我国铁路CTC系统的应用现状分析

　　摘 要：分散自律型调度集中（CTC）是新型的车调度指挥设备，能够提高调动效率，确保行车安全，文章首先对我国铁路CTC系统的基本功能与应用现状进行了简单的分析，并对其在实际应用中存在的问题进行了分析，针对这一系列的问题与原因提出了有针对性的改进措施，希望能够有效地降低我国铁路的运营成本，提高铁路运输效率，保证铁路运输安全。 

　　关键词：基本功能；应用现状；存在问题；解决措施；分散自律型调度集中 

　　分散自律型调度集中在我国铁路调度指挥中具有重要作用，其不仅提升了铁路调度效率，同时也在一定程度上促进了铁路稳定、安全的运营。分散自律技术能够有效地解决行车调度干扰问题，该技术的推广应用，在很大程度上提升了铁路调度指挥效率。但是其在快速的推广应用中也存在一定的不足，实际应用情况与理想效果之间存在一定的差距，在一定程度上限制了我国行车调度水平的进一步提升[1]。文章通过对我国铁路CTC系统的功能、应用现状以及存在问题进行分析，并探讨相应的解决方案，希望能够促进铁路CTC更加符合我国国情，保证铁路运输的稳定性和运输效率。 

　　1 基本功能 

　　1.1 调度指挥 

　　行车调度指挥功能（TDCS），在铁路CTC系统中占有非常重要的位置，该功能可以概括分为两大类：在调度中心，其能够代替行程调度员完成运行图测绘和行车指挥的工作，能够自动生成列车的运行图，并借助网络进行命令传[1]；在车站，该功能能够代替车站的值班人员完成接受指挥和行车日志填写等工作，借助计算机接受调度命令、自动生成车辆的行车日志，大幅度的提高了工作效率，同时还能避免误差的发生。 

　　1.2 集中控制 

　　CTC系统中的调度集中控制功能从内容也可以将其分为两大类：（1）能够让列车根据运行图自动完成排列入路；（2）能够实现列车自动协调调车和自动作业。CTC系统脊柱信息化处理技术和计算机技术，将列车的运行计划传输到自律计算机种并且执行。在进行调整列车运行的基础上，自动检测列车在作业时间与空间上存在的冲突，在不影响列车作业的情况下进行自动协调[3]。 

　　2 现阶段铁路CTC系统在我国的应用情况简析 

　　2.1 既有线CTC 

　　2003年我国开始自主研发CTC系统，在哈尔盖进行了试点运行，2004年发布了《CTC技术条件》后，在双线自动闭塞区段正式建设，共包含4条繁忙的铁路干线，相继在2006年底和2007年初开通了改系统，有一处在开通运行约1年后由于电气化改造将CTC系统停用。由于客运混运，因此在大部分沿线车站均存在一定的调车作业，只有少数的小车站能够实现调度中心调车，中间站能够进行列车作业集中控制，车站仍然是进行作业设置的地方[4]。区段站存在大量的调车作业，因此调度员很难准确的对复杂的调车作业进行掌握，因此列调车的作业权限设置在车站。在调整计划被调整员下发后，车站的值班人员会将调车作业的需求进行综合，根据实际需求对股道修改，并将修改后的计划发送到自律集中执行。 

　　2.2 客运专线CTC 

　　我国2005年开始进行大规模客运专线建设，CTC在线路上作为信号的主要子系统是必建项目。与既有线CTC系统进行对比，客运专线的CTC系统几乎没有调车作业，但是系统增加了很多借口，包含列控中心、无线闭塞中心和临时限速服务器等均含有接口。客运专线的CTC系统还增加了新的功能，包含列车信号机点灯灭灯控制、区间低频值表示、C3列车运行状态显示等。 

　　2.3 青藏铁路格拉段CTC 

　　具有生态脆弱、高寒缺氧等特点的青藏铁路格拉地段的指挥系统，是在原有CTC系统之上，根据该地段的运行环境和免维护、少维修的运行需求进行了进一步的设计。该路段车站应用的是GE系统与ITCS系统，其能够将车站联锁、超速防护和信号融为一体，能够和车站自律机直接进行连接，实现控制命令。由于ITCS没有独立的控显机，因此显示任务和控制任务只能让CTC设备完成，所以CTC对于ITCS来说只有车站控制和中心控制的区别。格拉段首次实现了联锁列控的一体化，有效的提升了系统的适用性，并简化了维护人员的维护工作。 

　　3 存在的问题 

　　3.1 成本较高 

　　我国铁路的指挥模式是根据“控制分散、信息集中”的理论实施的，大部分都应用的是车站分散式的体系结构，由于我国铁路每个车站之间是单独设置的连锁，沿线的每一个车站都设有一套CTC设备，同时也配备了应急值班人员和行车值班人员。如此，入股某条铁路沿线共有车站10个，那么该铁路沿线就必须配备10套连锁、10套CTC设备和应急值班人员、行车值班人员，设备投资和人员配置较大，进而导致运营成本增加，降低了经济效益。 

