接发列车安全联控辅助系统设计与工程实践

赵 毅 上海铁路局浙江铁道集团公司

接发列车安全联控辅助系统设计与工程实践

赵 毅 上海铁路局浙江铁道集团公司

探讨了在TDCS、CTCS等新设备大量使用的情况下，接发列车安全联控辅助系统的应用背景、项目需求，分析并介绍了安全联控辅助系统的系统结构、信息流程与主要功能设计,并联系具体的一些项目实施情况，总结了项目实施的一些经验，并提出了系统今后的完善方向。

接发列车；安全联控；行车；控制；工程；实践

1 项目背景

接发列车作业是铁路车站最基本的运输作业，而接发列车作业安全一直是铁路运输管理部门关注的重点问题，是车站行车安全的突出关键。可以说，确保接发列车作业绝对安全是铁路车站安全管理的重中之重，是铁路企业实现运输安全持续稳定的基本保证。

近年来，随着我国铁路技术的飞速发展，DMIS、TDCS、CTCS等一大批技术先进的设备相继投入使用，为铁路运输作业安全保障发挥着巨大的作用。但是，对于车务部门来说，上述系统基本上均为立足于调度层的调度指挥系统，解决的是上级调度部门与车站值班员之间的运输调度指挥关系。而车站接发列车的过程是一个较为系统的过程，涉及到车站各岗位各工种之间的联劳协作，包括信号楼、机务、客运、货运列尾、列检、站调等多个作业点的工作都与接发列车息息相关。如何及时有效地在车站各岗位之间实时反映动态信息，实现信息共享，确保在车站各作业环节之间的安全联控，正是本文所提“接发列车安全联控辅助系统”所要阐述及解决的问题。

2 系统的需求分析

目前，路内大部分车站的行车室，其施工挂牌仍采用原始的白板加磁吸形式，尚未实现电子化，操作不便；另外，一些车站在行车室内张贴大幅运行图，遇每次调图均需委外重新加工，既不美观同时浪费人力物力，也无法实现运行图的滚动显示；一些车站的助理等岗位，其接发车作业一直无法观察全场的车次驻留信息，只靠车站值班员的无线电通知，也缺少有效地复核联控手段；供电单元停电时，缺少能醒目标示的手段；一些多方向车站，岗位人员对多方向语音提醒的要求无法得到满足；安全天提示的小功能还需委外专门定做……。

“接发列车安全联控辅助系统”的设计，着眼于解决上述提出的所有问题，同时，需要成为站段加强安全管理、一线提高安全保障并减轻作业安全压力及防错办的有效工具，要对车站特别是大站值班员减轻劳动强度发挥积极作用。

系统主要功能包括：车次信息通告、多方向语音提醒、接车岗点自动呼叫及应答、语音播报、安全天提示、运行图自动跟随显示、站场施工挂牌、相关单元停电后列车进入股道提醒、车次输入相关限制措施提醒、助理接车作业记录回示、行车日志记录等。

3 系统总体设计

3.1 系统设计原则

为了使系统具有较高的可靠性和较强的适应性以及使用的方便性，系统的设计必须遵循实用性、可靠性、通用性、友善性、可维护性的原则。

3.2 系统总体结构

系统硬件部分主要包括局端阶段计划服务器、车站数据服务器、岗位电脑终端、LED终端、助理到岗终端主机及终端设备，以及光端机、工业级交换机、通信光电缆等组成。

系统软件部分主要包括：阶段计划及助理到岗信息服务器，配置 Windwos 2008 server操作系统，数据库配置Sqlserver 2005，配置XMS信息读取应用程序，应用程序以Visual Basic开发；车站数据服务器配置同样采用Windwos 2008 server+Sqlsever 2005；系统终端配置为Windows XP/ Windwos 2007+Access模式;LED终端采用单片机系统汇编语言完成编程。

系统的总体结构见图1。

3.3 系统的数据结构设计

（1）阶段计划数据库设计

主要用于接收转存路局阶段计划XMS数据，考虑到部分车站衔接多个调度台，因此其中调度台信息也是关键之一。

图1 系统的总体结构

（2）到岗信息数据库

用于汇总各站段行车日志及助理到岗信息，便于各级管理部门查询统计。该数据库主要存储各站行车日志及配套助理到岗数据。

（3）车站服务器数据库设计

车站服务器的数据库是系统的运行核心，主要包括列车占用股道信息、列车预告邻开信息、行车日志信息、助理到岗信息、时刻表信息、用户人员信息等。

此数据库存放系统所有信息。其中的助理到岗相关信息可根据要求上传至阶段计划服务器内的助理到岗数据库保存。

（4）岗位终端数据库设计

岗位终端采用Access数据库，存入接收到的数据信息。

4 系统行车室控制终端设计

行车室控制终端是系统的控制中心，提供TDMS联岗、数据输入、助理到岗信息读入分析、时刻表倒入、系统管理等功能。

其提供给用户以行车日志的操作界面，使行车人员能迅速熟悉，方便操作。通过设置定时器程序，及时检测各岗位终端通信状态，以及有关岗位回复信息，便于操作人员能及时掌握系统整体运行信息。

