第九章 行车调度指挥管理系统

第九章 行车调度指挥管理系统

铁路运输效率的提高不仅需要良好的车站、列车控制设备，还需要良好的调度指挥组织与管理，要实现高效的调度指挥，调度员需要实时掌握所辖区段的列车运行状况、信号设备状态等信息，最好能够直接指挥行车。1927年，美国铁路首先采用了调度集中（CTC)控制装置，使调度中心(调度员)能够实时掌握管辖区段范围内的列车动态并能够对信号设备进行集中控制、对列车运行直接指挥。

经过几十年的努力，列车调度指挥系统经历了调度监督、传统CTC技术的发展阶段，现在调度指挥系统已经集成了计算机、通讯、自动控制等先进信息技术，成为铁路现代化运输组织和运营管理的核心系统。

第一节 调度指挥管理信息系统(TDCS)结构与功能

我国铁路的现行管理体制基本上是以行车调度为核心，站、段为基础，为了适应信息化发展需要，提高管理现代化水平，1996年开始建设以铁道部调度大楼为核心的铁道部运输调度指挥管理信息系统（DMIS）。以后为了实现信息共享，进一步提高系统效能，进行了TMIS(运输管理信息系统)和DMIS的结合，并改名为TDCS(列车调度指挥系统)，通过近年来列车调度指挥系统的建设与推广，大大提升了铁路的综合竞争实力，加快了铁路跨越式发展的步伐．

铁路运输调度管理信息系统(TDCS)工程，是铁路信号“九五”发展规划的龙头。它是为适应铁道运输发展需求而实施的，是面向21世纪的综合型现代化系统工程。它采用现代化信息技术改造传统落后的铁路调度方式，建立起融信号、通信、计算机、数据传输和多媒体技术为一体的开放、集中、透明的运输调度指挥系统，以提高行车指挥水平。TDCS工程的实施将带动整个铁路信号系统向网络化、智能化方向发展，从根本上改变我国铁路信号在调度指挥手段、行车控制技术和信号基础设备的落后面貌。

TDCS为调度人员和有关领导及时提供丰富、可靠的信息和决策依据，为调度人员提供先进的调度指挥和处理手段，提高其应变和处理能力，减少调度人员通话和手工制表，充分发挥现有铁路运输设备的能力，改善调度人员的工作条件和环境，提高铁路运输服务质量，并使之适应市场经济发展的要求。

一、 调度指挥管理信息系统结构

一）、系统结构

我国铁路调度指挥管理是以行车为核心，站、段为基础，实行路局和铁道部两级调度管理的体制。考虑到将来铁路机构的改革，铁道部运输调度指挥管理信息系统(TDCS)设计为3级网络体系结构、其总体结构如图9-1所示。

各司局机房大屏幕投影显示系各调度台终端事故救援中心电话会议中心主楼会议室TMIS系基层图像传递系培训维护工作部调中心局部交班室首长终端路局1站1路局2路局M站2站N

图9.1 TDCS总体结构示意图

TDCS是一个覆盖全国铁路的大型网络，由铁道部调度中心局域网，各铁路局调度中心局域网以及基层网组成。局域网间通过铁路分组交换数据网(x．25)和专用线连接，进行远程信息交换。铁路分局调度中心通过通信服务器对基层调度监督设备进行信息采集和处理。

(1)铁道部调度中心运输调度管理系统 是TDCS的最重要组成部分。铁道部调度中心是现代化铁路运输调度指挥的核心，位于整个TDCS系统的最高层。该调度中心运输调度管理系统以铁道部中心大楼为主体，包括直属通信处、部办公大楼相关业务局设施，构成一个调度指挥服务的局域网。通过铁路分组数据交换网(x．25)和专用线路由器与各铁路局调度中心远程连接，进行信息交换，并建立全路各专业技术资料库。部调度中心能获得全路各路局分界口、重要铁路枢纽、主要干线、关键港口口岸、煤炭装卸点及大企业站等的运输状况和调度监督的实时信息。同时还与TMIS(铁路运输管理信息系统)及其他系统网络互联，获取大量的运输管理信息。

(2)铁路局调度中心运输调度管理系统 是TDCS的第二层。在各铁路局所在地建有局调度中心局域网。它是一个覆盖全局的信息采集、传输处理系统，主要为铁路局调度服务。它通过局域网实现路局内各运营管理部门间的调度信息管理，并通过x．25网或专用线路与各铁路分局调度中心进行信息交换，并与铁道部调度中心、相邻路局调度中心远程连接。其系统功能与显示内容与部调度中心相同，只是规模较小。

(3)基层网 是TDCS的最下层，主要是分界口、枢纽(含编组站和大型客运站)、区段调度监督以及其他基层网络(港口、口岸和大企业站)，负责信息的采集并向铁路局调度中心提供实时信息，是整个TDCS的信息来源。

二）信息来源和种类

(1)主要信息来源：

①调度实时监督系统，如调度监督、通信网、电网监视录像、灾害、施工等信息。

② 管理信息系统 如资源查询及计划、实迹运行图管理等数据库。 ③TMIS系统，如机车、车辆管理，货车实时跟踪、现车管理等。

④运输部门已使用的计算中心和各局局域网的数据信息，如18：00点统计、运输指标、机务、车辆等有关资料。

⑤其他部门提供的信息，如气象、电子地图等。 (2)信息种类 TDCS系统的信息有以下4种： ①地理地图数据。主要是对系统显示外貌的定义数据，如带有车站和站场的地图。

②静态数据。主要是对特定的对象进行详细描述，如车站数据，分界口、控制区域、区段信息。

③计划数据。主要是运输计划数据。

④动态数据。此类数据是由现场产生的实际数据。并且是实时变化的数据，如进路安排数据、信号动态数据。 （3）TDCS系统功能

TDCS系统建立了一套高性能、高可靠的局域网和广域网，通过局域网实现管内各运营管理部门间调度信息的现代化管理，通过广域网实现上、下层的信息交换。接收下层发送的有关列车运行位置、列车车次、现场设备运行状态、计划运行图和实迹运行图等信息。并在上层统计、整理，通过接口实现信息传递与共享。从应用的角度，TDCS系统的功能可归纳为两大部分：即实时信息处理和管理信息处理，这两种信息在铁道部调度中心均有相应的显示。

1． 实时信息处理子系统 实时信息处理子系统，主要是部中心由基础信息采集网通过调度监督、调度集中和区域控制中心，完成对分界口、区段、枢纽和港口、口岸及大企业站的列车运行情况和现场设备状态的动态数据采集、传送和处理，并以图形、图像、文字等形式，直观、灵活地

向各调度员及有关领导及时提供准确、可靠和丰富的全路运输状态宏观显示、列车运行情况和现场动态显示、作业情况和实时动态统计报表等，为部中心协调全路运输、科学决策、提高效率，实现现代化管理提供重要手段。铁道部调度中心的实时信息处理子系统主要显示内容有：路局分界口显示；全路主要干线区段显示；全路枢纽运行动态显示；全国铁路港口、口岸作业显示；全国铁路大企业站作业显示。

（1） 全路路局分界口显示 全路路局分界口显示的内容有：

①路局分界口宏观显示。以地图形式显示全路铁路线路图、分界口名称、分界口标志、上行及下线交接列车数、实际交接列车数，并分成东部、西部两幅画面；还可查询开窗显示各阶段(日计划分6点-12点-18点-0点-6点)交接列车、车辆动态统计汇总日表。 ②分界口现场实时显示。可显示带进路指示线的简化站形和带早晚点时间的车次号显示；计划和实迹运行图显示；气象灾害、施工等停运显示；主要干线分界口交接列车、车辆数。可调出一个或多个分界口的现场实时或计划、实迹运行图，当调出一个分界口的运行图时还可局部放大。可进行二十四小时内现场动态

及运行图的存储、再现。

③TMIS信息显示。显示各分界口按局别、分局别装车去向等信息；分界口排空及交接车情况日表；早六点保留列车数；显示由统计中心提供的分界口信息图表、分界口交接车统计表、分界口交接列车早晚点统计表。

（2） 主要干线运输状况显示 全路主要干线区段显示的内容有：

①正点率宏观显示。宏观段划分以路局分界口、枢纽、大型客运站和分局分界口为段点，显示正点率及运输状况；显示主要干线列车车次号及位置状况，晚点车及位置显示。

②查询全路、路局、分局的某段晚点列车或客车显示，某次客车所在位置；查询某一干线某个路局内区段的正点率表示。

③重点旅客列车跟踪显示及晚点统计显示。

④晚点时分及原因分析显示。晚点原因有施工影响、事故中断、灾害中断、设备故障等，可用不同颜色显示。

⑤线路行车密度显示。行车密度指单位时间内该段的在途列车数。可进行全路宏观显示、路局显示、分局显示和某段显示。双线区段按上、下行分开表示。以不同颜色显示列车密度正常、不足、饱和的情况。

⑥全线及分段调度监督显示。包括调度区段入口和出口列车车次号显示、调度区段简化站形、股道占用、进出站信号机显示。

⑦客车中转冲突显示。提供中转冲突表示及分局提出的解决方案。 （3） 全路枢纽运输状态显示

全路按钮运输状态显示内容主要有：

①全路枢纽分布及设备运行状况示意图；

②查询任意一个枢纽的布置示意图及股道占用情况； ③任意一个枢纽的调度监督显示；

④任意一个枢纽到达场、出发场列车实际到达、出发数目；

⑤任意一个枢纽的大客站的列车到达、出发的实迹运行时刻表。 （4）全路铁路港口、口岸作业状况显示

全路铁路港口、口岸作业状况显示内容主要有：

①以地图形式显示全国主要港口、口岸的名称、位置及设备工作状况； ②以铁路示意图的形式，显示全国主要港口、口岸名称、位置及设备工作情况，按货调1台、货调2台的管辖范围，划分为东北部和西南部两个画面；

