FZy-CTC列车占用丢失报警功能的开发

宋鹏飞 周宏伟 张 涛

宋鹏飞:中国铁道科学研究院通信信号研究所 助理研究员100081 北京

周宏伟:中国铁道科学研究院通信信号研究所 助理研究员100081 北京

张 涛:中国铁道科学研究院通信信号研究所 助理研究员100081 北京

CTC/TDCS系统能够为调度员、车站值班员提供车站全景显示，实时查询观测每趟列车的当前位置、运行方向、列车前方后方车站等各种情况。该全景显示尤其对调度员在调度所广域范围调整列车运行计划、动态交汇列车等有很大的帮助。“7.23”温州列车事故之后，铁道部对CTC系统提出了增加“列车占用丢失报警”功能，要求系统在出现类似故障时能够报警，从而避免类似情况发生。FZy-CTC系统根据此需求，严格判断列车运行状态，实现了列车占用丢失报警功能，为列车安全运行提供了一项技术保障。

1 列车占用丢失报警总体要求

当列车在区间运行时，所在的闭塞分区列车占用红光带消失后，连续15 s前方闭塞分区无占用表示，需判断为列车占用丢失，此时向区间的两端车务终端及调度中心调度员报警。

当列车处于站内股道时，如果所在股道红光带消失后、连续15 s相邻轨道区段无占用红光带表示，即认为该列车占用丢失，系统立即向本站车务终端及所属调度台报警。

2 列车占用丢失情况分析

根据需求及列车运行轨迹，列车运行可以定义为在站内运行和在区间运行。

列车在区间运行时，列车状态有2种途径获得:①CTC系统区间采集状态;②TCC列控中心发送信息给CTC，但无论信息源是哪种，都存在故障点。列车在站内运行时，联锁系统对股道上的列车存在盲点，比如一单机驶往站内不常用的股道时，往往会出现“压不死”，无法采集到该列车，联锁对突然消失的列车均无报警。为此FZy-CTC系统可根据新需求及其他系统的盲点进行归类，一般有如下几种情况:

1．普通区间的列车占用丢失。如图1，列车在C分区时，C分区占用红光带消失，D分区连续15 s无占用红光带，则产生列车占用丢失报警;即使此时B分区又有占用红光带，也产生列车占用丢失报警。

图1 普通区间

2．区间紧跟踪时的列车占用丢失。如图2所示，T72次和T74次紧跟踪，T72次占用C分区，T74次占用D分区，C分区占用红光带消失后15 s，产生T72次列车占用丢失报警。如图3中，列车紧跟踪的前车占用多个闭塞分区，后车占用红光带消失后连续15 s，甲、乙列车紧跟踪，甲占用C分区，乙占用D和E分区，C分区占用红光带消失后15 s，D分区虽然占用但不是甲车次时，产生甲列车占用丢失报警。

3．普通的站内股道丢失。如图4，列车原位于ⅠG，ⅠG占用红光带消失后，1DG和2DG连续15 s均无占用红光带，则产生列车占用丢失报警。列车在站内股道占用后红光带消失，相邻道岔区段连续15 s虽然有占用红光带，但道岔未开通该股道，也产生列车占用丢失报警。比如ⅠG列车占用红光带丢失后，2DG连续15 s无占用红光带，1DG有占用红光带，但道岔开向反位，系统仍会产生占用丢失报警。

图4 站内股道丢失

4.站内—区间衔接的占用丢失。当列车由站内发往区间或由区间接入站内时，存在站内联锁与区间的衔接，需要着重对待。在此种情况联锁、列控的逻辑检查均可能会产生盲点，需要FZy-CTC进行逻辑判断。如图5，当列车进站时，原列车位于X3JG，通过X-ⅠG接车进路进站。当X3JG出清后，需要检查进站信号机内方ⅠAG及1DG是否占用，若没有占用，系统会判定为占用丢失。

当列车出站时，原列车位于ⅠG，通过XI-SN进路出站，当列车运行至ⅠBG无岔时，如在此站场对象红光带出清，联锁可以正常解锁，认为列车进入区间。此时FZy-CTC系统会进行额外检查，ⅠBG出清后若X1LQ在15 s内没有占用，则认定为占用丢失，会向车站及中心告警。

