哈大高铁枢纽地区调度集中解决方案

孙 力

孙 力:通赤凌铁路公司筹备组 高级工程师 110002 沈阳

调度集中就是通过调度中心，实现对某一调度区段内的信号设备的集中控制，实现对列车运行的直接指挥和管理。哈大高铁分散自律调度集中工程从2011年7月开始建设，到2012年12月完成，经历了近18个月的时间，完成了调度集中系统的开通试运行。哈大高铁调度集中系统覆盖哈尔滨枢纽、长春枢纽、沈阳枢纽和大连枢纽。本文以哈尔滨和沈阳2个枢纽为例，分析枢纽地区调度集中系统结构、设计方案，探讨枢纽地区调度集中系统所存在的一些问题。

1 哈大高铁调度集中基本情况

哈大高铁自大连北高速场至哈尔滨西站全长921 km，为双线电气化铁路。全线共有29个车站，其中4个车站与其他干、支线接轨。车站列控中心全部采用LKD2-T2型车站列控中心设备，车站联锁全部采用新型K5B型计算机联锁设备，区间全部采用ZPW-2000K型四显示自动闭塞设备。哈大高铁分散自律调度集中系统共计29个CTC控制车站，46个区间中继站。对CTC控制车站，采用中心调度集中总机和车站分散自律机进行控制，实现车站信号设备远程控制和调度中心按图排路控制。

哈大高铁CTC系统全线设4个行车调度台，其中沈阳局管内设3个，哈尔滨局管内设1个。哈西枢纽台管辖范围包括:双城北站、哈尔滨西站、哈西动车所等3个CTC控制站(动车所)及5个区间中继站，共计8个车站(含动车所)。哈大一台管辖范围包括:扶余北、德惠西、长春高速场、长春西、崔家营子线路所、长春西动车所、公主岭南、四平东、昌图西、开原西等10个CTC控制车站及20个区间中继站，共计30个车站(含动车所)。哈大二台管辖范围包括:铁岭西、六王屯线路所、沈阳北高速场、沈阳北动车所、沈阳站高速场、辽阳高速场等6个CTC控制车站及7个区间中继站，共计13个车站(含动车所)。哈大三台管辖范围包括:鞍山西、海城西、下夹河线路所、营口东、盖州西、鲅鱼圈、瓦房店西、普湾、大连北高速场、大连北动车所等10个CTC控制车站及14个区间中继站，共计24个车站(含动车所)。

哈大高铁全线一共涉及4个大的铁路枢纽，分别为哈尔滨枢纽、长春枢纽、沈阳枢纽和大连枢纽。高铁站与普速铁路在枢纽地区交叉连接，非常复杂，既要解决与既有线的信息互传，又要实现高铁CTC的各项功能。

2 哈尔滨枢纽调度集中方案

2.1 哈尔滨枢纽地区基本情况

哈尔滨枢纽中的双城北、哈西东场、哈西动车所及哈尔滨站为哈大CTC系统高速车场，哈西西场、王岗、夏家为既有TDCS系统普速车场。哈尔滨枢纽地区线路连接情况如图1所示，其中哈西东场、哈西西场、夏家、哈尔滨互为邻站，既有TDCS系统与客专CTC系统间信息交互是决定联调联试是否顺利的技术难点。

图1 哈尔滨枢纽地区线路连接示意图

2.2 哈尔滨枢纽CTC配置方案

车站分机:哈枢纽地区C3、C2控制区相互交错;哈西东场、哈西动车所、双城北在哈大工程中车站分机均按照CTC分机配置，满足与车站列控中心(TCC)接口功能;但王岗、夏家、哈西西场、哈尔滨站车站均为TDCS分机，不满足与列控中心(TCC)的接口条件，需要升级车站分机为CTC分机。

路局中心CTC总机:既有普速车场与哈大车站不在同一套系统，为实现两者信息(调度命令、调监显示、邻台计划、限速信息)可靠交互，需要增加相应的接口服务器，开发新的软件功能。

同时哈大高铁在哈尔滨也要按照客专中心相应标准，配置高铁CTC中心，以及相应的数据库、应用、通信服务器、网络通信等设备。

另外，在哈尔滨局管内设置临时限速接口服务器(TSRS)、无线闭塞接口服务器(RBC)。哈尔滨TDCS/CTC系统通过CTC-TSRi接口服务器与TSRS服务器进行接口，实现临时限速功能。哈尔滨TDCS/CTC系统通过CTC-RBCi接口服务器与RBC服务器进行接口，实现RBC信息互传。在哈尔滨局、沈阳局设置与相邻客专接口服务器，哈尔滨TDCS/CTC系统通过相邻客专接口服务器与沈阳局相邻客专接口服务器进行信息交互，实现局间C3临时限速和RBC无线控车功能，并实现CTC局间信息透明。哈尔滨、沈阳两局间客专中心互联结构如图2所示。

