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1、远程控制系统理论及应用远程控制系统理论及应用2024/9/112024/9/111 13 调度集中系统及其应用调度集中系统及其应用 3.1 国内外调度集中的现状国内外调度集中的现状 3.2 调度集中系统概述调度集中系统概述 3.3 分散自律调度集中系统结构与功能分散自律调度集中系统结构与功能 3.4 分散自律调度集中系统主要技术原理分散自律调度集中系统主要技术原理 3.5 与其他系统的接口与其他系统的接口2024/9/112 2石家庄铁道大学 电气与电子工程学院3.1 国内外调度集中的现状国内外调度集中的现状 国外调度集中的现状国外调度集中的现状 12我国调度集中的现状我国调度集中的现状202
2、4/9/113 3石家庄铁道大学 电气与电子工程学院3.1 国内外调度集中的现状国内外调度集中的现状 铁铁路路运运输输生生产产过过程程，实实质质上上就就是是旅旅客客和和货货物物的的运运送送过过程程。无无论论是是旅旅客客运运输输还还是是货货物物运运输输，铁铁路路都都是是用用列列车车方方式式办理的。办理的。 旅客运输旅客运输 货物运输货物运输 2024/9/114 4石家庄铁道大学 电气与电子工程学院3.1 国内外调度集中的现状国内外调度集中的现状 列列车车运运行行图图是是规规划划和和指指导导列列车车在在各各个个铁铁路路方方向向和和区区段段运运行的基本依据。行的基本依据。 2024/9/115 5
3、石家庄铁道大学 电气与电子工程学院3.1 国内外调度集中的现状国内外调度集中的现状 联锁装置联锁装置C.T.C.2024/9/116 6石家庄铁道大学 电气与电子工程学院3.1 国内外调度集中的现状国内外调度集中的现状 基基基基本本本本图图图图日日日日班班班班计计计计划划划划阶阶阶阶段段段段计计计计划划划划实实实实际际际际运运运运行行行行图图图图计计算算机机比比较较运运算算比比比比较较较较一一一一致致致致执执执执行行行行原原原原计计计计划划划划比比比比较较较较不不不不一一一一致致致致调调调调整整整整执执执执行行行行新新新新的的的的计计计计划划划划CTC区区段段非非非非C CT TC C区区区区
4、段段段段自自动动排排列列进进路路人人人人工工工工排排排排列列列列进进进进路路路路进路信号闭塞进路信号闭塞进路信号闭塞进路信号闭塞( (联锁系统联锁系统联锁系统联锁系统) )车次追踪车次追踪车次追踪车次追踪列车速度控制列车速度控制列车速度控制列车速度控制(ATP/ATC(ATP/ATC系统系统系统系统) )车次校核车次校核车次校核车次校核( (无线、应答器无线、应答器无线、应答器无线、应答器) )计算机自动计算机自动运算处理运算处理2024/9/117 7石家庄铁道大学 电气与电子工程学院3.1 国内外调度集中的现状国内外调度集中的现状 根根据据铁铁道道部部20082008年年提提出出的的中中长
5、长期期铁铁路路网网规规划划，到到20202020年年全全国国铁铁路路营营业业里里程程达达到到1212万万公公里里以以上上，为为了了满满足足快快速速增增长长的的旅旅客客运运输输需需求求，建建立立省省会会城城市市及及大大中中城城市市间间快快速速客客运运通通道道，规规划划“四四纵纵四四横横”等等客客运运专专线线以以及及经经济济发发达达和和人人口口稠稠密密地地区区城城际际客客运运系系统统，建建设设客客运运专专线线1.61.6万万公公里里以以上上。客客运运专专线线的的建建设设为为分分散散自自律律调调度度集集中中系系统统的的应应用用和和发发展带来了契机展带来了契机。2024/9/118 8石家庄铁道大学