为保证系统长期运行的稳定可靠，此部分设计考虑了数据库的定期清理功能。此部分设计的关键是确保系统稳定可靠、界面友好、操作方便、功能完整。

5 系统终端设计

5.1 挂牌终端设计

系统挂牌终端用于提供用户施工挂牌功能，以取代目前采用的白板加磁吸模式，同时，一些车站的防溜铁鞋、木楔、圆型止轮、红牌、等也需要予以充分考虑。为了操作的统一性，为供电臂单元停电揭示及维修分区揭示功能也做类似处理。本部分的设计，要求实现功能的完整，并严格对照车站的具体情况。图2为南通站挂牌终端界面。

图2 南通站挂牌终端界面

5.2 时刻表及占线板终端设计

为了完全实现占线板的电子化，需要考虑车站的其它一些信息需要，包括重点事项、股道存车等。同时，时刻表的滚动显示功能也需一并考虑。

其它岗位终端情况类似于挂牌终端，取消挂牌功能。

语音播报功能及数据自动压缩功能，是此部分特别要关注的地方。

6 系统工程实践

目前，系统已经广泛应用于上海铁路局管内各种类型车站，包括南京东站、乔司站、金华东站、洪塘乡站等编组站，杭州东站普速场、义乌站、金华西站等客运站，以及林场站、永宁镇站、封浜站、艮山门站等中间技术站，目前总计安装车站近60个，日益成为有关车站所必不可少的设备之一。

在系统的推进实施过程中，逐渐形成了系统建设从勘察设计到布线施工，以及软硬件安装、系统整体调试等各环节的技术体系。也从不同车站的实施过程中，得到了许多宝贵的经验。

如2007年在金华西站的项目过程中，站方在统计报表、车种区分、停电单元区分、语音提示等方面提出非常详细的技术需求，随着项目的完成，系统软件的统计、车种及停电单元标识、语音提示方面的功能得到了强化。2008年原萧山站的项目实施中，站方重点提出了系统的防错办功能需求，要求对办客车进错股道、电力机车进入无电区间以及超限车等情况予以提醒及禁止，对此，系统也予以了完善。2012年南翔站的项目，站方提出了占线板功能的强化需求，要求对原占线板功能进行完全覆盖，系统又对此做了加强。2013年南京东站项目，站方针对其为大型编组站的作业特点，提出了机车出入库及转场、各作业环节文字色带标识、列尾作业机车号数据信息等项目需求，为此，我们又经过半年多与站方不断的对接并同步软件开发，采用大量的数据库存储过程技术，最终使系统具备了上述功能。2014年的南通站、海宁站、曹老集等项目，路局运输主管部门根据运输安全管理的新特点，对系统提出了TDMS阶段计划接入及助理到岗信息管理以及防溜标识、红牌标识等功能需求，在各级运输管理部门的支持下，也在项目组技术人员的坚持下，系统又较为可靠地实现了上述功能，使系统的综合性能又迈上一个台阶。

7 系统实施总结

接发列车安全联控辅助系统的设计，经过十余年不断地发展和完善，目前其功能涵盖面广、实用性强，已成为相关车站所必不可少的设备之一。系统的投入使用确为有关车站的安全管理、以及减轻有关作业人员的安全压力、作业强度等方面发挥了较为重要的作用。总体上说，系统的开发与实施是较为成功的，主要经验有：一是充分摸清不同类型车站的接发列车作业特点，根据不同情况，提供出不同的用户界面，不同的功能特点，使得系统投入使用后，能在不同的车站迅速取得作业人员认可，能够大大缩短系统投入使用的磨合期，充分发挥系统的作用。二是充分重视车站的个性化需求，长期保持与铁路运输主管部门以及站段技术部门的充分沟通。这方面，我们们投入了巨大的人力精力，使得系统能适应现场不断变化的需求。三是不断提高系统设计的技术水平，适应当前技术进步日新月异的现状。近年来，随着需求的不断变化，原有的一些技术手段已经难以满足要求，因此，我们在近年来大量采用如LED信息处理、VB和Exel接口、Sql server存储过程、语音处理、XML数据存储、无线射频处理等技术，使得系统的技术含量越来越高，满足了使用部门不断提高的技术需要。

当然，随着当前中国铁路现代化技术的飞速发展，以及电子和计算机技术的不断推进。接发列车安全联控辅助系统的实施也需要不断地与时俱进，紧紧把握住当前技术进步的脉络。首先，随着当前计算机主流操作系统的不断推陈出新，系统的开发语言、开发平台必须及时跟进。其次，有部分站段提出的道岔定反位显示及进路排列等功能牵涉面较广，但适当条件下应积极予以考虑。再次，今后显示终端的类型可以进一步丰富，从目前有线形式的电脑、电视机、LED屏等进一步拓展到无线手持机等，以便进一步拓展系统的使用范围。

[1]钟波，倪少权.接发列车信息管理系统的设计与实现.《铁路计算机应用》2007年01期.

[2]朱跃明.关于车站接发列车安全联控辅助系统改造的思考《上海铁道科技》2006.

责任编辑：宋 飞

来稿时间：2015-8-17