列车调度系统功能扩展探讨

利用TDCS平台扩展站控功能

车站TDCS的主要功能是采集现场动态信息，并及时传送到铁路局调度指挥中心，为上层TDCS网络服务，担当各级调度人员的“眼睛”；同时接受上层TDCS网络下达的各项指令，及时根据指令完成行车组织工作，如接收3小时阶段计划、调度命令等。车站行车组织工作由车站值班员负责统一指挥。车站值班员担负着接发列车和调车作业的安全责任。为保证严格按列车运行图行车，车站值班员在接发列车时应做到“六亲自”，即亲自办理闭塞、布置进路、开闭信号、交接凭证、接送列车、指示发车。车站值班员若指挥错误，会导致发生铁路交通事故，造成人员伤亡和财产损失。以2009年为例，全路共发生C类及以上的各类铁路交通事故299起，其中由于信号人员错误办理进路或与进路有关的事故计43起，约占15%。因此，利用TDCS平台扩展站控功能，防止车站值班员错办进路，预防事故的发生，是非常必要的。这里的站控是指利用TDCS平台，构建一个基于安全警示的车站综合智能卡控系统。（1）基层站段安全生产的迫切需要。在电气化铁路区段的车站，经常发生电力机车进入无电区或没有接触网线路的事故，在2009年全路运输系统的37件C类事故中，有7件是电力机车进入无电区造成的事故。因此，研究利用TDCS平台设置防止电力机车错误进入无电区(无网区)的卡控功能非常迫切。（2）设备保安全的需要。通过对铁路交通运输安全风险分析，人机互控确保列车运行安全(双保险)是发展的趋势。目前，动车组具有列车运行控制系统(CTCS)，其他列车一般安装有列车运行监控记录装置(LKJ)，调度指挥系统也日趋完善。因此，充分利用TDCS平台，在车站层面扩展站控系统功能，形成人机互控是十分必要的。（3）整合系统资源的需要。对于投入大量资金构建的TDCS网络系统，应充分扩展系统功能，确保铁路运输安全，否则是对资源的一种浪费。（1）具备接口条件。TDCS采用了与微机联锁设备接口的成熟技术，其硬件接口、软件接口遵循RS-232/RS-422标准，具有交叉互连的冗余通道，同时TDCS具有很强的兼容性，系统机采集计算机联锁机上的信号、进路、股道占用等信息，并传送到TDCS中心。其系统结构如图1所示。（2）可靠性、操作性强。在TDCS平台扩展站控功能后，保持原TDCS的体系结构基本不变、通道不变，数据库服务器、应用服务器、接口服务器、通信服务器、以太网交换机、中心路由器及其他相关硬件设备基本不变。（3）安全性高。符合《铁路技术管理规则》的故障导向安全原则，而且系统不具备直接控制联锁、信号等功能，不会对信号、联锁造成任何影响。同时，TDCS是一个闭环系统，采用闭环网络设计，整个系统达到“自成体系、安全运行”。（4）考虑前瞻性。在TDCS平台扩展站控功能时，充分考虑其发展方向，与发展CTC调度集中互不冲突；预留各种接口，在需要进一步扩展功能时，通过对程序或数据库进行简单修改，即可达到功能扩展的目的。（5）符合风险预防的工程物理法。TDCS检查出风险因素后，向作业人员报警提示，作业人员采取安全措施，从而预防风险事故的发生。（6）符合铁路发展思路。2011年，为拓展TDCS功能，全路专门下发了运基信号电[2011]1929号电报，要求充分发挥设备保安全的作用。

站控功能探讨

通过对股道、进路、道岔、信号机、特殊标记的相关检查，当发现排列的列车进路(调车进路)不满足《车站行车工作细则》规定的条件时，系统向车站值班员发出报警提示，车站值班员采取安全处理措施。（1）防止电力机车错误进入无电(无网)区。TDCS的车站系统界面上，增设无电区、停电区标注功能。电力机车采用绿底标记，通过系统检查，绿底标记的列车进路、调车进路不能进入标注无电(无网)区线路，否则报警提示车站值班员。（2）防止旅客列车接错股道。旅客列车应接入固定线路，办理旅客乘降作业的旅客列车应接入靠近站台的股道，特快旅客列车(动车组)原则上应正线通过《(铁路技术管理规程》281条)。当排列的旅客列车进路不符合《车站行车工作细则》规定的线路时，系统给予报警提示。（3）防止超限列车接错股道。对于挂有超限货物车辆的列车，未按规定接入固定线路时，系统给予报警提示。（4）防止多方向车站错办列车方向。系统对出入口接发列车类型进行检查，遇列车进路排错方向时，给出强烈报警提示。（5）防止禁会列车在区间、站内会车。系统通过检查交会条件，对挂有超限车辆的列车不能同时在站内或区间交会的情况设置报警提示功能。（6）具备特殊设备标记功能，对涉及特殊标记的进路给予提示。对9号道岔的侧向位置进行标记，防止旅客列车、挂有跨装等特殊车辆列车经9号道岔侧向通过；对分路不良区段进行标记，当排列经由此进路或列车(车列)经过后，给予确认线路空闲的提示；对施工封锁地段进行标记，防止向封锁区间(地段)放行列车；对超限绝缘节、固定脱轨器、防溜枕木、高站台、分相绝缘器位置等进行标记，在作业过程中，提示车站值班员确认是否具备安全条件。单机、轨道车和长期不移动的救援列车，容易发生列车占用丢失，对此结合TDCS的车次自动跟踪和站场表示采集原理，实时监测列车车次和占用红光带之间的关联关系，识别异常的列车占用丢失情况，并及时发出报警提示，调度员和车站值班员采取必要措施防止列车冲突。在TDCS的车务终端上，设置非正常接发列车程序卡控表，如表1所示。车站值班员在TDCS生成的行车日志中，单击相应的列车车次，界面显示当前列车车次的非正常接发列车程序卡控表，车站值班员按程序作业，如发生“漏步骤”、“错步骤”的情况，系统给予报警提示。在站段调度指挥中心增设车站服务器，用于汇总车站的行车日志、调度命令、速报、站存车和站场表示等，并部署查询终端，方便站段管理人员从服务器上调阅上述相关信息。在TDCS车务终端，系统自动检查列车车次和占用红光带的移动，当移动到进站、出站信号机时(可结合实际设置)，能够自动发出列车到达位置的提示，并通过无线频率传送到施工现场的防护人员手持电台上。在TDCS车务终端建立技术规章电子库，收集车务站段所有的规章文件、各类应急预案，并具备目录索引功能。

预计达到的效果

（1）初步建立车站综合智能卡控系统平台。实现正常情况下的车站防错办、非正常情况下的接发列车关键卡控功能，逐步建立对现场关键作业的自动提示防护功能，形成人机互控保安全的局面，提高安全风险控制水平。（2）完善站段安全生产指挥的现代化网络管理体系。实现信息收集网络化、远程控制、透明指挥功能；实现多岗位互控功能，铁路局列车调度员、站段指挥中心、相邻站岗位可以通过网络实现互控；实现安全管理现代化，站段调度指挥中心可以检查各站作业过程，解决站多、线长、管理难度大等问题。在允许TDCS控制车站信号、联锁功能时，可以实现站段调度指挥中心能直接控制车站的信号、进路等，给发展调度集中提供了新的模式(站段指挥中心集中控制)，并且可以有效弥补目前发展CTC(调度集中)存在的进展慢、投资大等问题。

本文作者：黄昌奎工作单位：上海铁路局