6、电气与电子工程学院3.1 国内外调度集中的现状国内外调度集中的现状 2024/9/119 9石家庄铁道大学 电气与电子工程学院3.1 国内外调度集中的现状国内外调度集中的现状 北京北京武汉武汉上海上海广州广州铁道部铁道部2024/9/111010石家庄铁道大学 电气与电子工程学院3.1 国内外调度集中的现状国内外调度集中的现状 19251925年年，美美国国S.N.S.N.怀怀特特（Sedgwick Sedgwick North North WightWight）首首先先提提出出列列车车在在区区间间按按信信号号显显示示运运行行，并并且且区区间间信信号号显显示示由由调调度度员员集集中中控控制制。
7、19501950年年，美美国国洲洲际际商商务务委委员员会会将将这这种种行行车车方方式式确确定定为为调调度度集集中中系系统统（Centra1ized Centra1ized Traffic Traffic Control, Control, CTCCTC）。）。 调度集中调度集中-列车集中控制列车集中控制 国外调度集中的现状国外调度集中的现状 2024/9/111111石家庄铁道大学 电气与电子工程学院2024/9/111212石家庄铁道大学 电气与电子工程学院 1927年年7月月，世世界界上上第第一一套套调度度集集中中设备在在美美国国纽约中中央央铁路路斯斯坦坦利利伯伯威威克克（Stanley
8、- Berwick）间59.5 km单线和和4.8 km双双线上上安安装装使使用用。20世世纪30年年代代，法法国国、苏联、瑞瑞典典和和瑞瑞士士也也相相继使使用用了了调度度集集中中。此此后后，调度度集集中中技技术在在世世界界各各国国得得到到了了迅迅速速发展展，并并且且在在枢枢纽地地区区、城城市市轻轨、地、地铁、高速、高速铁路均得到了广泛路均得到了广泛应用。用。2024/9/111313石家庄铁道大学 电气与电子工程学院3.1 国内外调度集中的现状国内外调度集中的现状 调调度度集集中中具具有有减减员员增增效效的的显显著著作作用用，能能够够有有效效提提高高铁铁路路的的运运输能力，因此在世界发达国家
9、得到了广泛应用。输能力，因此在世界发达国家得到了广泛应用。 日本调度集中营业里程达日本调度集中营业里程达2.62.6万千米，占总营业里程的近万千米，占总营业里程的近90%90%； 美美国国BNSFBNSF铁铁路路公公司司的的调调度度中中心心可可控控制制7.27.2万万千千米米范范围围以以内内铁铁路路网网上所有列车的运行，具有很高的劳动生产率；上所有列车的运行，具有很高的劳动生产率； 法法国国高高速速铁铁路路、加加拿拿大大和和北北美美的的重重载载运运输输，已已经经全全部部实实现现了了综综合调度指挥；合调度指挥； 印度和韩国，也有印度和韩国，也有70%70%80%80%的铁路实现了调度集中控制。的
10、铁路实现了调度集中控制。 2024/9/111414石家庄铁道大学 电气与电子工程学院3.1 国内外调度集中的现状国内外调度集中的现状 高高速速铁铁路路的的发发展展推推动动了了调调度度指指挥挥系系统统的的发发展展。目目前前，世世界界上上先先进进的的调调度度指指挥挥系系统统有有日日本本新新干干线线的的综综合合调调度度系系统统COSMOS、德德国国铁铁路路的的BZ2000系系统统、西西班班牙牙的的DAVINCI系系统统、法国高速铁路的法国高速铁路的MISTRAL系统系统、美国的美国的UTC系统系统等。等。 国外调度集中的现状国外调度集中的现状 国家国家系统名称系统名称调度中心调度中心开通时间开通时
11、间供货商供货商日本日本COMTRACK东京东京1964日立日立日本日本COSMOS东京东京1995日立日立德国德国BZ2000法兰克福法兰克福2004BZ200集团集团西班牙西班牙Davinci萨拉戈萨萨拉戈萨2003INDIRA2024/9/111515石家庄铁道大学 电气与电子工程学院日本新干线的调度系统日本新干线的调度系统 COSMOS JR东东日日本本客客运运公公司司的的COSMOS（Computerized Safety Maintenance and Operation System of Shinkansen) 是是在在CTC基基础础上上不不断断扩扩充充功功能能，于于1995年年