2.3 哈尔滨枢纽调度集中新增特点

1.实现枢纽地区各车站表示信息的透明传输。哈尔滨枢纽地区既有线有枢纽一台、枢纽二台和京哈台3个台，由于这3个台都需要与哈大高铁枢纽台交互表示信息，且这些表示信息都需要通过哈尔滨既有TDCS中心与哈尔滨客专CTC中心间的接口服务器进行传输，因此数据制作非常复杂。

2.实现客专和既有线各台阶段计划的互传，并且实现各台所共管车站的调度命令直接下达。高铁调度集中相邻的是既有线枢纽台，由于既有线枢纽台本身的阶段计划就复杂多变，且实施性要求非常高，需要消耗大量的系统资源，现在再与高铁枢纽台进行动态计划互动，必须确保调度员在调整每一条阶段计划线段时，没有延时停滞的操作，这就要求其接口必须具备高实时性和大容量性。

图2 哈尔滨局与沈阳局间客专中心互联

3.实现沈阳和哈尔滨2个客专总机间信息交互。哈大高铁从线路看是一条，但分属哈尔滨和沈阳2个客专CTC总机控制，无论是沈阳客专中心还是哈尔滨客专中心，均需要在分界处实现站间表示信息、阶段计划、调度命令(含限速命令)、RBC显示的重叠交互;调度集中系统最终也要实现哈尔滨枢纽台与沈阳局管内的其它3个台的信息同步;这就要求总机间不仅仅实现信息的高实时传递，还要实现命令的同步一致。

3 沈阳枢纽调度集中方案

3.1 沈阳枢纽地区基本情况

沈阳枢纽地区线路连接情况如图3所示，其中哈大高铁正线通过的车站有沈阳高速场、沈阳北高速场;普速车站为沈阳普速场、沈阳北普速场、皇姑屯站、沈阳北动车运用所。沈阳高速场、沈阳北高速场为哈大客专正线车站，正线按C3控制模式行车，侧线通过沈皇联络线、北皇联络线与皇姑屯联接，联络线按C2控制模式行车。沈阳北高速场与沈阳北动车运用所通过动车走行线联接，动车走行线按C2控制模式行车。沈阳高速场、沈阳北高速场设置C3列控中心，并在沈阳哈大客专中心设置TSRS(临时限速服务器)，负责管辖各站临时限速设置。

图3 沈阳枢纽地区线路连接示意图

沈阳普速场经既有哈大正线与沈阳北普速场联接，去往哈大吉林方面;经侧线与皇姑屯动车所、皇姑屯站联接，经沈皇联络线去往山海关、秦皇岛方面。沈阳北普速场侧线与皇姑屯站、沈北动车所联接，经北皇姑联络线前往山海关、秦皇岛方面。

沈阳高速场、沈阳北高速场、沈阳北动车所、沈阳普速场、沈阳北普速场、皇姑屯车站各设置一套调度集中分机。其中沈阳高速场、沈阳北高速场、沈阳北动车所纳入哈大客专CTC系统由哈大二台统一指挥。沈阳普速场、沈阳北普速场、皇姑屯车站CTC设备按照TDCS功能开通，接入既有TDCS总机，由北附近调度台统一指挥。既有TDCS系统与哈大客专CTC系统，通过相应的服务器进行信息(调度命令、车站表示信息、邻台计划、限速信息)交互。

3.2 配置方案

1．在沈阳局哈大客专中心设置数据服务器、应用服务器、通信服务器、TSR接口服务器、RBC接口服务器、GSM-R接口服务器、与铁路总公司、与相邻客专接口服务器、相邻路局TDCS/CTC接口服务器、运维服务器、仿真培训服务器、复视终端查询服务器、系统软件管理服务器、对外信息提供服务器;新建中心网络系统、网络安全系统，满足哈大客专车站接入沈阳客专中心需要;增加电务、运输培训终端各1套，电务段、电务处调阅终端各1套，以及N+1工作站等;如图4所示。

2．沈阳局设置TSRS服务器，用于管辖哈大客专车站临时限速功能;CTC系统在沈阳局TDCS/CTC中心设置TSRi接口服务器，用于与沈阳局内的TSRS服务器进行接口通信，同时设置该接口所需的网络设备及网闸设备。

图4 沈阳客专中心系统总体结构图

3．沈阳局设置RBC服务器，用于管辖沈阳局管内C3列车运行;CTC系统在沈阳局TDCS/CTC中心设置RBCi接口服务器，用于与沈阳局内的RBC服务器进行接口通信，同时设置该接口所需的网络设备及网闸设备。

4．在沈阳普速场、沈阳高速场、沈阳北普速场、沈阳北高速场、皇姑屯、沈阳北动车运用所各设置一套CTC车站分机。

3.3 沈阳枢纽调度集中特点

沈阳枢纽调度集中特点就是一站二场，沈阳站和沈阳北站均为此模式。一个车站既有普速场，又有高速场，且二场均在一个运转控制室中。同时一个站的高速场和普速场间还有联络线，存在场间互控情况。

沈阳枢纽的沈阳站、沈阳北站由哈大高铁CTC总机控制，而既有普速场又由普速的TDCS总机控制;哈大二台和控制普速场的北附近枢纽台存在多个信息的交互，阶段计划、调度命令、普速和高速场间的车站表示信息均需要互传交互;因此对信息实时性要求很高。

