铁路局调度所TDCS/CTC系统搬迁实施方案研究

王海忠，房春晓

（1．中国铁路设计集团有限公司，天津 300308；2．中国铁路北京局集团有限公司调度所，北京 100038）

列车调度指挥系统(TDCS)是实现铁路各级运输调度对列车运行实行透明指挥、实时调整、集中控制的现代化信息系统。部分普速铁路采用调度集中（CTC）系统，对管辖区段内的列车和调车作业进行集中控制、指挥和管理。TDCS/CTC系统由中国国家铁路集团有限公司（简称国铁集团）调度中心、铁路局调度所及车站的TDCS/CTC设备通过不同层级网络组成，是一个覆盖全路的现代化铁路运输调度指挥和控制系统。TDCS/CTC系统结构框架如图1所示。

1 搬迁工作的原则和步骤

1.1 搬迁工作原则和工作内容

在不影响调度指挥的前提下，进行调度系统无缝搬迁，系统搬迁过程需确保运输秩序正常，不影响对全局调度指挥的连续性和一致性。

先期建成新的普速TDCS/CTC中心系统，并调试完成。

在新的TDCS/CTC中心与既有TDCS/CTC中心之间构建高速通道。

逐步逐台搬迁调度台。

总机系统搬迁，切换主备广域网通道。

分系统切换外部系统。

1.2 搬迁步骤

根据上述指导原则，为了确保搬迁过程中运输秩序保持正常，经研究分析，拟定以下搬迁流程，如图2所示。

2 搬迁实施方案研究

本文以A铁路局已建成的TDCS/CTC系统搬迁至新的调度楼为例，研究路局调度所TDCS/CTC系统搬迁的实施方案和注意事项，以期对类似项目提供借鉴。

2.1 新建普速TDCS/CTC中心总机系统

2.1.1 系统结构

普速TDCS/CTC中心系统结构如图3所示。

搬迁至新楼的A局调度所新建普速TDCS/CTC中心，总机系统由服务器、存储设备、调度员工作站、复示终端、系统维护终端、网络设备、网络安全设备以及局中心与车站、与相邻路局调度所TDCS/CTC中心、与相邻各客专调度所CTC中心，与外部系统之间的接口设备等组成。

中心机房设备有：服务器、网管工作站、系统维护工作站、系统培训工作站、远程维护接入，局域网等设备。服务器包括数据库服务器、应用服务器、通信前置服务器、系统软件管理服务器、仿真试验及培训服务器、接口服务器（与国铁集团中心接口、与邻局接口、与客专调度所CTC中心接口、与GSM-R接口、与TSRS接口、与投影系统接口服务器等）、复示终端查询服务器、运维服务器、对外信息提供服务器（与TDMS接口服务器，即T/D结合服务器）、时钟校核服务器。

工作站包括调度员工作站、助理调度员工作站、综合维修工作站、复示终端工作站、远程终端工作站、维护工作站、网管工作站等。

新建普速TDCS/CTC中心与车站间、与相邻路局调度所TDCS/CTC中心间，与相邻各客专调度所CTC中心均采用广域网连接方式。新建普速TDCS/CTC中心与TDCS车站采用2 M数字通道连接，与CTC车站采用双2 M数字通道连接；与国铁集团中心及客专调度所CTC中心均采用4条2 M通道连接。网络设备包括核心路由器、核心交换机和接入交换机等。局域网采用双网结构，划分为核心局域网和接入局域网，核心层网络是整个局域网的核心设备，主要提供与各接入层网络之间、与广域网之间的高可靠性连接；接入层网络按照设备分布区域及功能分别设置，包括服务器接入层、调度大厅接入层等，提供接入层和核心层网络之间的可靠性连接。核心层网络配置核心万兆高性能交换机，与接入层采用万兆光纤连接。接入层网络交换机采用带万兆端口的交换机，实现与核心网络的可靠连接。

中心机房服务器接入层是中心整个系统的核心，部署于中心机房内，按列部署，每列设置两台带万兆端口的千兆列头接入交换机，组成该层的局域网。实现该层服务器间以及该层与核心层、其他接入层设备间安全可靠、高速的连接。

调度大厅接入层设置带万兆端口的1000 M网络交换机，分别部署在调度大厅配线间内，负责该层设备间以及该层与核心层、其他接入层设备间安全可靠、高速的连接。

楼层接入层在每个楼层设置带千兆端口的1000 M网络交换机，实现该楼层设备间以及该层与核心层、其他接入层设备间安全可靠、高速的连接。

局中心与TDCS/CTC车站之间的广域网设置两台核心路由器，实现中心与TDCS/CTC车站之间的可靠连接。局中心设置1套外部连接路由器，实现普速TDCS/CTC中心与部中心、相邻客专CTC中心、相邻局普速TDCS/CTC中心之间的可靠连接。

