分散自律调度集中系统FZKCTC技术报告修改稿

术语与缩略语CTC：调度集中系统TDCS（DMIS调度管理信息系统TMIS：运输管理信息系统TCP/IP：传输控制协议/网际协议WindowsNT/2000：视窗操作系统UPS：不间断电源CAD：计算机辅助调度CCRT：彩色显示器AIO：ALL-IN-ONE综合计算机DIB：信息采集板VDOB：驱动板CIS：计算机联锁系统RIS：继电联锁车站MMI:人机对话界面系统、上位机FZK-CTC：卡斯柯信号有限公司分散自律调度集中系统调度集中是调度中心对某一区段内的信号设备进行集中控制及对列车运行直接指挥和管理的技术装备。FZK-CTC型分散自律调度集中系统是综合了计算机技术、网络通信技术和现代控制技术，采用了智能化分散自律的设计原则，以列车运行调整计划控制为中心，兼顾列车与调车作业的高度自动化的调度指挥系统。FZK-CTC型分散自律调度集中系统紧密结合我国铁路路情，做到以TDCS（DMIS）为平台，以调度集中为核心，以行车指挥自动化为目标，实现了铁路运输指挥的现代化。FZK-CTC型分散自律调度集中系统采用计算机分布式网络控制技术和信息化处理技术，将列车运行调整计划下传到各个车站自律机中自主自动执行；在列车运行调整计划的基础上，解决列车作业与调车作业在时间与空间上的冲突，实现列车和调车作业的统一控制。FZK-CTC型分散自律调度集中系统在信号设备控制与行车指挥方式上仅设有分散自律控制与非常站控两种模式。系统在分散自律控制模式时，只有控制指令的不同来源，没有中心与车站控制权的转换；非常站控为车站人工控制方式，中心不具备直接控制权,系统完好时具备了TDCS（DMIS）功能。FZK-CTC型分散自律调度集中系统可适用不同牵引动力、运行速度、运量和线路类型。关系仍由车站联锁设备保证。实现各种功能时，系统保证了既有联锁关系的完整性。系统采用冗余技术、可靠性技术和网络安全技术，车站自律机还采用了故障－安全技术。FZK-CTC型分散自律调度集中系统完全符合《分散自律调度集中系统技术条件（暂行修订稿）》的要求，实现了列车运行计划人工、自动调整，实际运行图自动描绘，行车日志自动生成、储存、打印，调度命令传送，车次号校核等TDCS（DMIS）功能。系统在列车调整计划下达前进行合法性、时效性、完整性和无冲突性的检查。系统实现了调度中心向车站、机务段调度、乘务室等部门发布调度命令以及经调度命令无线传送系统向司机下达调度命令（含许可证、调车作业通知单等）的功能。系统具备能将调度命令、调车作业单等信息直接发送到机车的功能。调度命令可以在行调台和综合维护台上编辑，通过选择机车目标和设定发送方式和时间，由系统控制在适当的时机发送到机车。与调度命令不同的是调车作业单可以在助理调度员台或有人车站分别编辑，然后由调度员或车站值班员控制即时发送。调度集中系统还具有自动通过调度命令无线传送系统，以文字方式向司机提供接车进路预的人工操作，系统能进行安全提示。进行调车作业时不需要控制权转换。不影响既有的平面调车区集中联锁功能。有人工办理试排进路功能，可为进路指令的执行做好准备。系统对于影响正常运用的故障，如信号故障关闭（或灭灯及灯丝断丝）时具有报警、提示、记录等功能。具有部分非正常条件下接发列车功能以及降级处理措施。具有本站及相邻各两个车站的列车运行调整计划显示功能。具有本站及相邻各两个车站的站间透明功能系统具有自我诊断、运行日志保存、查询和打印等功能。对所有的人工操作具有完整的记录、查询、回放和打印功能。系统实时监控电源状态，停电时自动保存列车、调车作业等重要信列车车次号信息是调度集中列车调整计划的合法性、时效性、完整性和无冲突性检查以及调度指挥、列车追踪、自动排列进路的重要基础信息。列车车次号建立在TDCS（DMIS）系统平台的基础上，系统具备列车车次号自动、人工输入，自动校核以及人工校正等功能。车次号的列车自动跟踪结果、列车运行计划、无线车次校核信息三项应保证完全一致。如不一致时系统报警提示并由调度员或车站值班员进行人工校正。系统硬件结构系统结构FZK-CTC型分散自律调度集中系统由调度中心子系统、车站子系统和调度中心与车站及车站之间的网络子系统三部分组成：调度中心子系统由数据库服务器、应用服务器、通信前置服务器、大屏显示系统、网络设备、电源设备、防雷设备、网管工作站、系统维护数据库服务器是由两台高性能的64位Alpha服务器和磁盘阵列构成，并安装有Compaq公司的集群软件和Oracle数据库。所有数据全部写在共享磁盘阵列中，保证双机切换时的数据完整和一致。