③在前面两个画面的基础上，开窗显示港口、口岸站交接列车、车辆数动态信息及港口日存车辆数显示；

④开窗显示港口、口岸交接铁路站现场动态显示； ⑤开窗显示港口、口岸装卸车作业信息。 （5）全国铁路大企业站作业宏观显示

全国铁路大企业站作业宏观显示内容主要有：

①以全国地图、全国铁路示意图的形式，显示全国主要电厂卸车站、主要钢厂装卸车站的名称、位置，可按货调l、货调2的划分，分成两幅画面；

②以全国地图、全国铁路示意图的形式，显示全国主要煤炭装卸点装卸车站的名称，位置，可按货调1、货调2的划分，分成两幅画面；

③开窗查询各大企业站的装卸车作业信息； ④全国主要煤矿装车统计表。 2 管理信息处理子系统

管理信息处理子系统主要是对部中心的日常工作进行管理，自动完成信息收集(主要指对路局报送信息的收集)，各种报表编制、信息传送或输出(主要指部调度向局调度传送的各种信息)以及部内各工作调度间互相传送的信息，方便、快捷的查询所需的各种资料，如站场资料、线路图资料、列车运行图资料等，从而提高调度工作的质量和效率，改善调度工作环境，提高整体调度水平。 部调度中心设有部日班计划、军调、特调指挥中心、行1、行2、货1、货2、客1、客2、机调、电调、车辆、值班处长、领导席、数据维护台、电务调控台、运输副局长、调度副处长、车流台、技术计划、调度分析、运输培训、调度值班室、运输局长、客运副局长、货运副局长、客运主任、客运分析、工务调度、电务调度、机调主任、电调主任、辆调主任、燃、集装箱、煤调、调度处长、超限台、开发1、开发2、会议中心、演示室等多个工作台，各工作站具有完整的信息管理系统，用以完成各调度台的信息收集、报表编制、信息传送及各种技术资料咨询。

管理信息处理子系统显示以下内容： ①中央电视台天气形势预报；

②各种机车、车辆(特种车)图形技术数据资料； ③静止图形传输系统提供的图像；

④首长和有关人员的图像、图形、文字和提示； ⑤视带、盘及其录放。 3.TDCS组成及原理

TDCS系统结构可简化如图9-2所示。各级调度中心建立以各有关专业调度及调度主任为主要用户的调度中心局域网，该局域网与上层、相邻同层、所属下层相连接成广域网，包括网管监视；建立调度中心大厅投影仪大屏幕显示系统、调度管理信息系统和技术资料数据库，与TMIS及其它已有运营管理系统网络互联，实现资源共享。

部调度中心分局调度中心路局调度中心分局调度中心分局调度中心区段调监枢纽调监分界口调监 图9-2 TDCS系统结构图

一、 硬件系统的结构及组成

铁道部调度指挥中心由高性能、高可用的计算机网络构成，包括主干网和用户网，其中主干网用于将各楼层的用户连接起来，这个网络简称为局域网。 部中心通过X.25或专用线路由器与各个铁路局调度中心远程连接，进行信息交换。这个网络简称为广域网。

1．局域网系统硬件结构组成

(1)局域网结构概述 ①组网手段。根据计算机网络发展的现状，可以利用的媒体访问技术和交换技术很多，高速网的组网手段有四DI(光纤分布数据接口网)、交换以太网、快速以太网、A1M(异步传输模式)等。

a．以太网

以太网即总线型结构的网络，采用无源介质(如同轴电缆)作为总线来传递信息，由于没有集中式控制中心，所以无需路由选择，故费用较低。传统以太网采用共享型，即全部接人总线的微机均共享总线带宽，工作站增加时，分配到工作站的带宽将下降，有效速率也急剧下降，冲突加剧，网络性能变坏，可能导致瓶颈和拥塞。传统以太网速串为10Mbit/s。 b．交换以太网

交换以太网一般采用共享技术，TDCS系统改变共享方式为独占带宽方式，克服了共享型以太网的缺点。交换以太网的主要特点是：

·与原有IEEE 802．3以太网(国际电子电气工程师协会802分类会制定的局域网标准)完全兼容；

·提供多个独占的10MbiVs端口； ·提供虚拟网络解决方案； ·较好的性能／价格比。 c．高速交换以太网

高速交换以太网选用高速处理器及带宽足够的传输媒体(如类双绞线或光纤)，使总线速率达到100Mb眺。但高速以太网仍属共享带宽方式，只有引入交换技术，形成高速交换以太网，性能才显著改善。 d．ATM

即异步传输模式，采用异步时分复用技术，以固定长度的信元作为基本单位进行传输和交换。ATM网络提供高带宽、低时延、动态带宽适配，先进的拥塞控制及差错控制等网络技术，支持多种信息媒体对不同速率、时延、突发量、差错串与丢失率等服务质量的需求，是至今为止适应多媒体业务传输与交换的最佳网络技术。

②计算机网络拓扑结构。计算机网络所采用的拓扑结构，如总线结构、星线结构、树型结构、环形结构及网状结构。调度中心由于采用交换以太网，故网络采用树型网络结构。其中双服务器到网络交换机的主干网采用100Mbit/s以太网，传输介质为光纤，交换机到各楼层间集线器采用10Mbit/s以太网，传输介质为10BASE—T(传输速率为10Mbit/s的用于基波段网络的非屏蔽双绞线电缆)，为保障网络可靠性，交换机与各集线器间设有两条双绞线，集线器提供主/备接口．这种结构特点是：

·克服了总线结构中由于总线故障引起网络整体瘫痪的可能；

·单个用户的故障不会影响整个网络的运行； ·结构简单，便于网络的建立和重新配置； ·便于控制和管理；

·每个用户独享10Mbit/s的带宽；

·堆叠式HUB(多口中继器)可以非常容易的扩充网络上的用户； ·同一集线器上的用户间通信可以由集线器提供路由； ·不同集线器上用户间通信可以由交换机提供路由； ·网络管理系统可对各用户端口进行控制。

(2)部调度中心局域网系统硬件结构组成 部中心局域网由主干网和用户网组成。系统配置如图9-3。

共享盘服务器光盘库服务器大屏幕投影投影机ATM交换机１５５ＭＡＴＭATM交换机多屏控制器快速以太网交换机路由器以太网交换机路由器至路局至路局打印机绘图仪打印机投影机视频输入多屏控制器绘图仪工作站ＰＣ机大屏幕控制台大屏幕控制台

图9-3 部调度中心局域网配置图

主干网是部中心网络系统的核心，连接着各楼层的用户网交换机、高性能服务器和路由器等设备。主干网采用较为成熟的155Mbit/s的ATM技术和光缆传输，为各楼层客户和服务器间提供高速的信息交换。

各楼层用户网由高效率的10Mbit/s和100Mbit/s交换式以太网构成。根据工作站的应用需求能够进行带宽的分配，支持独享和共享10Mbit/s和100Mbit/s的分配方案，并考虑将来向ATM桌面系统过渡。根据目前应用需要，用户网以10Mbit/s的交换式以太网为主，多媒体工作站采用100Mbit/s交换式以太网。

为使网络具有冗余和备份能力，保证系统不间断运行，网络采用双网设计，即在主机房设置两台高性能ATM主干网交换机，在各楼层设两台高性能交换式以太网智能集线器，服务器采用双从ATM网络适配器，工作站采用双以太网络适配器。彼此相互连接，使任意两台计算机设备之间都具有两条通信通道，一方面能增加网络的吞吐量，另一方面又提高了网络的可靠性，从而构成一个无单点故障的高性能、高可用的网络环境。

2． 广城网系统硬件结构组成

部调度中心通过x．25(铁路分组交换数据网，符合x．25建议)或专用线路由器(能使运行相同规程的各个局域网之间互联的端口设备，可以是带有网络接口卡和执行路由功能软件的计算机)进行远程连接和信息交换。多协议路由器能提供多个高速通信端口，能支持x．25、TCP／IP、DECnet、IPx、T1／E1等通信协议。 在部中心设两套路由器设备，铁道部对各路局在每个方向设两条专用通道。两条通道能均衡信息流量并互为主备，保证远程通信的可靠性。另外，部中心设有两个x．25端口，为各路局及分局设置永久虚电路(虚电路是数据网源点传向目标点逻辑通道的集合，永久虚电路是固定设置的)，并具有备用路由。路由器的连接方法如图9-4所示。

RouterRouter铁道部X.25专用网路局RouterRouterRouterRouter分局

图9-4 广域网路由器连接图

通过广域网进行交换的信息主要分两类：即调度监督实时信息印报告、资料等管理信息。由于x．25网的信息传输延时较大，不适合用来传输实时数据，因此，采用实时信息通过专线传输、管理信息通过x．25网传输的方案。

3． 服务器系统硬件结构组成 为了资源共享，计算机网络通常采用客户机服务器方式。它要求网络中用一个计算机来专门承担网络资源的管理和向网络其他计算机提供服务，这台计算机即为服务器。数据库服务器用于数据管理，它犹如各计算机的文件柜。 数据库服务器是局域网中的重要设备，它将完成系统的最主要任务，如数据通信、信息处理、数据库访问服务、应用软件服务等。数据库配置为高性能集群系统，支持共享盘连接，提供主／备工作方式，能运行通用的商业数据库并行版本。通过分布式管理，能在集群内对信息同步存取访问。集群内双服务器能进行负载的均衡，在正常情况时分别执行不同的任务，完成不同的功能，当其中一台服务器出现故障时，任务能自动转向另一台可用服务器继续工作，以保证系统连续运行。

双服务器使用共享的磁盘存储阵列，共享磁盘存储阵列能支持RAID(磁盘冗余阵列)功能，具有高性能、高可用性，通过SCSI(小型计算机接口，是当前最流行的微机、小型机和工作站输入输出设备的标准接口)与双服务器连接。共享磁盘配有多路电源，使用多路磁盘控制器与各服务器连接，不因其中某台服务器出现故障而不可用。系统数据库及主要应用数据均在共享盘上存储。

借助高可用软件，共享磁盘阵列上的信息能被双服务器并发访问，一台主机系统的故障不会影响另一台主机对磁盘的访问。

采用RAID技术能使磁盘信息安全可靠，磁盘阵列中的所有磁盘、磁带设备

均能带电拔插，故障盘更换时不需要停机，更换镜像卷组中的磁盘后能自动同步，使数据具有高度安全性。

服务器是调度指挥的关键设备，为此应选择性能高、吞吐量大、扩展力强，能支持超大规模内存和超大规模数据库，技术先进的64位体系结构的开放系统。双服务器中每台配有双ATM网络适配器，分别连接到两台ATM主干网交换机上，以提供高性能、高可靠性的网络访问能力。调度中心服务器系统配置如图9-5所示。

