趙志娜

（牡丹江電務(wù)段，黑龍江 牡丹江 157000）

1 引言：我國(guó)鐵路實(shí)施第六次提速實(shí)現(xiàn)了六大干線速度達(dá)到200km/h，現(xiàn)在已有京津城際、武廣、鄭西等多條350km/h的客運(yùn)專(zhuān)線通車(chē)運(yùn)營(yíng)，還有京滬、京石等多條350km/h的客運(yùn)專(zhuān)線正在建設(shè)中，不久將會(huì)通車(chē)運(yùn)營(yíng)。提速對(duì)鐵路信號(hào)提出了更高的要求，使信號(hào)技術(shù)發(fā)生了重大變革。綜合利用3C技術(shù)代替軌道電路技術(shù)，構(gòu)成新型列車(chē)控制系統(tǒng)已成為必然。

2 計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)技術(shù)是3C技術(shù)以及可靠性、安全性技術(shù)有機(jī)結(jié)合的產(chǎn)物。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，特別是對(duì)冗余容錯(cuò)技術(shù)的深入研究，20世紀(jì)70年代末，世界上第一個(gè)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)問(wèn)世后，各國(guó)競(jìng)相開(kāi)發(fā)研究計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖，并取得了顯著的成績(jī)。

2.1 車(chē)站聯(lián)鎖控制系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)。車(chē)站聯(lián)鎖控制系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)以進(jìn)路控制為主要內(nèi)容的聯(lián)鎖功能控制系統(tǒng)。聯(lián)鎖系統(tǒng)是以色燈信號(hào)機(jī)、動(dòng)力轉(zhuǎn)轍機(jī)和軌道電路作為室外三大基礎(chǔ)設(shè)備，以電氣設(shè)備或電子設(shè)備實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖功能對(duì)軌道區(qū)段狀態(tài)、信號(hào)機(jī)狀態(tài)和道岔狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)并對(duì)信號(hào)機(jī)和道岔實(shí)施控制的系統(tǒng)。

2.2 計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展。計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖在發(fā)展初期完全遵循6502技術(shù)條件是正確的，避開(kāi)了許多爭(zhēng)論，取得了信任，得到了發(fā)展。計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖功能的擴(kuò)展包括：強(qiáng)化輔助設(shè)計(jì)，克服6502的缺陷，適應(yīng)CTCS、CTC的需求；增加智能化功能等。新一代計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的本質(zhì)是智能化，計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)智能化體現(xiàn)在一體化、完善自檢功能、車(chē)站程序控制、增加智能化功能、車(chē)站自動(dòng)化等。

2.2.1 一體化的需求。一體化并非簡(jiǎn)單的設(shè)備合并，而是系統(tǒng)設(shè)計(jì)，功能合理調(diào)整和模塊化配置。在傳統(tǒng)通信信號(hào)設(shè)備的基礎(chǔ)上，利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)及兩個(gè)以上系統(tǒng)的結(jié)合，構(gòu)筑一體化的綜合系統(tǒng)。再者以車(chē)站計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)為核心，綜合集成；以列車(chē)運(yùn)行控制為核心，綜合集成；以調(diào)度集中系統(tǒng)為核心，綜合集成。

2.2.2 完善自檢功能。作為一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)理應(yīng)有完備的自檢、自診斷、運(yùn)行日志保存、查詢(xún)和打印等功能，并能與上層連網(wǎng)實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)測(cè)，不應(yīng)另配微機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)。當(dāng)然，對(duì)一些模擬量測(cè)量可設(shè)單獨(dú)模塊處理。

2.2.3 車(chē)站程序控制。新一代自律分散型調(diào)度集中CTC對(duì)列、調(diào)車(chē)進(jìn)路均實(shí)行了計(jì)算機(jī)程序控制，按運(yùn)行圖自動(dòng)排列進(jìn)路，那么車(chē)站計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖更應(yīng)該具備程序控制的功能，國(guó)外有車(chē)站進(jìn)路程序控制的模式，稱(chēng)為PRC。

2.2.4 增加智能化功能。6502技術(shù)條件是針對(duì)繼電聯(lián)鎖而制訂的，計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖理應(yīng)充分發(fā)揮處理、記憶、邏輯判斷能力強(qiáng)的特點(diǎn)，增加智能化功能。

2.2.5 車(chē)站作業(yè)自動(dòng)化。車(chē)站需要接收列調(diào)車(chē)運(yùn)行計(jì)劃，實(shí)際運(yùn)行圖自動(dòng)描繪，行車(chē)日志自動(dòng)生成、儲(chǔ)存、打印和車(chē)次號(hào)校核等功能。

3 調(diào)度集中系統(tǒng)（CTC）

調(diào)度集中系統(tǒng)（CTC）主要是實(shí)現(xiàn)行車(chē)控制，并面向安全監(jiān)控，可以實(shí)現(xiàn)管理綜合自動(dòng)化。它是鐵路現(xiàn)代化的重要技術(shù)裝備，是現(xiàn)代鐵路綜合信息化建設(shè)的重要內(nèi)容，也是現(xiàn)代化鐵路的新型運(yùn)輸組織形式，對(duì)鐵路運(yùn)輸調(diào)度指揮工作流程進(jìn)行優(yōu)化處理，實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸調(diào)度指揮的自動(dòng)化、現(xiàn)代化。

