调度集中系统在普速铁路运用方案探讨

调度集中系统在普速铁路运用方案探讨

黄杰

中国铁路北京局集团有限公司调度所 北京市 100860

摘要：我国调度集中系统（CTC）经过最近20年的快速发展，目前已实现自动排路、安全卡控、计划管理、命令管理、无线进路预告、临时限速等功能，并在高铁实现全覆盖，普速铁路也正在加快推进应用之中，比较好地满足了铁路运输指挥安全、高效的需要。但随着我国铁路网建设的不断完善，运输需求逐渐提升，CTC在应用中的一些问题，尤其是在普速铁路应用的问题也逐步暴露出来。

关键词：普速铁路；CTC系统；运用现状；调度指挥

引言

我国高速铁路经过十几年的建设与发展，技术先进、发展迅速。高铁调度集中（CTC）系统作为保障高铁有序、安全行车的重要装备，也逐渐实现了自动化与信息化。然而，随着经济的快速发展，以及日益增长的出行需求，对调度集中系统提出了新的要求。在人工智能、大数据、机器学习等新兴技术对各行各业带来新变革的同时，也为CTC系统的未来发展带来了新的挑战及机遇。为了优化运输资源的合理配置，解决社会日益增长的运营需求与铁路运能分布不均衡之间的矛盾，CTC系统智能化发展就是必然趋势。

1 CTC发展历程

调度集中系统源于美国，1927年首次在纽约中央铁路应用，并命名为CTC系统。CTC系统的集中控制有效减少了现场运输人员的投入，在欧美、日本得到广泛应用。我国于20世纪60年代开展CTC系统研发，可将这一时代的CTC系统称为CTC1.0系统，但由于当时通信技术制约、列车调车频繁收放权等因素，CTC1.0系统在我国没有得到成功应用。2003年，在分析我国铁路运输的特殊性后，原铁道部组织研究开发了适应我国国情的分散自律CTC系统，并于2004年发布了《分散自律调度集中系统（CTC）技术条件》（暂行修订稿）（科技运函〔2004〕15号），可称之为CTC2.0系统，并成功在西宁—哈尔盖段铁路开通使用。分散自律CTC系统的显著特征是根据不同车站作业性质，创新地提出了中心操作、车站调车和车站操作三种操作方式。三种操作方式下可根据车站实际作业情况，分别对列车进路、调车进路控制权限在中心调度员和车站值班员之间进行合理分配，也可进行动态切换。这三种操作方式的提出，较好地解决了CTC1.0系统中列车调车频繁收放权的问题，实现了列车调度员和车站值班员之间的协同工作。另外，CTC2.0系统实现了封锁区段禁入防护、分路不良区段确认空闲防护、无网停电区段禁入电力牵引机车防护、超限列车接发股道防护、办客列车停靠站台股道防护等一系列安全卡控措施，提高了行车作业的安全性。

2存在问题

(1)部分普速铁路线路CTC相关设备还不完善

一是由于CTC设备由不同的厂家提供，而且在使用的过程中需要不断维护和升级，部分普速铁路线路CTC系统界面仍然存在不规范的现象，从而导致CTC界面显示和操作方式存在差异和变化，给列车调度员和车站作业人员的操作带来了安全隐患和事故风险。二是在CTC的运用中，需要GSM-R网络设备实现列车上的人员同列车调度员或其他人员即时通讯、列车接收进路预告等功能，但由于需要对既有线路进行改造且难度较大，因而部分普速铁路线路仍然缺乏此类CTC的关键配套设备。

（2）系统部署灵活性较低

①铁路CTC系统按线路或区域枢纽设置独立的硬件基础设施，从系统层面限定了调度台管辖范围，当随着大面积调图或局部运能提升，需要及时调整调度台管辖范围时，往往受到系统的限制而被滞后或搁置。②调整列车运行计划、管理列车进路序列、设置车次号、拟定并下达调度命令、存储及调阅历史运行线等功能，独立运行在不同的服务器或终端上，当执行专运保障任务或处置突发情况，需要对部分功能加强运用时，系统无法及时调用充足资源以满足运用需求。③铁路CTC系统的部署原则是专机专用，设备之间相互协同，功能失效的传递效应强，铁路CTC系统局部改造往往会扩大施工影响范围，对运输业务的干扰大。

