劉 濤

（北京全路通信信號研究設(shè)計院有限公司，北京 100073）

1 問題的提出

調(diào)度集中控制系統(tǒng)（以下簡稱CTC）采用調(diào)度集中統(tǒng)一和分散控制相結(jié)合的方式，實(shí)現(xiàn)列車進(jìn)路和調(diào)車進(jìn)路的自動排列；同時，輔助列調(diào)車作業(yè)的統(tǒng)一控制，在一定程度上實(shí)現(xiàn)列調(diào)車作業(yè)沖突的判定。CTC系統(tǒng)的引入很好地解決了列車接發(fā)車作業(yè)自動辦理的問題，在一定程度上提高了鐵路運(yùn)輸自動化水平。

中間站是設(shè)在鐵路區(qū)段內(nèi)的車站，辦理列車接發(fā)、會讓作業(yè)及摘掛列車的調(diào)車作業(yè)，是鐵路上為數(shù)眾多的車站。大部分中間站列調(diào)車作業(yè)都已納入CTC系統(tǒng)自動控制范圍。但是對于有調(diào)車作業(yè)的中間站來說，目前的CTC系統(tǒng)并沒有對列調(diào)車作業(yè)進(jìn)行統(tǒng)一協(xié)調(diào)管理。諸如車輛摘掛之類的調(diào)車作業(yè)，行車調(diào)度員在鋪畫調(diào)整計劃時,很難精確估計其作業(yè)時間。因此，在實(shí)際的運(yùn)營過程中，就出現(xiàn)了調(diào)車作業(yè)還未完成，發(fā)車進(jìn)路已被CTC系統(tǒng)自動提前選排的情況。此時，助理調(diào)度員需要人工取消此條發(fā)車進(jìn)路，待車站通知行車調(diào)度員調(diào)車作業(yè)完成后，行車調(diào)度員再通知助理調(diào)度員重新人工辦理此進(jìn)路。整個過程不僅給調(diào)度指揮工作帶來安全風(fēng)險，而且還降低了運(yùn)輸組織效率。如何對中間站列調(diào)車作業(yè)過程進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)控管理，防范和杜絕類似情況的發(fā)生，是一個值得探討的問題。

2 現(xiàn)有解決方案

目前CTC系統(tǒng)解決上述問題主要有兩種方案：1）在調(diào)車作業(yè)開始時，助理調(diào)度員封鎖發(fā)車進(jìn)路始端按鈕，使發(fā)車進(jìn)路不具備自動觸發(fā)條件。待調(diào)車作業(yè)完成后，助理調(diào)度員解封發(fā)車進(jìn)路始端按鈕，恢復(fù)此發(fā)車進(jìn)路自動觸發(fā)功能；2）在鋪畫計劃時，行車調(diào)度員將有調(diào)車作業(yè)的車站發(fā)車計劃設(shè)置為“非自動觸發(fā)”狀態(tài)，使自律機(jī)不自動觸發(fā)該進(jìn)路。待調(diào)車作業(yè)完成后，由行車調(diào)度員將發(fā)車計劃恢復(fù)為“自動觸發(fā)”狀態(tài)，恢復(fù)此發(fā)車進(jìn)路自動觸發(fā)功能。

上述兩種解決方案實(shí)質(zhì)上只是提供了人工輔助手段，將作業(yè)監(jiān)控轉(zhuǎn)移至行車調(diào)度指揮人員身上，沒有完全達(dá)到CTC技術(shù)條件中“以列車運(yùn)行調(diào)整計劃控制為中心，兼顧列車與調(diào)車作業(yè)的高度自動化的調(diào)度指揮系統(tǒng)”的要求。

