大连快轨3号线既有线CTC系统的应用与分析

高峰 何燕

摘要：文章详细介绍了CTC系统的结构、功能，并结合大连市快速轨道交通3号线，分析了该系统的具体应用情况。

关键词：CTC：大连：快轨

大连CTC （Centralized Traffic Control）系统被简称为大连快轨3号线既有线调度集中控制系统，是大连快轨列车控制系统不可或缺的组成部分，主要功能是监督列车与控制列车的运行。

车站及车辆段子系统负责采集现场信号设备的状态信息，并执行控制中心发来的控制命令（车辆段除外）；控制中心子系统收集来自车站及车辆段的表示信息，在工作站和大屏设备上给出表示，并下发调度员的操作命令给正线车站子系统。大连快轨3号线在泉水设置控制中心。RTU设备及CTC车站分机设置在设备集中站。设备集中车站为火车站站、香炉礁站、泉水站、大连湾站、保税区站、小窑湾站、双D港站和金石滩站。既有线在海湾设置车辆段。CTC系统结构如图1所示。

1 大连快轨3号线既有线调度集中控制系统的构架

（1）大连快轨3号线控制中心设有控制中心子系统。主要基于局域网计算机化的分布式系统构架，此系统通过TCP/IP协议的以太网络使各主机服务器与操作员调度台连接。调度集中控制系统包括两套热备的局域网，保证了系统的可靠性、安全性、稳定性。

（2）各车站信号联锁系统是依靠RS-422串行的通信协议与CTC系统中站机RTU来接口连接。同样局域网系统构架、TCP/IP协议的以太网连接使各车站远程终端站机和海湾车辆段CTC子系统设备相连接。

快轨3号线信号联锁系统设备集中站与海湾车辆段的联锁设备数据双向通信是由网络集线器组成的，基于成熟的通信协议在高速率的通信网络支持下，有稳定的数据传输。路由器起到了把各站的子系统接到广域网与中心调度相互通信。

（3）各站的局域网与控制中心局域网都是通过通信光缆传输通道组成点对点的星型的广域网系统。控制中心与车站点对点的双向通信均由路由器实现[1]。

快轨3号线信号系统的通信方式具有通信传输速率高、管理方便、出现故障易查找易排出的特点。

2 CTC系统基本构成和功能

2.1控制中心设备

2.1.1主计算机

主计算机由2台Alpha sever DS20E服务器组成，主要任务是进行数据处理、中心数据库管理、重要的计算和系统管理。通信前置机数据发送给服务器，服务器分析处理数据结果传送到列车调度员工作站：同样，服务器接到调度员下达的任务指令，并转换为数据送往通信前置机上。服务器与控制中心CTC系统交换机靠网口网线连接，都是双套设备，具有双机热备功能，局域网内的设备终端可以通过客户机/服务器形式访问主机。

2.1.2通信前置机

通信前置机的主要任务是与车站和车辆段的设备交换数据，现场设备实时数据通过通信前置机传送到控制中心，控制中心发出的控制命令通過通信前置机发往现场设备，双机热备的形式使中心与车站之间的通信能不间断地进行，保证了系统的可靠性。

各站和海湾车辆段的信号设备数据交换是通信前置机的最重要功能，控制中心接到通信前置机发送来的实时数据后进行显示，同时发出各种控制命令，再通过该设备传送到现场的信号设备，控制中心与各设备集中站之间的通信连续性基于双机热备，保证传输的可靠性。

2.1.3调度员台

调度员台同样控制中心设有两套，为方便操作及观察线路情况，采用24寸双屏呈像的方式给调度员观看部分线路情况。中心服务器数据传送至调度员台后，经过图形软件分析，呈现站场图形和各指示灯状态显示。随后列车调度员可看到全线所有列车行驶方位与各站的信号设备状态指示，如列车行驶异常或信号设备故障，能第一时间弹出告警信息。

2.1.4中心计划员台

控制中心计划员可以在计划员台上生成、修改、查看基本运行时刻表。

2.1.5调度培训台

调度培训台采用与中心调度员台相同配置功能的工作站，用于控制中心调度员的现场培训。

2.1.6系统维护台

在系统维护台有调度员台所有的显示，但没有权限指挥列车运行，不能控制现场设备动作。另外，系统维护台提供给维护人员一套有效的系统维护及网络管理工具。

2.1.7打印服务器

采用PC服务器，通过双以太网接口分别连接在OCC的两台网络交换机上，这样，可以保证当一个网络故障时，打印服务器可以自动切换到另一个网络上，确保系统实时打印功能的可靠性。各打印机通过双并口卡连接到打印服务器上。

打印服务器的功能是统一管理事件打印机、报告打印机，实现实时网络打印功能。

2.1.8路由器

集中调度控制系统依靠高性能CISCO路由器组架成广域网，实现控制中心、车站和车辆段三方的信息连续性的点对点双向数据传输。控制中心路由器配置双以太网口分别连接到两个局域网上，保证系统可靠工作。在路由器和数字通道之间配置协议转换器，用来完成数字通道的G.703协议和路由器V.35协议的转换。路由器配有网络模块，用以实现广域网的同步屏步通信。

2.1.9运行控制表示屏

在控制中心采用单元块式表示屏来显示行车情况。表示屏为50X50马赛克单元块结构，铝隔栅框架，由表示屏控制计算机来控制，该计算机通过控制中心局域网接收系统的表示信息，并传送给表示屏。

2.1.10电源设备

控制中心CTC系统采用支持30 min两路外路电源断电的UPS综合电源屏系统。

2.2车站及车辆段设备

2.2.1车站或车辆段RTU （CTC分机）

CTC系统在正线设备集中站和车辆段设有RTU （CTC分机），正线RTU安装在车站信号计算机联锁设备机架中，车辆段独立安装于RTU机柜中。RTU设备为一台高性能进口ICS工业控制机，它同计算机联锁设备之间的接口采用RS-422串行通信方式，并且采用光电隔离技术与联锁设备分隔。计算机联锁设备向RTU发送列车运行的实时信息和信号设备的状态信息，经过广域网将信息送至控制中心，控制中心再将各种复杂的命令发送到车站RTU设备上，经车站RTU软件分析处理后再送达到信号联锁设备，由联锁设备完成执行功能[2]。