新一代编组站综合自动化系统接口研究

王 强

新一代编组站综合自动化系统接口研究

王 强*

研究新一代编组站综合自动化系统内部管控之间,以及其与路局、相关协作单位计算机系统之间的接口,探讨了这些接口的软件、硬件与数据需求,初步提出了相关设计技术规范。

编组站;综合自动化;接口

新一代编组站综合自动化系统区别于之前编组站自动化系统,其主要技术特点应体现为设计一体化、信息共享化、控制集中化、决策智能化。设计一体化是指体现局站一体化、管控一体化的设计思想;信息共享化是指局站间、管控间的各种信息平滑交流,减少人工传递环节和重复输入,提高信息的准确性;决策智能化是指利用现代管理科学理论,对生产过程、资源配置进行优化。可以说,生产管理与决策的智能化是建设新一代编组站综合自动化系统的最高目标,而相关技术作业信息在编组站内、在局站之间、在车站与协作单位之间顺畅有效交流与共享,则是建设新一代编组站综合自动化系统的基础目标。因此,研究新一代编组站综合自动化系统内部及其与外部相关计算机系统的接口实现,建立相应接口设计规范,有着极其重要的意义。

1 系统层次结构

近年来新一代编组站综合自动化系统在成都北(CIPS)、新丰镇(SAM)、武汉北(CIPS)等大型编组站进行了工程实施,其内涵和外延得到不断的丰富与完善。从结构层次角度来看,新一代编组站综合自动化系统是一个较为明显的三层结构,如图1所示。

2 系统接口

2.1 内部接口

根据系统层次结构图可知,新一代编组站综合自动化系统内部接口主要在管控融合层实现,体现为管控融合层实现的功能包括:作业计划与命令的自动接收,作业指令的自动生成与执行,作业过程反馈信息的自动接收,作业实绩的实时跟踪与反馈等。因此,从一定程度上说,新一代编组站综合自动化系统内部接口就是管控接口。管控接口实现的好坏,决定了系统的基本技术水准。

图1 系统层次结构图

2.1.1 信息分类

管控两层需要交换的信息非常丰富,一般包括以下分类。

1.计划与命令类,如车站接发车计划、解体计划、编组计划、取送计划、整场计划、其他调车计划、本务机车站内走行计划、行车调度命令、施工调度命令等。

2.资源运用类,如站场信号设备实时状态、进路使用情况、技检作业进度、现车信息、峰别运用、线路运用、调机运用等。

3.作业控制指令类,如计算机联锁设备控制命令、驼峰自动化控制命令、停车器控制命令等。

4.作业报点与反馈类,如接发列车作业报点、调车作业每钩完成报点、驼峰作业异常报警等。

2.1.2 新结构优点

根据这些年的建设经验,新一代编组站综合自动化系统宜采用管、控数据独立存储,信息分网传输,通过管控融合层实现共享交换的机制,这样做至少有以下益处。

1.防止管理信息系统突发的、大数据量的文档信息、视频信息冲击集中控制网络,降低集中控制网络传输质量,影响作业过程控制实时性、安全性。

2.管理信息系统与办公网络、Internet连接,容易感染病毒,实行分网传输、管控网络隔离有利于防止病毒传播,保障系统整体运行安全。

3.管控适度分离,可防止相互干扰,增强系统的健壮性。

2.1.3 实施原则

1.分设综合信息网与集中控制网,集中控制网应采用高性能、高可靠的工业以太网,建立环行网络双网冗余结构。

2.综合信息网与集中控制网之间通过防火墙隔离,使用专用通信服务器专门网卡通信。

3.建立专门的管控共享信息数据库,管、控信息主要通过数据库集中交换。

4.底层过程控制系统设备不宜直接上网,而应通过专用的接口机,采用串口等通信方式实现数据交换。如图2所示。

图2 管控接口示意图

2.2 局站接口

局站接口主要指车站调度与路局计划调度、行车调度、机车调度的接口。交换信息包括日班计划、阶段计划、调度命令、施工计划、预确报信息、站存车信息、货运信息、车站列车到发计划、货调计划、其他调度指挥资料与信息、需要上报或反馈的作业实绩与设备运用情况等。基于接口统一的原则,为保证数据的惟一性、准确性,除行车实时交互信息通过TDCS/CTC交换外,其他数据应在路局层进行同步,共享至TMIS信息平台。车站不直接与路局各业务部门的专用计算机系统接口,而是通过TMIS发布或获取所需数据。对于行车实时交互信息,如变更行车计划、行车调度命令、列车运行信息等,为了保证数据可靠性、安全性与实时性,新一代编组站综合自动化系统应在车站设置专用接口服务器,接入TDCS/CTC系统,直接进行数据交换。如图3所示。

图3 SAM系统的TDCS/CTC接口

2.3 与机务段、折返段接口

新一代编组站综合自动化系统与机务段、折返段接口信息主要有:列车到发计划、列车实际到发报点、机车出段与折返计划、机车配置计划、机车出段通知、机车实际出段信息等。具体实现上,应将车站综合信息网络延伸至机务段、折返段内,双方设立专用接口服务器,通过消息方式实现数据交换。

2.4 与车辆段接口

新一代编组站综合自动化系统与车辆段接口信息主要有:列车到发计划、列车正晚点信息、现在车信息、运用车转变记录、ATIS报文、确报、TPDS空重信息、TADS报警信息、THDS轴温信息、TFDS故障报警信息、TWDS轮对故障信息、扣车信息、扣修车与修竣车预报、回送车信息、故障关门车信息、列检进度报告、列车脱轨器表示信息等。这些信息均通过与TMIS接口进行交换。

2.5 与邻站接口

新一代编组站综合自动化系统与邻站接口信息主要是行车实时信息,包括信号设备状态实时表示、列车接发预告、列车接发报点、列车运行位置等。这些信息均通过与TDCS/CTC接口进行交换。

3 结束语

新一代编组站综合自动化系统技术目前正处于蓬勃发展阶段,已在用的SAM系统与CIPS系统虽然原理近似,但在具体实施上差异较大,且均处在不断完善与提高的过程中。为了促进新一代编组站综合自动化系统技术健康发展,建立相关的技术规范是必要的。特别是管控接口、局站接口、与协作单位接口,关系到系统的根基,因此更应及早建立相应技术规范,从总体上全面提升新一代编组站综合自动化系统技术水平。

The author studied the internal interfaces betweenmanagement layer and control layer in the new generation of synthetic automation ofmarshalling yard as well as the interfaces with other computer systems atbureau level or at station level butbuilt by related cooperative units.The software,hardware, and data requirementsof those interfaces were explored and relevantdesign technical specifications were put forward.

Marshalling yard,Synthetic automation,Interface

*铁道部鉴定中心 高级工程师,100844 北京

2011-01-21

(责任编辑:诸 红)