【正文】 術(shù)指標 .......................................................... 75 設(shè)備運輸及儲存要求 ................................................................................ 75 產(chǎn)品絕緣電阻、耐壓指標 ........................................................................ 76 系統(tǒng)電源技術(shù)指標 .................................................................................... 76 設(shè)備防雷技術(shù)指標 .................................................................................... 76 系統(tǒng)接地要求 ........................................................................................... 77 數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)指標 .................................................................................... 77 膠濟線 FZkCTC 分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)技術(shù)方案 第 18 頁 共 106 頁 FZKCTC 型分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)簡介 FZk－ CTC 型分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)是在鐵路跨越式 發(fā)展的新形勢下 ,在計算機技術(shù)、通信技術(shù)、信號技術(shù)高度發(fā)達以及 DMIS 系統(tǒng)成功實施的基礎(chǔ)上 , 提出來的一種新型的行車指揮和信號控制設(shè)備， 同時也將帶來一種新的高效的運輸組織管理模式。 通過減員增 效，可以達到優(yōu)化運輸生產(chǎn)組織結(jié)構(gòu)，改革現(xiàn)有運輸生產(chǎn)組織模式的目的，對現(xiàn)有運輸生產(chǎn)的管理職能、作業(yè)方式、生產(chǎn)布局、維護保障等方面將產(chǎn)生重大的影響和突破。 采用分散自律技術(shù)，使列車進路和調(diào)車進路自動、可靠隔離，實現(xiàn)列車和調(diào)車作業(yè)控制權(quán)協(xié)調(diào)統(tǒng)一，從根本上解決頻繁放權(quán)問題，提高系統(tǒng)的可用性。不僅解決了艱苦地區(qū)工作人員的生存環(huán)境和條件，也大大提高了運輸業(yè)的勞動生產(chǎn)率。根據(jù)列車運行計劃內(nèi)調(diào)車作業(yè)計劃，自動調(diào)整運行圖，自動排列進路，實現(xiàn)自動化及智能化控制，解決車站無行車作業(yè)人員時的運輸需求。 分散自律型調(diào)度集中，以 DMIS 為平臺，以調(diào)度集中為核心，實現(xiàn)運輸指揮現(xiàn)代化。系統(tǒng)實時監(jiān)控電源狀態(tài)，停電時應(yīng)自動保存列車、調(diào)車作業(yè)等重要信息。系統(tǒng)還實現(xiàn)自我診斷、維護智能化、運行日志保存、查詢和打印等功能。進行調(diào)車作業(yè)時不需要控 制權(quán)轉(zhuǎn)換，調(diào)車作業(yè)進路排列和信號開放的時機車站自律機根據(jù)機車乘務(wù)員的請求自動安排，司機室安裝的調(diào)度命令無線傳輸系統(tǒng)專門設(shè)有供機車乘務(wù)員使用的調(diào)車進路要道請求按鈕，系統(tǒng)可利用列車運行空檔自動辦理，并可為進路指令的執(zhí)行做好準備，以及人試排進路功能。 五、新一代分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)與傳統(tǒng)的比較和 優(yōu)勢 新一代分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)較傳統(tǒng)調(diào)度集中具有比較明顯的優(yōu)勢， 分散自律型調(diào)度集中采用計算機分布式網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)、信息化處理技術(shù)，使調(diào)度集中控制范圍內(nèi)所有列車作業(yè)納入列車運行調(diào)整計劃自動管理，具備列車進路自動選排功能和部分非正常條件下接發(fā)列車功能以及降級處理措施，系統(tǒng)根據(jù)不同區(qū)間、不同列車的運行時分，按照不同車站具體要求開放進出站信號的時機，遠程控制車站電氣集中設(shè)備進行接發(fā)列車進路的排列和信號的開放等。