服务器服务器共享盘

图9-5 调度中心服务器

4． 工作站系统硬件结构组成

工作站(网络中非服务器的计算机)提供客户应用和图形界面，调度人员通过工作站进行

日常调度工作。

网管工作站用于网络的监视和管理。

多媒体工作站具有语言和图像能力，能连接摄像头、话筒等音频视频设备。各工作站之间通过快速以太网互联，能进行音频会议及视频会议。工作站支持多台屏幕，可以扩大信息显示量，减少用户频繁切换屏幕，方便用户。每台工作站配有网络控制卡，提供工作站对服务器的网络访问服务。

5． 大屏幕投影系统硬件结构组成

大屏幕投影系统能集多种信息于一体，提供高清晰度、大画面的宏观显示，是调度指挥中心的最理想选择。大屏幕不仅能将调度工作的显示内容宏观显示，而且能将影视、新闻、气象等活动图像直接以大画面显示出来，为调度人员及有关领导提供图形、图像、文字等多种方式的信息。部中心9层调度大厅设置的投影大屏幕墙，由48台投影仪投影的大屏幕组合而成，48个屏幕以4×12(高×宽)短阵排列。

大屏幕投影显示系统一般由投影屏幕、投影以及显示控制系统几部分组成，投影屏幕与投影仪配合使用(投影仪具有多路视频输入)。大屏幕投影系统的关键是显示控制系统。 目前的控制系统主要分两类：一类采用Windows技术，控制系统连接在网络中，通过Windows技术模拟工作站的各种功能，并通过适当的硬件及软件，将视频信号及工作站图形信号混合输出，这种控制器控制灵活，显示窗口能任意移动到屏幕的任意位置，显示效果同工作站输出完全一致；另一种控制系统是将要送到大屏显示的视频及图形信号接入控制器，由控制器控制信号在屏幕输出显示的位置，显示效果要提前预定，而且能够在大屏幕上显示的信号源固定不变，因此灵活性较差。

调度中心大屏幕投影系统采用基于windows技术的显示控制系统，采用客户/服务器模式，运行于不同平台的信息能够随时在大屏幕上显示，并能动态调整窗口外观。控制人员可以控制信息显示的来源，在多路视频输入信号中选择信息在大屏幕上显示。控制人员还可将大屏幕授权给某些工作站用户使用，使它们能将各自屏幕上的显示内容送至大屏幕显示，以提供现场人员注意。操作人员能使用鼠标器方便地处理本地工作站显示的信息，或直接处理显示墙上的信息。

6． 其他硬件设备

除前面涉及的局域网、广域网、服务器、工作站及大屏幕系统外，调度中心还设有许多相关设备：

①光盘阵列：用于存储大量的固定资料，如各种图形资料。光盘阵列要求能以共享盘形式与服务器集群系统连接。

②通信服务器：属于网络设备，在局域网中用于连接本地终端、远程终端、串口打印机

等，并能支持PPP、SLIP远程连接，以提供单点远程调度用户。

③打印机和绘图仪：用于输出报表、图纸以及图形资料，在各楼层内设置高性能网络共

享的打印机和绘图仪，并在部分工作站上连接打印机。

④电源自动切换设备和UPS电源：为保证系统不间断工作，在系统中设有一套电源自动切换设备和UPS电源。

⑤防雷设备：为防止雷电对系统设备的干扰和损害，在电源引入及通信通道引入部分安装访雷设备。

二、 系统及应用软件设计

DMS系统软件是整个系统功能实现的核心，应用软件是调度人员与系统的直接接口，显示各种动态信息和管理信息，并接收调度人员的指令，下发相关信息。因此软件设计必须使系统的能力充分满足用户的要求，并具有良好的用户界面和维护手段。

1． 设计原则

根据TDCS的系统结构和应用服务，考虑整个系统的功能扩展和灵活性，系统及应用软件设计将按下列原则进行。

(1)采用客户机/服务器结构

TDCS是一大型软件系统，它能提供多种应用服务，这些服务若采用集中方式运行某个工作站系统，必然给系统带来一定的局限性，不易扩展，同时也会加重工作站的配置要求。当多台工作站运行同样的应用时，如果所有信息的处理均基于本地完成，必然会在某些方面产生系统的不一致性，限制了系统的灵活性。

采用客户机/服务器结构很容易实现客户机的扩充，结合使用多服务器能减少系统的瓶颈处理，提高系统性能。用户可以在自己的工作站上运行系统所提供的所有应用，并能共享网络中的所有资源。

(2)远程通信由服务器统一处理

远程通信包括基层实时信息的收集和转发，运输管理信息的全路共享和日班计划等信息的下达。服务器处理远程通信可直接更改数据库，对信息的来源和目的地的配置也比较方便。 客户机数目众多，如果用客户机来管理远程通信，则每一个客户机均需要一套独立的管理程序，工作量大，修改不便。由服务器管理

远程通信可使其对客户机透明，有利于客户机数目和功能的扩充。

(3)采用标准数据库访问和应用网络服务两种通信接口

服务器上的数据主要存放在数据库中，对于数据库难以维护的数据(如临时数据)或实时

性强的数据(如调监数据)将存放于内存，这样，服务器单纯提供标准数据库访问通信接口将不能满足要求。另外，服务器在进行远程通讯时，也需要应用网络服务通信接口来提供数据通信的灵活性和保证数据的实时性。

客户机将通过标准数据库访问接口和应用网络服务通信接口访问服务器。原则上，客户机访问数据库中的信息通过标准数据库接口，访问服务器内存中的数据则通过应用网络服务通信接口来完成。另外，客户机具有应用网络服务通信接口，也为客户机访问客户机、客户机访问远程服务器提供了可能。

基于以上考虑，TDCS的软件系统设计应符合客户机/服务器结构的要求，合理的划分系统服务和客户应用的边界，使应用系统能成为独立于硬件平台的开放式应用环境。

2． 软件结构

DMS采用客户机服务器软件结构。系统在客户端提供具有不同功能的客户软件，客户软件通过网络访问请求服务器上的服务，以获取所需的数据信息；服务器端接受客户的服务请求，并根据请求的类型向客户提供应用服务、数据库服务，并将客户所需数据通过通信服务返回给客户使用。如图9-6所示。 ’

数据库数据库服务器应用服务通信服务（本地或远程0）客户应用（本地或远程0）客户应用（本地或远程0） 图9-6 客户机服务器应用过程示意图

① 站场图的显示：包括路局分界口、区段枢纽、编组站、港口、口岸、大

企业站。

② 运行图显示：包括计划运行图和实迹运行图。

③ 宏观监视画面显示：包括分界口、干线区段、枢纽、编组站、口岸、港

口和大企业

站的宏观监视。

④ 统计分析结果的显示：以文字、视图、表格等方式显示。 ⑤ 资料库查询结果的显示：以文字、视图和表格等方式显示； ⑥ 日班计划及调度命令的编制与下达等。

根据软件的设计原则和客户机功能，客户机的软件结构如图9-7所示。从上到下依次

为人机界面、信息处理、服务访问接口三个层次。需要说明的是，针对不同的客户机应用，人机界面和信息处理模块将完全不同，应对客户机的每一个功能进行具体分析，设计相应的人机界面和信息处理模块。不过，不同的客户机中，应用的服务访问接口和数据库服务访问接口是相同的。

人机界面信息处理应用服务访问接口网络通信数据库服务访问接口 图9-7客户机软件结构

客户机的人机界面和信息处理模块按功能可分为分界口调监、区段调监、枢纽和编组站调监、口岸和港口调监、大企业站调监、行车调度、货运调度、机车调度、客运调度、燃料调度、事故救援、专运调度、电力调度、电务调度、统计分析、资料库查询、网络管理、系统培训、大屏幕显示等。这些模块的信息处理所需要的信息均从服务器获得。为了减少网络通信量，减轻服务器的负载，可采用信息本地存放和使用动态内存的方法。对于客户经常使用的而又长期不变的数据，将它们存储在本地磁盘文件上，在用户调用有关应用时装入内存。另外，在客户工作站系统内开辟出一动态缓存区，从数据库服务器中获得的静态数据首先存入动态缓存中，应用程序首先从动态缓存中读取信息，动态缓存中没有时才向数据库服务器请求获得，再存入动态缓存中，如果动态缓存区已满，则将访问机会最少的信息替换掉。

(2)服务器软件 服务器主要具备的功能有：

①行车、货运、客运、机车、车辆等调度作业信息的收集、处理和存储。 ②实时信息的获取、处理和存储。 ③网络的维护和管理。 ④资料库的维护。

⑤日常管理信息的维护。 ⑥内存信息的管理。

⑦应用服务和数据库服务。

⑧日班计划和调度命令的下达。 ⑨双服务器任务的调度与切换。 ⑩其他。

服务器软件结构如图9-8所示。服务器负责进行系统间的信息交换、信息处理及数据库的管理。其核心是内存数据和数据库数据，应用服务、应用远程访问、数据库服务、数据库远程访问、数据库维护等均是通过服务通信接口对内存数据和数据库数据进行访问、管理和维护。

·数据库维护模块：通过数据库服务通信接口负责数据库的建立、数据录入、数据修改、数据删除等，以保证数据的完整性。

内存数据数据库数据应用服务应用远程访问数据库服务数据库远程访问数据库维护应用服务通信接口数据库服务通信接口网络通信

图9-8 服务器软件结构

·数据库远程访问模块：通过数据库服务通信接口访问远程数据库中的数据，以增加或更新数据库中的数据。

·数据库服务模块：通过数据库服务通信接口响应本地或远程客户的数据库服务请求，并提供相应服务。若有些数据不在数据库中，则数据库服务模块将启动数据库远程访问。

·应用远程访问模块：通过应用服务通信接口接收或访问远程数据。 ·应用服务模块：通过应用服务通信接口接收本地或远程客户的应用请求，并提供相应服务。若内存数据和数据库数据不能满足要求，则启动应用远程访问。 服务器的日常工作以数据管理为核心，并对外提供服务。服务器上数据包括资料数据、动态数据、日常管理数据和系统内部管理数据。动态数据中的一部分(主要为调监数据)将常驻内存。因此，服务器软件的模块按数据管理和对外服务可划分为内存数据的管理与维护、数据库资料数据的管理与维护、数据库动态数据的管理与维护、数据库日常管理数据的管理与维护、系统内部数据的管理、应用服务、应用远程服务、数据库服务、数据库远程访问等。

