调度集中系统发送无线进路预告的改进方案

陈 梵，汤宝伟

（1.卡斯柯信号有限公司, 上海 200071;2.上海市铁路智能调度指挥系统工程研究中心, 上海 200071）

随着国内铁路高速发展，调度集中系统（CTC）在高速铁路和普速铁路有着十分广泛的应用。根据《调度集中系统技术条件》（Q/CR 518-2016）相关内容，无线进路预告功能是调度集中系统的功能之一。现阶段考虑通信可靠性等因素，调度集中系统的无线进路预告功能主要应用于GSM-R 网络覆盖的区段。调度集中系统在分散自律模式下通过GSM-R 网络以文本方式向司机提供进路预告信息，以使司机提前获知前方即将到达车站的进路准备情况。该功能通过“调度集中系统自动发送-司机人工签收-车站系统反馈-调度集中系统接收”机制进行闭环，完成以往需要人工进行的车机联控作业，一定程度上提高了接/发列车作业的效率和安全性[1]。通过长期以来的现场使用，目前调度集中系统无线进路预告功能还存在问题，存在进一步改进的空间。

1 无线进路预告的发送条件及发送过程

根据《调度集中系统技术条件》（Q/CR 518-2016），无线接车进路预告的发送应满足以下条件[2-3]。

1）调度集中系统检查进路序列中的进路状态，进路办理成功；

2）当列车运行于接车方向的区间，列车运行前方无其他车次且闭塞分区空闲；

3）收到正确的无线车次校核信息。

无线进路预告的发送过程：调度集中系统在车站设备完成相关车次列车的进路触发后，将进路信息发送至中心。中心设备将进路信息中所带车次号与通过GSM-R 接口所获取的无线车次校核信息中的车次号进行匹配[4]。匹配成功后，筛选出相应的机车号（动车组号），并以此为目标将进路信息经GSM-R 网络发往所对应的机车（或动车组）。车载设备收到进路信息后，将“设备已接收”和“司机人工签收”两个回执经GSM-R 网络发回调度集中系统，调度集中系统将这两个回执作为无线进路预告发送成功与否的依据。若调度集中系统未收到回执信息，将每隔15 s 重发无线进路预告信息，直到列车压过进站/出站信号机（即占用该进路），此时调度集中系统将产生“发送无线进路失败”告警[5-6]。

2 无线进路预告发送存在的问题

通过分析以上逻辑并结合实际应用，发现在实际使用过程中当调度集中系统存在重复车次时无线进路预告可能被错误发送。系统发送无线进路预告的前提之一是进行无线车次号校核，以获取正确的机车号（动车组号）作为发送的目标。而在存在重复车次的情况下，系统可能获取到错误的机车号（动车组号），从而导致无线进路预告被错误发送[7-9]。发生重复车次主要有以下两种原因。

1）列车发生长时间晚点时，前一天开行的列车还未终到，而后一天开行的列车已经进入本局管内，由此导致系统中存在重复车次。

2）在机车换挂作业车站，被换下的机车在入库之前车载设备未进行注销操作，仍旧发布无线车次号及机车号信息；而新担当的本务机车已注册了相同的车次号信息，也在发布无线车次号及机车号信息，由此导致车次号重复[10-11]。

3 无线进路预告发送改进的思路

3.1 改进车次号与牵引机车号（动车组号）绑定和校核逻辑

由上文可知，错误发送无线进路预告是因为调度集中系统中存在重复车次，而系统又无法对进路信息中的车次与无线车次信息进行准确匹配，从而导致不能正确选择发送的目标机车（动车组号）。由于重复车次在实际的运输组织中是无法避免，因此解决问题的关键在于如何使系统将进路信息中的车次与无线车次信息进行准确匹配，从而获取正确的机车号（动车组号）[12]。通过调研可以知道，在普速线路上，牵引机车计划是由机调负责确定；高速线路上担当动车组则由动车调度负责确定。为方便阐述，以下以普速线路为例进行说明。高铁线路流程与之类似，但高铁线路可不考虑机车换挂情况。

在普速线路中的始发车站或机车摘挂车站，后续区段的牵引机车计划是由机调负责提前确定的。因此调度集中系统可按以下逻辑进行车次与牵引机车匹配。

1）调度集中系统从机调系统获取列车牵引机车计划，并在调度集中系统中将牵引机车计划与列车车次进行绑定，从而在调度集中系统中形成列车牵引担当计划信息。

2）当列车从始发站（或换挂车站）发车后，调度集中系统将牵引担当计划信息与实际收到无线车次信息进行校核，由此确定列车真实牵引机车号。列车真实牵引机车号在调度集中系统中与列车车次进行实际绑定，并跟随列车运行。

