铁路调度通信系统的设计

张艳琴

摘 要：随着我国高速铁路网建设的快速发展、铁路信息化建设的不断深入，铁路综合调度系统被广泛应用到铁路业务指挥管理中。为了实时监控行车线路及相关设备的运行状态，以便能够随时全面掌控铁路路网的运营情况，需要加强铁路调度指挥中心系统的建设工作，以保证铁路网络的安全运行。

关键词：铁路调度系统；远程控制；数字化

当前我国各地客运专线大规模建设，根据我国《中长期铁路网规划》，2012年中国基本完成四纵四横铁路主动脉建设，形成以北京为中心的1-8小时铁路交通圈；2020年中国铁路运营里程将达到12万公里以上，为中国的国民经济发展提供有力的保障。由于客运专线运量大、运行速度快、发车密度大的特点，并且其运送对象以乘客为主，一旦发生事故，后果不堪想象，这些给铁路通信信号提出了严峻的挑战，同时也为铁路通信信号提供了非常良好的发展机遇。数字化的铁路调度系统是个全路联网的调度监控系统，采用数字化、网络化、信息化技术突破传统模式，极大的提升了工作效率，大大减轻了调度人员的工作强度。通信信号作为客运专线运营调度系统核心技术的重要组成部分，直接关系到高速铁路的建设和安全运行。铁路数字调度通信系统投入运行可以实现对整个调度区间内所有设备的集中监控、远程维护、故障诊断、环境动力监测等维护管理，方便了维护检修工作，使维修方式由预防修模式转变为状态修方式，通信联络保持高效畅通。

1 铁路调度通信系统功能

铁路调度通信网是以调度员为中心的一点对多点的主从通信系统，是一种会议模式的铁路专用通信网络。调度员以单呼、组呼（依次选叫）和全呼等方式呼叫所辖区段调度终端用户并建立通信联系，同时接受所辖区段调度终端的呼叫并建立通信联系。调度员在工作时可根据需要进行强插和强拆操作，即强制将所管辖区段的某个调度终端加入通信，或在管辖区段内调度终端正在进行通信时强制终止某个调度终端的通信。各个调度终端用户之间不能互相直接呼叫和通信，所有通信过程均在调度员的控制之中，从而确保了调度员在铁路调度通信系统中的绝对主控权，实现了铁路运输生产高度集中的统一指挥。

2 铁路调度通信系统功能和设计

2.1 该系统由主控机、地面控制单元、信息采集单元、通信单元、显示单元和地面监控单元组成。由主控机向各单元发布指令和回传信息，生成系统输出到显示单元。系统主要特点：通过接收车站上报的列车运行信息，绘制实际列车运行图，自动编制、调整、下达阶段计划，并根据列车运行的速度、位置所在等情况对列车运行进行调度指挥，发布调度命令，调整列车速度、排路，精准到站时间。

2.2 为了保证铁路调度系统的安全可靠，调度通信主系统均采用同城异地容灾备份方式，即在同一个铁路局或者客专中心的不同地点设置两套主系统，实现一主一备，当主用系统出现故障，备用系统自动升级为主用系统，保证整个调度通信系统的正常运行。各个车站分系统按照每6～7个车站分系统组成一个数字环同时接入两套主系统中，可实现数字环自愈和车站分系统断电直通功能，并且相邻数字环之间采用环切环的方式连接，保证站间呼叫可不经过主系统进行。在调度所设置一体化触摸屏调度台，采用图形化界面、嵌入式操作系统，可实现呼叫按键数量的良好扩展，触摸屏单点触摸寿命大于5000万次，能够满足铁路频繁的调度业务需求。

2.3 主控调度台采用双接口设计，通过一个2B+D接口接入本地主系统，通过一个E1接口接入另一套主系统中，实现调度台双接口双归属功能，提高整个调度通信系统的安全可靠性。并且在备用主系统处，设置备用触摸屏调度台，实现调度的同城异地容灾备份。铁路有线调度通信系统除了调度功能外，站间通信、站场通信等也是非常重要，这就要求车站系统同样具有自主交换能力，在与主系统中断的情况下，仍能保证站场通信以及站间通信的正常进行。