调度中心服务器采用双主机，两个主机间通过共享硬盘及专用的信息通道相连接。数据库存放于共享硬盘上，采用并行数据库服务，支持双主机同时访问数据库，并借助双机集群软件，可将应用分在两台主机上运行，以均衡服务器的负载。另外，双主机通过相互间的通信。可监测对方的工作状态，以保证系统无单点故障，从而使系统能够连续运行。

(3)信息通信软件 TDCS的各级调度管理中心需要收集大量的实时列车运行状态信息，这些信息必须及时准确地获得，为此，铁道部调度中心到基层调监系统都必须具有可靠的信息传送保障。解决可靠通信问题可从以下方面入手：

①采用主、备传输通道；

②采用保证连接的通信规程； ③采用信息队列技术。

(4)系统运行环境 调度指挥中心TDCS系统采用客户/服务器结构。客户/服务器技术是90年代的新技术，这一技术将单一的集中管理系统变成每个用户都可以快速、经济地访问信息的分布式系统。客户服务器采用WindowsNT操作系统。这是一个开放式的、具有优先权的多任务、多线程的新型操作环境，它将多任务处理和存储管理的能力与Windows的用户界面统一起来是一个模块化的可移植的操作环境。WindowsNT以客户服务器模型为它的主要特征，同时采用当今流行的面向对象的设计思想，是客户/服务器系统理想的操作系统。

三、 数据库设计

数据库系统是TDCS的一个核心系统，它是整个系统的信息仓库，它不仅为管理信息系统及实时信息系统服务，而且还为调度指挥系统及铁路运输各部门提供服务。因此数据库系统要力求设计成一个独立于客户机、独立于网络、独立于操作系统的共享信息资源。

1． 数据库结构设计

为满足铁道部、路局、分局三级调度指挥管理中心高性能访问数据的需要，应该建立起相应的数据库系统结构。典型的数据库系统一般有两种结构，即集中式和分布式。

集中方式要求在部中心建立一个信息数据库供整个三级调度指挥系统使用。这种方式由于数据可得到集中维护，数据的一致性和安全程度高。但该方式对部调度中心计算机系统的配置、性能和可靠性要求高，而且对于路局、分局等远程用户，要求计算机网络通信性能有可靠保证，才能具有良好的应用效果。

分布方式是根据铁道部、路局、分局的行政划分情况，在不同地区建立自己的信息数据库。各地区之间依靠通信网络和分布式数据处理来共享信息资源。这种方式对信息的一致性要求不高，系统性能由分布式处理来平衡，系统可用性较好。

根据TDCS的三级结构和用户环境，由于铁道部、路局、分局各自有不同的职权范围，他们所关心的信息内容和对信息的要求也各自不同，因此，采用分布式数据库系统是最恰当的选择。在铁道部调度指挥管理三级系统的基础上，建立管理信息系统的三级分布式数据库系统，三级数据库之间通过广域网相互访问。

采用分布式数据库结构，在铁道部、路局、分局分别建立各自的数据库，数据库访问基于本地访问为主。常用数据存储于本地，其他信息均匀分布在整个网上。三级分布式数据库结构如图9-9所示。

部中心局域网数据库部中心数据库服务器客户远程网络局中心局域网数据库局中心数据库服务器客户远程网络分局中心局域网数据库分局中心数据库服务器客户图

9-9 三级分布式数据库结构图

采用上述结构的主要优点是：

①数据被均匀地分布在网络中，对数据库服务器的要求降低 ②网络活动可降低到最低程度，能减小通信瓶颈； ③局部故障不会影响全局，整体可用性得到提高； ④减少远程访问，提高系统性能。 2 数据库服务器设计

调度中心数据库服务器是调度中心的一个核心系统。其技术要求如下： ① 支持客户机/服务器体系结构。 ② 具有很强的分布式处理能力。 ③ 具有数据库一级的并行处理能力。 ④ 具有多线程服务器体系结构。 ⑤ 支持SMP(对称多处理)硬件结构。 ⑥ 支持并行服务器。

⑦ 支持集群系统和其他复合并行系统。

⑧ 具有良好的数据可管理功能和直观的图形化系统管理工具。 ⑨ 具有先进的数据库并发控制机制。 ⑩ 具有可靠的数据库安全控制机构。 ? 具有国际支持语言和汉字支持能力。

? 客户机工作站具有良好的应用编程接口和自动应用生成工具，同时支持

标准的GUI(图形用户接口)。

? 具有与现有其他系统连接的能力。

本系统设计采用Oracle数据库，可以满足上述要求。Oracle数据库具有操作的高可用性，其联机备机工具允许系统管理人员在纹据库运行时不中断事物的处理就可以进行数据的备份操作，一旦某个包含用户数据的设备无法正常工作，Oracle继续处理针对数据牵其他备份的请求，同时丢失的数据文件可以恢复到其他设备上。Oracle可以使用多个进程并行地恢复数据库，从而加速联机恢复工咋。 Oracle数据库具有网络安全性保障，在对用户登录时提供的口令进行加密之后，再在客户机/服务器网络中进行传输，同时可对客户机—服务器、服务器一服务器、服务器—网关(又称网络协议转换器，用于两种高层协议不同的网络系统间的互联，实现网络协议的转换)间的数据进行加密，以保证网络通信的隐秘性与完整性。

此外。Oracle数据库还提供Web(以“超级文本”技术为基础的信息查询系统)集成、先

进的文本处理、空间数据处理、集成声音和图像、数据库触发器、编程接口等多

方面支持。 3 数据库组织

数据库系统，逻辑上划分为4个部分：即资料信息库、动态信息库、可维护信息库和不可维护信息库。

(1)资料信息库 用来存储运输技术资料信息，以及动态信息的结果、历史。该部分信息的信息量大，相对稳定性高。一次录入，长期不变，因此信息的安全性和可靠性容易保障。这部分信息主要包括技术资料信息。

(2)动态数据库 用来存储实时动态信息以及相关的配置数据。此部分信息更新速度快，对信息的安全性和可靠性要求很高。而且为了能提供最好的访问性能，应常驻内存。这部分信息主要是调监数据。

(3)可维护信息库 该库用来存储日常管理信息，信息的安全性和可靠性要求较高，并且应提供方便的用户编辑、修改方法。这部分信息主要包括各种运输计划、运行图等。

(4)不可维护信息库 用来存储其他系统的调用信息、用户及远程系统反馈信息。此类信息属于不可修改信息，信息的收集由系统软件级接口调用程序完成。因此不提供交互式维护工具，只提供信息的只读访问。这部分信息主要包括各种运输报告、历史数据资料等。

4．数据库安全性保障

数据库中的数据信息是共享资源，许多用户可能同时访问这些信息。为使数据能得到最好的保护，必须充分考虑数据库的安全性。数据库安全性主要从以下几方面保障：

①在数据库设计时划分出可维护部分和不可维护部分。

②在数据库管理中指定专门的数据库管理员，统一维护数据库。

③实行账号管理，分配不同级别的用户，赋予不同的数据库账号，加强口令保护。

④实行访问控制，为数据库中的不同对象、不同用户赋予不同存取权限，防止非法访问。 ⑤实行访问保护，使用加锁方法，控制对数据的访问，防止出现不一致数据。

⑥实行活动审查，通过审计监视数据库活动情况，找出非法访问和潜在的危险。

⑦采用后备存储，利用RAID磁盘、数据镜像等手段，保护数据的可靠性和完整性。

5．系统接口和软件开发

TDCS的信息源主要来自两个方面：一类由不同类型的调度监督系统产生，通过远程通信获取；另一类来自现有的各种信息系统，这类信息需要通过制定相应的信息交换规程，或通过系统功能通用接口来获取。 （1）系统接口设计

下面是TDCS与有关系统信息交换的接口设计。

①不同制式调监的接口 不同制式调监的接口应严格遵守部颁标准—TB／T2499—94《调度集中和调度监督的数据通信系统终端接口和链路控制规程》。为使不同调监系统人网，在分局设置通信机，将各种调监信息进行汇总处理，转换成标准信息的格式传送给上级调度中心。

②TDCS与TMIS的接口 TMIS是铁路运输管理信息系统，其中包含了TDCS所需的丰富的铁路运输管理信息。TDCS为了能访问TMIS信息，首先通过路由器或网桥将TMIS局域网与TDCS局域网连接起来。信息交换可采用以下几种方式：

? 采用远程终端注册，通过TMIS查询命令获得信息资料。此方法不能对数

据进行加工。

? 通过数据库访问接口进行分布式数据访问获取信息。此方式需要了解

TMIS数据库的具体结构。

? 根据TDCS所提供的信息要求，由TMIS获取并建立标准信息交换格式的

文件，通过网络将文件传送到TDCS服务器上，由TDCS进行处理。 ③铁路现有基于DECent的VMS应用接口 目前铁路现有计算机系统大部分均为运行DECent网络软件的VMS，如统计工厂18：00报告等等。为了不影响现有系统的正常运行，宜继续采用DECnet网与这些系统相连接，并根据具体要求，采用类似TDCS与TMIS的信息交换方法建立信息交换接口。

④现有微机网的接口 现有微机网络主要有Novell网和拨号网，这些网络均采用移设方法进入调度指挥中心，不改变现有系统的正常运行。为此可选用支持现有网络的网络软件运行于服务器上，与现有微机网进行信息交充

⑤预留与其他运输管理系统接口 如电子客票系统，人事管理系统，财务管理系统等。

（2）软件开发项目

下面介绍一下TDCS软件开发项目，它主要包括的内容有：

①宏观监视软件包 本软件包开发的目的是用于实现各路同分界口、分局分界口、重要铁路枢纽、主要干线、关键港口口岸、煤炭装卸点及大企业站等的运输状况、调度监督实时信息及运输管理信息在部调度中心的投影大屏幕上宏观显示。