3.1 CTC系統(tǒng)構(gòu)成。CTC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要包括數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、調(diào)度員工作站、助理調(diào)度員工作站、值班主任工作站、控制工作站、計(jì)劃員工作站、表示墻、綜合維修工作站、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、電源設(shè)備、防雷設(shè)備、網(wǎng)管工作站、系統(tǒng)維護(hù)工作站等，如圖1所示。實(shí)現(xiàn)進(jìn)路自動(dòng)控制、列車(chē)運(yùn)行監(jiān)視、運(yùn)行計(jì)劃編制、運(yùn)行圖鋪畫(huà)與調(diào)整、列車(chē)追蹤、列車(chē)采點(diǎn)和繪制列車(chē)實(shí)際運(yùn)行圖、調(diào)度命令管理等功能。

圖1 CTC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

3.2 分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)。分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和現(xiàn)代控制技術(shù)，采用智能化分散自律設(shè)計(jì)原則，以列車(chē)運(yùn)行調(diào)整計(jì)劃為中心，兼顧了列車(chē)與調(diào)車(chē)作業(yè)，是一個(gè)符合我國(guó)國(guó)情、路情的高度自動(dòng)化的調(diào)度指揮系統(tǒng)。

4 列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)（CTCS）

4.1 CTCS系統(tǒng)等級(jí)劃分?！禖TCS技術(shù)規(guī)范總則》，確定了CTCS五個(gè)等級(jí)的總體技術(shù)框架。CTCS根據(jù)功能要求和設(shè)備配置劃分應(yīng)用等級(jí)，分為0-4級(jí)。CTCS應(yīng)用等級(jí)0：由通用機(jī)車(chē)信號(hào)+列車(chē)運(yùn)行監(jiān)控裝置組成，為既有系統(tǒng)。CTCS應(yīng)用等級(jí)1：由主體機(jī)車(chē)信號(hào)+安全性運(yùn)行監(jiān)控記錄裝置組成，點(diǎn)式信息作為連續(xù)信息的補(bǔ)充，可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)連式超速防護(hù)功能。CTCS應(yīng)用等級(jí)2：是基于軌道電路和點(diǎn)式應(yīng)答器傳輸控車(chē)信息并采用車(chē)-地一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)?？蓪?shí)現(xiàn)行調(diào)-聯(lián)鎖-列控一體化、區(qū)間-車(chē)站一體化、通信-信號(hào)一體化和機(jī)電一體化。CTCS應(yīng)用等級(jí)3：是基于無(wú)線傳輸信息并采用軌道電路等方式檢查列車(chē)占用的列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)。點(diǎn)式設(shè)備主要傳送定位信息。CTCS應(yīng)用等級(jí)4：是完全基于無(wú)線傳輸信息的列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)。地面可取消軌道電路，由無(wú)線閉塞中心和車(chē)載驗(yàn)證系統(tǒng)公共完成列車(chē)定位和完整性檢查，實(shí)現(xiàn)虛擬閉塞或移動(dòng)閉塞。

4.2 CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)構(gòu)成

CTCS-2列控系統(tǒng)是基于ZPW-2000軌道電路和點(diǎn)式設(shè)備傳輸信息的列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)。為充分發(fā)揮其18個(gè)信息的作用，CTCS-2級(jí)的目標(biāo)距離(移動(dòng)授權(quán)憑證)由軌道電路進(jìn)行連續(xù)信息傳輸，線路數(shù)據(jù)由地面應(yīng)答器傳送，于是構(gòu)成了近似連續(xù)式的列控系統(tǒng)，具有中國(guó)特色，滿(mǎn)足運(yùn)營(yíng)速度200km/h。CTCS-2列控系統(tǒng)分車(chē)載設(shè)備和地面設(shè)備兩部分，地面設(shè)備又分軌旁和室內(nèi)設(shè)備兩部分，其總體結(jié)構(gòu)如圖2所示。

4.4 目標(biāo)距離速度控制模式

圖2 CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

CTCS-2級(jí)、CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)采用目標(biāo)距離速度控制模式，采取連續(xù)式一次制動(dòng)速度控制的方式，車(chē)載信號(hào)設(shè)備根據(jù)目標(biāo)距離、目標(biāo)速度及列車(chē)本身的性能確定列車(chē)制動(dòng)曲線。目標(biāo)距離控制模式不必設(shè)定每個(gè)閉塞分區(qū)速度等級(jí)，采用一次制動(dòng)方式。目標(biāo)距離控制模式追蹤目標(biāo)點(diǎn)是前行列車(chē)所占用閉塞分區(qū)的始端，而后行列車(chē)從最高速度開(kāi)始制動(dòng)的計(jì)算點(diǎn)是根據(jù)目標(biāo)距離、目標(biāo)速度及列車(chē)本身的性能計(jì)算決定的。

結(jié)束語(yǔ)：列車(chē)自動(dòng)控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)、調(diào)度管理信息系統(tǒng)（TDCS）以及調(diào)度集中系統(tǒng)（CTC）。這些智能系統(tǒng)正處在應(yīng)用與逐步應(yīng)用之中。鐵路提速加速了鐵路信號(hào)的技術(shù)進(jìn)步，其中以計(jì)算機(jī)技術(shù)（Computer）、通信技術(shù)（Communication）和控制技術(shù)（Control）為一體的 3C技術(shù)在高速鐵路信號(hào)系統(tǒng)中將發(fā)揮更大的作用。鐵路提速推動(dòng)了鐵路信號(hào)的發(fā)展，鐵路行車(chē)速度提高，鐵路的信號(hào)的責(zé)任加重，鐵路信號(hào)專(zhuān)業(yè)必須加速發(fā)展，共同推動(dòng)中國(guó)鐵路的每一次大提速。

[1]徐洪澤.車(chē)站信號(hào)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖控制系統(tǒng)原理及應(yīng)用[M].中國(guó)鐵道出版社，2006.

[2]傅世善.計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖進(jìn)一步發(fā)展的研究[J].鐵路通信信號(hào)工程技術(shù)，2006，4.

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