬件平臺的優化建設，將預警及防護的功能展現。而且其作為直接指揮形成TDCS/CTC系統，在作業方面可以實現信息顯示、信息檢索、信息儲存及命令生成等，有效將多個系統整合，打破信息孤島的問題，形成統一管理模式，對鐵路形成安全進行全面分析，發揮多樣化措施的作用[1]。

2 系統設計

2.1 系統架構

鐵路施工安全防護系統架構的設計工作應遵循TDCS/CTC系統平臺標準，并圍繞安全性及可靠性所展現，充分掌握系統設計的要點，以便于實現對多樣化設計工作的控制，杜絕所產生的影響及限制，如下圖1為系統設計架構。

2.2 系統功能特點

1）在TDCS/CTC系統平臺的基礎上，應建立并健全作業管理中心，并針對車站二級機制及系統結構設計要點，提升管理效果，并加強對行車指揮調度的認識，確保功能不會出現相互干擾的情況，保證系統運行的可靠性。

2）根據現場作業情況，全面分析工作原則及制度，并在現有信息管理的基礎上進行優化與創新，將安全防護系統的功能有效實現，從而合理對信息交互閉環控制，提升工作的完整性，改善傳統工作所面臨的問題。

3）通過施工邊界安全聯控技術的運用，有助于構建施工計劃方案，并針對現場管理情況，進一步提升進度及狀態監控的效果，將其有效整合到TDCS/CTC系統平臺設計當中，為系統的運行及各項問題的處理提供保障。

4）施工安全防護系統所涉及的工作較多，為實現合理地進行控制，則應該完善關鍵階段，通過靜態卡控及動態防護等展開管理，對前期準備、過程以及后續管理等工作了解充分，及時將安全隱患形成作業問題解決，實現更加全面的進行優化與落實，最大程度保證施工的安全性，杜絕多種因素影響及限制，發揮不可替代的作用及價值。

2.3 系統硬件平臺

1）管控服務器。應根據實際情況將其設置在調度中心，并通過管控業務信息的提取，實現有效展開邏輯處理工作，為信息交換及優化提供更多幫助，以雙機熱備PC服務器所展開。

2）外部作業隔離機。通常設置在車站機房中，同時也是車站施工作業內外交互設備，在實際運用的過程中，有助于實現合理的展開施工管理工作，實現對信息邏輯處理與信息分發系統優化，采取承兌隔離設置方式，實現更加有效對多種類型工作進行處理。

3）施工管理終端。在設計的過程中，應選擇符合車站運行的位置，并針對現場設備施工管理情況，合理對操作平臺進行優化，將施工作業的效果充分展現，更加有效地展開編輯與處理工作，尤其是針對施工方案錄入與施工登記處理工作，并做好狀態監控等而更像工作，提升整體控制的效果[2]。

2.4 系統工作流程

TDCS/CTC系統平臺設計過程中，不僅需要健全硬件設計，同時應對系統流程有著充足的掌握，如下圖2所示。首先從TDMS系統獲取主要信息，并針對管理人員提供的信息數據，對服務器進行全面分析，實現對多種類型工作的處理與優化，生成TDCS/CTC系統平臺，同時應對邊界信息、施工命令等信息了解充分，調度人員應順利完成信息的檢查，并傳輸給管理終端與室外終端，從而現實施工作業邊界。隨后，系統根據命令展開工作，掌握施工進度及條件，確認數據及系統狀態，確保行車進度得到實時更新。對于施工作業卡控環節，應避免出現敵對情況，并建立報警系統。除此之外，針對室外終端顯示信息來講，應掌握附近列車的位置信息，分析其與施工區域作業距離，一旦距離相對較近，需要及時進行報警提醒，為后續檢查與位置優化提供幫助。最后，針對待施工結束階段，車站值班人員及施工人員應確認結束狀態，并針對系統運行情況執行工作，確保業務恢復正常運行，更加有效對系統工作流程進行規劃。