②调度监督软件包 本软件包开发的目的是用于全路各基层网及分局、路局的调度监督实时信息、在部调度中心的实时显示。主要包括站场全景显示、站场细景显示、站场历史数据重放、计划运行图显示、日班计划运行图显示、实迹运行图显示、运行图输出打印和专列跟踪等。

③管理信息系统软件包 本软件包主要是为了适应铁路运输的需要，改变调度指挥手工操作方式，减少调度员通话量，改善调度员工作条件，减少调度员手工制表，提高工作效率和实现调度指挥现代化等。主要包括行车调度管理、货运调度管理、机车调度管理、运输秩序宏观分析、运输报告、电务调度管理、工务

调度管理、电力调度管理、车辆调度管理、燃料调度管理和运输培训。

④运输技术资料库软件包 开发本软件包的目的是将与运输有关的资料保存在数据库中，便于用户检索和查询。主要面向铁路运输调度和工程技术人员，使他们能及时掌握运输能力和现场情况的详细资料，包括资料收集、存储、查询、后备及恢复、转送等。

⑤运输统计分析软件包 开发本软件包的目的是为了实现各种运输状况的统计分析。包括列车早、晚点统计，行车计划完成情况统计，列车运行秩序统计，分界口交接车数动态统计，分界口到发线使用情况统计，主要港口口岸的存车数及装卸作业情况统计，大企业站的存车数及装卸作业情况统计，主要干线区段运行情况统计，主要枢纽、编组站股道占用统计等。

⑥多媒体应用软件包 开发本软件包的目的是为了实现部调度中心运输管理系统多媒体功能，包括图像信息的采集与传输、声音信息的采集与传输、文字信息的采集与传输、公告牌信息共享、音频会议、视频会议等。

第二节 调度集中

一、 传统调度集中系统

一）、传统调度集中系统结构

调度集中能使调度员通过其遥控设备直接控制所辖区段内各车站上的道岔和信号设备，办理列车进路、组织和指挥列车运行，并通过其遥信设备使调度员在调度所内及时了解现场道岔和信号设备的状况及列车运行情况。因此调度集中就是对列车运行进行集中控制的设备，是一种远动系统。

调度集中的控制中心是在调度所，被控制对象是沿铁路线的各个车站。调度集中设备布置概况如图9-10所示。分为调度所设备、车站设备以及数据传输三部分。

1． 调度所设备

调度所设备主要包括：调度集中总机、中央计算机、调度员台、操作员台及大屏幕显示盘、系统维护台等。目前，调度所各设备均采用高性能微机，各设备间以局域网的形式互相连接。

各部分的功能如下：

(1)调度集中总机 接收中央计算机发送出来的控制命令并向分机发送；接收各分机送来的表示信息并送往中央计算机。由调度集中总机、分机实现调度所与所辖车站间的数据传输和信息传递。

(2)中央计算机 是整个系统的中心环节，它负责处理调度集中总机、显示屏、操作员台、系统维护台发出的各种信息，完成整个系统功能并提供系统维护所需的信息。

(3)操作员台 供操作员办理发送至现场的各种控制命令。操作员可通过键盘或鼠标，按需要随时调出有关的站场显示。并采用与6502电气集中一致的操作方式实现对管辖区段内各站的控制。

图9-10 调度集中设备布置概况图

(4)调度员台 供调度员指挥列车运行。它可供调度员调看各站的实际情况显示，调度员台可显示计划及实迹运行图，并可实现三小时阶段计划的人工编制，同时还可实现车次号管理、描绘实迹运行图及打印有关运行报告等功能。

(5)调度集中显示盘(显示屏) 由发光二级管制成的显示器件表示盘或由若干个彩色显示器构成的显示屏可显示管辖区段内各车站及相邻区段车站的进路排列、信号机的开放、进路占用、车次号跟踪及站控、局控、试排、封锁等有关表示对象的状态。

(6)系统维护台 供系统维护用。可调看系统各设备的工作状态、各站输入码位状态，记录系统各种操作命令的执行时间及系统各种告警的发生和复原时间等信息。

2．车站设备

车站设备主要包括调度集中分机、车站调度子系统以及它与其他系统(如微机联锁、微机监测等)的接口。车站子系统一般有两种结构可选用：局域网结构和串行通信网结构。车站电气集中设备与区间闭塞设备都是调度集中系统的监视与控制对象。

车站设备各部分功能如下：

(1)调度集中分机 接收总机发来的控制命令以动作车站的被控对象；将采集到的车站和区间有关表示信息发送至总机。

(2)车站调度子系统 完成三小时阶段计划的显示和下达；三小时阶段计划的修改、相邻车站的站场显示、车次号输入等。

(3)与其他系统的接口 实现调度集中车站子系统与其他信号基础设备如微机联锁、微机监测及ATP系统等的联系。

3．数据传输系统

总分机以一对通信电线路连接，各分机均采取环形引入，实现站站中继，每台分机均有再生中继器。为了提高系统的可靠性，可设置迂回通道，即主通道的备用通道，迂回通道将总机发送的信息通过高频通道送至末端分机，以便在主通道电缆某处出现故障时，故障点以远分机可通过迂回通道接收到总机发送来的信息和向总机发送信息。

二）、调度集中系统的主要功能

调度集中系统具有对所辖区段内的车站信号和区间信号进行控制和监督的

两大基本功能。因此，常把控制部分叫调度集中，而把监督部分称为调度监督。一般所说的调度集中系统均包含调度监督部分，它不能离开调度监督而独立存在。另外，由于目前的行车调度管理系统一般均包含CAD(Computer Aided Dispatch，计算机辅助调度)系统和调度集中系统，故又把调度集中系统称为基本级，它是相对于CAD级而言的。

1．基本级调度监督功能

(1)站场表示 站场表示内容有接、发车信号的开放；进路的开通锁闭及占用；区间开通运行方向；区间闭塞分区的占用；车次号显示；分机故障表示；电气集中挤岔；灯丝断丝及自动闭塞灯丝断丝、报警信息等。

(2)车次号跟踪 当列车由编组站、区段站、端站等站始发时，车站值班员将车次号输入系统设备或由调度员直接输人车次号，随着列车的行进，将自动跟踪列车车次号。

(3)车次号管理 调度员使用键盘或鼠标可编制及修改各站接、发车的列车车次表，并在任何时间内可对系统中所有车次窗进行编辑(写人、删除和修改)，还可移动车次号。

(4)列车记点 列车在经过车站时，系统根据车站电气集中的轨道电路占用情况，自动记录列车的到达时刻、出发时刻或通过时间。调度员可在显示的实迹运行图上了解列车运行情况。

(5)实迹运行图显示 系统根据车次号跟踪及列车记点，在调度员台的显示器上连续显示当前时刻以前三小时内的实迹运行图，在实迹运行图中显示的列车运行线以颜色来区分，如客车用红线，货车用绿线。

(6)实迹运行图输出 系统保存24小时—48小时内实迹运行图的数据，需要时可通过打印机输出。

(7)运行报告输出 系统保存24小时—48小时内计划运行图与实迹运行图的数据，需要时可由调度员操作打印机输出在系统保存数据范围内的任意时间长度的列车始发正点率、运行正点串及货车旅行速度等运行报告。

2．基本级调度集中功能

(1)进路的试排 在遥控或局控模式下，当咽喉区没有建立任何进路或进路未占用时，调度集中操作员可办理进入试排状态，对试排区进行排路，但不开放信号。 进人试排状态，系统自动抑制该站存储进路命令的发出。车站某一咽喉进入试排状态，另一咽喉区可正常进行接发列车作业。

(2)进路储存控制进路储存模式下，调度集中操作员根据列车运行情况，可预先办理列车进路所需的控制命令，系统根据列车运行情况按储存进路命令的先后顺序，自动发送储存进路命令。系统首先检查储存进路命令的发送时机，发送时机满足，则系统检查该进路命令的联锁条件，联锁条件满足，进路命令即发至现场执行。每个方向可储存若干条命令，视具体情况而定。当系统进入CAD控制模式或站控模式时，原储存的进路命令自动取消。

(3)进路调度控制 调度集中操作员直接办理所辖区段内各车站的进路及进路取消；重复开放信号；自动通过和站控、局控的授、受权手续以及同意调度集中区段发车等作业。操作员办理的各种命令均在操作合法及联锁条件检查满足后发至现场执行。若经检查不满足条件，则给出告警提示。

(4)进路车站控制 车站控制(站控)分为正常站控和非正常站控两种：正常站控是经调度员与车站值班员共同办理授、受权手续后，该站的控制权由调度控制转为车站值班员控制；非常站控是当调度集中设备故障或车站发现有危及行车

安全等情况时，车站值班员可破封使用非正常站控按钮，强行进行车站控制。 无论正常站控或非正常站控均须办理上交手续，才能恢复调度控制。

(5)局部进路车站控制 局部控制(局控)是由于车站作业等需要，车站的局部经调度员同意并办理授、受权手续后，能转成由车站值班员控制，其余部分为调度控制。局控完成后，经办理上交手续方可恢复调度控制。 三）、传统调度集中系统存在的问题 1．不适应沿线调车作业

我国铁路的特点是沿线车站密度大，零散货物运输占有较大比例。因此，沿线调车作业多而分散。传统遥信遥控的调度集中系统，是以列车运行指挥控制为对象，不能解决沿线车站的调车作业，调车作业只能由调度中心下放控制权。我国以往的调度集中为解决这一问题，将车站划分为若干控制区，以便做到灵活放权。这种方式不但没有提高运输效率、精简生产组织，反而因交放权手续繁杂，带来诸多的麻烦。频繁的交放权严重影响了运输部门对调度集中系统的使用热情，制约了调度集中的发展。

2． 智能化、自动化程度不高

以往的调度集中仅仅是车站的进路办理方式转移到调度中心，车站值班员的操作转为调度员的操作。但车站值班员仍要时刻监视列车的运行状况，随时准备参与控制，工作强度并未减轻。调度员仍需依靠电话、铅笔、尺子的传统工作方式，承担车站值班员的工作，责任进一步加大。调度集中并未给运输组织变革、生产力布局调整创造条件，反而进一步复杂化。

