分散自律调度集中系统控制模式及其应用研究

马小玲

（西安铁路职业技术学院，西安 710014）

分散自律调度集中系统是综合了计算机技术、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，以列车运行调整控制为中心，兼顾列车与调车作业的高度自动化的调度指挥系统。该系统有效解决了在传统调度集中系统中存在的车站与行车指挥调度中心频繁交换控制权进行调车控制的问题，非常适应我国铁路的运输特点。

为了更好的提高系统的应用性，分散自律调度集中系统的工作模式有分散自律模式和非常站控模式。分散自律控制模式是系统的正常工作模式，分散自律控制的基本模式是用列车运行调整计划自动控制列车运行进路，同时在分散自律条件下调度指挥中心具备人工办理列车、调车进路，车站具备人工办理调车进路的功能。非常站控模式是系统的降级工作模式，当分散自律调度集中系统故障时、发生其他紧急情况或设备天创修时，脱离系统控制转为车站传统人工控制的模式。在分散自律模式下，原车站联锁控制台不起作用。在非常站控模式下，调度终端不起作用。

自第一套系统（FZK-CTC）于2004年在青藏线西宁—哈尔盖调度区段试运行成功后，其应用越来越广泛，在客运专线、繁忙干线、重载铁路等不同特征线路上得到了推广应用。系统在应用中结合了线路的实际特点。

1 分散自律调度集中系统在青藏线的应用

青藏线西哈段（西宁—哈尔盖）全长176 km，共计17个车站。青藏线分散自律调度集中系统，针对青藏线的恶劣运行环境要求、车站无人化的运营要求、免维修的要求，进行了特殊的设计，系统具有显著技术特点。

1）CTC控制的17个车站有10个站实现了无人化。

2）系统能够在恶劣环境下稳定地运行，青藏线最高海拔达5 771 m，极端运行温度在-40°～+70°，经过特殊设计，CTC系统可以完全满足上述环境运行的要求。车站自律机为德国定制的专用宽温计算机，适合于在-25°～-50°的温度范围内工作。

3）首次与联锁系统优化融合，在增强性列车控制系统（ITCS）车站，没有单独的联锁上位机，所有显示和控制任务只能由CTC完成，因此CTC对ITCS的控制方式只有车站控制和CTC中心控制的区分，没有传统意义上的非常站控和遥控的划分。

4）系统首次与铁路数字移动通信系统（GSM-R）结合，完成无线车次号校核，车机联控等功能。

分散自律调度集中系统在西哈段的应用成功标志着我国调度集中系统的应用揭开了新的篇章。接发列车的全过程全部由调度所行车台承担，有效提高了运输指挥的效率和准确性；实现了青藏线17个车站中10个车站行车指挥无人化，无人化率达到58.8%，全线车务部门运转人员减员119人，其中电务、车务、调度所、工务总计新增58人，净减员61人，年节约人工成本支出可达200万元，达到了减员增效的目的。

2 分散自律调度集中系统在胶济线的应用

胶济线分散自律调度集中控制区域全长364.6 km，胶济线分散自律调度集中系统设计34个CTC控制车站，19个TDCS指挥车站，胶济线CTC设3个行车调度台。

1）济南枢纽台（淄博—济南西19个站），淄博、马尚等6个站实现CTC控制，其余13个车站由TDCS指挥车站。

2）胶济二台（高密—淄博19个站），其中14个站实现CTC控制。

3）胶济一台（青岛—高密19个车站），其中14个车站实现CTC控制。

全线由34个车站实现CTC控制，其中姚哥庄站和蔡家庄站为无行车人员值守车站（无人站）。

根据胶济线车站结构及运输作业特点，胶济线调度集中系统设计了全新的车站运输作业内容。将车站按照等级不同划分为4个级别：一级车站为区段站及编组站，调车作业量较大，有2台以上的专用调车机车，同时在这些车站均设有车站调度，和车站值班员一起负责组织车站的计划调整及运输组织；二级为有固定调车机的车站；三级为无固定调车机但有调车作业的车站；四级为无人站。

针对4个等级的车站，调度集中设计了3种控制模式。

a．中心操作方式：调度中心完全控制车站列车及调车进路，所有的行车指挥及调车作业全部由调度中心调度员指挥控制。

四级车站全部设置为中心操作方式，在车站只设置一套综合维修终端，通过它在必要时给电务、工务、电力、桥隧等部门在施工、维修和抢险等情况下，实现现场人员和调度中心的联系，以及设备日常维护、天窗、施工和故障处理方面办理登销记手续。

b．车站调车操作方式：调度中心负责对列车的控制，车站负责对调车的控制。二、三级车站使用此操作方式。

c．车站操作方式：车站对列车进路及调车进路都有控制权，调度中心对列车进路及调车进路都无修改权。

采用车站操作方式的车站一般为区段站及编组站，车站值班员可以根据本站列车实际运行情况合理修正调度中心下达的列车运行计划及列车到发线安排。调车作业由车站编制并由车站负责办理。

