TDCS/CTC车站行车数据集中化管理的研究

傅钟晖 许 伟

TDCS/CTC车站行车数据集中化管理的研究

傅钟晖 许 伟

摘 要：行车数据集中化管理是铁路信息化建设中的重要组成部分。该方案有效组织并管理了车站重要的行车数据，为统计行车数据提供了方便的方式，为运输合理化提供了参考数据，也为整理、存档车站行车数据提供了基础。

关键词：TDCS;集中化;管理

TDCS/CTC系统是从20世纪90年代初期的DMIS系统发展而来，从最初的站场信息监督的行车辅助设备，发展到涵盖行车日志管理、调度命令管理、站存车辆上报、车辆编组查询等功能的重要行车装备，已成为铁路调度运输系统重要的组成部分，是实现铁路安全、正点、高效运行的重要技术手段。TDCS/CTC系统的大量信息都是从各级站段客户端产生，这些信息为故障分析、场景再现提供了方便、真实、可靠的数据，也为车务部门统计行车数据、进行车辆安排及运输合理化提供了参考。然而，大量的日常工作信息存储在各级站段的用户终端设备上，如何管理这些重要的行车数据成了一个新的课题。

1 现状分析

实际工作中，各个站段只能到设备终端来查找所需要的信息，或者在设备终端上打印出需要查找的数据，统一带回进行分析、统计。由于设备始终处在7×24h工作状态，在终端查找数据多有不便。而且终端设备的工作记录仅存于一台设备，若该设备出现异常，不能正常使用，或者设备损坏需要更换，工作记录就会丢失，这种丢失往往是不可回退的。

由于针对运输信息非常重要，客户端设备不能停用，因此各个管理部门都采取了不同的管理措施。例如：对每个设备进行轮检的同时将运输信息进行统一备份;如果硬件设备存在故障，在进行硬件设备更换的时候，将原有的运输数据进行同步。终端设备每天都产生大量的实时信息，存储在各级站段的终端设备中，随着时间的推移，形成了数据量庞大的信息文件。上述方法不仅消耗大量的人力也消耗大量的时间，而且不易保证运输数据的完整性、及时性。因此，设备终端信息的集中管理提上了日程。

1.1 信息管理必要性

单一的设备信息对于分析问题起的作用有限，想要分析一个故障原因或是统计一组列车运行数据，单独靠一个设备或是一个车站的记录数据显然不够，可能需要多个车站，甚至是涵盖指挥中心，进行全方位的信息记录分析才能得出结果。

而对于 TDCS/CTC系统，全局几百个车站、上千个设备终端信息，对于日后分析故障原因、重现设备当时状况、分析统计数据、展开优化系统方案及改善管理模式起到了重要作用，所以对设备运输信息集中管理尤为重要。

1.2 信息管理可行性

TDCS/CTC系统是一个可拓展的网络结构，由中心局域网和若干个车站局域网组成，每一个局域网都有若干终端设备。利用现有的网络状况，可以将各级站段的运输数据通过网络统一存储到中心站段信息管理服务器。

TDCS/CTC网络是生产网络，这就要求在对车站运输数据进行统一管理的时候必须占用较小的带宽、较小的时间，分批次进行传输。

2 实现方式

2.1 物理网络连接关系

TDCS系统中心机房是整个TDCS系统的“心脏”。在中心机房有海量的存储空间，高效能的计算机处理能力，以及遍布全局的网络结构。为设备终端信息集中管理提供了可靠、可行的条件。

TDCS系统网络由中心网络和车站网络组成。为了保证设备的稳定性，中心网络采取冗余措施，由2个不同网段的以太网络组成，单一的网卡故障或是单一的网络故障都不影响中心设备与车站设备的通信连接。车站局域网则是由物理路由环组成，一般7或8个车站会有一个物理路由点环回到中心网络。全局车站的路由是由若干个这样的环组成，这样的组网方式确保一个车站的网络出现故障，只能影响单一车站的通信，并不会影响其路由环中其他车站的通信。

中心机房的站段信息管理服务器，通过中心路由器与车站终端设备进行数据传输。中心客户端产生的数据则存储在中心数据库服务器中，行车数据集中化管理网络连接如图1所示。

图1 行车数据集中化管理网络连接示意图

图1中，当中心路由器A或B出现故障，会造成中心以太网A或B不可使用;但对于中心站段的终端设备，例如信息管理服务器，其拥有以太网A和B 2个网段的数据链路，其中一条中断，中心站段信息管理服务器仍可通过另外一条数据链路与车站终端通信，不会造成中心终端设备至车站的网络中断。