12、开开始始应应用用的的新新干干线线综综合合运输管理系统。运输管理系统。 COSMOS由由运运输输计计划划、运运行行管管理理、站站内内作作业业管管理理、维维修修作作业业管管理理、车车辆辆管管理理、设设备备管管理理、信信息息集集中中监监视视、电电力力系系统统控控制制等等8个个子子系系统统组组成成，共共有有500台台左左右右的的计计算算机机，是是个个广广域域的自主分散系统。的自主分散系统。2024/9/111616石家庄铁道大学 电气与电子工程学院日本新干线的调度系统日本新干线的调度系统 COSMOS 2024/9/111717石家庄铁道大学 电气与电子工程学院日本新干线的调度系统日本新干线的调度系统
13、 COSMOS 2024/9/111818石家庄铁道大学 电气与电子工程学院日本新干线的调度系统日本新干线的调度系统 COSMOS 运输计划编制（一元化的计划管理）运输计划编制（一元化的计划管理）与基础设施、移动设施的匹配性车辆性能、线路能力车辆性能、线路能力临时线速临时线速与维修作业的匹配性作业地点、时间及作业用车作业地点、时间及作业用车与车辆使用计划的匹配性车辆运用、检修、分配车辆运用、检修、分配与乘务计划的匹配性乘务员运用乘务员运用运营计划的彻底下达车站车站 车辆段车辆段 作业区段作业区段对客流变化的灵活对应临时列车的设定临时列车的设定运行图运行图2024/9/111919石家庄铁道大学
14、 电气与电子工程学院日本新干线的调度系统日本新干线的调度系统 COSMOS 运行管理（基于运行图的进路控制）运行管理（基于运行图的进路控制）2024/9/112020石家庄铁道大学 电气与电子工程学院日本新干线的调度系统日本新干线的调度系统 COSMOS 维修作业管理维修作业管理2024/9/112121石家庄铁道大学 电气与电子工程学院线路总长线路总长4万公里，高万公里，高速铁路速铁路1330公里公里日均开行日均开行1302列长途和高速客车列长途和高速客车24,211列地区列车列地区列车3,457列市郊列车列市郊列车5,021列货车列货车德国铁路调度系统德国铁路调度系统 BZ2000 202
15、4/9/112222石家庄铁道大学 电气与电子工程学院德国铁路调度系统德国铁路调度系统 BZ2000 20042004年年，德德国国铁铁路路公公司司已已建建成成了了8 8个个区区域域行行车车控控制制中中心心，其其中中7 7个个行行车车中中心心负负责责约约37000km37000km路路网网上上所所有有列列车车的的监监督和调度，一个行车控制中心专用于柏林城市铁路。督和调度，一个行车控制中心专用于柏林城市铁路。 从从20032003年年底底开开始始，德德铁铁逐逐步步用用BZ BZ 20002000型型自自动动化化调调度度系系统统代代替替行行车车中中心心基基础础级级的的调调度度监监督督设设备备。该该
16、系系统统由由“BZ BZ 2000”2000”集集团团（由由西西门门子子、阿阿尔尔卡卡特特、Vossloh Vossloh ITIT三三家开发商和家开发商和SteriaSteria供应商组成）开发。供应商组成）开发。2024/9/112323石家庄铁道大学 电气与电子工程学院德国铁路调度系统德国铁路调度系统 BZ2000 l一个国家中心一个国家中心法兰克福法兰克福l七个区域中心七个区域中心柏林柏林汉诺威汉诺威杜伊斯堡杜伊斯堡卡尔斯鲁厄卡尔斯鲁厄莱比锡莱比锡法兰克福法兰克福慕尼黑慕尼黑柏林柏林汉诺威汉诺威杜伊斯堡杜伊斯堡卡尔斯鲁厄卡尔斯鲁厄莱比锡莱比锡法兰克福法兰克福慕尼黑慕尼黑2024/9/1
