列車調度系統功能擴展探討

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利用TDCS平臺擴展站控功能

車站TDCS的主要功能是采集現場動態信息，并及時傳送到鐵路局調度指揮中心，為上層TDCS網絡服務，擔當各級調度人員的“眼睛”；同時接受上層TDCS網絡下達的各項指令，及時根據指令完成行車組織工作，如接收3小時階段計劃、調度命令等。車站行車組織工作由車站值班員負責統一指揮。車站值班員擔負著接發列車和調車作業的安全責任。為保證嚴格按列車運行圖行車，車站值班員在接發列車時應做到“六親自”，即親自辦理閉塞、布置進路、開閉信號、交接憑證、接送列車、指示發車。車站值班員若指揮錯誤，會導致發生鐵路交通事故，造成人員傷亡和財產損失。以2009年為例，全路共發生C類及以上的各類鐵路交通事故299起，其中由于信號人員錯誤辦理進路或與進路有關的事故計43起，約占15%。因此，利用TDCS平臺擴展站控功能，防止車站值班員錯辦進路，預防事故的發生，是非常必要的。這里的站控是指利用TDCS平臺，構建一個基于安全警示的車站綜合智能卡控系統。（1）基層站段安全生產的迫切需要。在電氣化鐵路區段的車站，經常發生電力機車進入無電區或沒有接觸網線路的事故，在2009年全路運輸系統的37件C類事故中，有7件是電力機車進入無電區造成的事故。因此，研究利用TDCS平臺設置防止電力機車錯誤進入無電區(無網區)的卡控功能非常迫切。（2）設備保安全的需要。通過對鐵路交通運輸安全風險分析，人機互控確保列車運行安全(雙保險)是發展的趨勢。目前，動車組具有列車運行控制系統(CTCS)，其他列車一般安裝有列車運行監控記錄裝置(LKJ)，調度指揮系統也日趨完善。因此，充分利用TDCS平臺，在車站層面擴展站控系統功能，形成人機互控是十分必要的。（3）整合系統資源的需要。對于投入大量資金構建的TDCS網絡系統，應充分擴展系統功能，確保鐵路運輸安全，否則是對資源的一種浪費。（1）具備接口條件。TDCS采用了與微機聯鎖設備接口的成熟技術，其硬件接口、軟件接口遵循RS-232/RS-422標準，具有交叉互連的冗余通道，同時TDCS具有很強的兼容性，系統機采集計算機聯鎖機上的信號、進路、股道占用等信息，并傳送到TDCS中心。其系統結構如圖1所示。（2）可靠性、操作性強。在TDCS平臺擴展站控功能后，保持原TDCS的體系結構基本不變、通道不變，數據庫服務器、應用服務器、接口服務器、通信服務器、以太網交換機、中心路由器及其他相關硬件設備基本不變。（3）安全性高。符合《鐵路技術管理規則》的故障導向安全原則，而且系統不具備直接控制聯鎖、信號等功能，不會對信號、聯鎖造成任何影響。同時，TDCS是一個閉環系統，采用閉環網絡設計，整個系統達到“自成體系、安全運行”。（4）考慮前瞻性。在TDCS平臺擴展站控功能時，充分考慮其發展方向，與發展CTC調度集中互不沖突；預留各種接口，在需要進一步擴展功能時，通過對程序或數據庫進行簡單修改，即可達到功能擴展的目的。（5）符合風險預防的工程物理法。TDCS檢查出風險因素后，向作業人員報警提示，作業人員采取安全措施，從而預防風險事故的發生。（6）符合鐵路發展思路。2011年，為拓展TDCS功能，全路專門下發了運基信號電[2011]1929號電報，要求充分發揮設備保安全的作用。

