合肥北站CTC3.0系统运用实践与创新研究

李国伟

（中国铁路上海局集团有限公司合肥车务段，安徽合肥230011）

在多股道、多衔接方向、调车作业繁忙的车站，传统的计算机联锁作业方式逐渐显现弊端，所有的防止错误办理措施只能通过作业人员自控、他控来实现，一旦“人防”失效，存在列车运行及作业人身安全隐患。CTC3.0系统面向接发列车作业和调车作业，基于防止进路错误办理卡控、作业流程条件卡控和设备条件卡控校验，可以有效克服传统计算机联锁的弊端。合肥北站根据作业量大及多方向的实际，在中国铁路上海局集团有限公司(以下简称“上海局集团公司”)的支持下，成为首批CTC3.0系统试点单位之一，完成了运输功能的应用(实车验证)，并且根据实践进行优化改进，为CTC3.0系统的全面实施进行了积极有效的探索和创新。

1 合肥北站现状

1.1 合肥北站基本现状

合肥北站隶属上海局集团公司合肥车务段管辖，按等级划分为三等站，按技术作业方式划分为作业量较大的中间站，按业务性质划分为货运站。车站连接了合肥站、桃花店站、大包郢站、新店线路所及电厂站，为多方向车站。车站内配有正线3条、到发线10条、货物线11条、调车线2条、特殊用途线4条，以及与车站接轨的专用线9条。其中，正线及到发线路为挂有接触网线路，货物线为非挂有接触网线路。车站除办理接发列车外，还担负合肥北站铁路物流基地、徽商金属物流有限公司、合肥电厂等专用铁路的调车取送，以及中欧班列、中亚班列和小运转列车编组等业务。

合肥北站现有人员65人，站内设置有接发列车和调车班组。接发列车每班设置车站值班员、信号员、助理值班员各1人，负责接发列车相关工作；调车班组每班设置调车区长1人，2台调车机车每台设置调车长、连接员、制动员各1人，负责车站调车相关工作。合肥北站日均接发70列旅客列车、49列货物及小运转列车，日均装车130辆，卸车320辆，保有量日均500辆。站内有固定调车机车2台，每台调车机车日均调车钩数80余钩。

合肥北站与合肥站、大包郢站区间的闭塞办理方式采取自动闭塞；与桃花店站、新店线路所区间的闭塞办理方式采取自动站间闭塞；与电厂厂前站区间的闭塞办理方式采取半自动闭塞。计算机联锁设备采用的是DS6-K5B。

1.2 存在问题

实施CTC3.0系统前，合肥北站所有的接发列车进路和调车进路全部由信号员在计算机联锁设备上操作完成，每排列一条进路均需人工点击始、终端信号。由于站场规模大，控制台上部分按钮的显示较小，加上部分行车人员年龄偏大、视力不良，存在误操作的可能；合肥北站是多衔接方向车站，与各邻站间的闭塞办理方式不同，存在错误办理列车进路方向的安全隐患[1]；2016年淮南线电气化改造开通后，经过合肥北站的电力机车逐渐增多，存在电力列车进入无电区的风险；合肥北站每天穿越正线的调车作业超过8钩，与接发列车作业相互干扰，存在安全风险；近4年来，邻近铁路营业线、地方市政建设等施工组织的影响及极端恶劣天气造成的临时限速增多[2]，无法确保限速信息及时有效传达等风险因素增多。因此，仅依靠作业人员自控、他控的接发列车模式[3]，无法满足高密度、高效率列车接发及调车作业安全要求，在保障运输安全方面增加了车站的安全管理压力。

2 CTC3.0系统主要功能及工作原理

CTC3.0系统是在CTC系统的基础上，依托车站计划管理[4]、调度命令智能化分析，以及基于占线板子系统的作业流程控制技术，通过全方位的行车条件、作业约束条件校验，检查作业意图的时效性和合理性，避免错误指令发往计算机联锁设备，实现车站接发车作业的安全控制和流程管理，达到消除安全隐患的目的[5]。

