ctc集中调度--学习笔记

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1、CTC 集中调度1. 基本概念1.1 行车调度控制方式：1.人工调度指挥系统该系统主要由行车调度员通过电话给车站值班员直接发布指令，以路票作为行车凭证，因此成为电话闭塞法。2.电子调度集中系统是指在区间采用自动闭塞、车站采用电气集中联锁，利用电缆连接到指挥该线路的列车运行控制中心的调度方法。基本闭塞方法为自动闭塞法，列车运行采用自动驾驶。3.行车指挥自动化控制系统ATC 系统由列车自动保护系统（ATP） 、列车自动驾驶系统（ ATO） 、列车自动监控系统（ATS）组成。1.2 正常情况下的列车运行控制根据信号设备所能提供的运行条件，一般分为调度集中控制、调度监督下的自动运行控制和半自动控制三种

2、方式。1.调度集中控制条件下的列车运行组织调度集中控制条件下的行车组织方式，在行车调度员的统一指挥下，利用行车设备对列车的到、发、折返等作业进行人工控制和调整。调度集中控制应实现的功能有：（1 ）具有电气集中联锁设备，可实现远程控制功能，并从设备方面提供列车运行安全保障。（2 ）通过控制屏或显示器可监护全线列车运行状态、信号显示、道岔位置及线路占用的况。（3 ）应能利用电气集中联锁设备转换道岔、排列进路、开发信号，指挥和调整列车运行。（4 ）应能自动或人工绘制列车实际运行图。2.调度监督条件下的列车自动运行控制列车自动运行控制是世界城市轨道交通列车运行组织的主要控制方式，自动运行控制方式利用计

3、算机技术对列车运行实行自动指挥和自动运行监护，并由列车运行保护系统提高运行安全系数。调度监督条件下的自动运行控制可实现的功能有：（1 ）计算机系统可输入并存储多套列车运行图，可根据设定的列车运行图实现实行列车指挥功能。（2 ）对正线运行列车实行自动跟踪，显示进路、道岔位置、区间及线路占用情况；（3 ）可自动或人工对列车运行进行调整，可使用人工对进路排列、信号开放、道岔转换进行控制；（4 ）提供中央及车站两级运行控制模式，并根据需要进行控制权转换；（5 ）列车运行自动保护系统对列车运行设定防护区段，控制前后列车运行的安全间距；（6 ）列车可使用自动驾驶功能，也可采用人工驾驶，列车占用区间的凭证是

4、列车收到的速度码；（7 ）通过计算机系统自动绘制列车实际运行图，并进行有关运营数据统计。3.调度监督条件下的半自动控制调度监督条件下的半自动控制可实现的功能有：（1 ）车站信号控制系统具有联锁功能，可对进路排列、道岔转换、信号开放实行人工操作；（2 ）可实时反映进路占用、信号及道岔等工作状态，对线路上的列车运行进行监护。（3 ）可存储信号开放时刻、道岔动作、列车运行等各类运行资料，并根据需要可调用；（4 ）车站根据调度指令对列车运行进行调整；（5 ）计算机自动绘制或人工绘制列车实际运行图。1.3 分散自律调度集中铁路信号远程控制系统的主要任务是：对系统所管辖范围内各个车站的信号、道岔及进路进行

5、控制，同时还要记录下个被控制对象的状态及参数的测试结果，进而为铁路行车指挥自动化和运输指挥管理信息系统提供基础信息。调度集中（CTC Centralized Traffic Control） ，是实现调度中心对某一区段内的信号设备进行远程集中控制、对列车运行直接指挥、管理的技术装备。是综合运用了遥控遥信技术实现的。从发展历程的角度，可分为：传统调度集中自七十年代以来先后自主研制了 DD-1、DD-2 、DY-1 、D4 、D5 型调度集中系统。新型调度集中：分散自律型 CTC，主要由卡斯柯主导。分散自律调度集中（FZk-CTC CASCO Decentralized and Self-regu