3 優(yōu)化方案

中間站辦理的作業(yè)主要是接發(fā)列車作業(yè)和摘掛列車摘掛車輛的技術(shù)作業(yè)。對于有摘掛作業(yè)的列車在中間站作業(yè)過程：列車到達(dá)時，中間站需準(zhǔn)備接車進(jìn)路，開放進(jìn)站信號；中間站需根據(jù)摘掛車計劃提前編制調(diào)車作業(yè)計劃，在列車到達(dá)停穩(wěn)后按計劃進(jìn)行摘掛作業(yè)；摘掛作業(yè)完成后，適時準(zhǔn)備發(fā)車進(jìn)路，開放發(fā)車信號。中間站各作業(yè)過程是一個有機(jī)的整體，有著嚴(yán)格的作業(yè)次序，如圖1所示。

對于CTC系統(tǒng)自動控制范圍內(nèi)的中間站，接發(fā)車作業(yè)辦理是車站自律機(jī)依據(jù)調(diào)度中心下達(dá)的列車運(yùn)行調(diào)整計劃自動生成列車進(jìn)路指令，通過合法性、時效性、完整性和無沖突性的檢查后轉(zhuǎn)變?yōu)槊?，依?jù)時間和地點(diǎn)條件，適時下傳給本站聯(lián)鎖設(shè)備執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)接發(fā)車進(jìn)路的自動排列和進(jìn)出站信號的自動開放；摘掛作業(yè)每一鉤進(jìn)路排列前，司機(jī)根據(jù)調(diào)車組的指揮，通過無線通信設(shè)備向自律機(jī)發(fā)送調(diào)車請求，自律機(jī)經(jīng)檢查運(yùn)算后按照助理調(diào)度員或車站值班員下達(dá)的調(diào)車作業(yè)計劃自動排列調(diào)車進(jìn)路。

無論是接發(fā)車進(jìn)路的自動辦理，還是調(diào)車進(jìn)路的自動辦理，目前CTC系統(tǒng)處理機(jī)制均未將實(shí)際作業(yè)過程序列化關(guān)系納入辦理?xiàng)l件，這也是引發(fā)上述問題的根本原因。現(xiàn)有的兩個解決方案均未從根本上解決此問題，CTC系統(tǒng)必須深入挖掘中間站各作業(yè)之間的關(guān)聯(lián)制約關(guān)系，以此為基礎(chǔ)建立車站作業(yè)的序列化管控流程，對整個車站作業(yè)過程進(jìn)行統(tǒng)一管理，才能從根本上解決此問題。具體優(yōu)化方案如下。如圖2所示。

1）行車調(diào)度員根據(jù)日班計劃要求和實(shí)際列車運(yùn)行情況，編制列車運(yùn)行調(diào)整計劃，并下達(dá)至車站自律機(jī)。

2）助理調(diào)度員在列車運(yùn)行調(diào)整計劃規(guī)定的接發(fā)車作業(yè)框架下，根據(jù)列車運(yùn)行調(diào)整計劃的摘掛作業(yè)要求，編制調(diào)車作業(yè)計劃下達(dá)至車站自律機(jī)。

3）車站自律機(jī)根據(jù)接發(fā)車作業(yè)與摘掛作業(yè)序列化管控流程，將列車運(yùn)行調(diào)整計劃和調(diào)車作業(yè)計劃進(jìn)行有機(jī)的統(tǒng)一，形成車站作業(yè)指令執(zhí)行序列。

車站作業(yè)指令執(zhí)行序列的管理為上述優(yōu)化方案的關(guān)鍵點(diǎn)，其中涉及的3個重要處理機(jī)制如下。

a?列車運(yùn)行調(diào)整計劃與調(diào)車作業(yè)計劃關(guān)聯(lián)機(jī)制

列車運(yùn)行調(diào)整計劃中已含車次號信息，并可通過無線車次號校核或TDMS獲取機(jī)車號信息；調(diào)車作業(yè)計劃中已含車次號和機(jī)車號信息，通過車次號和機(jī)車號信息可實(shí)現(xiàn)兩者的關(guān)聯(lián)，生成車站作業(yè)指令執(zhí)行序列。