应用服务器是由两台IBM服务器构成且互为热备，应用服务器是整个车编组信息、车次号跟踪信息和列车报点信息等，并保存到数据库服务通信前置服务器是由两台IBM服务器构成且互为热备，用于调度中心和车站子系统之间的数据交换。大屏显示系统是由高性能的驱动分机、多串口卡和驱动卡构成，用于显示车站站场作业情况和区间列车运行情况等信息。通过大屏行车调度指挥人员可以清晰的掌握所辖和相关的调度区段列车或车列的运行情网管工作站由HP工作站构成，具有诊断报警功能，提供网络拓扑图状态、通道的信息流量和网络连接等信息。CTC维护台是由HP工作站构成，主要用于系统设置、调试和技术支进行记录、分析、回放、输出和打印。行调台由安装了多屏卡的工作站构成，主要显现监控管辖区段范围内列车运行位置、指挥列车运行的功能（人工编制和调整列车运行计划、调度命令的下达、与相邻区段行调台交换信息），为CTC系统提供详细的列车会让方案，是FZK-CTC型分散自律调度集中系统完成自动控制功能的主辅助调车台是由HP工作站构成，主要实现无人车站的调车作业计划的编制、调整和指挥等功能。值班主任工作站，主要实现行车信息显示、下达调度命令、查询列车运行调整计划和实际列车运行图的功能。操作员台是由HP工作站构成，主要实现调度中心人工进路操作控制、闭塞办理、区段解锁、非常处理等功能。计划员工作站，主要实现列车日班计划的编制和下达功能。综合维修工作站是由HP工作站构成，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。车站子系统主要设备包括车站自律机、车务终端、打印机、综合维修终端、电务维护终端、网络设备、电源设备、防雷设备、联锁系统接口设备和无线系统接口设备等。车站自律机是分散自律调度集中的关键设备，为双机热备制式，即双互不干扰。车站自律机具备如下功能：接收调度中心的列车运行调整计划和调车计划、直接操作指令和车站值班员直接操作指令，经检测满足自律条件后适时发送给车站联锁系统执行；实时接收车站信号设备状态表示信息，进行列车车次号跟踪，收集行车运行实际数据，并上传至调度中心；掌握车站联锁系统对进路命令执行的情况，并根据反馈信息对有关进路进行必要的调整；接收相邻各两站的实际运行图和设备状态信息；通过串口和无线车次号解码器、无线调度命令转接器连接。车务终端采用两台双机热备的低功耗工业控制机具有以下功能：显示行车信息、无线车次号校核信息、调度命令；以图表形式显示本站及相邻各两站的实际运行图、列车运行调整计划等内容，同时具备相邻各两站站间透明功能；自动生成本站行车日志、完成调度命令签收等功能；车站的调车作业计划的编制、调整和指挥等功能；调车进路的综合维修终端采用低功耗工业控制机，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电务维护终端采用低功耗工业控制机，负责监视系统的运行状况，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。网络子系统网络子系统由网络通信设备和传输通道构成双环自愈网络，如图所示，采用迂回、环状、冗余等方式组成，提高了网络的可靠性。图广域网络拓扑图如图所示，网络通信设备由外界光缆、转换器、路由器（Router）、集线器（HUB）、各终端网卡、网络连接设备等组成。通过专用双通信通道，经过四个转换器转换后，经两路路由器交叉抵至两路交换机（集线器），形成了双套以太网连接的网络结构的两个节点，两套网络之间为无缝切换方式。各终端与交换机之间的网络介质采用高可靠的AMP双绞线机AMP连接器，提高了网段的可靠性和抗干扰能力。由于系统采用双网交叉结构，所以任一节点的一个网卡故障时都不会影响系统的正常工作。采用两台独立的共享式以太网交换机分别连接各终端的每个网络端口，使得一台交换机或路由器（或一台交换机和一台路由器）等故障时，不影响网络通信协议采用TCP/IP协议，调度中心、车站的网络系统均采用双网冗余结构。路由器、交换机均为双机热备。系统具备两路独立电源。调度中心、现场车站均单独设置具有无缝自动转换、稳压和隔离功能的模块化智能电源屏。调度中心配置两套互为热备的在线式UPS电源设备，采用免维护蓄电池，持续供电时间长达30分钟以上，车站持续供电时间为10分钟以上。调度中心及车站均安装有电源防雷系统。图车站电源系统简图系统软件结构分散自律调度集中系统的软件根据功能划分为若干软件子系统，各软件子系统相互配合、协调工作。系统、综合维修子系统、车务终端子系统以及网络安全防护子系统和车控制计列车控调车控综合维划编制调车制子系修子系子系统命令统统控制计控制计维维通信服务子系统网络安全防护子系车务终车地信调车控自律控通信服务子系统:分散律调度集中系统内的信息车务终车地信调车控自律控端子系息传输制子系制子系完成中央和车站间及中央子系统各节点间的信息转发和分配。