站控功能探討

通過對股道、進路、道岔、信號機、特殊標記的相關檢查，當發現排列的列車進路(調車進路)不滿足《車站行車工作細則》規定的條件時，系統向車站值班員發出報警提示，車站值班員采取安全處理措施。（1）防止電力機車錯誤進入無電(無網)區。TDCS的車站系統界面上，增設無電區、停電區標注功能。電力機車采用綠底標記，通過系統檢查，綠底標記的列車進路、調車進路不能進入標注無電(無網)區線路，否則報警提示車站值班員。（2）防止旅客列車接錯股道。旅客列車應接入固定線路，辦理旅客乘降作業的旅客列車應接入靠近站臺的股道，特快旅客列車(動車組)原則上應正線通過《(鐵路技術管理規程》281條)。當排列的旅客列車進路不符合《車站行車工作細則》規定的線路時，系統給予報警提示。（3）防止超限列車接錯股道。對于掛有超限貨物車輛的列車，未按規定接入固定線路時，系統給予報警提示。（4）防止多方向車站錯辦列車方向。系統對出入口接發列車類型進行檢查，遇列車進路排錯方向時，給出強烈報警提示。（5）防止禁會列車在區間、站內會車。系統通過檢查交會條件，對掛有超限車輛的列車不能同時在站內或區間交會的情況設置報警提示功能。（6）具備特殊設備標記功能，對涉及特殊標記的進路給予提示。對9號道岔的側向位置進行標記，防止旅客列車、掛有跨裝等特殊車輛列車經9號道岔側向通過；對分路不良區段進行標記，當排列經由此進路或列車(車列)經過后，給予確認線路空閑的提示；對施工封鎖地段進行標記，防止向封鎖區間(地段)放行列車；對超限絕緣節、固定脫軌器、防溜枕木、高站臺、分相絕緣器位置等進行標記，在作業過程中，提示車站值班員確認是否具備安全條件。單機、軌道車和長期不移動的救援列車，容易發生列車占用丟失，對此結合TDCS的車次自動跟蹤和站場表示采集原理，實時監測列車車次和占用紅光帶之間的關聯關系，識別異常的列車占用丟失情況，并及時發出報警提示，調度員和車站值班員采取必要措施防止列車沖突。在TDCS的車務終端上，設置非正常接發列車程序卡控表，如表1所示。車站值班員在TDCS生成的行車日志中，單擊相應的列車車次，界面顯示當前列車車次的非正常接發列車程序卡控表，車站值班員按程序作業，如發生“漏步驟”、“錯步驟”的情況，系統給予報警提示。在站段調度指揮中心增設車站服務器，用于匯總車站的行車日志、調度命令、速報、站存車和站場表示等，并部署查詢終端，方便站段管理人員從服務器上調閱上述相關信息。在TDCS車務終端，系統自動檢查列車車次和占用紅光帶的移動，當移動到進站、出站信號機時(可結合實際設置)，能夠自動發出列車到達位置的提示，并通過無線頻率傳送到施工現場的防護人員手持電臺上。在TDCS車務終端建立技術規章電子庫，收集車務站段所有的規章文件、各類應急預案，并具備目錄索引功能。

預計達到的效果

（1）初步建立車站綜合智能卡控系統平臺。實現正常情況下的車站防錯辦、非正常情況下的接發列車關鍵卡控功能，逐步建立對現場關鍵作業的自動提示防護功能，形成人機互控保安全的局面，提高安全風險控制水平。（2）完善站段安全生產指揮的現代化網絡管理體系。實現信息收集網絡化、遠程控制、透明指揮功能；實現多崗位互控功能，鐵路局列車調度員、站段指揮中心、相鄰站崗位可以通過網絡實現互控；實現安全管理現代化，站段調度指揮中心可以檢查各站作業過程，解決站多、線長、管理難度大等問題。在允許TDCS控制車站信號、聯鎖功能時，可以實現站段調度指揮中心能直接控制車站的信號、進路等，給發展調度集中提供了新的模式(站段指揮中心集中控制)，并且可以有效彌補目前發展CTC(調度集中)存在的進展慢、投資大等問題。

本文作者：黃昌奎工作單位：上海鐵路局