b?車站作業(yè)指令執(zhí)行序列中死鎖問題的解決機(jī)制

目前，CTC系統(tǒng)調(diào)車進(jìn)路排列優(yōu)先級低于列車進(jìn)路排列，列車進(jìn)路排列嚴(yán)格按照列車運(yùn)行調(diào)整計劃的作業(yè)時間順序，若再配以車站作業(yè)序列化管控流程，可能導(dǎo)致作業(yè)辦理死鎖現(xiàn)象。如存在以下車站作業(yè)計劃，列車A（調(diào)車進(jìn)路A-1，發(fā)車進(jìn)路A-2），列車B（發(fā)車進(jìn)路B-1），在列車調(diào)整計劃中A-2的作業(yè)時間早于B-1的作業(yè)時間，且兩者為同一發(fā)車口，A-1與B-1在設(shè)備占用上存在重疊，依據(jù)“調(diào)車作業(yè)進(jìn)路排列優(yōu)先級低于列車進(jìn)路排列”原則，進(jìn)路A-1必須在進(jìn)路B-1執(zhí)行完成后方可選排；依據(jù)“列車進(jìn)路排列嚴(yán)格按照列車運(yùn)行調(diào)整計劃的作業(yè)時間順序”原則，進(jìn)路B-1必須在進(jìn)路A-2執(zhí)行完成后方可選排；依據(jù)“車站作業(yè)序列化管控流程”，進(jìn)路A-2必須在進(jìn)路A-1執(zhí)行完成后方可選排，導(dǎo)致進(jìn)路A-1、A-2、B-1之間形成死鎖，進(jìn)路無法選排。

在遵循調(diào)車進(jìn)路不得干擾列車進(jìn)路的原則下，為解決上述死鎖問題，“調(diào)車進(jìn)路排列優(yōu)先級低于列車進(jìn)路排列”原則應(yīng)修正為“當(dāng)調(diào)車進(jìn)路關(guān)聯(lián)的同序列發(fā)車進(jìn)路與待排列的列車進(jìn)路存在沖突，調(diào)車進(jìn)路的優(yōu)先級與關(guān)聯(lián)的發(fā)車進(jìn)路優(yōu)先級一致；其他情況，調(diào)車進(jìn)路排列優(yōu)先級低于列車進(jìn)路排列”。

c?列車運(yùn)行調(diào)整計劃與調(diào)車作業(yè)計劃一致性校核機(jī)制

系統(tǒng)接收到有摘掛作業(yè)標(biāo)記的列車運(yùn)行調(diào)整計劃時，需匹配相應(yīng)的調(diào)車作業(yè)計劃。若匹配失敗，系統(tǒng)將相應(yīng)的列車發(fā)車進(jìn)路自動標(biāo)記為“非自動觸發(fā)”狀態(tài)，由人工辦理；系統(tǒng)接收到調(diào)車作業(yè)計劃時，重新匹配列車運(yùn)行調(diào)整計劃，匹配成功，系統(tǒng)將相應(yīng)的列車發(fā)車進(jìn)路標(biāo)記為“自動觸發(fā)”狀態(tài)，恢復(fù)CTC自動辦理發(fā)車進(jìn)路功能。

4 結(jié)束語

本文針對中間站的列調(diào)車作業(yè)次序控制問題，提出將接發(fā)車作業(yè)和摘掛作業(yè)作為有機(jī)的整體，來統(tǒng)一協(xié)調(diào)控制的方案。車站作業(yè)不僅限于接發(fā)車作業(yè)和摘掛作業(yè)，對于其他的車站作業(yè)過程也可采用相同的思路，在充分分析其內(nèi)在關(guān)聯(lián)制約關(guān)系的基礎(chǔ)上，納入CTC系統(tǒng)進(jìn)路自動辦理的約束條件。

[1]楊浩.鐵路運(yùn)輸組織學(xué)[M].北京：中國鐵道出版社，2007.

[2]中華人民共和國鐵道部.鐵路技術(shù)管理規(guī)程 [S].北京：中國鐵道出版社，2006.

[3]科技運(yùn)函[2004]15號 分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)技術(shù)條件（暫行修訂稿）[S].