經(jīng)過近半個月的運行， 3 月 29 日，鐵道部?？傉{(diào)度長和運輸局胡局長親率鐵道部各司局相關(guān)人員對西寧新一代調(diào)度集中系統(tǒng)進行了視察，在充分肯定 DMIS/CTC 系統(tǒng)的同時，又提出了中肯的建議，F(xiàn)ZkCTC 型分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)研制報告 第 13 頁 共 106 頁 給我們極大的鼓舞。 針對這 些寶貴的意見和建議，卡斯柯再次組織力量，在人員極度疲憊的情況下，再次發(fā)揚奉獻的精神，終于在 2 月 20 日將系統(tǒng)修改完畢并同時轉(zhuǎn)入現(xiàn)場升級。經(jīng)過艱苦努力，在克服了設(shè)計、施工、時間等諸多困難后，終于與 11 月 26 日將系統(tǒng)開通并投入試運行。 2020 年 8 月，在鐵道部領(lǐng)導的關(guān)懷下，卡斯柯開始了分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)的研發(fā)，在艱苦封閉攻關(guān)過程中，鐵道部領(lǐng)導多次前往指導和探望，卡斯柯員工不計個人得失 ，抱著為中國鐵路行車指揮創(chuàng)出新局面的決心，全力以赴，終于經(jīng)過近兩個月的艱苦努力，終于拿出了第一版的分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)。 因此，西哈段的分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)應(yīng)借助 DMIS 系統(tǒng)的行車指揮系統(tǒng)的運行圖調(diào)整、車次追蹤和車務(wù)終端系統(tǒng)實現(xiàn)分散自律調(diào)度集中的功能。它以行車調(diào)度為核心，全面實現(xiàn)了行車指揮的信息化。 西哈段的分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)是建立在 DMIS 系統(tǒng)之上的。 分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)的顯著特征是列車進路的自動控制和調(diào)車進路的自律控制，這要求列車運行調(diào)整計劃和會車計劃的編制應(yīng)該全部實現(xiàn)計算機化。為進一步提高調(diào)車作業(yè)的效率，還應(yīng)考慮和調(diào)車人員的自動交互，使調(diào)車人員在需要排列調(diào)車進路時及時申請，由自律機 根據(jù)列車運行計劃自動辦理調(diào)車進路。 對于無人車站的零散調(diào)車或本務(wù)機車調(diào)車，應(yīng)采用遠程遙控調(diào)車的方式，由中央調(diào)度員直接辦理調(diào)車進路。由于控制臺的部分按鈕直接涉及聯(lián)鎖的安全，因此自律機必須采用故障安全技術(shù)，保證當自律機出現(xiàn)故障時不會造成錯誤輸出，從而影響造成聯(lián)鎖解鎖 進路或直接關(guān)閉信號，影響列車的運行安全。因此，要解決調(diào)車問題，必須將原來調(diào)車和列車人為的關(guān)聯(lián)轉(zhuǎn)變?yōu)樽詣雨P(guān)聯(lián)，既設(shè)立自律計算機負責對列車進路和調(diào)車進路進行時間和空間上隔離，使調(diào)車作業(yè)既在不影響列車運行的情況下正常進行，又能保證列車控制的連續(xù)性。因此日本鐵路運輸狀況和中國相比差異性很大，如何在分散調(diào)度集中系統(tǒng)中解決好行車和調(diào)車相互干擾問題，是系統(tǒng)能否成功的關(guān)鍵。 但是，日本的鐵路大多是客運專線，貨運較少，而且調(diào)車作業(yè)比較簡單。 COSMOS 在硬件選型確立了采用當時最先進的FZkCTC 型分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)研制報告 第 11 頁 共 106 頁 計算機機型；軟件選擇則注重使用具有高度連通性和使用廣泛的系統(tǒng)軟件（如操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫軟件，等等）；網(wǎng)絡(luò)設(shè)置則采用日本電信公司提供的專用線路。日本新干線列車運行管理系統(tǒng)在提高列車運行密度、保證運行安全、提供旅行方便和減輕勞動強度、提高勞動生產(chǎn)效率方面發(fā)揮了極為重要的作用。 1972 年在崗山線開通的同時，最初的 COMTRAC 系統(tǒng)投入使用 ，經(jīng)過不斷完善，使用至今。 日本新干線自 1964 年 10 月開通到 1972 年 3 月，一直采用 CTC 集中管理方式，隨著時間的推移，列車運行密度不斷提高，線路里程和車站數(shù)量也不斷增加，面對這種情況， CTC 方式越來越難以滿足列車運行的要求。