上海客专调度所CTC系统技术方案探讨

黄柏桢 上海铁路局上海铁路枢纽工程建设指挥部

上海客专调度所工程即将进入运行调度指挥系统设备安装阶段，根据铁道部运基信号[2009] 676号等文有关标准及我国铁路中长期发展规划，结合上海客专调度所管辖的运行线路实际情况，探讨了上海客专调度所CTC系统技术方案和硬件配置方案。

1 组网方案

客专调度所均采用运调系统与CTC/TDCS系统、PSCADA系统分别独立引入的方案。

客运专线CTC系统、既有线TDCS/CTC系统应分别组网，独立运行，系统间通过各层的系统间接口完成信息交互。

2 系统结构

上海客专调度所CTC中心（以下简称客专CTC中心）由服务器、调度员工作站、复示终端、系统维护终端、网络设备及网络安全设备等组成，其中包括中心与车站、与铁道部中心、与相邻路局调度所TDCS/CTC中心、与相邻各客专调度所CTC中心之间以及中心与外部系统之间的接口设备。

客专CTC中心与车站间、与相邻各客专调度所CTC中心、与本局调度所TDCS/CTC中心间均采用广域网连接方式。客专CTC中心与CTC车站间采用双2M数字冗余通道连接；与部中心与相邻客专CTC中心间均采用4×2M通道连接。本局TDCS/CTC中心与邻局TDCS/CTC中心间利用已有2M通道连接。

客专CTC中心总体结构示意图如图1所示。

图1 客专CTC中心总体结构示意图

客专调度所级CTC系统主要包括数据库服务器（冗余共享磁盘）、应用服务器（原则上按线别设置，超过500 km时增设一套；同时考虑线路长度大于1000 km时按运行图管理、调度命令管理、站场显示等功能分类设置服务器）、通信前置服务器（按线别分别设置）、仿真培训服务器、接口服务器（与铁道部中心、本局TDCS/CTC中心、相邻客专调度所CTC中心、与TSR服务器、无线闭塞中心RBC系统、GSM-R系统、投影系统等的接口）、复示终端查询服务器、运维服务器、对外信息提供服务器（与运调系统接口服务器等）、网络通信设备（路由器、交换机、光端机等）、网络安全设备（网络安全集中管理中心、防火墙及入侵监测、防病毒、身份鉴别、漏洞评估、安全接入控制、安全审计、补丁分发等）、通信质量监督设备、时钟校核设备、电源设备、防雷设备、绘图仪设备、网管工作站、系统维护工作站、调度员工作站、助理调度员工作站（CTC）、控制工作站（CTC）、值班主任工作站、计划员工作站、仿真培训工作站、N＋1备用工作站、机房综合监控设备。

3 系统硬件部署

3.1 服务器部署

3.1.1 数据库服务器

为调度所CTC系统配置双主机并行工作方式的高性能数据库服务器，负责存储分散自律调度集中系统的基本图、日班计划、阶段计划、实迹运行图，列车编组信息，以及信号设备状态的表示信息等。正常情况时两台主机同时提供数据库和文件输入输出服务，以此来均衡负载，当其中一台出现故障时，由另一台继续提供服务，以保证系统的连续运行。

上海调度所数据库服务器选用2台高性能小型机，具有分区功能。

3.1.2 应用服务器

按运行图管理服务器、调度命令管理服务器、站场显示服务器分类设置。设两台双机热备的高性能应用服务器，主要功能包括：存取数据库，完成阶段计划生成、调整、冲突检测，实迹运行图自动生成与维护管理，消息转发等应用。主、备机在故障情况下能自动切换，保证单机故障不影响整个系统的正常工作。

应用服务器选用PC服务器。原则上应用服务器按线配置，同时考虑建设时机以及合并应用的需求，原则上暂按500 km配置1对应用服务器（大于500 km增设1对应用服务器）；同时，长大干线（约1000～1500 km线路）可按照运行图管理服务器、调度命令管理服务器、站场显示服务器的功能分类成对设置应用服务器群组。上海调度所按照设计年度初期（2015年）约19条客运专线（含城际、客货混），约5548 km的控制规模，需设置约23套应用服务器；其中2012年前需要配置9对应用服务器；2015年前需增配9对应用服务器；2020年前需要再增配5对应用服务器。

3.1.3 通信前置服务器

按线别分别设置，采用PC服务器。配备两台双机热备的通信服务器，主、备机通过广域网与车站调度集中基层子系统相连，完成中心系统与基层子系统的数据交换。

原则上通信服务器按线配置，与应用服务器对应配置。2015年前上海调度所需设置约21套通信服务器。与应用服务器对应，本次暂配置9对通信服务器。

3.1.4 接口服务器

包括与铁道部CTC/TDCS中心系统接口、与铁路局TDCS/CTC中心接口、与相邻客专调度所CTC中心接口、与TSR接口、与无线闭塞中心RBC接口、与GSM-R接口、与投影系统接口服务器等。服务器采用双机热备方式。

（1）与铁道部CTC/TDCS中心接口、与铁路局TDCS/CTC中心接口、与相邻客专调度所CTC中心接口服务器完成与铁道部CTC/TDCS中心、铁路局TDCS/CTC中心接口、相邻客专调度所CTC中心的信息交换功能。

其中，与相邻客专调度所CTC中心接口服务器，信息实时性要求高、信息量大，施工、调试相互干扰，现暂按照与上海客专调度所相关的客专所设置4套接口服务器分别对应北京、武汉、西安、广州客专调度所。

