CTC3.0系统功能及应用技术研究

李永强 周文辉

(卡斯柯信号有限公司，上海 200071)

CTC2.0调度集中系统实现了列车运行计划管理、调度命令管理、列车进路控制、无线进路预告、临时限速命令管理、列车运行状态查询等功能，很好的满足行车指挥人员的需要，提高了行车指挥效率，在铁路系统已进行广泛应用，成为铁路运输必不可少的基础装备。另一方面，随着我国高速铁路的大力发展，根据高速铁路具有信号设备复杂、指挥集中度高、列车速度快、行车密度大、作业安全要求等级高等特点,CTC3.0系统结合目前大量既有和新建车站的行车运输特点,进行技术创新和性能改进,对调度集中的功能进行完善和细化，提高自动化程度，实现车站行车安全防护，降低了人为因素导致的行车安全事故。

1 CTC3.0系统主要解决的问题

1）CTC2.0系统实现进路卡控的计划依据来源较单一，进路办理和卡控完全依赖于调度员的列车计划，调度员计划一旦出现错误，将可能会导致错办进路的发生。

2）CTC2.0系统未将接发车全过程纳入卡控条件，需要将接发车作业中的防溜、列检、货检、乘降等作业流程，纳入进路办理的卡控条件。

3) CTC2.0系统中无法有效解决复杂车站的计划管理问题，之前有些复杂大站虽然上了CTC设备，但是自动办理进路功能未开，有些车站甚至仍处于非常站控，其原因之一为调度员列车运行计划不准确或不能实时掌握车站作业情况。

4）CTC2.0系统在非常站控时不具备错办报警功能，TDCS3.0具备事后错办报警功能，而原有CTC2.0系统一旦处于非常站控，则不具备进路错办事后报警功能。

5）CTC2.0系统未提供分专业的数据维护手段，系统中站细、供电等数据全部需要电务维护。CTC3.0系统提供集中存储、分专业管理的数据维护功能，有效解决此问题。

6）CTC3.0系统优化解决了CTC系统编制调车作业单功能，在列车接发车作业安全卡控的基础上，增加调车作业的一键触发及其安全卡控功能，防止错排调车进路情况出现。

2 CTC3.0系统功能实现

CTC3.0系统在既有CTC2.0系统的基础上，增加数据平台、占线板、车站流程服务等软件模块，同时对自律机软件进行改进，系统的显著特点是从更加安全、可靠、有效的角度做到行车作业的事前安全卡控。本文主要从车站实际作业方面分析CTC3.0系统主要改进和优化的功能。其系统软、硬件结构如图1、2所示。

2.1 车站级计划管理

系统车站设置车站值班员岗位，值班员可以获取中心调度员的日班计划或阶段计划，并可以在中心阶段计划的基础上修改细化，形成车站列车计划，可修改的调整计划内容包括列车牵引属性、运行限制、运行时刻、接发车顺序、股道、出入口等。车站值班员可以下发车站列车计划给车站自律机形成进路序列，可自动、人工触发进路。也可以发送到车站其他岗位终端，作为行车作业依据。

2.2 进路防错办卡控

1）计划一致性检查

车站值班员将细化的车站列车计划下发到自律机。排列进路时，自律机将车站列车计划规定股道与存储在自律机内部的车站股道运用表进行核对。如果二者符合，则进路指令发往联锁系统。当由于事故或自然灾害需临时调整固定接车股道时，即与固定接车股道不一致，则在办理进路时，提示要求信号员确认后再输出到联锁系统。

2）超限列车接发检查

车站值班员在计划中设置列车超限等级下发到自律机。排列进路时，自律机通过存储的车站股道运用表判断是否具备接发超限列车条件，同时检查股道、区间是否存在禁止会车的情形。如果不符合要求，则进路不能排出。

图1 CTC3.0系统软件结构Fig.1 Software structure of CTC3.0 system

图2 CTC3.0系统硬件结构Fig.2 Hardware structure of CTC3.0 system

3）旅客列车接发检查

排列进路时，自律机检查所办理的进路是否与存储的旅客列车固定径路表完全一致。如果不一致，则进路不能排出。

4）接车股道与计划发车口不连通

自律机检查所办理接车进路，如果接车股道和该列车计划发车口在联锁表中不存在发车进路，则该接车进路不排出。

2.3 调度命令相关卡控

1）防止电力机车进入停电区

车站值班员收到接触网停电调度命令后，可以选择相关供电臂设置停电状态，将状态信息发送到自律机。设置成功后，当排列电力牵引列车进路时，自律机检查如果经过停电区则进路不能排出。车站值班员签收接触网恢复送电调度命令与上述过程类似。停电调度命令仅仅允许设置无电操作，恢复送电调度命令仅仅允许设置有电操作。

2)防止列车进入施工封锁区域

车站值班员收到施工封锁调度命令后可以选择相关封锁区域（区间、股道）,将状态发送到自律机。设置成功后自律机检查如果排列进路涉及封锁区域时则进路不能排出。车站值班员签收开通恢复调度命令与上述过程类似。封锁调度命令仅仅允许设置封锁操作，开通调度命令仅仅允许设置解除封锁操作。

