2023年CTC集中调度学习笔记.pdf

C TC集中调度1.基本概念1.1 行车调度控制方式：1.人工调度指挥系统该系统重要由行车调度员通过电话给车站值班员直接发布指令，以路票作为行车凭证，因此成为电话闭塞法。2.电子调度集中系统是指在区间采用自动闭塞、车站采用电气集中联锁,运用电缆连接到指挥该线路的列车运营控制中心的调度方法。基本闭塞方法为自动闭塞法，列车运营采用自动驾驶。3行车指挥自动化控制系统ATC系统由列车自动保护系统(ATP)、列车自动驾驶系统(ATO)、列车自动监控系统(ATS)组成。1.2 正常情况下的列车运营控制根据信号设备所能提供的运营条件，一般分为调度集中控制、调度监督下的自动运营控制和半自动控制三种方式。1.调度集中控制条件下的列车运营组织调度集中控制条件下的行车组织方式，在行车调度员的统一指挥下,运用行车设备对列车的到、发、折返等作业进行人工控制和调整。调度集中控制应实现的功能有：具有电气集中联锁设备,可实现远程控制功能，并从设备方面提供列车运营安全保障。(2)通过控制屏或显示器可监护全线列车运营状态、信号显示、道岔位置及线路占用的况O应能运用电气集中联锁设备转换道岔、排列进路、开发信号，指挥和调整列车运营。(4)应能自动或人工绘制列车实际运营图。2.调度监督条件下的列车自动运营控制列车自动运营控制是世界城市轨道交通列车运营组织的重要控制方式，自动运营控制方式运用计算机技术对列车运营实行自动指挥和自动运营监护，并由列车运营保护系统提高运营安全系数。调度监督条件下的自动运营控制可实现的功能有：(1)计算机系统可输入并存储多套列车运营图，可根据设定的列车运营图实现实行列车指挥功能。(2)对正线运营列车实行自动跟踪，显示进路、道岔位置、区间及线路占用情况；(3)可自动或人工对列车运营进行调整，可使用人口寸进路排列、信号开放、道岔转换进行控制；(4)提供中央及车站两级运营控制模式，并根据需要进行控制权转换；(5)列车运营自动保护系统对列车运营设定防护区段，控制前后列车运营的安全间距；(6)列车可使用自动驾驶功能，也可采用人工驾驶，列车占用区间的凭证是列车收到的速度码；(7)通过计算机系统自动绘制列车实际运营图，并进行有关运营数据记录。3.调度监督条件下的半自动控制调度监督条件下的半自动控制可实现的功能有：(1)车站信号控制系统具有联锁功能，可对进路排列、道岔转换、信号开放实行人工操作；可实时反映进路占用、信号及道岔等工作状态，对线路上的列车运营进行监护。(3)可存储信号开放时刻、道岔动作、列车运营等各类运营资料，并根据需要可调用；(4)车站根据调度指令对列车运营进行调整；(5)计算机自动绘制或人工绘制列车实际运营图。1.3分散自律调度集中铁路信号远程控制系统的重要任务是：对系统所管辖范围内各个车站的信号、道岔及进路进行控制，同时还要记录下个被控制对象的状态及参数的测试结果，进而为铁路行车指挥自动化和运送指挥管理信息系统提供基础信息。调度集中(CTC Centr a lized Traffi CC o n tro l),是实现调度中心对某一区段内的信号设备进行远程集中控制、对列车运营直接指挥、管理的技术装备。是综合运用了遥控遥信技术实现的。从发展历程的角度,可分为：传统调度集中自七十年代以来先后自主研制了 DD-1、DD-2、DY-1、D 4、D 5型调度集中系统。新型调度集中：分散自律型CTC,重要由卡斯柯主导。分散自律调度集中（F Zk-CTC CASCO D ecentralized a n d S e 1 f-r e g ulate d Central!z ed T r af f i CControl）,是综合运用了计算机技术、网络通信技术和现代控制技术，采用智能化分散自律设计原则，以列车运营调整计划控制为中心，协调完毕列车与调车作业的高度自动化的调度指挥系统。