列車運行計劃及進路辦理情況DMI顯示設計與實現

王夢雪，崔君曉，閆 琪，李 登

（卡斯柯信號有限公司，北京 100070）

1 概述

在普速國鐵線路，司機只能通過調度電話從車站值班員處獲取前方車站的進路排列信息。CTCS-2/3列控系統中，CTC系統在完成進路觸發后，自動生成進路預告信息并通過GSM-R網絡發送至機車綜合無線通信設備（CIR）上，最終在CIR上顯示進路預告信息并發出持續報警音，司機按壓確認鍵后停止報警。司機駕駛室同時布置信號系統的人機交互界面（DMI）和CIR，司機在列車運營過程中需要將注意力同時集中在DMI以及CIR上，容易分散司機的注意力，增加司機的工作負擔。另外，司機不能直觀地實時了解當前進路辦理進度，無法全面掌握前方進路申請情況。

本文根據列車當前位置、行車許可等信息，提出一種列車運行計劃及進路辦理情況的DMI顯示方法，對列車運行計劃和進路辦理情況的顯示時機及顯示形式進行詳細的設計與實現。無論是對當前的國鐵列控系統還是地方鐵路的DMI顯示，都具有借鑒意義。下面以基于動態間隔的列控車載開發項目的DMI為應用場景，進行詳細闡述。

2 運行計劃及進路辦理過程系統架構及顯示設計方案

2.1 系統結構

如圖1所示，運行計劃及進路辦理系統由車載系統（含DMI）、資源管理單元系統（Resource Management Unit，RMU）、動態運能決策系統（Dynamic Capacity Decision，DCD）和目標控制器（Object Controller，OC）等模塊組成。車載系統根據當前位置，在列車距離進站信號機一定位置處，檢查到滿足進路申請條件，車載計算機向RMU申請前方進路資源。RMU負責向車載傳遞運行計劃和進路資源狀態，同時向DCD和OC發送由車載觸發的進路命令。DCD根據運能動態調整策略，自動生成運行計劃并發送給RMU，最終下達給車載系統，以實現動態運能調整。OC主要負責執行道岔控制命令和道岔狀態采集。

圖1 運行計劃及進路辦理顯示系統邏輯Fig.1 Logic diagram of operation plan and route handling display system

如圖2所示，車載系統中的進路處理模塊根據列車當前位置，自主計算行車許可，執行列車運行計劃顯示時機的邏輯，車載系統中的進路處理模塊從運行計劃信息中提取出前方車站名稱、計劃時間、股道號、接發車情況等信息傳遞到DMI，DMI將這些信息實時顯示在界面上供司機查看。當滿足申請進路條件時，車載系統向RMU發送進路申請，校驗RMU發來的回執數據中進路號和進路道岔狀態，并根據進路申請進度及列車當前位置、行車許可等信息，執行車載系統進路辦理狀態的邏輯，DMI上實時顯示進路申請內容和對應的進路辦理進度。

圖2 進路預告和進路辦理情況的流程Fig.2 Flow chart of operation plan and route handling

2.2 運行計劃及進路辦理情況顯示設計方案

如圖3所示，DMI上增加運行計劃顯示區與進路辦理進度顯示區，當滿足運行計劃顯示條件后，當前運行計劃會在DMI上進行顯示；當滿足進路辦理進度顯示條件后，當前進路辦理進度會在DMI上進行顯示。當不滿足顯示條件后，相應區域會隱藏。下文將詳細介紹使列車運行計劃和進路辦理情況的顯示時機更精準、顯示內容更簡潔明了的設計思路與實現方法。

如圖4所示，當列車車頭越過Station 1站反向進站信號機S后，按照列車運行方向的下一站，即Station 2站為當前待申請進路車站。

圖4 待申請車站示意Fig.4 Schematic diagram of station to be applied

2.2.1 運行計劃的顯示設計

1）當進路類型為通過進路時，運行計劃區顯示：“前方車站名稱+計劃時間+股道號+通過”，如: “安多11:29 IIG通過”。

2）當進路類型為到發進路時，在列車尾部越過反向出站信號機（接車進路終端信號機）之前，運行計劃區顯示：“待申請車站+計劃時間+股道號+接車”，如: “安多 11:29 IIG 接車”。在列車尾部越過反向出站信號機（接車進路終端信號機）之后，運行計劃區顯示：“待申請車站+計劃時間+股道號+發車”，如: “安多 11:29 IIG 發車”。

2.2.2 進路辦理進度的顯示設計

1）當進路類型為到發進路時

如果正在申請接車進路，進路辦理區顯示：“對應股道號+“接車”+正在申請”, 如: “IIG 接車 正在申請”。接車進路申請成功且行車許可越過接車進路始端信號機后，進路辦理區顯示：“對應股道號+接車+辦理成功”，如: “IIG 接車辦理成功”，列車尾部越過接車進路終端信號機后，進路辦理進度不再顯示。