胶济线分散自律调度集中系统的应用是我国繁忙铁路干线的第一次试用，为分散自律调度集中系统在繁忙干线的应用起到示范作用，也为我国铁路运输组织、运营管理、调度指挥做了许多开拓性工作。

3 分散自律调度集中系统在重载铁路大秦线的应用

2009年8月1日，由交大微联公司自主研发的FZj-CTC调度集中系统正式成功应用于大秦铁路。大秦线全长653 km，含24个CTC控制站。设有2个调度台：大秦一台和大秦二台。大秦线车站技术作业复杂，存在调车作业，列车密度大，万吨、2万吨等多车种和不同性能牵引机车混跑，都增加了调度指挥人员的作业负担，因此采用了新一代分散自律调度集中系统。

为了兼顾一般车站及复杂作业的大站，大秦线分散自律调度集中系统在分散自律控制模式划分为车站调车操作方式和车站操作方式。车站调车方式可用于一般车站；对于重载铁路区段站，机车转线频率高，平行进路特别多，调度员难以掌握车站具体的作业情况，因此采用分散自律车站操作方式；这样既可以满足列车进路按计划自动排列的需要，又不改变现场作业的灵活性。

大秦铁路通过实施FZj-CTC系统，不仅实现了调度中心对全线列车的集中统一调度、统一指挥行车，还保证了最大的运输效能，为我国重载铁路起到示范性作用。

4 分散自律调度集中系统在客运专线的应用

目前我国客运专线等级主要有CTCS-2级和CTCS-3级，合宁、合武、沿海通道属于CTCS-2级列控系统客运专线，行车速度为200～250 km/h。武广、郑西、广深港、沪宁、哈大属于CTCS-3级列控系统客运专线，行车速度为300 km/h。由于客运专线增加了列车运行控制系统，RBC等新型设备，CTC需要在既有线功能基础上完善与这些新型系统的结合。

以武广客运专线为例，武广客运专线列车运行控制系统为CTCS-3级，列车设计时速为350 km，分散自律调度集中系统是武广客运专线的重要信号设备之一，对全线内的信号设备进行集中控制，对列车运行直接指挥、管理。可以实现列车进路和调车进路的控制、列车运行监视、车次号追踪、列车运行计划调整和列控限速设置等功能。

武广客运专线武汉站高速场至广州南站(不含)，由武汉调度所统一指挥，设3个调度台。

1）武广客运专线调度一台：武汉客运专线武汉站高速场（含）至汨罗东站（含）。

2）武广客运专线调度二台：武汉客运专线汨罗东站（不含）至郴州西站（含），客专联络线株洲北线路所至京广线白马垄站（不含），客专联络线株洲南线路所至沪昆线十里冲站（不含）。

3）武广客运专线调度三台：郴州西站（不含）至广州南站，武广客运专线广州北站至京广线郭塘站（不含）。

客运专线调度中心需要与既有线调度中心连接，客运专线调度所CTC中心配备完整的客专中心设备，在调度大厅中配置调度员工作站；在中心机房与运调系统接口，并直接与管内各客运专线的RBC系统、GSM-R系统、TSR服务器进行相应的接口。

CTC车站通信均为双网结构，车站间采用环形连接，每6到8个车站组成一个小环。武广客运专线通道结构如图1所示。

5 结论

继2003年底具有自主知识产权的分散自律调度集中系统试用成功后，2007年4月结合我国铁路第六次提速，在胶济、龙海、沪昆线等提速干线推广应用。另外分散自律调度集中系统也已经作为客运专线信号的主要子系统之一，在CTCS-2级及CTCS客运专线上广泛应用。系统成功运用说明分散自律调度集中系统能够满足我国铁路复杂的运输组织需求，实现了各级运输调度的集中管理、统一指挥，是提高我国行车指挥自动化水平，提高运输效率，降低劳动强度，改善劳动环境，实现减员增效的重要保证。但是在应用过程中为了更好的发挥其效果，无论是在系统设备配置，系统工作模式等各方面需结合线路的实际情况。

[1]卡斯柯信号有限公司．FZK-CTC型分散自律调度集中系统．

[2]河南辉煌科技股份有限公司．分散自律调度集中系统讲座．

[3]刘朝英．中国铁路分散自律调度集中[M]．北京:中国铁道出版社，2009.

[4]卡斯柯信号有限公司.武广客专FZK-CTC调度集中系统车务终端操作手册．2009．

[5]许诚．胶济铁路干线调度集中系统的研究[J]．铁道学报，2007，29(1):7-15.