大连快轨三号线CTC系统的功能与应用

林 楠

（大连公交客运集团有限公司，辽宁 大连116011）

调度集中控制系统简称CTC系统，作为列车自动控制系统的重要组成部分，主要用于监督和控制列车的运行。由上海卡斯柯信号有限公司研发的CTC系统，于2002年正式在大连快轨三号线开通运营，控制距离49公里左右。CTC系统的投入使用，将大连站至金石滩站沿线的车站进行集中控制，充分发挥计算机远程集中有效控制的特点，提高列车调度指挥效率，降低了运营成本。

大连快轨3号线CTC系统配置原则：

（1）控制中心子系统是一个基于局域网的、计算机化的分布式系统，通过基于TCP/IP协议的以太网连接主机和各操作员工作站，集中安装在控制中心内。由两台网络交换机组成中心局域网，OCC主要设备通过以太网口分别挂在两个网络交换机上，冗余的双以太网结构增强了系统的可靠性，并使系统性能达到最大化。

（2）车站及车辆段子系统也是采用局域网结构，通过基于TCP/IP协议的以太网联接远程终端单元RTU和车站路由器设备。车站信号计算机联锁系统通过RS-422串行通信协议与RTU接口。每个设备集中车站和车辆段设备由网络集线器组成基于TCP/IP通信协议的分布式以太网结构，在高速率网络通信的支持下，实现高速率数据通信。车站子系统通过路由器接入到广域网与控制中心通信。

（3）中心局域网和车站局域网通过光缆通信传输通道，组成星型点对点通信的广域网系统。通过控制中心路由器和车站路由器设备实现点对点的双向通信。该通信方式的特点是：通信速率高，通信管理程序的通用性较强。

1 CTC系统功能的列车信息表示

调度集中控制系统采集实时的列车运行位置及正线联锁区的信号设备状态信息，并集中显示在控制中心大表示屏和调度员工作站监视器上，使调度员能够掌握实时信息，进行运营监督和管理。

2 CTC系统功能的进路控制

当CTC向联锁发出进路控制命令后，进路的建立与否，由联锁设备进行判断执行。除了列车顺序通过的进路自动解锁外，系统不会自动取消任何进路，只有调度员可人工取消进路。为防止紧急情况发生，人工设置进路总是优先的。

2.1 自动信号

自动信号开放采用接近触发方式，当列车驶入自动信号机的接近触发区段时，系统可以自动触发进路，自动信号机开放。当列车驶入信号机内方时，信号关闭，通过该进路后，进路自动解锁。

2.2 自动进路控制

自动进路的入口信号机以绿色箭头表示该进路已经设置为自动进路。

2.3 终端站自动折返进路

当列车占用接近触发轨时，进入折返线的进路自动建立，列车待信号开放后进入折返线；当列车到达折返线，列车停稳且联锁条件满足后，驶出折返线进路自动排出，列车根据信号显示驶出折返线。自动折返进路的取消可以人工办理。

2.4 中间站自动折返进路

为适应大小交路混合运营的特点，保税区站实行人工手动排列折返进路。

2.5 人工进路

在特殊情况下，进路的建立只能由调度员手工办理，由控制中心调度员发出进路控制命令。而站控和紧急站控方式时，车站值班员也可以在车站控制台进行进路和信号机的人工控制。

2.6 时刻表管理

一个时刻表定义了列车一整天的运行计划，不同运营时间使用不同的列车时刻表，列车时刻表可以由计算机自动生成运行图。

列车时刻表按照用途可分为3种：基本时刻表、实施时刻表、实迹时刻表。

2.6.1 基本时刻表

调度员可根据不同的运行要素编制基本时刻表，列车时刻表可由计算机自动生成运行图。

2.6.2 实施时刻表

这种时刻表作为当日的列车运行时刻表，由调度员在每天的运行开始前，从机器内调出一个基本时刻表。经调度员确认或修改后，即成为当日列车时刻表，各列车按此表进行运行，并在显示终端上显示。