2.1 CTC3.0 系统组成及功能

CTC3.0系统由车务值班员终端、车务信号员终端、车务管理终端和电务维护终端组成。

（1）车务值班员终端。显示功能：一是显示本站站场控制界面，包括股道、道岔、信号机、调车信号机、站台等车站技术设备；二是显示列车运行调整阶段的计划接收、车次信息与修改、行车日志、调度命令签收打印等TDCS（列车调度指挥系统）基本管理功能界面；三是显示车站计划管理的所有功能，即车站列车进路序列、调车作业计划添加、编辑与删除、车站计划发送与查询、车站计划检查、历史数据记录与回放等；四是具备复示信号员对占线板终端和调车作业单终端的操作界面，发挥互控作用。操作功能：车站值班员通过车站计划管理终端系统中计划编制窗编制、修改、下发列车及调车作业计划，并通过车站计划显示区监视列车进路序列及进路排列操作。

（2）车务信号员终端。显示功能：一是显示本站站场控制界面，包括股道、道岔、信号机、调车信号机、站台等车站技术设备；二是显示信号占线板终端界面；三是显示调车作业单终端界面。操作功能：一是通过站场控制界面实现对信号设备的手工选排操纵等功能，并通过列车进路序列监视列车进路的排列情况；二是通过占线板终端进行接发车作业流程卡控、接发列车流程管理、防溜标识设置与卡控、列车进路预览触发操作等；三是通过调车作业单终端实现调车进路作业触发、调车计划修改变更、进路序列生成、进路预览触发等操作。

（3）车务管理终端。显示功能：一是显示《车站行车工作细则》(以下简称《站细》)资料数据维护界面；二是显示车站列车运行图数据和股道运用维护界面。操作功能：一是通过终端对《站细》中超限列车、接触网供电设备、办客列车股道等卡控数据资料维护，在站场设备发生变化时及时维护；二是对列车运行图调整后的列车运行股道运用、多方向列车运行数据等卡控数据进行维护，如车站股道、车站正线、多方向车站出入口、供电单元限制定义、列车固定径路数据维护等。

（4）电务维护终端。显示车站电务维护操作界面，具体包括设备状态监控、日志记录和查询、相关数据输入维护等功能，实现对车站自律机、车站服务器、车务终端等 CTC 设备进行管理维护。

2.2 CTC3.0 系统工作原理

CTC3.0系统是在既有CTC2.0基础上，面向列车接发车作业和车站调车作业，根据列车阶段运行计划和车站调车作业计划，生成相应进路序列，并与《站细》卡控数据，列车运行图数据，电力列车、超限、列车在车站是否办客及办理客车固定股道等条件比较，符合办理条件后给出“进路预览”，通过人工确认再下发自律机及联锁设备执行，合肥北站CTC3.0系统工作流程实现如图1所示。CTC3.0系统同时提供车站管理终端和电务管理终端，方便了对系统的维护和管理[6]。

2.3 CTC3.0 系统主要特点

（1）车站级计划管理。在完成阶段计划接收与显示的基础上，实现车站级列车运行计划管理。在车站计划显示区，对列车在车站运行入口线别、后方站、出口线别、前方站、办理股道等进行增删、编辑等操作，完成对计划一致性检查、超限列车接发检查、旅客列车接发检查、接车股道与计划发车口贯通性检查等防止进路错误办理卡控条件校验；完成对防止临时限速调度命令漏转、防止漏撤防溜器具发出列车、防止未交票据不具备发车条件发出列车等作业流程卡控条件校验；完成对防止电力机车进入停/无电区、防止列车进入封锁区域等设备卡控条件校验。校验正确后发送信号员终端，从计划管理源头确保列车运行安全。

（2）接发列车进路防止错误办理卡控。通过《站细》基础数据卡控、列车运行图数据卡控、系统自动判定列车方向口、股道、电力防错办、超限列车及临时限速等条件，结合接发列车作业环节各流程条件，根据判定结果，进路选排后弹出进路预览，符合系统卡控要求的发给自律机，再下发联锁设备，对不符合要求的在占线板终端弹出相应提示，保证接发列车安全受控。

（3）调车进路序列的自动生成及进路预览。系统根据输入的调车计划，自动生成调车进路序列，结合《站细》接发列车开放信号时机，办理调车进路的触发，同时给出调车进路预览功能，防止把错误的调车进路发送给自律机及联锁设备，构建铁路调车人因事故影响因素防控[7]，防止人为失误导致的调车安全风险，从源头控制调车进路风险。