3 安全防護

3.1 靜態卡控

通過信息的下達，安全防護系統將核查由TDMS系統所發送的相關信息，并對施工負責人所錄入的信息進行準確分析，從而制定施工方案，對施工計劃變化及施工項目等各項信息進行整合與儲存。若出現信息不符合的情況，系統會立即觸發卡控，進而實現對各項工作的優化與控制，發送較為準確的報警信息。而且施工安全防護系統在運用的過程中，應根據實際情況健全多種類型工作，實現更加全面合理地進行規劃與控制，減少多種因素限制，制定多樣化工作模式，避免施工設備產生安全事故，影響系統設計工作的順利進行。

施工作業邊界信息應根據實際情況納入到TDCS/CTC系統平臺當中，通過對安全卡控的優化，對施工作業時段內邊界外部調度作業計劃進行全面檢查，掌握系統運行情況。尤其是針對時間、進路以及股道的信息，一旦存在無法順利運行或敵對的關系，則觸發報警機制，從而對列調作業計劃信息進行規范，形成相對較為全面的信息記錄方式，為動態調查與防控提供更多幫助[3]。

3.2 動態防護

動態防護工作在實際開展的過程中，應針對多種類型工作的開展現狀進行分析，如室外終端實時向施工管理終端反饋作業情況，通過對施工作業動態監督與防護，對系統運行狀態進行全面監控，一旦出現狀態更新超時及異常的情況，系統會發送報警信息，為動態防護系統的順利進行提供幫助。室外終端實時顯示車站表示信息，在鐵路列車正常行駛到臨近施工邊界時，系統會發送提醒，當施工計劃內列調車輛離開施工邊界后，系統也會發送聲光報警，提醒鐵路列車司機制動或規避現場作業人員。所以說，針對動態防護來講，需要在監控報警的支撐下進行優化，并通過報警信息的及時發送，全面提升報警的可靠性，實現準確高效的對施工進行管理。

3.3 施工進程記錄

TDCS/CTC系統平臺在運行過程中，會記錄施工內容及信息，并針對靜態卡控及動態防護等多種類型工作貫穿到各個環節，發揮一定的作用及優勢，提升報警的效果，實現對施工進程的監管。在施工完結匯總階段，系統可以將自身的功能展現，滿足施工作業階段性總結，進一步優化施工作業管控方案，從而對多種類型工作進行控制，提升系統設計的效果，實現功能的擴展，進而得到大數據的支撐[4]。

4 案例分析

4.1 基本技術介紹

防護系統的設計主要就是通過優化創新促進鐵路行車安全，所以在實際開展施工環節，應加強對技術應用的重視，如安全技術，通過對當前系統運行現狀，實現對數據的加密處理，保證信息的安全性。而對于系統間雙重網絡隔離，主要就是通過設置隔離接機口，并采用串口或USB連接的方式，在非IP似有些以上運用加密算法進行處理，由專門開飛數據同步軟件實現業務單向通信，保證網絡通信的安全性。除此之外，服務器加固技術的運用，主要就是自主訪問控制的方式，建立程序可信執行保護等加固措施，建立系統運行方案，確保各種運行程序的穩定運行，并鑒別連接設備，提升數據的保密性，支撐防護系統的穩定運行。

4.2 實際案例

以某車站為例，該車站應用了一套基于TDCS/CTC平臺的鐵路施工安全防護系統，組建了一個由15個專家組成的專業評價團隊，用以指揮系統的設計與實施。經過模糊關系矩陣的計算，對與各評價等級對應的指標權重進行計算。如果車站的得分處于指標隸屬區間內，則可判定為“安全”。如果超出該區間，便表明車站存在安全隱患。例如，某車站人員水平的隸屬區間為[3，4]，得分為3.56，證明該車站工作人員的水平可滿足安全工作要求，也證明鐵路施工安全防護系統具有較高推廣價值。

5 結語

針對TDCS/CTC系統平臺的建立，應在現有基礎上進行分析，對當前系統的運行情況有著充足的掌握，配合安全防護系統的功能，構建相對較為全面的施工計劃。通過加強對現場管理的認識，形成符合鐵路行車安全監督的方案，實現對施工作業的全過程監督，將安全防護的效果充分展現，增強施工聯防控制效果，促使施工管理的安全級別不斷提升，杜絕所產生的影響及限制。