6、lated Centralized Traffic Control） ，是综合运用了计算机技术、网络通信技术和现代控制技术，采用智能化分散自律设计原则，以列车运行调整计划控制为中心，协调完成列车与调车作业的高度自动化的调度指挥系统。分散自律调度集中是以 TDCS 系统（ TDCS-Train Dispatching Command System 列车调度指挥系统）为平台，实现以日班计划图、列车运行调整计划（阶段计划）为主轴，将阶段调整计划下传到各个车站的分散自律机中自主执行列调车作业；分散是相对于调度中心集中控制而言，将过去由调度中心集中控制所有车站的列车作业的方式改为由各个车站设备独立地控制

7、各自的列车和调车作业；自律是依据各站的特点，系统按照“技规” 、 “行规” 、 “调规”和“站细”等规则自动协调列车作业和调车作业的矛盾，自动控制列车进路和调车进路。基本原则：列车作业优于调车作业，调车作业不得干扰列车作业。新、旧 CTC 指挥模式的比较调 度 员 车 站 值 班 员 司 机调 度 员 车 站 值 班 员 司 机调 度 员 司 机传 统 行 车 指 挥老 一 代 C T C 系 统分 散 自 律 C T C 系 统2. 分散自律调度集中系统基本功能 实时监视站场信号设备和列车运行状态，实现站间和区段透明显示； 追踪列车运行位置和到发时刻，自动描绘列车实迹运行图； 利用计算机辅助

8、编制和调整列车运行计划，实现调度指挥计算机化； 通过系统网络向车站下达计划和调度命令； 通过系统网络和无线通信向机车下达调度命令、调车作业单、行车凭证和接车进路预告等信息； 自动编制车站行车日志、追踪列车编组状态； 远程控制所有联锁设备按钮，具备列车、调车和非正常作业人工遥控功能； 按照列车运行计划和车站站细 ，由自律机自动自主控制列车进路； 按照调车作业计划，由自律机根据机车请求和列车运行状况，自动自主控制调车进路并对调车状况进行监控和报警； 实现维修作业的综合管理和远程登、销记； 具有完备的网络安全防护功能。3. 分散自律 CTC 系统的基本结构基本结构主要由控制中心（调度指挥中心） 、传

9、输网络（中心与车站的网络系统） 、被控对象（车站系统）组成。逻辑抽象如图遥控控传被遥 控表实际结构图：综合维修工作站 4数据服务器值班主任防火墙通信前置服务器磁盘阵列应用服务器中心局域网绘图仪电务维护表示墙 ( 预留 )控制器网管工作站其他系统系统培训路由器路由器路由器路由器协议转换器协议转换器协议转换器 协议转换器路由器路由器协议转换器协议转换器协议转换器协议转换器协议转换器协议转换器路由器路由器协议转换器协议转换器协议转换器协议转换器协议转换器协议转换器 协议转换器协议转换器路由器路由器协议转换器协议转换器协议转换器协议转换器协议转换器协议转换器调度员 1 ( 大秦枢纽台 )控制 1 (

10、大秦枢纽台 )助调 1 ( 大秦枢纽台 )调度员 2 ( 大秦 1 台 )控制 2 ( 大秦1 台 )助调 2 ( 大秦1 台 )调度员 3 ( 大秦 2 台 )控制 3 ( 大秦2 台 )助调 3 ( 大秦2 台 )调度员 4 ( 大秦 3 台 )控制 4 ( 大秦3 台 )助调 4 ( 大秦3 台 )车务终端联锁车站自律机联锁系统协议转换器车务终端联锁车站自律机无 线 系 统车务终端联锁车站自律机车务终端联锁车站自律机联锁系统 联锁系统 联锁系统分 散 自 律 调 度 集 中 系 统 结 构 图综合维修工作站 1综合维修工作站 2综合维修工作站 33.1 调度指挥中心设备分散自律调度集中系

11、统控制中心一般设在路局调度所，负责控制整个调度区段列车的运行，其设备构成局域网。网内的设备主要包括：各类功能不同的服务器：如数据库服务器，应用服务器（双机热备） ，通信前置服务器，GSM-R 接口服务器各类功能不同的工作站：如行调工作站，大屏显示系统，控制工作站、助理调度员工作站，综合维修工作站，电务维护工作站，网管工作站、打印设备等。网络设备：如交换机、路由器、网络协议转换器等。其它设备：如电源设备、防雷设备、网络安全设备等。3.1.1 各类服务器数据库服务器：主要是存储。由 2 台高性能的 64 位服务器和磁盘阵列构成。保存运行图数据、车站信息、区段信息等基础静态数据表。保存计划数据、调度