自律控制子系统：自律控制子系统运行在每车站的自律机上，自律控制子系统通过通信服务子系统接收从控制计划编制子系统和调车控制子系统发来的阶段计划和调车计划，经过自律运算后发出进路办理命令。控制计划编制子系统：控制计划编制子系统主要完成列车会让计划的编制和列车股道运用计划的编制。列车控制子系统：主要实现调度中心人工进路操作控制、闭塞办理、区段解锁、非常处理等功能。调车控制子系统：调车计划的制定和调车进路的人工控制。综合维修子系统：完成现场人员和调度中心的联系的任务，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的功车务终端子系统：自动生成车站运统二运统三报表，显示本站相关的阶段计划列车运行图。车地信息传输系统：该系统可以通过既有的无线列调系统把调度命令、行车凭证、调车作业单、进路预告信息传输到机车。行车调度功能系统功能在TDCS(DMIS)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、人工排路，从而实现了行车指挥的自动化。用户登陆及交接班登陆（1）用户登录调度员(车站值班员)必须进行登录，输入动态密码，确认身份与密码（2）交接班登录当调度员(车站值班员)交接班时，可以退出系统重新登录，也可以直接选择交接班退出操作状态。TDCS(DMIS)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分散自律调度集中系统中车次号至关重要，它的来源有：◆行车调度员输入一旦出现丢车次或假车次时，系统能够在调度员工作站和车站值班员（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)列车运行计划是行车调度员以班计划为依据安排的列车实际运行计划，包括开行列车的车次，到发点，中停车站，停靠股道，作业时间及会让时间等。它是列车运行的依据，也是分散自律调度集中系统列车进路自动排路的数据来源。分散自律调度集中系统的控制执行计划编制在TDCS(DMIS)基础上增严格的精确的股道分配：在股道分配除了要考虑行车和作对超限列车，除了根据车次号进行识别，还要增加人工设当车站与中心通讯中断且未转入非常站控前，调度员不得更改本站已下发的行车计划。在下达阶段控制计划时，进行合法性、时效性和无冲突性检查。更加丰富的报警等（6）实迹运行图的自动生成和描绘调度命令分散自律调度集中系统的调度命令形式包括：◆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以及行调的重要调度命令需要值班主任同意时，由行调发给值班主任进行批准。综合维修调度员发给行调的如施工命令，由行调进行批准。◆行车调度员给车站值班员、机务段值班员、乘务室值班员◆行车调度员、车站值班员给机车司机的调度命令分散自律调度集中系统通过车地无线传输系统，将此类调度命令直接传输到机车的接收设备上，并可打印输出，代替传统的停车◆车站值班员给行车调度员的调度命令请求当车站请求施工时，车站值班员将施工申请以调度命令请求的形式发送给行车调度员。列车编组和速报分散自律调度集中系统与TMIS系统联网，从TMIS系统中取得列车编组（运统一，又名确报）。是调度员安排甩挂作业和调车作业的依据。列◆发报时间和发报站◆列车的编组和列车运行线实现绑定，点击运行线可查询列车编组信息。并可从编组信息中提取列车速报信息。通过无线车次校核设备获取列车小编组甩挂作业列车调度员根据列车编组单和车站存车情况，结合作业列车的运行具体情况安排列车在中间站的甩挂作业，形成甩挂作业计划，通过网络下达到车站。车站值班员根据甩挂作业计划安排站内调车作业，制定调车作业车站的甩挂作业结束后，车站值班员将列车的新的编组发送到调度中心，系统自动更新列车的编组，以便安排前方站的甩挂作业。分散自律调度集中系统可以处理无行车人员的车站的甩挂调车作业。此时由助理调度员根据甩挂作业计划制定这类车站的调车作业通知单，组织车站的调车作业。中间车站的站存车由车站值班员在车务终端上输入该站的当前的存车情况，发送到调度中心，供各工种查询。亦可由行车调度员电话收听，无人站的站存车由助理调度员输入维护。车站站存车的内容包括：◆存车类型，重车或空车，重车分车种，空车分去向◆存车的说明信息，如企业自备车◆按车种进行统计◆提供单站存车显示和多站存车显示◆站存车的打印输出自动生成车站运统二运统三报表，显示本站相关的阶段计划列车运行图分散自律调度集中的车站子系统，能够提供本站以及相邻各两站的车站站场平面显示，车站值班员和信号员可以了解到邻站的信号设备状态，进路排列情况，列车运行位置等信息，实现站间透明，提高本站的接发车作业和调车作业的效率。