17、12424石家庄铁道大学 电气与电子工程学院德国铁路调度系统德国铁路调度系统 BZ2000 调度员值班员值班员客服调度值班员值班员柏林调度中心调度台布置柏林调度中心调度台布置2024/9/112525石家庄铁道大学 电气与电子工程学院德国铁路调度系统德国铁路调度系统 BZ2000 2024/9/112626石家庄铁道大学 电气与电子工程学院德国铁路调度系统德国铁路调度系统 BZ2000 2024/9/112727石家庄铁道大学 电气与电子工程学院德国铁路调度系统德国铁路调度系统 BZ2000 OCC（Operations Control Center)运运行行控控制制中中心心是是德德国国铁路已
18、经完成的最大的运输自动化项目之一。铁路已经完成的最大的运输自动化项目之一。 BZ2000的的概概念念基基于于在在一一个个地地方方集集中中所所有有的的运运行行与与调调度度系系统统，并并集集成成维维护护与与信信息息系系统统，此此外外，所所有有路路网网和和列列车车的的管管理理功功能能均均集集成成在在一一个个系系统统内内，这这些些功功能能包包括括联联锁锁系系统统的的远远程程控控制、列车防护、监视和调度。制、列车防护、监视和调度。 2024/9/112828石家庄铁道大学 电气与电子工程学院用路网管理中心（用路网管理中心（NMCNMC）的理念取代传统的调度中心理念。）的理念取代传统的调度中心理念。将所有
19、监视、维修、信号控制、自动列车防护以及为旅客提将所有监视、维修、信号控制、自动列车防护以及为旅客提供方便的如信息系统、电梯和售检票机等管理集成到供方便的如信息系统、电梯和售检票机等管理集成到NMCNMC。 此外，所有为客户服务与通信的系统均与列车及跟踪功能互此外，所有为客户服务与通信的系统均与列车及跟踪功能互联，他们同样被集成到联，他们同样被集成到BZ2000 BZ2000 。2024/9/112929石家庄铁道大学 电气与电子工程学院德国铁路调度系统德国铁路调度系统 BZ2000 路网调度路网调度中央数据库中央数据库 / 运行图运行图法兰克福路网控制中心法兰克福路网控制中心中央线路中央线路/
20、车站调度车站调度ARS技术设备监控技术设备监控信息分配系统信息分配系统操作系统操作系统 联锁联锁/ 列车控制列车控制Betriebszentrale调度调度BZ - 2000计算机联锁计算机联锁ARS计算机联锁计算机联锁ARS继电器继电器联锁联锁继电器继电器联锁联锁德国铁路德国铁路BZ2000调度系统结构调度系统结构2024/9/113030石家庄铁道大学 电气与电子工程学院德国铁路调度系统德国铁路调度系统 BZ2000 BZ2000- 路网中心控制模式一路网中心控制模式一2024/9/113131石家庄铁道大学 电气与电子工程学院德国铁路调度系统德国铁路调度系统 BZ2000 BZ2000-
21、 路网中心控制模式二路网中心控制模式二2024/9/113232石家庄铁道大学 电气与电子工程学院美国柏林顿北方圣塔菲美国柏林顿北方圣塔菲(BNSF) 铁路调度系统铁路调度系统5 5万多公里线路万多公里线路8585个行车调度台个行车调度台7575个个工工、电电、通通信信、信息维护台信息维护台2024/9/113333石家庄铁道大学 电气与电子工程学院美国柏林顿北方圣塔菲美国柏林顿北方圣塔菲(BNSF) 铁路调度系统铁路调度系统 美美国国铁铁路路公公司司以以公公司司集集中中调调度度为为主主，一一般般设设一一级级调调度度机机构构。调调度度根根据据列列车车运运行行图图、营营销销计计划划和和各各编编组