2.4 作业流程条件卡控

作业流程条件卡控通过系统在车站新增占线板软件来实现，如图3所示，为占线板操作界面。值班员通过占线板软件安排需要实现的流程，信号员或车站其他外勤终端通过占线板软件实现流程的流转。在流程未完成前，发车进路不能办理。

1）防止临时限速调度命令漏转、错转

车站值班员签收列车临时限速调度命令后可以选择待转交车次，并将该车次作业要求发送到自律机，此时对该列车排列的发车进路不能排出。确认临时限速调度命令已转交司机后，占线板程序自动发送该车次作业已完成命令到自律机，此时可以为该列车进行进路办理。

2）防止漏撤防溜设备发出列车

车站值班员、信号员确认股道防溜设备状态后，设置股道防溜状态到自律机，此时该股道的发车进路不能排出。待确认股道防溜撤出后，下发撤出防溜设备命令到自律机，此后办理该股道发车进路。

3）其他作业流程卡控

值班员设置列车的作业流程要求（是否需要列检、货检、票据交接等）后发送至自律机，当办理未完成作业的列车发车进路时进路不能排出。同时作业流程状态可以在占线板上直观显示。

2.5 非正常接发列车应急处置辅助提示

系统可以应根据车站设备情况，内置该站所有非正常情况下接发车应急处理程序模板。用户选择故障设备及类型后，自动在系统内弹出界面，提示该设备故障的详细处理程序。如图4所示。

3 CTC3.0系统车站应用方案

图3 占线板操作界面Fig.3 Operating interface of the panel indicating occupied tracks

图4 应急处置辅助提示界面Fig.4 Emergency processing prompt interface

针对普速铁路部分车站存在一定的复杂作业，对应中心调度台为TDCS/CTC系统，调度台不掌握车站股道等信息；车站接发车过程中存在着交令、乘降等作业，并需要将相关作业纳入接发流程进行管理；车站存在将铁鞋、制动器的使用纳入接发流程进行管理。对于高铁线路而言，很多车站为中间站，只存在简单的列车到达和出发作业，并无其他业务需求。因此，对于CTC3.0系统的配置方案可以分集控站、非集控站两种方式。非集控站配置方式适用于大中型车站和多方向口站，对应CTC2.0的车站操作方式或者非常站控的车站，采用车站计划管理和占线板作业操作，对大型车站仍需根据车站作业复杂程度针对性配置；而集控站配置方式适用于中间站，对应CTC2.0的中心操作方式或车站调车操作方式，采用自动排路。

针对非集控站的主要配置方案：在既有CTC2.0系统基础上增加车站计划管理，可提供车站值班员对行调计划进行修正，有效解决行调对大站行车情况无法细化掌握的问题；增加基本图固定径路卡控，可防止行调或值班员计划的错误性，有效解决了一旦计划错误而导致一错到底的问题；增加防溜、交令、乘降等作业流程卡控，在原有的站细、联锁条件卡控上进一步增加行车作业流程卡控，安全性进一步提高；提供了占线板界面操作，可以优化进路触发人机交互过程。以值班员、信号员比较熟悉的“股道占线板”方式提供办理预告、进路触发以及作业流程的操作，作业简便不易误操作；提供交接班管理、非正常接发车作业辅助等辅助化手段，进一步提高和保障了行车安全；提供可以分专业维护数据的数据平台，对于基本图固定径路等车务数据可由车务自行维护管理，提高了数据维护准确度。

针对集控站的主要配置方案：增加基本图固定径路卡控，可防止行调计划的错误性，有效解决一旦计划错误而导致一错到底的问题；集控车站固定径路不需要车站车务人员在数据平台进行维护，固定径路由中心调度员在基本图中维护，向车站下达阶段计划前提前，向车站发送固定进路信息；增加限速交令卡控功能，高铁列控限速命令需通过无线调度命令上车，系统在卡控站对未交车的发车进路进行辅助卡控；增加施工、风雨雪等情况下线路限速时运行图批量调整功能，可辅助行调快速调整运行图；增加了交路折返和车次自动变化功能可以提供基本图、日班计划的交路与车次关联功能，实现客运折返站车次号自动变换；提供数据平台可分专业维护数据，对于基本图固定径路等运输数据，可由调度所自行维护管理，提高数据维护有效性。

4 结束语

目前，CTC3.0系统已在兰州局青白石等站，上海局上海西站，广铁集团小缆站正式开通使用。该系统由于其可扩展的系统架构设计，容易增加其他行车条件的卡控。同时可以与供电系统、施工系统、防灾系统等融合预留接口，实现信息交换和闭环控制，使得系统在信息化、智能化、自动化方面实现新的突破，在行车安全卡控、提高运输效率等方面发挥更大的作用，具有很高的社会效益和经济效益。随着本系统的逐步推广应用，可以实现铁路计划系统、信息系统、机调系统、信号系统的大融合，形成信息互联互通，更好的为铁路安全生产服务。