客专调度所CTC中心与本局信息交换及与其他邻局TDCS/CTC系统信息交换均通过与铁路局TDCS/CTC中心接口服务器交换，其中与本局信息直接交换，与其他邻局TDCS/CTC系统信息交换通过本局TDCS/CTC系统对外接口服务器统一对外交换信息。与部中心及局中心接口服务器共设置6套。

（2）GSM-R接口通信服务器

与GSM-R系统接口。GSM-R作为无线综合通信平台，CTC可通过GSM-R实现进路自动预告、无线调度命令传输（含行车凭证）、无线调车作业单传输、无线调车机车信号和监控、无线车次校核、列车停稳以及列车完整性报警等功能。

本次上海客专调度所客专CTC系统配置1套GSM-R接口通信服务器。

（3）与无线闭塞中心（RBC）接口服务器

实现CTC与无线闭塞中心进行接口；考虑到目前不同的RBC厂家提供的接口不一致，同时考虑到设备自身的接口能力，结合工程实际情况，暂按设置4套RBC接口服务器（考虑目前3个潜在的系统供应商，预留1套倒接设备）。

（4）与TSRS接口服务器

与列控系统TSRS服务器接口，实现临时限速命令的下达等功能；配置与RBC接口服务器相同，暂按设置4套TSR接口服务器（目前3个潜在的系统供应商，预留1套倒接设备），需结合后续工程实施情况适当增补设备。

（5）大屏幕显示系统接口服务器设置1套与投影系统接口服务器。

研究方法主要采用内容分析法．其核心是根据既有理论，发展系统的分析框架，将待分析的教材文本登录为一定的类属，再加以统计，以量化数据来描述该文本特性[11]．

3.1.5 系统软件管理服务器

配置PC服务器，采用双机热备方式。

3.1.6 复示终端查询服务器

配置小型机服务器，采用双机热备方式。

3.1.7对外信息提供服务器（与运调接口服务器）

客专调度所与运调系统接口采用对外信息提供服务器来实现。列调与各工种接口互传信息，包括：计划调度、综合维修调度、货运调度、供电调度、客运调度、动车调度、值班主任等。CTC与运调数据共享采用共享数据库和MQ通道两种方式实现数据交换与共享。

配置高性能小型机服务器，采用双机热备方式。

配置PC服务器，采用双机热备方式。

3.1.9 仿真培训服务器

配置PC服务器，采用双机热备方式。

3.2 存储系统配置

CTC系统配置数据库服务器存储系统，设置双套冗余的共享磁盘存储阵列。采用光纤交换局域网作为列车调度系统各种数据的本地存储和备份提供服务。存储系统采用存域网结构，设置2台光纤交换机、2台存储服务器（磁盘阵列），2台存储服务器（热备）。

3.3 工作站部署

客专调度所CTC中心应配置网管工作站、系统维护工作站、调度员工作站、助理调度员工作站、控制工作站、综合维修工作站、值班主任工作站、计划员工作站、远程工作站、N＋1备用工作站等，每台工作站均应按双网配置，工作站应采用图形工作站。

3.3.1 网络管理工作站

中心机房设系统网络管理工作站一套，网络管理工作站监督分散自律调度集中中心局域网和广域网运行状况，以图形方式显示网络拓朴图和广域网通道状态。当所监控的网络设备发生故障时，给予语音或文字报警。

3.3.2 系统维护工作站

中心机房设系统维护工作站一套，当系统维护工作站所监控的设备出现故障时，给予语音或文字报警。维护人员可进行分散自律调度集中系统基础数据的维护和更新操作。系统维护台可与CTC机房综合环境监控系统联网，从机房综合环境监控系统获取信息，并与数字化三维IT设备综合管控系统联网，作为IT管控系统的基础设备。

3.3.3 调度台工作站

每个列车调度台设2台调度员工作站、1台助理调度员工作站、1台综合维修工作站、1台视频工作站、1台运调复示工作站、1台C3信息显示工作站、1台防灾工作站，1台查询终端工作站，预设FAS终端设置条件，一般情况下设18台24寸液晶显示屏，每台工作站均应按双网配置。此外，考虑路局运输部门的需求，需预留2～4块屏幕设置位置作为站场信息或其他信息显示。

考虑到2015年开通的项目配置客专CTC调度台工作站及显示器。

3.3.4 N＋1 备用工作站

客专调度所设置1套CTC系统备份工作站。按照完整的调度台工作站配置1套调度员工作站、助理调度员工作站、综合维修工作站及其他系统复示终端等。

3.3.5 其它终端（领导、值班主任等）

按照TDCS标准设置各类复示终端（值班主任工作站、计划工作站、领导工作站等等），应具备同时调用客专CTC系统、普速TDCS/CTC系统运行图等功能，每套复示终端可配置1台工作站 ，2台24寸液晶显示屏。本次新列其他各类工作站约10套，配置20台24寸液晶显示器。不足部分终端可利用原路局既有复示终端。复示终端采用高性能工作站，每台工作站配置两块网卡，提供图形界面，通过网络访问服务器所提供的数据库服务、图形显示和应用服务。

4 结束语

本文通过对上海客专调度所管辖线路范围内CTC系统硬件部暑，各级设备的配置情况分析，探讨了上海客专调度所CTC系统的组网技术方案。上述方案既能够满足铁道部相关文件要求，解决目前客专调度所的实际需求，同时也充分考虑兼顾今后一段时间内上海局铁路发展的需要。