3）当列车运行至下一个机车换挂车站，调度集中系统根据以上逻辑在该站重新根据新的牵引担当计划与列车车次进行绑定和校核，从而确保列车在各运行区间的机车号均准确。

4）若牵引机车计划与无线车次信息校核失败，及时通过调度终端及车务终端进行报警提示。在人工确认机车号之前，调度集中系统将不对该次列车进行无线进路预告发送。

调度集中系统在始发站（或机车换挂站）进行绑定和校核的具体流程如图1 所示。

图1 调度集中系统无线进路预告改进流程Fig.1 Flowchart of wireless route notice improvement for CTC system

3.2 调度集中系统改进的方案

根据以上逻辑，在计划来源和处理逻辑上需对现有调度集中系统进行适应性修改，在调度集中系统上实现相关功能，主要涉及以下7 个方面。

1）为了能够获取牵引担当计划，对现有TD 结合接口进行扩充（或新增调度集中与机调或动车调接口），在接口协议中增加相关机车（动车）担当计划相关内容。计划内容应包含列车车次、换挂车站1（始发站）、机车（动车）1 类型、机车1 机车号（动车1 组号）、换挂车站2、机车（动车）2 类型、机车2 机车号（动车2 组号）……

2）调度集中系统增加运行线牵引机车号属性，并将收到的机车（动车）牵引担当计划中车次、换挂车站及机车号信息，绑定至该车次运行线机车号属性中，并标记为“计划（Plan）”类型。

3）当列车从始发站（换挂站）开出后将发送无线车次校核信息。调度集中系统将此无线车次校核信息中的无线车次号及机车号（动车组号）信息，与绑定在相同车次运行线中的牵引机车号（动车组号）属性进行匹配，若匹配成功，则将该运行线中牵引机车号（动车组号）属性标记为“机车（Loco）”类型；若匹配不成功，则系统提示机车号（动车组号）匹配失败，并提供人工确认手段。同时该车次运行机车号（动车组号）属性仍旧维持“计划（Plan）”类型。当人工确认机车号（动车组号）后，属性标记为“机车（Loco）”。若人工未进行确认时，由于“机车（Loco）”无法确定，系统将不发送无线进路预告，并进行告警提示。

4）当列车运行至下一机车换挂车站时，调度集中系统将重复以上步骤，以获取下一区段准确的机车号信息“机车（Loco）”。

5）调度集中系统通过牵引担当计划和无线车次号的匹配校核后，可确定当前车次准确的牵引机车号，并在运行图中可实现查询，运行示意如图2所示。

图2 调度集中系统运行图牵引担当信息示意Fig.2 Schematic diagram of traction responsibility information on train operation chart in CTC system

6）通过以上处理，调度集中系统发送无线进路预告时，将从运行线中获取已经绑定的实际机车号（动车组号）作为发送目标，而不再从无线车次号信息中实时匹配，由此避免因为匹配牵引机车号错误而引发的错误发送无线进路预告的情况。

7）对于跨局运行的列车，调度集中系统需扩充分界口协议，对于本局开往邻局的列车，将实际机车号（动车组号）通过分界口传递到邻局调度集中系统；对于邻局开往本局的列车，从邻局分界口获取实际机车号（动车组号）。

4 结束语

调度集中系统无线进路预告发送改进方案通过调度集中系统与机调（动车调）系统的接口，获取机车（动车组）运用计划，经与列车运行线绑定，并与列车无线车次号相关信息进行匹配后，可有效确定列车运行过程中的实际的牵引机车（动车组）。当调度集中系统内发生重复车次时，系统能够准确判断列车的牵引机车（动车组），确保无线进路预告能够准确发送到车载设备。方案对于调度集中系统架构改变较小，仅需扩展现有TD 结合接口（或新增与机调接口）。在软件逻辑方面，无线进路预告的基础逻辑未发生变化，符合调度集中系统技术条件要求，通过增加系统对重复车次号时无线车次号的匹配，从而可以有效避免发生进路预告错误发送的情况，提升了系统的整体可用性。从成本、效率和安全等综合因素考虑，改进方案具备现场试点和推广的条件。该方案可以进一步优化调度集中系统发送无线进路预告功能，目前已与多个路局的电务及运输部门进行了讨论，正在着手推进现场试点的工作。