3． 车次号技术不完善

列车车次号是调度指挥、列车追踪、自动选排进路以及实现智能化、自动化控制的重要基础信息。以往调度集中不具备车次号自动校核功能，只依据列车运行车次号逻辑追踪，经常出现车次号丢失和出错现象。这就要求调度员或车站值班员不断进行人工校验车次号，既增加了工作内容，又影响了系统正常可靠的运用。

4． 无线列调大三角通信功能欠缺

调度集中是调度中心调度员直接指挥控制列车运行的运输组织方式，必须保证调度员与司机之间的通信畅通，才能确保运输组织良好运转。无线列调大三角通信存在盲区，调度员不能及时与司机通信。调度命令、非正常情况的行车命令仍需人工交接，运输组织模式只能维持传统的调度员－车站值班员－司机指挥方式。

5． 设备可靠性低

传统调度集中基于当时的技术水平，系统技术落后，器件质量不高，系统冗余热备措施不完善。又因信号基础设备运用质量问题，造成系统整体故障多发，系统停用。一旦系统停用，又要采用调度员－车站－司机的行车指挥方式，这也是车站人员难以精简的重要原因之一。

二、 新一代分散自律调度集中系统

一）、新一代分散自律调度集中系统特点

FZk－CTC型分散自律调度集中系统是在铁路跨越式发展的新形势下,在计算机技术、通信技术、信号技术高度发达以及TDCS系统成功实施的基础上, 提出来的一种新型的行车指挥和信号控制设备， 同时也将带来一种新的高效的运

输组织管理模式。

新一代分散自律调度集中系统吸取传统CTC的经验和教训,充分考虑中国铁路客货混跑、调车作业多的实际情况, 采用“分散自律（Distributed Autonomic System）”的理论，将调车控制纳入到分散自律调度集中系统功能中来，系统无需切换控制模式即可实现行车作业和调车作业的协调办理，并且能够进行无人值守车站的调车作业，从而将分散自律调度集中系统的优势彻底地发挥出来。

建设分散自律调度集中系统本着“以TDCS为平台，以CTC为核心”的原则来进行，分散自律调度集中系统纳入了TDCS的所有功能，如列车运行监视，车次号自动跟踪，到发点自动采集，实际运行图自动生成、阶段计划的自动调整，调度命令的网络下达，车站行车日志自动生成等。

分散自律调度集中系统具备了调车进路远程控制和智能化控制的功能，有效的解决了车站与调度中心频繁交换控制权进行调车控制的问题，非常适合我国铁路客货列车混跑、调车作业量大的运输特点，在我国具有广阔的发展前景。 二）、新一代分散自律调度集中系统功能

分散自律调度集中系统涵盖了分局TDCS 系统的所有功能, 在此基础上, 还具备调度集中的控制功能和分散自律控制特点。

1．行车调度功能

在TDCS 的基础上, 分散自律调度集中系统还具备列车进路和调车进路的自动/ 人工控制, 从而实现了行车指挥自动化。行车调度功能有：

（1）用户登录及交接班登录 （2）调度监督信息显示

①信号设备状态表示。

②列车运行位置及车次号显示。 ③基本图的编辑、修改和显示。 ④班计划的编辑、修改和显示。

⑤列车运行计划(阶段计划和控制执行计划) 。 ⑥ 实迹运行图的自动生成和描绘。 （3）调度命令

①调度中心各工种之间的调度命令。主要指值班主任、计划调度员给行车调度员下达的调度命令, 如施工命令和班计划命令等。

②行车调度员给车站值班员/ 机务段值班员/乘务室值班员的调度命

令。

③行车调度员/ 车站值班员给机车司机的调度命令。 ④ 车站值班员给行车调度员的调度命令请求。 （4）列车编组和速报 （5）甩挂作业

（6）车站存车

（7）车站行车日志及车站运行图 （8）车站站间透明 （9）运输指标统计：进行列车运行早晚点, 列车运行和旅行速度等运输指标统计。

2．系统控制模式

分散自律调度集中系统具有2种控制模式: 分散自律控制模式和非常站控模式。

（1）分散自律控制模式

分散自律控制的基本模式是用列车运行调整计划自动控制列车运行进路。同时在分散自律条件下, 调度中心具备人工办理列车、调车进路, 车站具备人工办理调车进路的功能。 ①计划控制方式。计划控制状态可由人工激活或禁止。它是指自律机是否将收到的列车运行计划做为检查进路合理性的依据, 并根据计划产生控制进路。计划控制状态是本系统正常的进路控制状态。 ②人工按钮控制方式。由操作员在操作员台或助理调度员台进行控制, 或者由车站值班员在车务终端操作按钮进行控制。人工办理进路时, 自律机根据这个计划进行进路的办理和列车计划的冲突检测, 如果有冲突, 则系统会弹出对话框告警, 询问是否强行办理。 （2）非常站控模式

当分散自律调度集中系统故障或其他紧急情况时, 车站值班员可以按下6502 控制台上的紧急站控按钮, 切断分散自律调度集中系统控制输出继电器的电源, 直接通过控制台按钮的方式进行控制。在计算机联锁车站, 则是在计算机联锁系统的操作界面上, 进入非常站控, 此时计算机联锁系统不再执行任何CTC 的控制指令, 由操作员操作按钮进行控制。

3．列车计划和列车进路控制功能 （1）自动按图排列进路。当系统处于自控状态时, 即自动按图排列进路状态, 自律机能按阶段计划自动排列列车进路。当计划中的接车股道安排不当时, 自律机能够给出报警, 由人工修改。当接发车存在变更进路时, 自律机选基本进路。当接车进路有延续时, 自律机自动选排延续进路。人工可修改计划中的股道安排。 （2）人工排列进路。人工直接用鼠标点击始端及终端按钮(延续按钮) 办理进路, 自律机进行联锁逻辑判断和《站细》检测后输出。点击取消进路按钮和始端按钮直接取消进路。

4．调车计划和调车进路控制功能

调车计划的制定和调车进路的控制纳入到调度集中系统, 是新一代分散自律调度集中系统的特点之一。 （1）调车计划的制定

①调车作业通知单。调车计划是以调车作业通知单的形式体现。无人车站的调车作业通知单能够发送到机车上, 由司机打印后转交(移动) 调车组人员; 有人车站的调车作业通知单能够发送到车站值班员, 由车站打印后转交调车组人员。

②调车进路的选路, 分为人工完成和智能辅助生成2 种方式。

人工选路: 一是在人工编写调车作业通知单后, 人工生成该次调车作业所需的进路按钮指令序列, 下达至该站的自律机中, 以备触发办理; 二是由人工在办理调车进路时, 根据调车作业通知单, 实时选路并排列进路。

（2）调车进路的控制

①调车进路排列和列车计划的冲突检测。与列车计划可能会有冲突的调车进路包括: 穿越正线的调车进路、占用到发线的调车进路、不占用到发线但影响接发车的调车进路。在车站处于分散自律控制状态时, 系统检测调车进路的办理与列车计划的冲突, 一旦检测有冲突, 弹出对话框报警, 并询问是否继续办理。车站直接办理上述有冲突的调车进路时, 必须输入预计进路占用时分。如果调车进路没有在预计的时间解锁, 则报警。

②调车计划的自动调整功能。本务机担当的甩挂作业会随本务机到站时刻的变化而变化; 某一条调车进路开始办理的时刻能够随列车计划的变化而自动调整, 并以避让进路的形式体现出来。

③调车自动排列进路。 ④调车人工排列进路。 5．CTC显示及控制功能

（1） 车站信号设备信息: 列车信号机(包括区间信号机) 开放与关闭; 调车信号机开放与关闭;进路的空闲、锁闭、占用; 股道的空闲、锁闭、占用; 接近、离去区段空闲、占用; 闭塞分区的空闲占用; 道岔定反位、单锁; 进路/ 区段延时解锁表示; 进路排列灯; 车次号; 按钮灯光; 半自动闭塞表示灯。信号设备报警状态(控制台上的报警表示灯) :挤岔报警、灯丝报警、熔丝报警以及其他需要的各种报警。

（2）CTC 状态信息: 模式表示灯(遥控、非常站控模式) ; 自动办理闭塞/ 到达复原; 其他需要的各种表示灯; 允许遥控灯。 （3）车站联锁操作按钮。原则上现有6502 电气集中控制台上的按钮在CTC 操作界面上要全部保留。其中包括: 进路建立按钮、取消进路按钮(总取消按钮) 、引导按钮(操作要有密码确认) 、引导总锁按钮(密码) 、道岔的总定和总反按钮、总人解按钮(密码) 、道岔的单锁按钮(车站) 、道岔解锁按钮(密码) 和功能按钮(办理其他单溜、非进路调车、闭塞操作、接发车请求/ 同意, 等等) 。 （4） CTC 控制按钮: 执行命令、上电解锁、自动办理闭塞/ 到达复原、股道封锁、区间封锁等按钮。 （5） 信息提示窗口。在信息提示窗口中显示的内容是根据计划要办理的列车进路及办理时间。 （6） 分散自律调度集中按钮操作功能。办理任何操作的一般原则是: 模拟6502 的操作方法或设置相应的功能按钮。首先, 选择需要操作的命令按钮, 再选择要操作的信号设备。如果操作能顺利执行, 输出相应的命令序列, 否则给调度员/ 值班员一个明显的无效命令操作提示。其次, 如果操作命令需要密码, 则应显示密码输入窗口, 让调度员输入正确的操作密码。 ①建立进路。顺序按下进路的始端按钮和终端按钮。在办理调车进路时, 进路按钮可以是调车按钮, 也可以是信号机的灯位。CTC 在检查进路的有效性后输出相应的进路命令。如果所选择的进路无效, 在信息提示窗中给出相应的提示。进路的有效性检查包括所选择进路的区段空闲、敌对信号未开放、超限检查、照查条件、与阶段计划的冲突, 等等。