2.1.2 新建中心的特点

新建中心网络系统采用核心交换机加列头交换机或者配线间接入交换机的结构，接入速率由原有的百兆接入升级为双千兆接入，双万兆上联的结构，大大提升了新建系统的网络速率，同时所有的网络链路均实现双链路冗余，提高了网络的可靠性。由于机房中的服务器均采用列头交换机接入的方式，调度大厅的调度员终端使用配线间接入交换的接入方式，提高了系统的可扩展性和可维护性。

新建中心数据库服务器较之原中心的服务器运算能力实现了飞跃性的提升。

新建中心采用存储系统，将系统的重要数据均存储在存储系统中，存储系统使用双套镜像技术，每套存储系统使用热备盘的技术实现系统数据的高可靠性。

2.2 新建普速TDCS/CTC中心仿真试验

2.2.1 仿真试验目的

新建中心和调度台工作站建成后，需对整个新建系统进行详细的仿真试验，验证新建系统的可用性、可靠性等指标。

2.2.2 单机试验

供电测试：对于双电源设备，进行双电源倒切供电试验。

PC服务器：对机房所有PC服务器进行测试。主要测试内容包括：外观检验、开机系统测试、应用网络网卡绑定切换测试等。

小型机服务器：对机房内所有小型机服务器进行测试。主要测试内容包括外观检验、开机系统测试、小型机双机切换测试等。

网络设备：对机房所有网络设备进行测试。主要测试内容包括外观检验、网络连通性测试、网络冗余性测试等。

2.2.3 软件功能试验

在新建成的普速中心平台上，进行TDCS/CTC系统功能模拟测试，主要试验内容包括：数据库访问试验、运行图功能试验、调度命令功能试验、数据统计分析、列车调整计划下达、调度命令下达、与国铁集团接口功能试验、邻局接口功能试验、TDMS接口功能试验以及网管和维护等功能试验，具体如下。

运行图管理：提供路局调度区段列车调整计划的同步显示，以及列车实际运行图的查询显示。

调度命令管理：系统提供调度命令的编辑、存储、下达与查询等功能，调度员能通过TDCS网络向管辖车站下达调度命令。

列车编组管理：系统通过接收到的列车编组信息，实现列车编组信息的查询和打印功能。

无线调度命令查询：系统提供编辑、发送、显示、查询采用无线传输通道（450 M或GSM-R）向列车传送调度命令的功能。

网络管理：在网管台上显示中心路由器、交换机、服务器、工作站等设备的网络状态；显示管内车站路由器的网络状态；显示接入车站与路局中心的通信状态。

系统维护功能：一是实现对中心服务器、通信机工作状态的集中管理。二是在维护人员仿真培训终端上，通过维护人员仿真培训软件，对维护人员进行系统维护操作方法的仿真。三是系统支持在维护台上自动将最新版本的应用程序更新到调度台中；支持对局中心所有通信服务器、工作站终端程序的集中维护以及配置文件的远程维护。四是实时分析车站动态信息是否符合通信标准，并及时给出非法信息报警提示；实时监测各车站的信息流，如果超时没有收到相关信息及时给出报警提示。

基础数据维护：实现对各区段的TDCS静态站场数据的自动整合、拼接，并对重点区段、枢纽提供手工进行拼接的手段。

运行调整（阶段）计划管理：局中心具备列车计划编制、调整、下达、实际图自动生成等功能。

运行调整计划铺画：调度员可依据基本图或日班计划铺画调整计划。

列车运行计划的调整：当计划和列车实际情况发生偏差时，调度员可对列车运行计划进行调整。

列车计划下达：调度员计划调整完成后，需把计划下达至管辖车站和自律机。

列车计划安全卡控：调度员在计划调整过程中或下达调整计划时，系统对安全相关因素进行评估并提供报警。

实际图自动生成：当列车到达或出发时报点系统自动上报到发点，运行图系统可自动生成实际图。

查询和管理功能：阶段计划查询；调度命令查询：运行计划管理；日班计划查询与浏览。

2.3 构建原普速中心机房至新建中心机房的高速通道

使用4根光纤通道和光纤收发器构建原普速机房中心交换机至新建普速TDCS/CTC核心交换机间的高速通道，用于沟通两个中心局域网，保障系统搬迁可靠有序进行。

2.4 切换主环广域网通道

由于TDCS/CTC车站广域网通道均成物理通道环，每个物理通道环的环回点分别联至中心两台不同的路由器，所以可在不影响既有系统运行的情况下将既有中心路由器A上的2 M通道割接至新中心的路由器A上。