12、命令、站场表示信息、实际运行图等动态数据，在数据库表间建立适当的约束关系，保证数据的完整性。采用强大、通用、高效、开放和可靠的数据库系统，提供完善的数据备份和恢复机制。应用服务器：主要是计算。一般是由 2 台高性能服务器构成， 2 台服务器互为热备，为系统的稳定运行提供保障。应用服务器是整个系统的核心，负责整个系统的数据收发、数据处理以及数据储存等工作。完成车次号跟踪、列车报点收集等不间断业务的处理和阶段计划的自动调整等复杂计算。 通信前置服务器：主要是转换。一般是由 2 台高性能服务器构成， 2 台服务器互为热备。用于调度中心和车站子系统之间的数据交换。 GSM-R 接口服务器：控制中心与机

13、车联系。GSM-R （Global System for Mobile Communications for Railway ）：铁路数字移动通信系统。GSM-R 接口服务器由 2 台高性能服务器组成，采用双机热备的工作模式。实现 CTC 系统利用 GSM-R 与机车交换相关数据。 3.1.2 各类工作站网管工作站：具有诊断报警功能，自动绘制网络拓扑图，实时监控网络流量和网络连接情况。电务维护工作站：主要用于监视管辖范围内的系统运行状况、信号设备状态及列车运行早晚点情况；对中心各工作站及车站自律机的所有操作控制命令、设备运用情况、故障报警信息的分类、记录和输出；并提供信息的历史回放查询功能。每

14、个调度台的工作站：列车运行调整（行调）工作站：是由高性能 PC 工作站构成。指挥列车运行的功能：人工编制和调整列车运行计划、调度命令的下达、与相邻区段的行调台交换信息；为系统提供详细的列车会让方案，是分散自律调度集中系统完成自动控制功能的主要依据。工作流程如下数 据 库 服 务 器自 律 机 自 律 机自 律 机自 律 机应 用 服 务 器行 调 工 作 站日 班 计 划保 存 调 整 计划人 工 或 自动 调 整 预案人 工 确 认 下 达计 划 + 调 度 命 令实 际 列 车 运 行情 况控制工作站：一般是由高性能 PC 工作站构成。实现调度中心对车站的远程人工控制，提供与车站控制台相同

15、的控制功能，进行调度区段内任一车站的列车进路办理和取消、闭塞作业、道岔设备单操等一般的联锁操作，实时监视列车的运行和现场设备的状态，完成各类报警的人工干预。控制工作站不提供调车进路的办理界面，不设调车按钮，有关调车进路的作业在助理调度员工作站上进行。 助调工作站：一般是由高性能 PC 工作站构成。主要实现调度中心人工调车进路操作控制、区段解锁、非常处理等功能。同时还可实现无人车站调车作业计划的编制、调整、指挥以及在自律约束条件下的调车进路人工办理等调车相关功能。 综合维修工作站：由高性能 PC 工作站构成。主要用于设备日常维护、 “天窗”修、施工以及故障处理方面的登、销记手续办理，并具有设置临

16、时限速，区间、股道封锁等功能。 表示工作站：由安装了多屏卡的高性能 PC 工作站构成。用于显示车站站场作业情况和区间列车运行情况等信息。 如表示墙系统。3.2 车站设备车站主要设备包括车站自律机双套、车务终端双套、打印机、综合维修终端、电务维护终端、网络设备、电源设备、防雷设备、联锁系统接口设备和无线系统接口设备等。 车站设备之间通过交换式集线器或交换机组成车站局域网实现内部的数据交换；通过路由器、协议转换器与调度中心系统实现远程信息交换和共享。 计算机联锁设备自律机 B自律机 A电务维护终端网络打印机控制台控显机 A控显机 B以太网 A以太网 B车务终端 A车务终端 B路由器 B往中心机房2 M协议转换器路由器A往前一站2 M往后一站2 M协议转换器3.2.1 自律机车站自律机一般由具有高可靠性能的工业控制计算机和驱采设备组成，并通过串口和计算机联锁系统进行连接。车站的 2 个自律主机通过双网卡、双集线器、双路由器等与调度中心相连接，成为整个广域网中的 1 个节点，接收调度中心的控制命令、回