2.4 在实际应用中主控机放置在总站调度室，各分站的信息通过的两个以太网口传输，第一个网口连接到主干网络， 与调度中心的网络连接并提供信息交换。第二个网口作为备份，由于信息十分重要， 不容许因中断所造成信息丢失。因此第二个网口连接成为备份网络使用，一旦主干网络断线可立即切换到备份网络。同时，因为所监视的路面和列车范围很广，无法在一个画面上进行实时路况监控和指挥命令下达，通过主机预留的PCI插槽，插入一张PCI总线的双独立显示卡 （VGA+DVI） ，加上原本主机上所连接的VGA，即可通过双VGA进行实时监看和及时操作。高比特系统设备具有较强的维护管理功能，维护终端通过设备端口，可对设备运行状态进行连续和实时监测。通过操作菜单，可方便设置门限值，测量和显示各种参数。

3 铁路调度通信系统特点和优势

3.1 系统特点。列车调度员通过电脑作业，调整列车运行图，由计算机自动下达任务，程序将自动运行，包括自动扫绘实际运行图，自动生成、储存、打印行车日志，自动传送调度命令，自动校核车次号等功能。在调度集中区段，系统可远程调度，调度员在调度台上便可直接控制车站的连锁设备，进行远程作业，作到车站的无人值守，配以计算机辅助调度，可以实现按图排路，使整个运输调度工作跨上一个新台阶。过去以调度命令的形式，调度员与值班员通过对话实施作业；现在列车调度员只需直接在电脑上调整好列车运行图，由计算机自动下达任务。劳动强度大为降低，安全性能和工作效率大为提高。大大减轻了行车调度员和车站值班员工作强度。优化了运输调度指挥管理手段、提高了调度管理水平和运输效率。

3.2 系统优势。调度办公无纸化，列车运行的到发点由系统自动采集，实际运行线自动生成。每班的运行图可打印输出。流程管理程序化，通过详细描述列调工作中的设备、规则、方式、流程等条件，由程序智能控制作业流程，规范作业过程管理。安全检测智能化，强大的防火墙系统和入侵检测系统保证了DMIS系统作为行车设备的高度安全性，防止黑客的非法入侵和病毒的侵入。信息交换网络化，调度员和车站值班员的信息交换全部采用网络传输，以信息和网络技术替代既有的信息采集、交换方式，提高信息交换的效率和质量，提高工作效率。通过系统自动调整列车会让计划、智能判别列车运行必须满足的逻辑关系，以一定的方式与车站的信、联设备联结，实现对车站设备的直接自动控制，满足调度集中或半集中的需要。在调度集中区段，DMIS系统可以做到几百公里之外的车站全部由调度所来集中控制，调度员在调度台上便可直接控制车站的连锁设备，进行远程作业，可作到车站的无人值守，配以计算机辅助调度，可以实现按图排路，使整个运输调度工作跨上一个新台阶。

4 铁路调度通信系统发展趋势和应用

软交换铁路调度通信可在分组交换的基础上采用软交换技术和H.323技术。H.323协议是NGN协议中对多媒体会议功能支持最全面和最完善的协议，非常适用于铁路调度通信系统。它是一个框架协议，涉及到终端设备、视频、音频、数据传输、通信控制、网络接口等。基于H.323技术的调度通信网可以建立在分组承载网之上，由调度服务器、调度台、语音网关、中继网关和各种调度终端等组成。系统可实现业务控制和媒体传送的分离，实现系统业务层功能模块和控制层功能模块的功能，传送网可相对独立地发展和升级，具有很高的业务可扩展性和很大的灵活性，可有效整合铁路通信资源，同时满足铁路企业信息化不断发展的要求。

参考文献

[1]白昭，高速铁路综合调度系统模式探讨[J].铁道工程学报，2003年03期

[2]王壮锋，邢科家，张琦，黄康.对我国高速铁路综合调度系统的思考[J].中国铁道科学，2003年02期

[3]王新军，穆辉，王丹.高速铁路综合调度系统各子系统间的互联[J].交通科技与经济，2009年03期

[4]彭其渊，文超，罗建.我国高速客运专线的调度指挥模式[J].西南交通大学学报，2006年05期