4 哈大高铁枢纽调度集中测试及开通方案

4.1 枢纽调度集中测试试验内容

哈大高铁枢纽调度集中在完成设备安装后，将进入到系统调试阶段。系统调试以及电务试验的重点是各系统接口的试验，主要包括如下内容。

1.调度集中系统和车站计算机联锁系统站场表示信息的核对;

2.调度集中系统与车站计算机联锁系统控制按钮及进路信息一致性的核对;

3.调度集中系统与车站列控中心系统区间闭塞分区状态信息以及区间低频码信息核对;

4.调度集中系统与临时限速服务器接口试验;

5.调度集中系统与无线闭塞系统接口试验;

6.调度集中系统与GSM-R系统接口试验;

7.调度集中系统与TDMS系统接口试验;

8.调度集中系统与邻局分界口信息试验;

9.调度集中系统与集中监测接口试验;

10.调度集中系统与铁路总公司接口信息核对。

4.2 枢纽调度集中系统控制模式及枢纽CTC与既有TDCS总机系统互传内容测试实验

控制模式转换试验:在计算机联锁控显机、CTC车务终端以及CTC中心调度台上分别进行非常站控、分散自律、中心控制、车站控制模式的转换试验。

枢纽CTC与既有线总机间测试主要内容有:阶段计划的实时性互传测试、调度命令的实时性测试、既有线和高铁台间交互车站表示信息、临时限速表示信息等。

4.3 调度集中系统与车站列控中心系统区间闭塞分区状态信息以及区间低频码信息核对

哈大高铁按照CTCS-3级标准设计，车站设置客专列控中心系统，区间不设通过信号机，区间闭塞分区占用状态信息以及区间低频码信息由车站列控中心传送给CTC系统。

1.通过模拟区间闭塞分区占用状态，确认列控中心、CTC车务终端以及CTC中心调度台及其他终端显示状态是否一致。

2.列控模拟区间各种低频码信息，确认列控中心、CTC车务终端以及CTC中心调度台及其他终端显示状态是否一致。

4.4 调度集中系统与临时限速服务器接口试验

哈大高铁共设置4套临时限速服务器，其中沈阳铁路局管内设置3套，哈尔滨铁路局管内设置1套;CTC侧分别在沈阳局和哈尔滨局各设置一套临时限速接口服务器实现与临时限速服务器的接口。

1.CTC中心调度台对临时限速服务器进行初始化操作，确认临时限速服务器初始化成功并反馈初始化结果。

2.根据列控公里标资料通过CTC中心调度台设置各种归档速度的临时限速，确认CTC调度台终端限速显示(黄色光带)与CTC车站车务终端以及临时限速服务器反馈限速表示及范围一致;同时需要试验取消临时限速功能正常。

4.5 调度集中系统与无线闭塞系统(RBC)接口试验

哈大高铁共设置8套RBC服务器，其中沈阳局管内7套，哈尔滨局管内1套;CTC侧分别在沈阳局和哈尔滨局各设置1套RBC接口服务器实现与RBC系统的接口。

CTC中心调度台通过RBC接口服务器从RBC获得C3信息，包括列车运行速度、车次号、列车长度、车载运行模式、列车运行等级、移动授权信息、运行方向、列车位置信息等，并将这些信息显示在CTC调度台C3信息栏内。同时CTC调度台调监画面会显示移动授权范围，C3车次号变斜体。

4.6 调度集中系统与GSM-R系统接口试验

哈大高铁CTC侧设置1套GSM-R接口服务器实现与无线GSM-R网络的接口。CTC通过GSM-R网络向车载发送无线调度命令和无线进路预告，并且接收其回执信息。

4.7 调度集中系统与TDMS系统接口试验

哈大高铁通过TD接口服务器实现与TDMS系统的接口。CTC从TDMS系统获取列车运行基本图、日班计划、调整计划，施工计划、列车编组等信息。TDMS从CTC获取CTC基础数据、实迹运行图、阶段计划、列车到发点、历史调度命令、站存车及速报信息等。

4.8 调度集中系统与邻局分界口信息试验

哈大高铁在沈阳铁路局和哈尔滨铁路局各设置1套分界口服务器实现局间信息交互。主要交互信息为邻局相邻调度台运行图复示、分界口车站调监复示、分界口车站供电臂信息、调度命令、列车报点、阶段计划等。

5 枢纽调度集中方案研究的结论

哈大高铁是国家《中长期铁路网规划》“四纵四横”客运专线网中京哈客运专线的重要组成部分，是我国目前在最北端的严寒地区设计建设标准最高的一条高速铁路。它跨越2个铁路局(沈阳铁路局和哈尔滨铁路局)，并且途径4个枢纽(哈尔滨、长春、沈阳、大连)，其调度集中控制模式相当复杂，且与既有线互相交叉。通过调度集中枢纽地区解决方案的研究，为后续枢纽地区调度集中提供了新的思路。

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