相比較而言，日本鐵路旅客運輸就其運行密度、運輸量以及安全性和方便性來說，在世界上是名列前茅的。 傳統(tǒng)調(diào)度集中系統(tǒng)和歐美主流調(diào)度集中系統(tǒng)在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、設(shè)備配置和功能設(shè)置方面是非常相似的。 四、 研制過程及應(yīng)用情況 2020 年 11 月，在全面開通了西寧分局的 DMIS 系統(tǒng)之后，哈爾蓋 — 格爾木段的傳統(tǒng)調(diào)度集中也建成并投入了運行。 （ 4） 實現(xiàn)調(diào)車的分散自律自動控制 新一代調(diào)度集中系統(tǒng)控制區(qū)段內(nèi)的所有調(diào)車作業(yè)均應(yīng)在不進行控制狀態(tài)轉(zhuǎn)換時，由系統(tǒng)根據(jù)列車運行計劃插空進行。 （ 2） 中、小車站無人化指揮，實現(xiàn)減員增效 新一代的調(diào)度集中系統(tǒng)應(yīng)減少或集中中小車 站的指揮作業(yè)，發(fā)揮調(diào)度集中系統(tǒng)的效能，實現(xiàn)行車指揮無人化，實現(xiàn)鐵路減員增效的最終目的。分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)如何充分利用 DMIS 調(diào)度系統(tǒng)的資源，尤其是列車運行調(diào)整、會車方案的編制以及調(diào)度命令的下達，實現(xiàn) DMIS 系統(tǒng)和分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)的有效結(jié)合是重要的研究課題。西哈段分散自律控制系統(tǒng)是建立在 DMIS 系統(tǒng)之上的，為了確保分散自律控制系統(tǒng)的獨立性和封閉性，必須對系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)進行必要的防護，建立調(diào)度集中專用虛擬網(wǎng)絡(luò)。 （ 6） 研究分散自律控制系統(tǒng)安全信息傳輸模式和方法 分散自律控制系統(tǒng)控 制中心和車站的信息傳輸中包括表示信息、車次信息、控制命令、執(zhí)行計劃、調(diào)度命令等很多涉及行車安全的重要信息，而信息在網(wǎng)絡(luò)中很容易被篡改，因此研究信息在網(wǎng)絡(luò)中進行安全傳輸?shù)姆椒?，確保信息點對點的傳輸安全和身份確認對分散自律控制系統(tǒng)的整體安全是必要的保證。 由于分散自律調(diào)度集中將聯(lián)鎖車站涉及安全的非正常操作按鈕全部納入了控制范圍，因此對調(diào)度集中車站設(shè)備的輸出提出了故障安全的要求，F(xiàn)ZkCTC 型分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)研制報告 第 9 頁 共 106 頁 既要求在車站自律設(shè)備出現(xiàn)故障的情況下不會造成錯誤輸出或電路問題，造成聯(lián)鎖錯誤解鎖，危害列車的運行安全。 （ 4） 建立自律控制的模型和方法 自律控制過程中要綜合考慮列車運行計劃、列車運行的具體位置、調(diào)車作業(yè)計劃以及車站信號狀態(tài)等重要信息，綜合協(xié)調(diào)列車控制和計劃調(diào)整等一系列過程，保證列車的正常運 行。 （ 2） 建立車站接發(fā)列車控制模型 和方法 如何描述車站接發(fā)列車的過程，全面實現(xiàn)按照站細進行接發(fā)列車和安全控制，必須建立描述站場結(jié)構(gòu)及其屬性時間相關(guān)的車站接發(fā)列車數(shù)學模型。運行階段計劃的編制和調(diào)整是復雜的智能決策難題，尤其是如何把握影響運行圖的人、車、天、地、圖五大因素，有效解決單線調(diào)度區(qū)段的組合爆炸問題，使計算機編制的階段計劃和調(diào)度員人工編制的計劃最大限度的吻合。在系統(tǒng)模型初步建立后，廣泛聽取了現(xiàn)場使用單位、維護單位、技術(shù)專家等各方面意見，解決了很多現(xiàn)場實際問題。 系統(tǒng)的工程規(guī)范管理 分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)作為涉及行車安全的設(shè)備，其開發(fā)過程中，技術(shù)組織、項目評審、軟件工程化、產(chǎn)品質(zhì)量檢驗、文檔 管理、軟件配置管理、開通管理等都嚴格按照 ISO9001 標準程序進行，以達到預定的安全性技術(shù)要求。 系統(tǒng)的模塊化結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)硬件和軟件按模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計，以適應(yīng)不同用戶的需求。