2.6.3 实迹时刻表

列车运行完成的实迹时刻表，由机器实时记录保存，需要时可输出。

2.6.4 时刻表显示

在调度员工作站显示器上，能将当时的实施运行图、实迹运行图用不同颜色同时在一个画面上显示。

3 CTC系统功能的列车识别号管理

当每列车开始日常运行时，就应采用列车标识号来标识。车次号和目的地号可由调度员手动输入或由计算机按照计划自动生成并经调度员确认生效。

3.1 列车识别号的组成

车次号：作为运行图中车次，该车次号随运行图中车次的变化而变化，并在工作站显示器上显示，车次号用3位数字表示。

目的地号：列车运行目的地的编号，目的地号用2位数字表示。

3.2 列车识别号的跟踪与传递

CTC系统可以自动完成控制区段内的列车识别号跟踪。主机内设有列车识别号软跟踪，软跟踪逻辑是根据现场送来的轨道电路、运行方向、进路、道岔位置条件由列车跟踪算法实现对列车的实时跟踪，所跟踪的列车识别号与中心主机内的计划相比较，不一致时应产生报警。

3.3 车次显示

车次随着列车的走行，从一个车次窗向另一个车次窗移位、显示。列车到达终端站（折返站）后，车次号根据列车下次旅程的目的地而自动变号。对于入段后将退出服务的列车，股道窗的列车识别经30秒后自动熄灭。对于折返列车，主机内的列车跟踪系统按照实施运行图自动找出新列车识别，显示在该列车现在位置的折返轨或股道窗上。

3.4 列车标识号人工控制

当某列车未分配车次号，或车次号没有包括在运行图中，那么该列车的调度需人工干预。

3.5 列车运行调整

在列车的实际运行中，CTC系统将列车占用站台区段且出清后一区段的时刻定为列车的到站时间。将列车开始占用站台区段前一区段的时刻定为列车的出发时间。列车发车由每个车站的发车表示器来指示。

3.6 列车发车表示控制

在控制中心，系统可以发送发车命令给车站RTU，并由RTU输出命令给车站联锁设备。发车表示器设置在车站每侧站台运行正方向列车司机室停车位置前方适当位置处。发车表示器在发车前5秒闪白光，用于提示司机准备发车；时刻到时亮白色稳定灯光，用于提示司机可以发车；列车出清站台轨道电路后灭灯。

3.7 回放功能

回放功能提供了调度员访问历史数据的手段，该功能只能在系统维护工作站上进行，调度员可任意选择回放起始时间和结束时间。回放时，系统备机负责从历史数据库中提取数据，在处于回放状态的维护台上重现信号设备和列车运行的历史状态。调度员可控制回放的速度、开始、结束和暂停等。

3.8 模拟大表示屏的管理

调度集中系统模拟大表示屏显示车站正线、停车线、车辆段等现场信号设备状态和列车运行及车次号等信息，系统主机将相关信息通过控制中心的局域网络实时地传送到表示屏控制计算机，后者将信息在表示屏上表示出来。

3.9 统计和报告

系统对所有操作都有收集和存储功能。系统收集来的所有数据应被用于统计报告以评价和分析CTC系统和车辆的性能，它有助于决定是否需要预防性维护。生成的统计报告应显示运行报告内容。

4 CTC系统功能的操作模式

调度集中系统的操作存在三种操作模式，自动调整模式、人工调度模式和全人工模式。控制中心可选择特定的模式以适应调度员对系统的应用。

4.1 自动调整模式

自动调整模式定义了一种全自动的系统模式，它使列车运营处于计算机系统自动控制模式下。它不需要调度员的人工干预，运行时间的误差按照时刻表自动得到纠正，所有的功能都由系统来自动实现，如自动调整站停时间、自动进路、自动折返进路等，整个系统运营完全处于自动控制之下。

4.2 人工调度模式

在人工调度模式下，系统提供了所有的自动进路、自动信号和终端模式自动折返功能，列车不能根据列车时刻表自动调整列车运营的误差。

4.3 全人工模式

在人工操作模式下，进路由调度员人工设置，停站时间也为设置的缺省值，缺省值可人工改变。

4.4 系统降级模式

当CTC系统与外部系统通信中断，或CTC系统中某些设备故障时，系统处于降级模式。

4.5 模式转换

调度集中系统允许在控制中心改变系统操作模式。当模式转换时，系统本身不作任何合理性检查，所以调度员有责任检查模式转换的合理性。

4.6 中心与车站收受权

调度集中系统允许在与车站联锁系统办理相应确认手续后，交接控制权。

5 结束语

大连快轨三号线CTC系统的投入使用，使线路沿线车站能够集中控制，节省工程投资，减少行车和维护人员，提高运输效率。该系统以其高可靠性、高安全性和易于维护等特点为现代轨道交通的运营提供了可靠保障。