分散自律调度集中是以TD CS系 统（T DCS-Tra i n Di s pat c hing Comm a ndSystem列车调度指挥系统）为平台，实现以日班计划图、列车运营调整计划（阶段计划）为主轴,将阶段调整计划下传到各个车站的分散自律机中自主执行列调车作业；分散是相对于调度中心集中控制而言，将过去由调度中心集中控制所有车站的列车作业的方式改为由各个车站设备独立地控制各自的列车和调车作业；自律是依据各站的特点,系统按照 技规、行规、调规 和 站细”等规则自动协调列车作业和调车作业的矛盾，自动控制列车进路和调车进路。基本原则：列车作业优于调车作业，调车作业不得干扰列车作业。新、旧CTC指挥模式的比较调度员车站值班员司机传统行车指挥调度员车站值班员司机老一代CTC系统调度员司机分散自律CTC系统2.分散自律调度集中系统基本功能 实时监视站场信号设备和列车运营状态，实现站间和区段透明显示；追踪列车运营位置和到发时刻，自动描绘列车实迹运营图；运用计算机辅助编制和调整列车运营计划，实现调度指挥计算机化；通过系统网络向车站下达计划和调度命令；通过系统网络和无线通信向机车下达调度命令、调车作业单、行车凭证和接车进路预告等信息；自动编制车站行车日记、追踪列车编组状态；远程控制所有联锁设备按钮，具有列车、调车和非正常作业人工遥控功能；按照列车运营计划和车站 站细，由自律机自动自主控制列车进路；按照调车作业计划，由自律机根据机车请求和列车运营状况,自动自主控制调车进路并对调车状况进行监控和报警；实现维修作业的综合管理和远程登、销 记；具有完备的网络安全防护功能。3.分散自律CTC系统的基本结构基本结构重要由控制中心（调度指挥中心）、传输网络（中心与车站的网络系统）、被控对象（车站系统）组成。逻辑抽象如图3.1 调度指挥中心设备分散自律调度集中系统控制中心一般设在路局调度所，负责控制整个调度区段列车的运营,其设备构成局域网。网内的设备重要涉及：各类功能不同的服务器:如数据库服务器，应用服务器（双机热备）,通信前置服务器,GSM-R接口服务器各类功能不同的工作站:如行调工作站，大屏显示系统,控制工作站、助理调度员工作站,综合维修工作站，电务维护工作站，网管工作站、打印设备等。网络设备：如互换机、路由器、网络协议转换器等。其它设备：如电源设备、防雷设备、网络安全设备等。3.1.1各类服务器数据库服务器：重要是存储。由2台高性能的6 4位服务器和磁盘阵列构成。保存运营图数据、车站信息、区段信息等基础静态数据表。保存计划数据、调度命令、立物表达信息、实际运营图等动态数据，在数据库表间建立适当的约束关系,保证数据的完整性。采用强大、通用、高效、开放和可靠的数据库系统才是供完善的数据备份和恢复机制。应用服务器:重要是计算。一般是由2台高性能服务器构成,2台服务器互为热备，为系统的稳定运营提供保障。应用服务器是整个系统的核心,负责整个系统的数据收发、数据解决以及数据储存等工作。完毕车次号E艮踪、列车报点收集等不间断业务的解决和阶段计划的自动调整等复杂计算。通信前置服务器:重要是转换。一般是由2台高性能服务器构成，2台服务器互为热备。用于调度中心和车站子系统之间的数据互换。G S M-R接口服务器：控制中心与机车联系。GSM-R(Global S yst e m fo r M O bi 1 eCommun i c a t ions for Railwa y):铁路数字移动通信系统。GSM-R接口服务器由2 台高性能服务器组成，采用双机热备的工作模式。实现C T C 系统运用GSM-R 与机车互换相关数据。3.1.2 各类工作站网管工作站：具有诊断报警功能，自动绘制网络拓扑图，实时监控网络流量和网络连接情况。电务维护工作站:重要用于监视管辖范围内的系统运营状况、信号设备状态及列车运营早晚点情况;对中心各工作站及车站自律机的所有操作控制命令、设备运用情况、故障报警信息的分类、记录和输出；并提供信息的历史回放查询功能。每个调度台的工作站:列车运营调整（行 调）工作站：是由高性能P C工作站构成。指挥列车运营的功能:人工编制和调整列车运营计划、调度命令的下达、与相邻区段的行调台互换信息；为C T C系统提供具体的列车会让方案，是分散自律调度集中系统完毕自动控制功能的重要依据。