关于动车所CTC3.0系统研究与实现

冯振国，陈 宣，胡飞虎

(1.卡斯柯信号有限公司，上海 200071；2.上海市铁路智能调度指挥系统工程研究中心，上海 200071)

随着我国对高铁事业的投资建设，国内高铁运营里程数逐年攀升，动车所车站也在不断增多，CTC系统已经覆盖各个高铁车站，但是因动车所业务与高铁运营车站业务区别较大，CTC 系统对于动车所类车站的列调车作业关联功能、调车作业办理等问题没能很好的解决。长期以来动车所真正开通CTC 模式的车站少之又少。为解决动车所开通CTC 全功能模式的问题，对动车所的现有作业内容及流程进行深入研究，结合CTC3.0 系统已有功能技术的基础，提出了适合动车所车站的CTC3.0 解决方案。

1 动车所业务分析

动车所主要分为列车、调车作业办理及动车组检修工作内容。列车作业办理与普通高铁车站作业一致，办理停止运营列车车底入所的接车进路和始发列车的车底出所进路，接收调度台列车计划与调度命令，与邻站进行邻站预告。需要与动车段站调联系，接收动车组调车计划，根据检修计划完善动车所列车到发线信息，办理动车所到发线与检修库线间的调车进路，为司机发送车组走行指示命令，同步标注各车组的具体位置。动车所还包括车组检修计划的编制工作，不属于CTC 系统范畴，主要侧重维修计划安排层面，大部分工作在动车组管理系统中流转。

动车所列车接车股道受多种因素影响可能存在变化，无法在动车检修计划中把列车接发车股道准确填写，动车所调车计划需要由站调和所内值班员共同完成，即由值班员负责填写所内股道，由动车段站调负责编制各车组出入库线信息。值班员负责将终到列车车次号更改为车组号，将出库进入到发线的动车车组号修改为列车始发车次号，同时实现车次跟踪标注工作，保证车组号与实际车次一致。车组入库前由司机按照规则向G 网进行注册，值班员根据约定好的车次号检索无线机车号，将固定格式的进路指示通过无线命令方式发送给司机。

频繁修改列车和车组号信息占据值班员大量工作时间，CTC2.0 系统调车车次不能正常跟踪，需要目视车次跟踪到相应的目标位置方能进行车次标注，还存在拆分车组和组合车组的更改操作，而且还需要关注每个车组的具体列位。现阶段CTC2.0 系统对于业务实际需求适应程度不高，致使值班员工作效率低下，安全风险压力巨大，急需针对性的设计一套解决动车所实际业务需要的系统软件。

2 系统设计

保持CTC3.0 错办防护功能，如基本图错办卡控，站细违规检查卡控，流程遗漏办理进路卡控，防溜标识与卡控，占线板一键快捷办理功能和进路预排预览等功能。分析动车所业务流程，挖掘动车计划中列车与车组间的关联关系，设计如下功能。

1）设计动车检修段车组调车计划编制功能，设计格式及编制、修改、下发、签收功能。

2）实现调车计划签收、修改确认功能，实现列车与调车计划自动识别与关联功能。

3）实现根据车组调车计划，自动生成调车进路序列功能及进路办理安全卡控及检查功能。

4）实现列车车次号与车组号间依据关联关系自动相互转变功能。

5）车次号与车组号间人工快捷变换操作功能，优化CTC 站场图界面显示布局。

6）实现车组号自动跟踪功能，尤其对于检修库线无采集区域，根据车组号先后顺序显示和防护功能。

3 系统结构

保持CTC3.0 系统标准站软硬件配置不变，增设动车组调车计划编制终端和调车作业服务器。动车所CTC3.0 系统结构如图1 所示。

图1 动车所CTC3.0系统结构图Fig.1 Diagram of the structure of CTC 3.0 system for EMU depots

4 系统业务流向及处理逻辑

动车所主要作业流程按照作业类型分为列车作业和调车作业。根据CTC3.0 系统中列车与调车相应信息进行设计，如图2、3 所示。

图2 动车所CTC3.0系统列车作业流程图Fig.2 Flow chart of train operation of CTC 3.0 system for EMU depots

图3 动车所CTC3.0系统调车作业流程图Fig.3 Flow chart of shunting operation of CTC 3.0 system for EMU depots

4.1 动车所列车作业操作流程

步骤1：调度员下达列车计划给值班员。

步骤2：值班员根据车站实际情况在计划序列终端进行始发、终到列车的方向修改和股道安排，安排完成后，通过下发阶段计划方式作用于自律机和占线板操作终端。

步骤3：如果设置列车自动触发，则指令存储到CTC3.0 自律机，当车次满足自动触发条件时，完成接车或发出进路的自动触发。

如果未设置自动触发，则信号员可在占线板操作终端进行列车进路办理，对预览界面进路确认无误后，完成进路手动触发。

4.2 动车所调车作业操作流程

步骤1：动车组调车计划编制完成后，下发给车站值班员进行审核确认。

步骤2：值班员对于车组号和动车车次、接入股道进行设置完善，审核无误后下发给信号员生成动车组调车计划单。

步骤3：当系统判断列车计划股道已分配，则系统在动车组调车计划单中填入对应车次的列车股道。

步骤4：如果为终到列车入库作业，当列车完全进入目标股道并产生报点后，系统自动完成列车车次变换为车组信息，信号员在占线板终端根据该车车组号调车序列触发该车组入库调车进路。