② 取消进路。在选择“取消进路”按钮后,再按进路的始端按钮, 可以取消已建立或正在建立的进路。 ③重复开放。

④ 引导进路办理。 ⑤引导总锁(密码) ⑥道岔总定和总反。 ⑦总人解按钮。

⑧道岔单锁/ 解锁按钮(解锁要有密码) 。 ⑨区段/ 区间封锁按钮(解锁要有密码) 。

⑩功能按钮。把所有特殊联锁的操作都归到“功能按钮”命令框内。特殊联锁包括单溜、非进路调车、闭塞操作、坡道按钮、接发车请求/ 同意等。

（7） 非正常情况下的CTC 控制(重点是无人车站) 。 ①接车作业。进路锁闭状态下, 进站信号机因故不能开放时, 系统应能及时报警(语音和文字提示) , 由调度员人工办理接车作业。由于轨道区段故障导致进路无法建立, 由调度员在判明轨道电路故障条件下, 人工开放引导信号。道岔无表示时, 必须现场人工确认并采取相关安全措施, 由调度员办理引导总锁闭, 开放引导信号; 经现场人工确认列车整列到达后, 取消引导总锁闭或转为非常站控模式后, 由车站办理引导接车。如果进站信号机内方第一区段故障, 由调度员办理引导接车, 引导信号应保持开放, 列车头部越过故障区段后自动关闭引导信号。

②发车作业。发车进路因故无法排列时,系统应自动报警,由调度员人工办理非正常发车作业。

③非正常解锁。由于轨道电路故障导致进路中的轨道区段不能正常解锁, 分3种情况。

1. 接车进路: 调度员和司机确认列车整列到达或通过后,调度员人工解锁遗留接车进路。

2. 发车进路: 调度员和司机确认列车整列出站后, 调度员人工解锁遗留发车进路。

3. 调车进路: 原则上由办理调车进路的人员, 负责人工解锁该调车进路的遗留进路。调度中心、车站均应具备在分散自律控制模式下的调车进路人工解锁手段。轨道电路停电恢复时, 在人工确认机车停稳后, 由调度员(或车站值班员) 按压轨道电路停电恢复按钮, 分咽喉一次性解锁。

系统在分散自律控制模式下, 车站的操作不得解锁调度中心办理的列车进路或关闭列车信号, 调度中心的操作不得解锁车站办理的调车进路或关闭调车信号。进路正常情况下, 系统在列车整列进入股道后, 在分散自律控制模式下人工实施引导进路解锁。区段故障情况下, 经调度员和司机确认列车整列到达后, 调度员人工实施引导进路解锁。

④ 非正常办理。当区间为自动站间闭塞且区间故障不能正常复原时, 需调度员人工确认区间空闲后, 调度中心人工办理事故复原操作。当自动站间闭塞区间检查设备为计轴设备, 出现轴数不符且计轴设备处于区间占用状态, 或者计轴设备检修及停电复原时, 需调度员人工确认区间空闲后, 中心人工办理计轴复零操作。在自动站间闭塞区段的区间空闲检查设备故障停用时, 调度员通过列车运行调整计划以及实迹运行图, 并与列车司机无线通信联系, 人工确认列车整列到达、区间空闲后, 人工办理闭塞行车。 ⑤ 系统故障降级处理措施。当车站自律机与中心子系统网络通信中断后,系统应立即自动报警。对于双线自动闭塞区段无人车站, 在通信中断且未转为非常站控模式前, 调度员不得改变该站来车方向列车运行调整计划设定的车序, 由车站自律机按已收到的列车运行调整计划和列车实际运行情况继续自动执行。列车运行调整计划执行完毕后,通信仍未恢复正常时, 系统应将该站设置为自动通过状态。对于单线自动闭塞区段无人车站, 在站间自动闭塞正常工作情况下, 通信中断且未转为非常站控模式前, 调度员不得改变该站来车方向列车运行调整计划设定的车序, 由车站自律机按已收到的列车运行调整计划和列车实际运行情况继续自动执行,直到列车运行调整计划执行完毕。

对于有人车站, 在通信中断后可, 参照上述条款执行, 也可及时转为非常站控模式组织接发列车。

三）、新一代分散自律调度集中系统结构

以卡斯柯FZK-CTC型分散自律调度集中系统为例介绍其系统结构，该系统由调度中心系统、车站系统、网络通信系统三部分构成，从运输指挥模式看为调度中心及车站两级结构。如图所示。

1. 调度中心系统

调度中心系统由以下两部分构成：调度中心服务系统以及调度中心应用系统 （1）调度中心应用系统

调度中心应用系统主要提供铁路分局调度集中各相关工种的操作界面和培训功能。主要设备包括：调度员台、助理调度/操作员合一台、综合维修调度台、值班主任台、计划员台、培训台、打印机、绘图仪等。

列车调度员工作站 它是列车调度员的工作平台，调度员将不在使用传统的手工绘制运行图、电话下达行车计划的作业方式，而是使用分散自律调度集中系统的列调工作站所提供的界面来完成制定、调整和下达列车阶段计划，维护实迹运行图，下达调度命令以及与相邻区段列车调度员交换信息。列调工作站还能实时监视管辖范围内车站信号设备状态及列车运行位置。4台显示器中一台显示运行

图界面，3台显示站场平面图监视界面。

图9-11 FZK-CTC系统总体结构

助理调度/操作员合一工作站 助理调度员又称调车调度员，负责编制中小车站的调车作业计划，这些调车作业包括：

由本务机车或小运转机车担当的甩挂调车作业。 由本务机车或小运转机车担当的取送车作业。

无客货运业务中间站的甩挂故障车作业和路用车调车作业。 以上调车计划在转化成调车控制进路后与列车计划比较，可由系统进行自动控制。

同时助理调度员负责监视无人车站的这些调车作业进路的执行情况，必要时可以人工干预，助理调度员对调车进路的人工干预有两种方式：

对车站自律机中的调车进路序列进行操作，如直接修改进路的内容（如变更股道）或人工触发（或抑制）序列中的调车进路。也可以通过按按钮的方式直接办理或取消调车进路。

当调度中心操作员工作站与助调工作站合一时时，助理调度员还要完成操作员工作站的工作。2台显示器中１台显示管辖内每个车站进路操作控制界面,１台显示调车计划管理和车站调车进路排列监督界面。

综合维修工作站 主要用于设备日常维护、天窗修、施工以及故障处理方面的登销记手续办理，并具有设置临时限速，区间、股道封锁等功能。2台显示器中１台显示管辖内每个车站进路操作控制界面,１台显示运行图管理界面。

值班主任工作站 值班主任工作站一般配备带2台显示器，让值班主任掌握线路实际运营情况 ，组织生产和运输指挥。2台显示器中１台显示管辖内每个车站进路操作控制界面,１台显示运行图管理界面。

计划员工作站 查询相关行调台的列车运行图，显示相关调度区段的调监信息和列车运行位置， 查询相关车站的站存车信息等从而辅助计划员完成车流推算的工作。计划员可以通过该工作站发送调度命令给相关调度台和相关车站的站调，在FZk-CTC型分散自律调度集中系统没有与TMIS计划子系统接口从而取得班计划的情况下，计划员在此工作站输入班计划并发送给相关调度台。

计划员工作站一般配备2台显示器,实际运行图显示,辅助计划调度完成日班计划的传递和下达。

培训台 培训台配备2台显示器的计算机设备，可为调度所各级行车指挥人员提供系统岗位技术培训。

N+1备份台 每个调度区段配备一台N+1备份台设备，当调度员台、助调/操作台或综合维修台中有任何一台设备故障时，通过修改N+1台配置文件就可以替代调度员台、助调/操作台或综合维修台中的故障设备进行工作，保证调度指挥工作的可靠顺利进行，提高系统可靠性。

打印机和绘图仪 调度所设一台网络绘图仪，作为共享设备执行各工种的实迹运行图的绘制和其它相关报表的绘制。

(2)调度中心服务系统

调度中心服务系统主要由调度中心总机房设备构成，它提供应用系统后台服务，主要包括服务器、通信机、电源设备及防雷设备。

数据库服务器 在总机房配备两台双机热备的数据库服务器，安装有IBM DB2数据库。存储FZk-CTC型分散自律调度集中系统的基本图、日班计划、阶段计划、实迹运行图、中心调车作业计划，列车编组信息，车站现车信息，和信号设备状态的表示信息等。双套数据库服务器可以保证单机故障不影响整个系统的正常工作。

应用服务器 在总机房配备两台双机热备的应用服务器，主要功能包括：存取数据库，完成阶段计划的生成、调整、冲突检测，实迹运行图自动生成与维护管理，消息转发等应用。主、备机在故障情况下能自动切换，保证单机故障不影响整个系统的正常工作。

通信服务器 配备两台双机热备的通信服务器，主、备机通过广域网与车站调度集中基层子系统相连。主要功能是完成中心系统与基层子系统的数据交换。

系统维护工作站 FZk-CTC型分散自律调度集中系统中心机房设系统维护工作站一台。

在系统维护工作站上以图形方式显示以下信息：

CAD服务器，通信前置机和相关调度台工作站的工作状态。 车站CTC自律机，车站车务终端的工作状态。 车站采集/输出板的工作状态及码位状态。

当系统维护工作站所监控的设备出现故障时，给予语音或文字报警。 FZk-CTC型分散自律调度集中系统机房维护人员在维护工作站上可进行FZk-CTC型分散自律调度集中系统基础数据的维护和更新操作。该系统维护台可与微机监测系统、信号机械室环境监控系统联网，可以随时查询车站信号设备的工作情况。

通信接口机 接口机分为TMIS系统接口机、分界口系统接口机、分局通信机等，实现与其他各相关系统间的数据交换和资源共享。

网络管理工作站 网络管理工作站提供监督FZk-CTC型分散自律调度集中系统中心局域网和FZk-CTC型分散自律调度集中系统广域网运行状况的功能。以图形方式显示网络拓朴图和广域网通道状态。当所监控的网络设备发生故障时，给予语音或文字报警。

网络系统 调度中心网络系统由2台CISCO 29系列的100M网络交换机作为局域网网络主干，构成双网结构的交换以太网。

调度中心设有2台CISCO 37系列路由器，承担同车站调度集中基层子系统的主干广域网连接， 其广域网端口速率不低于2MBPS。

根据需要，调度中心可配置CISCO 37系列路由器一台， 承担FZk-CTC型分散自律调度集中系统与其他远程终端的广域网通信，如铁路局TDCS调度中心，远程终端电话拨入连接等。