22、组站站的的车车流流、空空车车分分布布状状态态，制制定定调调度度日日班班计计划划，落落实实营营销销计计划划，组组织织按按图图行行车车。UP公公司司和和CSX公公司司的的CTC调调度度集集中中控控制制的的里里程程都在本公司营业里程的都在本公司营业里程的50以上。以上。 2024/9/113434石家庄铁道大学 电气与电子工程学院美国柏林顿北方圣塔菲美国柏林顿北方圣塔菲(BNSF) 铁路调度系统铁路调度系统2024/9/113535石家庄铁道大学 电气与电子工程学院西班牙高速铁路运营调度系统西班牙高速铁路运营调度系统适配器适配器 适配器适配器适配器适配器适配器适配器适配器适配器铁路中间设备：铁路中间
23、设备：DaVinci 集成平台集成平台CTC闭塞闭塞控制控制能源能源客服客服通信通信进路进路跟踪跟踪预测预测RTRT计划计划 西班牙高速铁路运营调度系统采用统一的达芬奇技术平台西班牙高速铁路运营调度系统采用统一的达芬奇技术平台整合不同厂家的设备和系统，所有系统功能都在统一的标准下整合不同厂家的设备和系统，所有系统功能都在统一的标准下进行开发，所有的调度人员使用统一的软件系统；同时可兼容进行开发，所有的调度人员使用统一的软件系统；同时可兼容的一体化信息平台为以后开发更多的应用提供了方便。的一体化信息平台为以后开发更多的应用提供了方便。 2024/9/113636石家庄铁道大学 电气与电子工程学院
24、37自动变压器自动变压器接触网接触网维修管理维修管理集成报警集成报警计划编制计划编制 以计划为中心的以计划为中心的 综合运调系统综合运调系统运营管理运营管理车辆管理车辆管理旅客服务旅客服务供电管理供电管理综合维修综合维修动车和维修动车和维修 动车维修段内作业动车维修段内作业 调整交路和分配计划调整交路和分配计划 动车运行分析动车运行分析 紧急事件处理紧急事件处理 等等Davinci 的解决方案的解决方案列车运行计划列车交路计划运行调整计划 等C.T.C. LED站台显示站台显示 候车显示候车显示 广场显示广场显示 广播系统广播系统 客票系统客票系统 等等2024/9/113737石家庄铁道大学
25、 电气与电子工程学院3.1 国内外调度集中的现状国内外调度集中的现状 国外高速铁路运营调度系统的特点自动化自动化自自动动列列车车运运行行计计划划调调整整，自自动动冲冲突突检检查查，自自动动进路控制进路控制集中化集中化 在调度中心集中调度和控制进路在调度中心集中调度和控制进路集成化集成化 通通过过先先进进的的技技术术手手段段将将运运营营管管理理与与系系统统功功能有机地集成在一起，优化调度指挥能有机地集成在一起，优化调度指挥综合化综合化 与与列列车车调调度度指指挥挥密密切切相相关关的的系系统统或或信信息息综综合合集集中中在在同同一一调调度度平平台台，提提供供给给调调度度人人员员使使用用，实现透明指
26、挥，充分发挥调度系统的功能实现透明指挥，充分发挥调度系统的功能2024/9/113838石家庄铁道大学 电气与电子工程学院3.1 国内外调度集中的现状国内外调度集中的现状 我国调度集中的现状我国调度集中的现状 CTC 发展状况发展状况国外现状国外现状 我国的调度集中经历了漫长而曲折的过程。自七十我国的调度集中经历了漫长而曲折的过程。自七十年代以来先后自主研制了年代以来先后自主研制了DD-1DD-1、 DD-2DD-2、DY-1DY-1、D4D4、D5D5、 D6D6型调度集中系统。型调度集中系统。 20032003年至今，年至今，分散自律调度集中系统分散自律调度集中系统开始运用。开始运用。20
27、24/9/113939石家庄铁道大学 电气与电子工程学院3.1 国内外调度集中的现状国内外调度集中的现状 我国调度集中的现状我国调度集中的现状 CTC 发展状况发展状况国外现状国外现状 2003年年6月月，铁铁道道部部在在铁铁路路跨跨越越式式发发展展研研讨讨会会上上正正式式提提出出：积积极极发发展展新新一一代代调调度度集集中中系系统统分分散散自自律律调调度度集集中中系系统统。同同年年8月月，铁铁道道部部组组织织5家家单单位位集集中中研研究究，确确定定了了新新一一代代调调度度集集中中的的基基本本技技术术要要求求和和模模式式，明明确确了了我我国国调调度度集集中中系系统统的的发发展展方方向向。此此后