如果正在申請發車進路，進路辦理區顯示：“對應股道號+發車+正在申請”，如: “IIG 發車正在申請”。發車進路申請成功且行車許可越過發車進路始端信號機后，進路辦理區顯示：“對應股道號+發車+辦理成功”，如:“IIG 發車 辦理成功”，列車尾部越過發車進路終端信號機后，進路辦理進度不再顯示。

如果接發車進路計劃有效，列車進站前，人工提前辦理發車進路。列車頭部越過進站信號機前，顯示接車進路辦理狀態。接車進路辦理成功且列車頭部越過進站信號后，如果行車許可越過發車進路始端信號機，不再顯示接車進路辦理狀態，進路辦理區顯示：“對應股道號+發車+辦理成功”，如: “IIG 發車 辦理成功”，列車尾部越過發車進路終端信號機后，進路辦理進度不再顯示。

2）當進路類型為通過進路時

如果同時申請接車及發車進路，進路辦理區顯示：“對應股道號+通過+正在申請”，如: “IIG 通過 正在申請”。行車許可越過發車進路始端信號機后，進路辦理區顯示：“對應股道號+通過+辦理成功”，如: “IIG通過 辦理成功”，列車尾部越過發車進路終端信號機后，進路辦理進度不再顯示。

如果發車計劃無效，只申請接車進路時，進路辦理區顯示：“對應股道號+接車+正在申請”，接車進路辦理成功后，進路辦理區顯示：“對應股道號+接車+辦理成功”， 列車尾部越過接車進路終端信號機后，進路辦理進度不再顯示。

如果發車計劃有效，人工提前辦理發車進路授權，只申請接車進路時，進路辦理區顯示：“對應股道號+接車+正在申請”。接車進路辦理成功后，如果行車許可越過發車進路始端信號機，進路辦理區顯示：“對應股道號+通過+辦理成功”，列車尾部越過發車進路終端信號機后，不再顯示。如果行車許可未越過發車進路始端信號機，但越過接車進路始端信號機，進路辦理區顯示：“對應股道號+接車+辦理成功”， 列車尾部越過接車進路終端信號機后，不再顯示。如果行車許可未越過接車進路始端信號機，進路辦理進度不顯示內容。

如果行車許可越過接車進路始端信號機后，仍然在申請發車進路。列車頭部越過進站信號機之前，進路辦理區顯示：“對應股道號+接車+辦理成功”。 列車頭部越過進站信號機之后，進路辦理區顯示：“對應股道號+發車+正在申請”，發車辦理成功后，如果行車許可越過發車進路始端信號機，進路辦理區顯示：“對應股道號+通過+辦理成功”，列車尾部越過發車進路終端信號機后，不再顯示。如果行車許可未越過發車進路始端信號機，進路辦理區顯示：“對應股道號+接車+辦理成功”，列車尾部越過接車進路終端信號機后，進路辦理進度不再顯示。

3 現場實驗驗證

在哈木線現場采用金鷹廠JY400軌道車進行功能測試，運行車站包括環倉站、柴達爾II場、柴達爾I場、外力哈達以及江倉站，運行計劃及進路申請進度狀態顯示精準、實時性強，且測試結果與實驗室測試結果一致。

以接車進路辦理為例。當前車站為柴達爾II場，進路類型為到發進路，在列車尾部越過反向出站信號機（接車進路終端信號機）之前，顯示“柴達爾II場 12:35 3G 接車”，如圖5所示。

圖5 現場DMI顯示接車進路運行計劃Fig.5 DMI display of the operation plan of receiving route on site

滿足申請條件后，ATP周期性向RMU發送進路申請請求，DMI上實時顯示進路辦理進度：“3G 接車正在申請”， 如圖6所示。

圖6 現場DMI顯示接車進路申請進度Fig.6 DMI display of the progress of receiving route application on site

接車進路申請成功且行車許可越過接車進路始端信號機后，顯示“3G 接車辦理成功”， 如圖7所示。

圖7 DMI顯示接車進路申請結果Fig.7 DMI display of the result of receiving route application on site

4 結論

本文詳細介紹一種運行計劃及進路辦理情況的顯示設計方案，無需采用信號指示進路和用調度電話問詢進路方式，也無需專門設置CIR設備預告進路信息和語音提醒，司機只需通過DMI就能夠實時了解列車的運行計劃和進路辦理情況，同時了解列車運行的各種信息以及進行相關的操作。另外，車載系統根據列車當前位置、行車許可等信息，對列車運行計劃和進路辦理狀態的顯示時機增加了詳細的邏輯處理過程，增加運行計劃及進路辦理進度的顯示，提高了DMI上列車運行計劃和進路辦理狀態顯示時機的精準性和實時性，提高屏幕利用率，避免分散司機注意力，減輕司機的作業負擔。