同样，车站的网络冗余不是体现在双路由、双网段上。车站的网络是由若干车站串联起来与中心路由器组成一个环状网，其形状如同“中心路由A—车站A—车站B—车站C—中心路由B”。在这个环状网络中，正常情况下信息流通过主用数据链路回到中心路由器，在某一个数据链路中断的情况下，车站可通过备用数据链路回到中心路由器。例如：车站B与车站C间数据链路中断，则车站A、车站B的信息仍通过主用数据链路回到中心，车站C的信息则是通过备用数据链路回到中心。这样就确保了在这个环状网络中，一个数据链路中断不会造成某一个车站信息不能到达中心。

2.2 逻辑执行方式

为了在获取工作记录时效率最高，每次获取的工作记录最好是一个班次完整的工作记录，最佳工作记录获取时间是每次交班后，将上一班的工作记录传输到中心站段信息管理服务器保存起来。但是由于各个站段要求不同，一天24h，三班的工作时间在各个站段规定也是不同的，所以要在统一时间将全局的站段工作记录保存下来是不可能的。根据这个情况，可以设置3个时间，到达设定时间程序自动开始收集全局客户端的工作记录。当然获得完整的工作记录，仅仅这样还是不够的，在程序自动收集站段终端工作记录时，有些站可能是已经交班，有些可能是本班次记录了一半，甚至在0：00时的工作记录是记录在前一天的最后一班。所以程序不仅要收集本天的工作记录，还要收集前一天的工作记录，这样才能保证数据的完整性。

这种逻辑处理方式还具备一个优点：在车站与中心完全中断后，只要在24h内恢复网络通道，即可保证车站数据的完整性。例如：车站环状网络“中心路由A—车站A—车站B—车站C—中心路由B”，在这个环状通道中同时出现了2个网络中断点，形如“中心路由A—车站A×车站B×车站C—中心路由B”，这时车站A与车站B中断，同时车站C与车站B也中断，车站B与中心处于无法通信状态，在这个状态下车站B仍然存有3个小时的列车运行计划，甚至可以手工方式输入列车实际运行时刻。待网络故障排除后，站段信息管理服务器会在轮循到这个车站时 (见图2)，获取当前时间的工作记录及前一天的工作记录。所以只要在车站出现网络故障的24h内恢复网络通信，即可保证车站的工作记录汇总到中心站段服务器是完整的。

图2 程序处理逻辑流程图

2.3 工作记录的应用

各个站段的工作记录集中到中心后，保存到中心站段信息管理服务器。在现场终端故障并修复后，如果之前的工作记录丢失，可以从中心向车站恢复所需的工作记录。在中心也可调出某个车站、某个时间、某个班次的工作记录、调度命令，这对站段的统计工作提供了方便。

管理部门可以有计划的将整年的工作记录做为资料刻录到光盘上以便保存，也可以将这些工作记录打印成PDF格式的文件保存起来，方便查阅管理。

总之，行车数据集中化给既有TDCS/CTC系统有效的保留历史数据提供了基础，方便了用户查询、打印、统计等操作，给管理方提供了有效地保留历史数据的方式。该模式在北京局TDCS系统中试验运行效果良好。

［1］铁道部运输局．铁路列车调度指挥系统(TDCS)［M］．北京：中国铁道出版社，2006.

［2］曹传义．健全安全保障机制，实现车站安全生产有序可控．铁道安全，2002(1)：35～36.

［3］秦燕燕，许伟.有效冗余备份构建可靠的TDCS通信网络［J］. 铁道通信信号，2007，43(12)：35 －37.

Abstract:Centralized management of traffic control data is an important part of railway informatization construction．We propose a solution to effectively organize and manage major traffic control data at station，which provides an easy way for traffic data statistics and reference data for attaining more rational transport and lays a foundation for archiving station traffic control data．

Key words:TDCS;Centralization;Management

傅钟晖：中国铁道科学研究院通信信号研究所 助理研究员100081 北京

许 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

2012-05-04

(责任编辑：诸 红)