系統(tǒng)采用信息加密技術(shù)確保涉及安全的重要信息的傳輸，避免惡意偽造或篡改控 制信息。系統(tǒng)自律軟件設(shè)計采用雙套軟件比較，確保系統(tǒng)嚴格按照站細規(guī)定制定會車計劃和確定會車的理想時機。因此，我們的分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)對內(nèi)部 的各個子系統(tǒng)是充分開放的，系統(tǒng)對外部設(shè)備而言，是完全封閉的。開放的計算機網(wǎng)絡(luò)平臺可以為用戶提供通用的計算機網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù)，為實現(xiàn)版本升級、系統(tǒng)擴容、硬件兼容提供十分簡捷的途徑。 分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)中心和車站局域網(wǎng)采用雙網(wǎng)冗余配置，中心和車站的通信網(wǎng)采用雙環(huán)網(wǎng)確保通信的高可靠性。終端工作站采用互備工作方式。在調(diào)度中心，系統(tǒng)數(shù)據(jù)服務(wù)器采用雙機和共享磁盤陣列組成高可靠性的集群系統(tǒng)。因此，如何確保系統(tǒng)的高可靠性是保證運輸生產(chǎn)能否正常進行的關(guān)鍵。 應(yīng)用軟件的設(shè)計、開發(fā)和測試同樣采用先進的技術(shù)手段和 管理方法（如軟件設(shè)計采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)、軟件管理采用 CMM 控制方法，等等），確保軟件成熟可靠。 系統(tǒng)軟件平臺同樣采用先進成熟的操作系統(tǒng)。其工作溫度范圍可達 20℃ ~+60℃，有特殊要求時可達 40℃ ~+80℃ 。應(yīng)用服務(wù)器和終端工作站均采用性能優(yōu)異，具有最新技術(shù)的 X86 系列計算機和顯示裝置，關(guān)鍵設(shè)備采用雙機熱備工作模式。在系統(tǒng)研發(fā)過程中 ，其硬件選型、結(jié)構(gòu)設(shè)計、軟件模塊、系統(tǒng)冗余、故障 安全保證等是從以下幾方面來分析和考慮的： FZkCTC 型分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)研制報告 第 6 頁 共 106 頁 系統(tǒng)技術(shù)的先進性 分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)是由控制中心和車站構(gòu)成的兩層結(jié)構(gòu)廣域?qū)崟r控制系統(tǒng)，其主要設(shè)備由計算機、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、調(diào)度集中專用設(shè)備及其接口電路組成。 隨著計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，實時多任務(wù)操作系統(tǒng)及通用開放的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)協(xié)議都為組成技術(shù)先進、架構(gòu)合理、可靠性高、適應(yīng)性強、通用開放的實時控制系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ)。根據(jù)這一指示，卡斯柯公司在鐵道部和蘭州局的領(lǐng)導下，在已經(jīng)開通運行的全國唯一一段仍在使用的西寧分局哈爾蓋 — 格爾木區(qū)段的調(diào)度集中系統(tǒng)（ ITC2020）的基礎(chǔ)上，于 2020 年 8 月全面開始了新一代分散自律調(diào)度集中系統(tǒng) (FZkCTC)的研制和開發(fā)。 為追趕世界鐵路運輸自動化發(fā)展的腳步 ,實現(xiàn)鐵路信息技術(shù)跨越式的發(fā)展 ,徹底擺脫我國鐵路調(diào)度指揮管理水平長期落后的局面 ,研制新一代分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)以適應(yīng)中國鐵路特有的大運輸量客貨混跑的運輸需求，顯得越來越迫切。鐵道部根據(jù)這一狀況，創(chuàng)造性的提出了分散自律調(diào)度集中的新概念。 DMIS（鐵路調(diào)度指揮管理信息系統(tǒng)）完全解決了行車指揮自動化的問題，使行車指揮脫離了傳統(tǒng)的人工模式，實現(xiàn)了運行階段計劃的自動生成和輔助自動調(diào)整，為調(diào)度集中實現(xiàn)自動控制掃清了最大的障礙，是全面實現(xiàn)調(diào)度集中系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)。 另一方面 ,由于行車指揮一直停留在一張紙、一只筆和一部電話的傳統(tǒng)人工指揮階段，使得調(diào)度集中的使用只停留在人工控制階段，一個助理調(diào)度員需要