电源系统和防雷设备 电源系统采用集中供电方式，由防雷屏、转换屏、稳压屏、双UPS电源等组成。防雷设备有电源防雷和通信线路防雷。

GPS授时设备 GPS授时设备给FZk-CTC型分散自律调度集中系统提供准确的时钟同步信息。

2 车站系统

FZk-CTC型分散自律调度集中系统采用分散自律的概念，车站子系统完成进路选排、冲突检测，控制输出等核心功能。车站智能型分散自律调度集中（CTC）子系统采用局域网结构，与调度中心和邻站通过广域网连接，包括车站运转室设备及车站机械室设备，智能型分散自律CTC系统车站系统结构图如图9-12所示。

图9-12 车站系统结构图

(1) 车站运转室设备

车站值班员工作站 车站值班员工作站的主要功能： 用户登录和权限管理。

基本图、日计划、班计划、车站调车计划、阶段计划、调度命令的调阅与签收。

本站的站场显示和相邻车站的站场显示，区间的运行状态显示。 本站车次号的输入修改确认。

行车日志的自动记录、存储、打印。 列车编组和站存车的输入上报。 调车计划的编制和打印。

监视和控制本站自律机的计划执行和进路办理。 本站非正常情况的报警

车站信号员工作站 车站信号员工作站一般在较大车站设置。车站信号员工作站设置于车站运转室内，一般采用双显示器,并采用双机热备配置,当车站较小时,信号员工作站可以不设,其功能合并至值班员工作站。信号员工作站的功能主要包括:

用户登录和权限管理。

本站的站场显示和相邻车站的站场显示，区间的运行状态显示。 调车作业单的查询。

进路控制，道岔控制，人工解锁，设备封锁等按钮直接控制。 车站站调工作站 站调工作站供车站调度员使用，设备为单套。提供本站及相关车站的站场显示和车次显示，调阅相关车站的行车日志，编写调车作业通知单并发送给车场值班员。

(2) 车站机械室设备

车站机械室设备主要由调度集中自律分机柜、车站UPS电源柜、电务维护终端及综合维护终端（应用于无人站）构成。

调度集中自律机LiRC(CTC) 调度集中自律机是智能型分散自律分散自律型调度集中系统的车站核心设备,其硬件选用专用的工业级计算机设备,在可靠性、数据处理能力等方面有严格要求,其操作系统则是特殊定制的实时多任务操作系统,在软件设计上保证高效、简洁、严密，且经过完整全面的测试。LiRC的功能主要包括:

接收存储调度中心的列车运行计划、调车作业计划等,并可以自动按计划进行进路排列,驱动联锁系统执行。

接收调度中心和本地值班员(信号员)的直接控制操作指令(按钮命令),经与列车计划以及联锁关系检查后,确认无冲突后驱动联锁系统执行。

对信号设备的表示信息进行分析,确认进路的完整性和信号的正确性,并能对不正常情况进行处理。 对车次号进行安全级管理。 列车及调车作业的跟踪

接收邻站的实际和计划运行图。

接收调度中心和本站值班员的进路人工干预,并调整内部处理流程。 电务维护工作站 电务维护终端用于监视车站子系统的运行状况，对所有操作控制命令、设备运用情况、故障报警信息和车站网络运行状态等进行分类存

储、查询和打印。所有记录应能保存15天。设备为单套。当实施ＣＴＣ/微机检测二合一系统时，此功能可由微机监测站机完成。功能包括：

车站子系统运行状态监视 车站子系统的操作记录管理 车站子系统的各类报警信息 车站码位查询

微机检测的相关功能 网络通信管理

综合维修终端 用于无人车站电务、工务、电力、桥隧等部门在施工、维修和抢险等情况下，现场人员和调度中心的联系，以及设备日常维护、天窗修、施工以及故障处理方面的登销记手续的办理。

电源设备与防雷设备 FZk-CTC型分散自律调度集中系统车站子系统安装UPS电源屏，其主要功能是实现：当其中一台UPS故障时能自动切换到另一台UPS，起给出故障报警及指示，当两台UPS均故障时，切换为旁路直供并给出报警及指示。

3． 网络通信系统

FZk-CTC型分散自律调度集中系统的网络设计原则是在保证可靠性、安全性、实时性的前提下,尽量采用标准、通用的网络设备。FZk-CTC型分散自律调度集中系统网络通信系统主要由三部分构成：

? 调度中心网络系统 ? 车站网络通信系统 ? 无线网络通信系统 (1)调度中心网络通信系统

调度中心采用两台高性能100M交换机构成中心冗余局域网的主干, 服务器、工作站等计算机设备均配备两块100M冗余网卡与交换机连接; 调度中心还采用两台中高端CISCO路由器与车站基层广域网连接, 路由器应具备足够的带宽和高速端口以满足通信要求,同时为了保证中心局域网的安全,路由器和交换机之间应加装防火墙隔离设备。调度中心网络系统连接示意图如图9-13所示：

图9-13 CTC中心网络通信图

FZk-CTC型分散自律调度集中系统具备高度的网络安全性，在调度中心机房和车站信号机械室内都配有安全防火墙，入侵检测机，以保证调度中心系统和车站系统不被非法入侵。

(2) 车站网络通信系统

车站系统采用两台高性能交换机或集线器构成车站局域网主干,车站调度集中自律机LiRC、TDCS采集处理机、值班员工作站、信号员工作站等设备均配备两个以太网口进行网络连接。车站系统也需要配备两台路由器和车站基层广域网连接。

车站基层广域网连接调度中心局域网和各车站局域网, 应采用双环、迂回的高速专用数字通道, 数字通道的带宽不应低于2Mbps/s,每个通道环的站数不应超过8个站。为了确保通信的可靠性,每个环应交叉连接到局域网两台路由器上。

网络通信协议采用通用的TCP/IP协议, 可采用CHAP 身份验证及IPSEC等安全保密技术。

FZk-CTC型分散自律调度集中系统车站局域网为双网结构。每个车站配置2台DLINK集线器（HUB）组成双网，传输速率10MBPS。每个车站配置２台CISCO2611路由器分别连接相邻的两个车站的路由器，在抽头车站，每个路由器还与调度中心路由器通过迂回通道相连，路由器的广域网模块传输速率为2MBPS。

在调度中心局域网和车站局域网内部都安装有网络版病毒查杀软件，对系统中的计算机进行实时的病毒检测和清除，保证系统不受病毒的破坏。车站系统网络通信系统结构图如图9-14所示：

图9-14 车站系统网络通信系统结构图

(3) 无线通信网络系统

FZk-CTC型分散自律调度集中系统由三部分构成： 无线车次号校核系统 无线调度命令系统 无线调车机车监控系统

FZk-CTC型分散自律调度集中系统对于无线车次号系统的要求更高，除了能传输既有的车次号，机车号和列车简单编组外，必须能传递列车停稳信息。

无线调度命令系统由TDCS设备、无线列调设备、TDCS无线车次号车站接收

解码器、TAX2型机车安全信息综合监测装置（以下简称TAX2箱）、TDCS无线车次号数据采集编码器(以下简称TDCS车次号编码器)、调度命令车站转接器（以下简称车站转接器）、调度命令机车装置等构成。见图9-15。 机车 DMIS无线车次号通道

6 7 9 1

3 8 2 4 无线列调通道 5 DMIS通道

1 行车调度台 2 DMIS总机 3 DMIS车站设备 4 车站转接器 5 无线列调车站台

6机车电台 7调度命令机车装置 8 DMIS无线车次号车站接收解码器 9 TAX2箱

图9-15 DMIS调度命令无线传送系统构成 无线调度命令系统主要功能：

调度员向辖区内的运行机车直接发送调度命令。 车站值班员向辖区内的运行机车发送行车凭证。

机车接收调度命令后能自动确认和手动确认，并将确认送发送方显示，手动确认送相关车站显示。

调度命令发送方未收到自动确认信息，应自动重发，自动重发后仍未收到确认信息，应提示调度命令发送方发送失败。

调度命令机车装置判断确认是发给本机车的调度命令，在显示器上显示，司机根据需要选择打印。

调度命令机车装置提示司机手动确认调度命令。

TDCS设备和调度命令机车装置应存储调度命令并记录操作过程。

调度命令机车装置收不到来自TAX2箱的机车号和车次号时，应显示所有接收到的调度命令，但不发送自动确认信息。 系统可自动向列车发送列车进路预告信息。

系统中各终端的提示应具有语音提示功能,对各种命令操作的提示音应有区分。

调度命令机车装置可向TDCS系统发送调车请求。

无线调车机车信号和监控系统由地面设备及车载设备构成，其基本功能为： ①安全防护功能

防止调车作业时车列冒进阻挡信号机。 防止调车作业时车列越过站场规定的停车点（一度停车位，分区点，站界等）。 控制车列在尽头线安全距离前方停车。

防止调车作业时运行速度超过允许的最高限速。 防止连挂作业时超过连挂作业允许的最高限速。

本系统故障或相关系统故障时的处理应符合故障—安全原则。 ②显示及报警功能

在车务终端和车载显示器上实时显示站场调车信号、调车进路、轨道区段占用状况和列车信号及列车进路。

在车务终端和车载显示器上实时显示调车作业通知单和勾作业进度。

在车载显示器上实时显示前方调车信号机、调车限速、实际速度、防护距离

等工作状态。

实时跟踪并显示调车车列在联锁区内所在位置。 通过列车运行监控记录装置进行语音提示报警。

车务终端具备调车作业通知单录入、编辑和打印功能。 ③记录处理功能

实时记录并保存调车作业过程中的重要信息。

通过列车运行监控记录装置可转储监控运行数据进行地面分析。 地面设备具有历史数据（调车作业的历史记录）回放功能。

思 考 题

1．什么是TDCS?简述TDCS的基本结构和基本功能。

2．TDCS的硬件由哪几部分组成?说明每一部分的功能和原理。 3．TDCS的软件由哪几部分组成?软件设计时应遵循哪些原 4．简述什么是RAID技术?

5．简述TDCS的数据库结构和数据库组织方法。 6．TDCS与其他系统的接口有哪些? 7．简述TDCS的软件项目开发过程。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/fmj5.html