劉開擴，馮振國，馬福龍

（1.卡斯柯信號有限公司，上海 200071;2.上海市鐵路智能調(diào)度指揮系統(tǒng)工程研究中心，上海 200071；3.中國鐵路蘭州局集團有限公司運輸部，蘭州 730000）

隨著國內(nèi)鐵路發(fā)展建設(shè)，鐵路的運營里程逐年攀升。截止2019年底，國內(nèi)鐵路運營里程達(dá)到了13.9萬km，其中普速鐵路運營里程10.4萬km，高速鐵路運營里程3.5萬km。CTC/TDCS系統(tǒng)是鐵路信息化建設(shè)的重要產(chǎn)物，CTC系統(tǒng)目前已成為鐵路調(diào)度指揮系統(tǒng)的必備設(shè)備，經(jīng)過多年實踐證明，CTC系統(tǒng)可以有效實現(xiàn)鐵路運輸組織減員增效的目標(biāo)。CTC系統(tǒng)分為高速鐵路CTC系統(tǒng)和普速鐵路CTC系統(tǒng)，普速鐵路相較于高速鐵路，線路交叉及方向口更加復(fù)雜。

近年來普速線路錯辦進路事故頻發(fā)，尤其是樞紐多方向車站。錯辦發(fā)車進路方向造成的事故一直都定性為重大安全事故，長期以來一直是困擾鐵路運輸部門的疑難問題，因此各鐵路局集團公司也一直希望能通過信息化設(shè)備實現(xiàn)技術(shù)防護，保障列車運行安全。

CTC系統(tǒng)設(shè)備廠家在CTC3.0系統(tǒng)推出時主要側(cè)重于卡控進路辦理的安全，錯排發(fā)車進路是其中一項重要的防護功能。CTC系統(tǒng)在執(zhí)行列車運行計劃時已有了較為完善的卡控，極端情況下，由于人為因素造成列車運行計劃錯誤，導(dǎo)致CTC系統(tǒng)檢查進路辦理條件時檢查通過，進而發(fā)車進路辦理出來，同時值班員又沒有及時發(fā)現(xiàn)該進路已經(jīng)錯辦，此時如果司機收到發(fā)車進路預(yù)告信息，將會多一個角色來確認(rèn)進路辦理的正確性，也就是多了一道安全防線。

1 現(xiàn)狀

隨著鐵路G網(wǎng)的建設(shè)及機車設(shè)備升級，CTC系統(tǒng)已實現(xiàn)將提前辦理好的列車接車或通過進路信息在適當(dāng)?shù)臅r機發(fā)送給機車，提前告知司機前方車站已經(jīng)為該列車辦理完成了進路，以及接車或通過進路的股道信息。列車接車進路預(yù)告功能的應(yīng)用，為司機行車安全提供了可靠的提示功能，同時為車站值班人員減輕了接車指路聯(lián)控的工作強度，指路時機更提前，指路準(zhǔn)確性更高，深受司機和車站值班人員歡迎。

但是列車接車進路預(yù)告功能僅僅改善了列車接車進路指路工作及安全狀況，列車通過時沒有具體發(fā)車方向，且普速的發(fā)車進路預(yù)告功能一直沒有研發(fā)應(yīng)用。隨著接車進路預(yù)告功能的成熟應(yīng)用，以及普速CTC車站作業(yè)人員及車站管理人員對CTC系統(tǒng)的熟悉及思考總結(jié)，考慮可以將接車進路預(yù)告信息通過列車發(fā)車方向完善，參照將列車發(fā)車進路辦理信息接車進路預(yù)告?zhèn)鬟f方式，傳遞到機車和司機，替代發(fā)車作業(yè)中的車站值班員（助理值班員）與司機聯(lián)控問路指路作業(yè)，從而降低站值班員（助理值班員）的工作量。本文僅對普速CTC車站的列車發(fā)車進路預(yù)告功能的設(shè)計與實現(xiàn)進行研究。

2 分析設(shè)計

發(fā)車進路預(yù)告主要分兩種情況：始發(fā)或到開列車的發(fā)車進路預(yù)告； 通過列車的發(fā)車進路預(yù)告。發(fā)車進路預(yù)告是由接車進路預(yù)告發(fā)展而來，與接車進路預(yù)告屬于一個整體。

2.1 始發(fā)或到開列車的發(fā)車進路預(yù)告

當(dāng)列車在股道已停穩(wěn)時，CTC系統(tǒng)判斷滿足發(fā)車條件時會自動辦理發(fā)車進路，發(fā)車進路鎖閉與發(fā)車信號正常開放（即發(fā)車進路序列變?yōu)橛|發(fā)完成狀態(tài)），同時CTC系統(tǒng)已收到正確的無線車次校核信息，在滿足上述條件時，CTC系統(tǒng)會自動發(fā)送發(fā)車進路預(yù)告。當(dāng)發(fā)車進路取消時，會發(fā)送取消進路預(yù)告，如圖1所示。

圖1 到開列車的發(fā)車進路預(yù)告示意Fig.1 Schematic diagram of advance notice of departure route for train arrival and departure

2.2 通過列車的發(fā)車進路預(yù)告

當(dāng)CTC系統(tǒng)判斷滿足自動觸發(fā)列車通過進路時機時，CTC系統(tǒng)自動辦理通過進路，此時若列車處于接車區(qū)間或到達(dá)發(fā)送進路預(yù)告位置，并且CTC系統(tǒng)收到了正確的無線車次校核信息，CTC系統(tǒng)會自動發(fā)送通過進路預(yù)告，該通過進路預(yù)告中包含發(fā)車進路的方向信息；若取消發(fā)車進路，則系統(tǒng)會再次發(fā)送接車進路預(yù)告，提醒司機發(fā)車進路已被取消。再一次辦理發(fā)車進路時，CTC系統(tǒng)會再次發(fā)送通過進路預(yù)告，如圖2所示。