2.5 迁移数据库

2.5.1 搬迁工作安排

施工点前原大厅中调度员（夜班）指挥该台列车运行，白班调度员在新楼大厅新建调度台做好准备工作；施工点内各部门（电务、通信、信息等）进行调度台搬迁工作，关闭原大厅中该调度台程序；启用新楼调度大厅中该调度台程序；施工点毕由新楼大厅中白班调度员指挥该台列车运行，完成该台搬迁工作。在第二批调度台搬迁的施工点内，同时进行普速中心数据库数据迁移工作（将原1号楼10层TDCS/CTC机房数据库数据迁移至新建5层普速TDCS/CTC中心数据库），施工点毕调度大厅中所有调度台连接新建5层普速TDCS/CTC中心数据库，以保证搬迁后调度台运行图完整。

2.5.2 应急预案

涉及搬迁调度台如出现特殊情况，搬迁后出现不能正常指挥行车工作的情况，经相关人员确认，可以启动对该行调台系统具备回切，回切工作仅需要将原大厅中相关设备恢复使用，同时关闭新建大厅中相关调度台的设备即可。数据库数据迁移过程中，既有TDCS/CTC中心数据库服务器保持正常工作，如遇有特殊原因数据迁移失败，可以立即启用原有中心数据库服务器，保障系统仍可正常稳定运行。注意：如涉及搬迁过程中需要调度台回切，需要各部门统一指挥，同时回切，以确保调度指挥秩序平稳。

2.6 总机系统搬迁

2.6.1 总体规划

先构建车站至新建调度中心的逻辑信息通道，并保持车站至原有调度中心的逻辑通道。在迁移中心服务器时需要施工要点，在施工点内停用新楼大厅所有调度台终端，利用新老中心间高速通道，将原机房应用服务器、通信服务器程序迁移至新建普速中心相对应的应用服务器、通信服务器。施工点毕，启用新建普速中心应用服务器、通信服务器等中心设备。

2.6.2 构建车站至新建调度中心的逻辑通道

原有车站至调度中心间逻辑通道是由7、8个车站组成一个逻辑环，环的两端车站分别接入调度中心服务器，如图4所示。

现增加逻辑环端头车站到新建中心服务器间的逻辑通道，如图5所示。

2.6.3 中心服务器迁移

施工点内停用调度台终端，将中心服务器、通信服务器全部迁移到新建调度中心。

2.6.4 撤除车站至原有调度中心的逻辑通道

原有中心服务器停用，并撤除车站至原有中心服务器逻辑通道。

2.6.5 应急预案

切换过程中，既有TDCS/CTC中心应用服务器、通信服务器保持正常工作，如遇有特殊原因数据迁移失败，可以立即启用原有中心应用服务器、通信服务器，保障系统仍可正常稳定运行。

2.7 切换备环广域网通道

将既有中心路由器B上的2 M通道割接至新中心的路由器B上，完成整个系统广域网割接。

2.8 分系统切换外部系统

2.8.1 切换安排

施工点内按照工期安排，首先将外部接口系统的网络通道切换至新建普速TDCS/CTC中心对应网络设备，并进行相关网络测试。网络切换完毕后，进行分系统数据迁移工作。

其他通道：普速GSM-R接口服务器与GRIS连接的2条100 M网络链路和新建普速TDCS/CTC中心至TDMS系统冗余通道。

2.8.2 应急预案

切换过程中，既有TDCS/CTC中心外部系统服务器仍保持开机工作，如遇有特殊原因程序迁移失败，可以立即启用原有中心外部系统接口服务器，保障系统仍可正常稳定运行。

3 结束语

调度系统搬迁的每一个过程均应制定详细的施工计划，并制定对应的应急预案，确保搬迁工程万无一失，如有意外发生，立即启用应急预案，避免影响调度指挥工作。系统搬迁工作涉及通信、信息等多部门共同配合完成，每一个搬迁的过程需要多部门共同协同配合才能顺利完成，在每一个搬迁的工作实施前，需进行多部门的协商确认，所有条件均满足方可实施相应步骤的搬迁工作。