3 合肥北站CTC3.0系统的创新实践

针对合肥北站调车作业量大、穿越正线调车多、与接发列车互相影响较大的特点，通过对系统功能进行创新，解决了多方向防止错误办理、电力防止错误办理、长调车进路等问题。

3.1 增设外勤助理值班员终端

由于合肥北站外勤助理值班员与车站值班员不在一室，只能通过值班员通知立岗出务接车，而且立岗接车时机受车站值班员通知时机影响较大，遇上道作业时只能通过电台与车站值班员联系，掌握的列车车辆动态信息存在不对称现象，增加了接发列车安全和劳动安全风险隐患。因此，增设外勤助理值班员终端，实现以下功能。

（1）实时复视TDCS系统合肥北站单站股道运用及进路实时全景信息，使助理值班员立岗出务接发列车及办理试风等上道作业前可以直观了解列车接近、车站股道运用等情况。

（2）实现与车站值班员终端通讯功能。车站值班员可以通过终端通知助理值班员，助理值班员接到信息及时签认，签认后系统返回回执。由此，克服了以往遇车站值班员繁忙等情况时，通知时机滞后，造成助理值班员出务不及时等不能监控接发列车安全的弊端，从而有效解决外勤助理值班员接发列车信息盲区的问题，促进了外勤助理值班员在接发列车作业安全卡控中的作用。

3.2 禁用系统中部分“强制执行”功能

作业过程中，经常遇到接发列车进路变更和调车计划变更等特殊情况，系统给出的解决方法是弹出“强制执行”的提示信息，由作业人员确认后决定是否强制执行。但是，在系统实施过程中，“人防”失效(思想麻痹、反应迟钝或操作失误)时，“强制执行”会造成系统防止错误办理卡控失效的情况，一是电力列车往停/无电区排进路时，系统通过作业人员点选“强制执行”的方式办理进路；二是多方向接发列车变更股道造成相关进路的路径不贯通时，系统也可以直接办理进路。针对这2种情况，明确了系统在此时必须直接卡控到底，不准“强制执行”，从源头杜绝安全风险。

3.3 车务“管控一体”实践

在传统的微机联锁作业方式上，管理和控制是分开的，电力列车接发防止错误办理、多方向列车接发防止错误办理、长调车进路排列等安全卡控条件都是通过管理制度来约束现场作业人员，无法从技术上杜绝人为办理失误的情况。CTC3.0系统把管理和控制功能融合到一起，从车站作业人员交接班、接发列车作业程序标准化、电力列车接发防止错误办理卡控、多方向列车接发防止错误办理卡控、调车进路触发自动化、车站停留车防溜揭示、通知外勤助理值班员，以及作业完毕通过系统回执等纳入系统一体化管理，把管理的理念和方法融入到系统运用中，从根本上杜绝了因人工操作不当引起的安全风险，对保障车站的运输作业安全具有重要意义。

3.4 安全管理方式创新

针对系统特点和操作需求，管理方式上进行了调整跟进，要求《站细》卡控数据、运行图卡控数据分别由车务段技术科和车站及时维护，相关管理人员负责确保数据的准确性。同时，车站值班员通过计划管理对系统比对后的列车及调车计划再次核对，下发给信号员占线板终端，信号员办理信号前通过“进路预览”功能再次确认无误，最后下发自律机及联锁设备执行。整个过程体现了安全管理关口前移，有效杜绝了管理漏洞，增强了安全管理基础，达到了技防标准，提升了安全质量，增加了管理效率，契合了中国铁路总公司“强基达标、提质增效”的工作主题。

4 结束语

经过实践运用与运输功能优化，在运输功能(实车)验证的基础上，合肥北站CTC3.0系统表现出较高的先进性和实用性。通过对CTC3.0系统的实践，操作便捷得到验证，保障了安全，提升了效率[8]，为铁路局集团公司下一步全面推广CTC3.0系统积累了丰富的经验。但是，系统仍然存在需要改进和优化的方面，一是从TMIS(铁路运输管理信息系统)中自动读取调车作业计划，二是将终到本务机车（特别是电力本务机车）摘挂、转线等作业系统自动判定识别，并纳入调车计划管理，从而更全面卡控风险。在后续运用实践中，将继续探索车务管控一体化的思路，为系统升级、更新提供技术支持，为智慧车务奠定基础。