　　3.2 调度集中控制功能有待完善 

　　我国现阶段的既有线CTC调度集中控制功能还存在一定的问题，可以将其概括为以下几点：（1）由于调车作业较多，因此不能缺少车站值班人员，因此不利于实现减员增效；（2）目前只有车站的值班人员将作业单输入以后才能够进路，且存在调车作业在进路排列有交叉执行，自动化程度较低；（3）技术不足和配套设备不足等问题导致部分已经开通CTC系统，但是只应用了系统中的部分功能，资源浪费。 

　　3.3 客运专线的CTC系统接口多 

　　由于客运专线包含了TSR、TCC、RBC等系统，因此系统接口比较复杂，容易出现数据传输故障。 

　　3.4 调度台设置有待改进 

　　现阶段我国的CTC都是根据整条线路进行规划的，调度台数量和管辖范围是根据管理要求进行设置和划分的，资源浪费问题较为明显。例如：武广客运专线，共有调度台3个，虽然建设时的车站数量较少，但是由于都是单独规划建设的，因此调度台每个车站都配有一个，人员配置都具备1套、由于计算机和网络的应用，每一个调度台能够管理几十个车站，所以调度台设置没有让CTC系统的功能得到足够的发挥，资源浪费问题较为明显。 

　　3.5 操作界面统一 

　　我国进行CTC系统的开发商有交大微联、辉煌科技、通号设计院、铁科院以及卡斯柯，一般情况下每条线路的CTC建设均是整条线路规划，运营后根据属地化管理。因此同一条线路会分属不同的铁路局的CTC系统进行调度，而每一个铁路局有不同厂家的CTC系统，进而导致CTC系统的操作方式、界面显示以及报警提示等存在一定的差别，这回在一定程度上增加操作人员的操纵难度。另一方面，CTC系统与车站联锁不同厂家之间也存在一定的不同，在非常站控和分散自律模式下作业时，车站人员操作存在一定的困难，容易由于人为操作误差影响列车运行安全和效率。 

　　3.6 设备故障率较高 

　　我国的CTC系统网路通道设备包含了信号机械室中的2M的铁通管理数字通道、路由器与协议转换器等设备。在系统运营期间，通道设备故障频率较高，特别是协议转换器容易受到温度、运行时间等因素的影响，需要重新启动或者设备更换才能工作，在一定程度上增加了维护量，影响了系统运行稳定性。 

　　4 改进措施 

　　4.1 建设区域分散式体系结构的CTC系统 

　　我国新建铁路尤其是客运专线，应建设区域连锁，应用区域分散式体系结构的CTC系统，每一个区域连锁系统可以对多个车站控制，沿线只需设置一个CTC系统，并且只需要在区域连锁站设置值班人员。这样不仅能够显著的降低设备投资，同时还能大幅度的降低车站人员数量，在提升车站运输效率的同时降低运营成本。 

　　4.2 完善调车智能化控制功能 

　　调车作业不能纳入日班计划中，需要进行人工输入，导致调车作业多且复杂。开发调车智能化控制系统，和CTC系统进行连接，显示调车现场进行，及时将调车作业单上传，不仅能增强调车作业控制功能，提高自动化水平，还能提升既有线CTC系统的实用性。 

　　4.3 开发一体化CTC系统 

　　研究联锁、列控系统、车站CTC等系统合为一体的技术，实现基于车站子系统一体化的CTC系统，将自律机、列控主机和联锁操作表示机合为一体，不仅能够降低设备的投资，同时还能降低CTC外部接口，降低数据传输故障的发生率。 

　　4.4 统一系统操作界面 

　　对原技术标准进行修订，对不同厂家的系统工作界面进行统一。同时，CTC操作界面的设计应当与车站联锁操作界面保持一致，进而让车站值班人员在非常站控模式与自律模式进行切换时，对应的都是相同的界面，降低人为操作误差的发生。 

　　4.5 简化网络通道设备 

　　应用先进的技术简化CTC通道设备，缩减中间环节，降低故障发生频率。例如：协议转换器作为附加设备，其作用是是想G.703与V.35之间的转换，来适应2M通道传输。但是现在思科路由器已经具备该项功能，能够将2M通道直接连通，从而能够简化网络通道设备，降低故障的发生率，提高系统运行稳定性。 

　　5 结束语 

　　综上所述，现阶段分散自律的铁路CTC系统在我国的应用较为广泛，其大幅度的提升了我国铁路运输速度，但是受到我过铁路条件和调度管理历史遗留问题等影响，其在技术保障、管理模式和建设模式方面存在一定的问题，针对这一现状，相关专家和学者应当对存在问题的根本原因进行深入分析，不断完善，才能实现提升运输效率，降低运营成本的目的。 

　　参考文献 

　　[1]张友鹏，张珊，王锋，等.一种改进型网络时间协议在TD CS/CTC系统的应用研究[J].铁道学报，2015（10）：75-82. 

　　[2]苗义烽，宋鹏飞，周晓昭，等.普速铁路TDCS/CTC系统列车占用丢失报警功能优化方案[J].中国铁路，2015（3）：81-84. 

　　[3]余红梅.铁路分散自律CTC系统的应用问题及对策[J].铁路通信信号工程技术，2015，12（1）：8-11. 

　　[4]林海香，董昱.TDCS系统与新一代CTC系统二合一仿真系统设计[J].测控技术，2009，28（5）：56-58.