工作流程控制工作站：一般是由高性能PC工作站构成。实现调度中心对车站的远程人工控制才是供与车站控制台相同的控制功能，进行调度区段内任一车站的列车进路办理和取消、闭塞作业、道岔设备单操等一般的联锁操作，实时监视列车的运营和现场设备的状态，完毕各类报警的人工干预。控制工作站不提供调车进路的办理界面，不设调车按钮，有关调车进路的作业在助理调度员工作站上进行。助调工作站：一般是由高性能P C工作站构成。重要实现调度中心人工调车进路操作控制、区段解锁、非常解决等功能。同时还可实现无人车站调车作业计划的编制、调整、指挥以及在自律约束条件下的调车进路人工办理等调车相关功能。综合维修工作站：由高性能P C工作站构成。重要用于设备平常维护、“天窗”修、施工以及故障解决方面的登、销记手续办理，并具有设立临时限速，区间、股道封锁等功能。表达工作站:由安装了多屏卡的高性能P C工作站构成。用于显示车站站场作业情况和区间列车运营情况等信息。如表达墙系统。3.2车站设备车站重要设备涉及车站自律机双套、车务终端双套、打印机、综合维修终端、电务维护终端、网络设备、电源设备、防雷设备、联锁系统接口设备和无线系统接口设备等。车站设备之间通过互换式集线器或互换机组成车站局域网实现内部的数据互换；通过路由器、协议转换器与调度中心系统实现远程信息互换和共享。协议转协议转换器往前一站2M往中心机房2M往后一站路由器路由器B以太网A以太网B控显机A|控显机B|车务终端A车务终端B1IIIII 目m u m um u m u电务维护终端网格打印机控制台自律机A 自律机B计算机联锁设备3.2.1 自律机车站自律机一般由具有高可靠性能的工业控制计算机和驱采设备组成，并通过串口和计算机联锁系统进行连接。车站的2个自律主机通过双网卡、双集线器、双路由器等与调度中心相连接，成为整个广域网中的1个节点，接受调度中心的控制命令、回送控制命令执行的结果及采集控制台的表达信息送至调度中心。自律机的功能:车站自律机重要接受调度中心的列车运营调整计划，根据完毕列车自动进路控制以及安照列车控制执行计划、站细、行规及 技规对列车进路及调车进路进行可靠分离控制。接受调度中心的远程操作指令和车站值班员的操作指令，经检测无冲突后适时发送给车站联锁系统执行。检测发生冲突的作业可在车务终端上给出提醒，提醒可明确指出与哪次列车进路冲突。从联锁系统接受车站信号设备状态的表达信息，进行列车车次号跟踪，收集行车运营实际数据,并上传至调度中心。掌握车站联锁系统对进路命令执行的情况，并根据反馈信息对有关进路进行必要的调整。接受相邻各两站的实际运营图和设备状态信息（站间透明）。根 据 站细规 定，防止冲突进路（非联锁级的敌对进路）的办理。车站设备运营状况及历史数据的存储。3.2.2 车务终端车务终端采用2台双机热备的低功耗工业控制计算机重要完毕的功能有：运通报表的生成、站间透明的显示、车站调车计划的编制、调车进路的办理及其他控制操作 完毕调车进路的办理，并具有监督列车进路的功能；*显示行车信息、无线车次号校核信息、调度命令等；以图表形式显示本站及相邻各两站的实际运营图、列车运营调整计划等内容；同时具有相邻各两站站间透明功能；自动生成本站行车日记、完毕调度命令签收等功能；在车务终端上可以人工直接办理调车进路，所办理的进路要由自律机进行冲突检测后才干送达联锁设备;4.分散自律CTC系统的控制模式具有两种模式，即分散自律控制模式和非常站控模式。其中，在分散自律控制模式下有定义了两种进路控制模式：计划控制模式和人工按钮控制方式4.1分散自律控制模式定义了2种进路控制模式：计划控制方式才旨自律机是否将收到的列车运营计划作为检查进路合理性的依据,并根据计划产生控制进路，它是本系统正常的进路控制状态。人工按钮控制方式:是由操作员在助理调度员台进行控制，或者由车站值班员在车务终端操作按钮进行控制。4.2非常站控模式当分散自律调度集中系统故障或其他紧急情况时，车站值班员可以切断调度集中控制，直接通过控制台或微机连锁控制。