如果为出库作业，则信号员在占线板终端根据该车组调车序列触发该车组出库进路，当车组跟踪到目标发车股道时，系统自动将车组号变换为发车车次号，进入始发列车进路办理流程。

5 系统设计及功能实现

根据CTC3.0 系统中列车计划信息及调车应具备信息，以及列调车间关联信息进行分析，系统业务数据流程设计和功能，如图4 所示。

1）调度台下达列车计划给车站计划管理终端；动车段站调下达动车组调车计划给值班员的动车组调车计划管理终端。

2）动车组调车计划管理终端根据列车计划自动填写动车组调车计划的列车股道，反馈给动车组调车计划编制终端。

3）动车组调车计划编制终端签认后，生成动车组调车进路序列。

图4 动车所CTC3.0业务数据流程设计图Fig.4 Design chart of operation data flow of CTC 3.0 for EMU depots

4）④车次号自动变换为车组号，[5]车组号变换为车次号。

5）⑤占线板序列触发入库进路，[4]占线板触发出库进路。

5.1 动车组调车计划编制终端

站调通过动车组调车计划编制终端完成动车组调车计划编制工作，发送给动车所值班员确认，如图5 所示。

5.2 值班员签收功能

值班员动车组调车计划管理终端收到动车组调车计划后，值班员点击“检查股道”按钮，根据列车计划自动填入到发线股道。点击“签收计划”后，动车段动车组调车计划编制终端“车站确认”栏中提示已确认。此时，动车组调车计划编制终端，核对值班员填写的到发线股道信息，确认无误后，点击“确认”按钮，“动车段确认”栏变为已确认。此时完成动车组调车作业计划双确认工作。

5.3 信号员调车进路办理功能

系统根据作业计划自动计算生成钩计划的调车进路序列，信号员选择相应的作业序列进行进路办理，办理过程中判断与列车进路的时空冲突情况。有冲突则弹框提示，禁止办理进路。无冲突时，则将指令发送给联锁系统执行。如图6 所示。

图5 动车组调车计划编制终端界面Fig.5 Terminal interface for formulating EMU shunting plans

图6 调车进路办理界面Fig.6 Interface for setting shunting routes

5.4 车次号与车组号间自动变换功能

列车完全进入动车所到发线，报点后自动变更为车组号；当车组号由库线跟踪到到发线股道后，系统自动将车组号变更为始发列车的车次号。如图7 所示，当车组在到发线和检修线间运行时，车组号可以实现自动跟踪。

5.5 转发格式化无线调度命令

需要向司机转发调车指路指令时，系统可根据调车作业计划信息，快捷生成格式化无线调度命令转发给司机，如图8所示。

6 动车所CTC3.0系统优缺点分析

6.1 优点

解决了动车所列调协同作业的安全问题，实现动车所列调混合作业模式下CTC 功能的开通，提升了动车所整体作业的安全性和效率。

实现了动车所调车计划与列车计划间的自动关联，为“入所→入库→出库→离所”整套动车组作业流程提供一体化解决方案。可通过一个终端实现列车及调车的综合作业，将CTC 系统中调车进路按钮办理方式转换为序列加进路预览的方式，提高了进路办理的安全性。

图7 车次号自动变更为车组号Fig.7 Train number automatically switched to EMU number

图8 格式化无线调度命令Fig.8 Formatting a wireless dispatching command

结合动车所实际业务需求，实现了列车车次号与调车车组号间的自动变换功能，同时实现了车组号动态跟踪显示，大大的降低人工干预变更操作工作量，避免人工干预误操作的可能，保障了工作安全。

提供动车段编制动车计划终端，充分利用动车检修计划掌握的车组与列车车次信息这一关键信息，作为CTC 系统后续处理列车与车组间的逻辑提供了信息输入，为丰富CTC 系统的信息提供输入端口。

相对于CCS 系统，CTC3.0 系统功能整合程度更高，计划与控制结合更紧密，阶段计划编制与防护、收发调令和无线调令、列车接发车进路预告、列控区间逻辑检查操作与显示功能为CTC 固有功能；而且本站与邻站信息交互一体化程度高，避免终端取得二手信息或多终端切换操作，信息流转环节少，故障节点少；CTC3.0 标准化设备，利于电务标准化管理、维护与培训；而且避免设备冗余投资，投资成本低，设备利用率高。

6.2 待提升

受规范要求限制，暂时没有实现CTC 与动车组管理系统间接口结合，导致动车检修段维修计划需要根据动车组管理系统中计划单再由人工录入到CTC 系统，存在部分重复工作。

CTC 系统暂时没有部署室外车号识别装置，仅仅从人工录入的车组关系中提取车次号与车组号间的关联关系，途径单一。如果可以将车号识别结果融入系统作为校核手段，系统安全性将大有提升。

7 结束语

本文针对动车所CTC 系统使用效果不理想的现状进行了剖析，以CTC3.0 系统对列车和调车已有的安全防护技术为基础，结合动车所作业内容和流程特点，提出动车所CTC3.0 系统解决方案并完成系统功能开发及实施。避免了违反站细、规章条件的事故出现，保障动车所运输指挥工作的作业安全。系统实现车次号与车组号的自动变更及车组号实时跟踪防护功能，大大降低人工操作与盯控的工作量和工作压力，改善了动车所运输指挥工作装备，提升了工作效率，具有一定的实用价值。