圖2 進站前已辦理通過進路示意Fig.2 Schematic diagram of through route has been set before entering the station

當(dāng)列車運行計劃為通過，但在發(fā)車不滿足辦理條件的情況下，CTC系統(tǒng)自動辦理滿足觸發(fā)條件的接車進路，并發(fā)送接車進路預(yù)告，同時提醒司機注意發(fā)車信號。如果在列車已進站的情況下辦理了發(fā)車進路，此時系統(tǒng)仍然會發(fā)送通過進路預(yù)告，該通過進路預(yù)告中包含發(fā)車進路的方向信息，如圖3所示。

圖3 進站后辦理完成通過進路示意Fig.3 Schematic diagram of through route has been set after entering the station

3 功能實現(xiàn)與邏輯處理設(shè)計

3.1 發(fā)車進路預(yù)告的產(chǎn)生

發(fā)車進路預(yù)告產(chǎn)生的前提是發(fā)車進路辦理完成和列車處于接車區(qū)間或到達(dá)發(fā)送進路預(yù)告位置。根據(jù)上述分析，發(fā)車進路可以是獨立的發(fā)車進路，也可以是附著在通過進路當(dāng)中的。CTC系統(tǒng)通過列車運行計劃檢測列車在本站是通過還是到開（始發(fā)），并根據(jù)站場實時數(shù)據(jù)檢測實際辦理完成的進路是通過進路還是發(fā)車進路，同時實時檢測列車運行位置。把列車運行計劃、實際辦理完成的進路和列車實際位置相結(jié)合起來，生成對應(yīng)的進路預(yù)告。

3.2 發(fā)車進路預(yù)告的發(fā)送

發(fā)車進路預(yù)告產(chǎn)生之后，需要將其發(fā)送給機車。CTC系統(tǒng)需要檢測是否收到過該機車正確的無線車次校核信息，若收到過正確的無線車次校核信息，則通過與G網(wǎng)的接口將進路預(yù)告發(fā)送出去。反之，則不發(fā)送。

3.3 發(fā)車進路預(yù)告的回執(zhí)

CTC系統(tǒng)將發(fā)車進路預(yù)告發(fā)送出去以后，會檢測是否收到回執(zhí)。機車設(shè)備接收到發(fā)車進路后，會自動返回接收回執(zhí)，表示設(shè)備已接收發(fā)車進路預(yù)告；司機閱讀簽收后，會返回簽收回執(zhí)，表示司機已收到發(fā)車進路預(yù)告，此時CTC系統(tǒng)顯示進路預(yù)告發(fā)送成功。若在一定時間內(nèi)，CTC系統(tǒng)檢測未收到接收回執(zhí)或簽收回執(zhí)，則判斷進路預(yù)告發(fā)送失敗。

發(fā)車進路預(yù)告整體邏輯實現(xiàn)如圖4所示。

圖4 列車發(fā)車進路預(yù)告處理邏輯Fig.4 Logic diagram of advance notice processing of train departure route

4 優(yōu)缺點分析

4.1 優(yōu)點

目前CTC區(qū)段車站值班員與司機不執(zhí)行車機聯(lián)控，司機在站開車時只能通過確認(rèn)出站（進路）信號開車，發(fā)車進路預(yù)告信息可進一步代替車站值班員或助理值班員通知（提醒）司機開車。

司機可以通過發(fā)車進路預(yù)告信息清楚掌握發(fā)車方向。司機根據(jù)發(fā)車進路預(yù)告信息增加對值班員辦理進路的校核，多一層確認(rèn)保障，一旦發(fā)現(xiàn)問題可第一時間糾正制止，防止多方向車站列車開錯方向的進路錯辦事故發(fā)生，提升作業(yè)安全。

司機不再與車站互相執(zhí)行車機聯(lián)控，可以解決多方向站車站值班員或助理值班員向司機聯(lián)控發(fā)車的問題，有效降低現(xiàn)場作業(yè)人員的勞動強度。

4.2 不足

發(fā)車進路預(yù)告的發(fā)送需要接收到正確的無線車次校核信息，而且CTC系統(tǒng)匹配機車有一定的延遲，再加之傳輸?shù)男诺狼闆r，可能會出現(xiàn)發(fā)車進路預(yù)告發(fā)送延遲或失敗的情況，此時還需要車站與司機進行聯(lián)控問路指路。

旅客列車在站辦理旅客乘降時，僅根據(jù)發(fā)車進路預(yù)告信息發(fā)車存在一定的安全隱患，還需通過規(guī)范客運人員與司機聯(lián)控客運作業(yè)完畢的卡控環(huán)節(jié)或車站值班員與司機聯(lián)控發(fā)車的環(huán)節(jié)。

5 結(jié)束語

普速鐵路CTC車站發(fā)車進路預(yù)告功能有利于降低值班員和司機的聯(lián)控工作量，同時有利于增強多方向車站錯辦進路的防護，降低多方向車站值班人員的工作壓力，對于普速車站優(yōu)化作業(yè)流程提供指引方向，間接促進普速CTC系統(tǒng)技術(shù)的完善與提升，具有一定的實用價值和研究意義。