28、后，多多种种类类型型的的分分散散自律调度集中系统在我国主要线路上使用，效果良好。自律调度集中系统在我国主要线路上使用，效果良好。2024/9/114040石家庄铁道大学 电气与电子工程学院3.1 国内外调度集中的现状国内外调度集中的现状 我国调度集中的现状我国调度集中的现状 分散自律分散自律分散自律分散自律调度集中系统调度集中系统调度集中系统调度集中系统BBE EC CDDAAFZk-CTCFZy-CTC FZt-CTCFZh-CTCFZj-CTC 2024/9/114141石家庄铁道大学 电气与电子工程学院3.1 国内外调度集中的现状国内外调度集中的现状 我国调度集中的现状我国调度集中的现状
29、 CTC 发展状况发展状况国外现状国外现状 中国铁道科学研究院通信信号研究所的中国铁道科学研究院通信信号研究所的FZy-CTC 卡斯柯信号有限公司的卡斯柯信号有限公司的FZk-CTC 中国铁路通信信号集团公司研究设计院的中国铁路通信信号集团公司研究设计院的FZt-CTC 北京交大微联科技有限公司的北京交大微联科技有限公司的FZj-CTC 河南辉煌科技股份有限公司的河南辉煌科技股份有限公司的FZh-CTC2024/9/114242石家庄铁道大学 电气与电子工程学院3.1 国内外调度集中的现状国内外调度集中的现状 我国调度集中的现状我国调度集中的现状 CTC 发展状况发展状况国外现状国外现状 青藏
30、线（西宁青藏线（西宁-格尔木，格尔木格尔木，格尔木-拉萨；拉萨；FZk-CTC） 浙赣线（浙赣线（FZk-CTC，FZt-CTC ） 胶济线（胶济线（FZk-CTC） 沪昆线（沪昆线（FZt-CTC） 大秦线（大秦线（FZj-CTC） 陇海线（陇海线（FZh-CTC，FZy-CTC ） 广深线（广深线（FZt-CTC） 武九线（武九线（FZh-CTC） 新建的客运专线等新建的客运专线等2024/9/114343石家庄铁道大学 电气与电子工程学院2024/9/114444石家庄铁道大学 电气与电子工程学院3.1 国内外调度集中的现状国内外调度集中的现状 2024/9/114545石家庄铁道大学
31、电气与电子工程学院3.1 国内外调度集中的现状国内外调度集中的现状 2024/9/114646石家庄铁道大学 电气与电子工程学院问题和讨论?2024/9/114747石家庄铁道大学 电气与电子工程学院2024/9/112024/9/114848四纵客运专线：四纵客运专线：京沪客运专线京沪客运专线（京沪高铁）（京沪高铁） 北京北京- -天津天津- -济南济南- -徐州徐州- -蚌埠蚌埠- -南京南京- -上海上海京港客运专线京港客运专线（京港高铁）（京港高铁） 北京北京- -石家庄石家庄- -郑州郑州- -武汉武汉- -长沙长沙- -广州广州- -深圳深圳- -香港香港京哈客运专线京哈客运专线（
32、京哈高铁）（京哈高铁） 北京北京- -承德承德- -沈阳沈阳- -哈尔滨哈尔滨杭福深客运专线杭福深客运专线（东南沿海客运专线）（东南沿海客运专线） 杭州杭州- -宁波宁波- -温州温州- -厦门厦门- -深圳深圳2024/9/114949石家庄铁道大学 电气与电子工程学院四横客运专线：四横客运专线：徐兰客运专线徐兰客运专线 徐州徐州- -商丘商丘- -郑州郑州- -洛阳洛阳- -西安西安- -宝鸡宝鸡- -兰州兰州沪昆客运专线沪昆客运专线 上海上海- -杭州杭州- -南昌南昌- -长沙长沙- -贵阳贵阳- -昆明昆明青太客运专线青太客运专线 青岛青岛- -济南济南- -石家庄石家庄- -太原太原沪汉蓉客运专线沪汉蓉客运专线 上海上海- -南京南京- -合肥合肥- -武汉武汉- -重庆重庆- -成都成都2024/9/115050石家庄铁道大学 电气与电子工程学院