图5 站内区间衔接时丢失

3 列车占用丢失功能实现

3.1 抽象运行逻辑

根据需求、列车运行规律、车次跟踪逻辑，FZy-CTC系统将车站轨道信号设备分成2种:区间车次单元和进路车次单元，如图6所示。

区间车次单元，对应站间区间，原则上FZy-CTC不关心区间分段AG/BG/CG，整合为一个区间即可。进路车次单元，对照每个车站的联锁表(只选择列车进路)，形成一个站的列车进路表。这2种车次单元均有如下特征:列车肯定是在区间和进路这2种车次单元之上;每个车次单元 (区间或进路)同时最多只会有一列列车;一列列车可能会在多个车次单元上，但是这多个车次单元必定连续。

图6 车次单元

另外，在车站的每一个方向上增加“入口”概念，设在每个方向的进站信号机处，连接区间与进路。对车站与车站之间，一般存在如图7所示的连接:站与站之间会有“连接点”，通过“连接点”进行连接，即A站B站之间可以是A站区间连接B站区间或A区间连接B站进站进路等情况。FZy-CTC车次跟踪系统内建立了此种逻辑连接表。

通过以上的静态分析，FZy-CTC系统能够从宏观上对所有车站的所有信号单元形成一张连接网图，一般连接关系如图8所示。

图8抽象地描述了车站与车站之间、车次单元与车次单元之间的连接关系，对列车运行轨迹进行了逻辑抽象。在连接关系网建立之后，系统需要分析对应的状态，进行逻辑运算。

区间单元3种状态:①轨道状态，占用、空闲;②列车状态，有车、无车;③方向状态，区间运行方向，站站之间的运行方向。

图7 站间连接

进路单元3种状态:①信号状态，进路相关的各站场对象所呈现的实际状态;②进路状态，空闲 (或半空闲)、锁闭 (信号机开放，全部为白光带)、占用 (信号机红，部分为红光带);③列车状态，有车、无车。

3.2 列车占用丢失检查

一趟列车位于FZy-CTC系统控制的区段中，无论何时均会关联1个或多个车次单元。列车运行时，按照对应的轨迹，站场表示信息变化时车次单元状态同步变化。当某车次的一个单元变为空闲状态时，需解除该车次单元与该列车的关联关系。当某列车关联的车次单元为0时，表明列车处于删除状态，如果该列车是驶往半自动闭塞区段、或其他无需检查条件，系统不会进行占用丢失检查，否则系统会将此类列车加入“丢失待观察队列”。FZy-CTC系统开始根据列车丢失前的最后车次单元，进行15 s轮询逻辑判断。

若丢失前的车次单元为“区间单元”，系统会按照区间丢失逻辑进行检查，根据区间的运行方向，或区间的下一个连接对象的状态进行轮询15 s检查，如果15 s内，该区间的下一个对象仍未占用，系统立即报警且向两端车站及中心报警。如果下一个区间在15s内占用，系统会进行车次恢复操作，不认为占用丢失。

若丢失前的车次单元为“进路单元”，系统会进行进路丢失检查逻辑，根据丢失时最后的站内对象进行判断。如果是接车进路，只有丢失在股道的相邻区段且15 s内股道未占用，才进行报警。如果丢失在接车进路的其他站场对象上，站内联锁系统会进行检查，但是FZy-CTC系统不检查，尽可能减少报警对操作人员的干扰。如果是发车进路，只有丢失在进路的最后一个站场对象时才进行15 s逻辑检查，此时检查一离去区间是否有车占用，如果区间占用，则不认为丢失，并尝试恢复车次，如果该区间15 s仍未占用，系统会进行告警。相应的流程图如图9所示。

4 结束语

FZy-CTC系统列车占用丢失功能的实现，对运输指挥有较大的指导意义，能够在宏观指挥方面尽可能地向调度员值班员对可能发生的危险进行预警。在实际应用中，FZy-CTC系统能够在真正占用丢失报警与采集丢失不报警之间找到一个符合安全的折中方案，既没有很多的误报警，也不会真正丢失而不报，对运输指挥作业有较好的帮助。

［1］ 分散自律调度集中系统技术条件(暂行)［R］ ．铁道部科学技术司，2004－02－12．

［2］ 运基信号［2011］ 371号．对TDCS/CTC进行升级改造的通知［R］ ．铁道部运输局，2011(05)．

［3］ 运基信号函［2011］ 535号．TDCS/CTC系统列车占用丢失报警功能技术要求［R］ ．铁道部运输局，2011(09)．

［4］ TB/T3027－2002.计算机联锁技术条件［S］ ．中国铁道出版社.2002.