3 CTC3.0系统

CTC3.0系统针对CTC2.0系统在普速铁路运用的不适应性，主要在以下三个方面进行了功能提升：一是将CTC2.0系统的计划由调度员直接下达至自律机设备，优化为调度员至车站值班员再到自律机设备，赋予车站值班员对调度员计划进行细化补充的职权，解决了一站多场等枢纽站调度员无法掌握股道运用和站间线别选择问题；二是实现了调车进路自动化控制，与现车系统进行结合，解决了调车作业计划来源的问题，调车进路办理实现了无信折返道岔自动单锁、分路不良区段道岔自动单锁、调机号自动跟踪等功能，真正实现列车调车进路一体化控制；三是CTC3.0系统纳入防溜、上水、吸污、乘降、列检、货检等作业流程作为进路办理的前提条件，进一步提升了技术站的行车作业安全保障。

4优化方法分析

（1）普速铁路CTC的规范和完善

一是CTC的界面显示和操作方式需要统一规范，普速铁路CTC设备应严格按照《调度集中操作显示规范》的标准执行，确保站场图、运行图、调度命令、限速命令、行车日志、占线板等子系统的操作和显示的统一性和规范性。二是CTC的配套设备应进一步建设和完善，在此过程中需要对既有通讯设备设施进行建设或改造升级，此外在运用CTC设备的线路上需要对道口进行平改立，确保列车通过平过道或道口的安全性，减少道口作业人员的投入，进一步满足线路的要求。

（2）提高普速铁路CTC作业人员的适应性

一是在列车运行组织的过程中，应充分发挥CTC设备的安全卡控功能，满足调度员精细化指挥要求和非正常情况下应急处置需要，并充分考虑调度员的适应性，因而考虑调度台合理管辖范围内区段长度、车站列车接发作业量、车站调车作业量、异常情况发生频率等因素，科学地确定列车调度员的作业量，并合理地划分列车调度台的管辖范围。二是列车调度员人才储备通常从车站值班员中进行选拔，CTC的运用导致车站值班员的人员储备大量减少，当急需列车调度员时，车站行车人才的后续储备也应充分考虑。三是当设置车站应急值守人员时，应充分考虑其作业水平和应急处置能力，确保非正常情况下安全高效的车站作业组织过程。

5建议和展望

总结CTC系统应用现状，并结合当前信息化、智能化发展趋势，对CTC系统未来发展提出几点建议：（1）进一步推进普速铁路CTC系统的应用，通过与现车系统结合，实现技术站的列车调车一体化控制，提高CTC系统在技术站的适应性。（2）建立以CTC系统为核心的行车大数据分析系统，利用CTC系统并结合相关系统运行累积的数据，对调度员、值班员等操作进行检索分析，为行车安全提供更好的保障。同时也可分析行车过程中的相关记录和数据，以便掌握行车的一些客观规律，如咽喉占用时间、冲突时间等，为决策提供科学依据。未来调度集中系统将依托人工智能、大数据分析、5G通信、北斗定位等信息化和通信技术手段，结合移动闭塞、列控联锁一体化等信号系统的发展，继续提高调度集中系统的自动化、智能化水平，为保障铁路行车安全、提高劳动效率发挥更大作用。

结束语

普速铁路CTC的运用优化，不仅可以引导各铁路局集团公司采取有效措施改变传统的行车指挥模式，而且可以转变普速铁路整体的运输组织理念，为普速铁路调度集中控制模式的发展奠定基础，同时也为铁路运输产品服务质量的提升提供支撑。另外，还应通过对CTC记录的列车运行、设备显示、作业人员操作、作业计划编制质量等方面深入研究，加强普速铁路的智能调度、安全风险大数据分析、运输组织优化提升等方面研究，为普速铁路的调度指挥提供研究支撑。

参考文献

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[3]漆敏.探讨调度集中在嘉策铁路的应用[J].科技创新导报,2019,16(21):196-197.