復雜樞紐站CTC3.0功能的優化研究與實現

萬里成，陳 宣

(1．西南交通大學，成都 611731；2．卡斯柯信號有限公司，上海 200070）

隨著國內鐵路現代化進程的不斷推進，列車運行速度不斷提升，行車密度逐步增長，為確保鐵路行車安全，提高作業運輸效率，鐵路信號系統在鐵路運輸系統中的重要性與日俱增。長期以來，眾多的復雜樞紐站調度員因作業復雜、功能缺失等問題無法合理安排計劃，進而導致無法開通CTC自動排路及相關卡控功能。因此，為解決在復雜樞紐站將中心計劃進行合理拆分并開通CTC3.0功能的難題，提出以下車站計劃編制拆分的解決方案。

1 濟南站研究背景

1.1 車站現狀

濟南站銜接京滬、膠濟普速干線及京滬高鐵、膠濟客專高速干線4個方向，車站辦理客運、貨運等業務，加之本務機車換掛、車底取送等作業要利用接發列車空隙進行，造成咽喉能力極度緊張，錯辦安全風險極大，然而現有系統卻無法從設備上實現防錯辦功能。

1.2 站場連接

濟南站地處京滬三四線、京滬高鐵線、膠濟線和邯濟線4條繁忙線路交匯處，車站辦理客運、貨運等業務量大，因此站場的行車密度非常大。濟南站與相鄰車站連接關系如圖1所示。

圖1 濟南站與相鄰車站連接關系Fig.1 Connections between Jinan Station and adjacent stations

2 車站計劃編制拆分原理及設計

調度員下達給車站總值班員濟南站整體列車計劃，由車站總值班員使用技術作業大表軟件，根據到發股道將計劃分拆為濟南客場和濟南地區車場的兩場計劃，車站總值班員確認技術作業大表分解后的計劃，由其手工再下發給信號員終端（占線板）和自律機。

濟南站計劃按照固定規則進行人工輔助拆分?？傮w規則為：客車只停濟南客場，貨車只停濟南地區車場。拆分完成后在技術作業大表進行顯示，客整場調車計劃可自行編制或由客場計劃自動生成，對于3個車站不符合規則的特殊情況，可由人工進行干預。

系統首先根據行調臺調整計劃自動生成車站階段計劃的初稿，并在車站技術作業大表系統上自動鋪畫列車計劃線，值班員對計劃線的車次、來向、去向、接入時間進行核實，并安排計劃股道、發車時間、機車，完成后按照班別生成階段計劃，下發給車站其他接發車崗位，其他崗位可進行查詢和打印。列車辦理完畢，系統自動生成列車實際運行線。

運行線上記錄列車的計劃運行時間點、接入的股道以及來向、去向。當列車實際到達或出發時，根據到達、出發時間信息繪制實際線。濟南站技術作業大表操作界面示意如圖2所示。

3 車站計劃編制拆分功能實現流程

3.1 總體結構

根據既有信號設備和行車崗位設置情況，濟南客整場、濟南客場和濟南地區車場的行車調度作業統一由車站設置的總值班進行指揮，為此相比于一般車站CTC3.0結構，濟南客整場、濟南客場和濟南地區車場設置的CTC3.0操控終端需進行適應的整合。系統整體結構如圖3所示。

調車計劃生成如下。

步驟1：SMIS將調車計劃發送給負責調車作業的值班員，并在值班員占線板終端進行顯示。

步驟2：值班員將處理后的客整場調車計劃、地區車場調車計劃分別發送至濟南客場/濟南客整場信號員、濟南地區車場信號員占線板終端進行站場顯示。

列車計劃生成如下。

步驟1：濟南樞紐調度臺向總值班調度員發送列車階段計劃，值班員通過技術作業大表軟件接收并自動將計劃拆分成濟南客場、濟南地區車場兩場計劃并分別發送至濟南客場大站自律機、濟南地區車場大站自律機。

圖2 技術作業大表計劃操作界面示意Fig.2 Screenshot of the planning and operation interface of the general table for technical operations

圖3 系統整體結構示意Fig.3 Overall system structure

步驟2：各站場信號員分別向各場自律機發送列車進路控制指令，再由各站自律機通過dynavar進行指令交互至占線板。

3.2 中心計劃數據流

步驟1：中心向車站總值班員發送列車調整計劃，值班員通過技術作業大表軟件接收計劃，并自動拆分成濟南客場和濟南地區車場的兩場計劃，實現車站級計劃管理功能。

步驟2：由值班員行車日志終端向下面各站場自律機分別發送流程任務及列車計劃，由各場自律機生成的對應列車進路序列，通過dynavar發送至CTC3.0占線板終端，并向車站自律機反饋列車進路序列，實現進路安全卡控。

步驟3：各站自律機分別進行分散自律邏輯檢查，向計算機聯鎖發送進路序列指令，并將進路執行狀態反饋至各站自律機。中心計劃數據流如圖4所示。

圖4 中心計劃數據流Fig.4 Dataflow of the plans of the center station

4 車站計劃編制拆分功能升級分析

4.1 升級優勢

1）增加車站級計劃管理功能，車站可根據調度臺階段計劃細化，成功解決作業復雜、繁忙車站階段計劃合理性的問題。

2）技術作業表實現實時繪制列車計劃運行線的功能。

3）具有良好的兼容性能，在CTC和TDCS調度臺下均可開通CTC功能。

4）車站占線板子系統為車站值班員提供了友好工作界面，能夠方便接收調度員下達的階段計劃和調度命令。

5）車站值班員可以設置如旅客乘降、上水、列檢等列車作業流程，并作為車站列車計劃的一部分，對列車作業進行卡控。

4.2 存在不足

在濟南站既有網絡通道的基礎上，增加了一級網絡系統，導致整體網絡拓撲結構更加復雜，同時提升施工升級的難度，提高人員培訓的要求，增加后期運營維護的成本。

5 結束語

車站計劃編制拆分功能的實現有效解決了中心計劃多場歸為單站管理，無法被各場直接應用，從而導致無法生成進路序列來開通CTC自動排路及各種安全卡控功能的問題。此次研究系統性的實現了CTC3.0車站子系統核心功能的開發和部署，為濟南站乃至全路的運輸安全提供更可靠、更安全的系統。