分散自律调度集中的车站子系统可显示包括相邻车站的计划和实际运行图.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分散自律调度集中系统的控制模式分散自律调度集中系统具有两种控制模式：分散自律控制模式和非常站控模式。分散自律控制模式下从进路控制的方式角度出发，定义了两种进路控制方式：计划控制方式和人工按钮控制方式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。非常站控模式当分散自律调度集中系统故障时或其它紧急情况，车站操作员可以按下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，则在计算机联锁系统的操作界面上操作进入非常站控，此时计算机联锁系统不再执行任何CTC的控制指令，由操作员在计算机联锁系统的操计划控制方式计划控制状态可由人工激活或禁止。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。人工按钮控制方式在操作员台或助理调度员台操作界面上操作按钮进行控制，或者在车务终端操作界面上操作按钮进行控制。人工办理进路时，自律机根据进路的命令与列车计划的进行冲突检测，如果有冲突，则系统会弹出对话框告警，询问是否强行办理。列车计划和列车进路控制功能分散自律调度集中系统的进路控制功能包括列车进路的控制和调车进路的控制。列车进路的控制分为：自动按图排路和人工排路当系统处于自控状态时即自动按图排路状态，自律机能按阶段计划列车的运行计划的内容包括：车次号股道号车站号到达时刻作业时间（最小停站时间）运行径路始发终止标志连接关系列车属性如：是否电力机车，车列长度，客货车、是否超限。当计划中的接车股道安排不当时，自律机能够可给出报警，由人工修当接发车进路存在变更进路时，自律机选基本进路。当接车进路有延续进路自律机自动选排延续进路。人工可修改计划中的股道安排。人工排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、始端按钮直接取消进路。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，是新一代调度集中分散自律调度集中系统的特点之一。调车计划的制定调度中心的助理调度员负责编制无人车站的调车作业计划，这些调车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。有专用调车机的车站的调车计划由车站的站调负责编制，由车站值班员输入分散自律调度集中系统也可调度中心的助理调度员负（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。助理调度员做的无人车站的调车作业通知单能够发送到机车上，由司机打印后转交调车组人员。助理调度员做的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。由本务机执行的调车作业的调车作业通知单必须附有站场示意图。（2）调车进路的选路调车进路的选路有人工完成和智能辅助生成2种方式：在人工编写完调车作业通知单后，将完成该次调车作业所需的调车进路按钮指令序列人工生成，下达至该站的自律机中，以备触由人工在办理调车进路时，根据调车作业通知单，实时选路并排调车进路的排列（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释放,则报警。冲突检测的方法有：根据《车站站细》规定列车到达前若干时间内停止与到发线有关的调车作业经过正线列车的计划相比较。系统具有调车计划的自动调整功能：本务机担当的甩挂作业的调车计划的作业时刻会随本务机的到站某一条调车进路的开始办理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。（2）调车自动排路调车进路可以由自律机自动触发，如本务机担当的甩挂作业第一勾进路，和调车机掉头进路等。自动触发的条件是：本次调车作业的作业单已发到机车并收到回执。与列车计划自律的结果---调车时间已到。已发到机车司机向分散自律调度集中系统自律机发送的无线调车进路（3）调车进路人工排路人工直接用鼠标点击始端按钮、终端按钮直接办理进路，自律机进行联锁逻辑判断、《站细》和列车运行计划检测后输出。点击取消进路按钮、始端按钮直接取消进路。CTC显示及控制功能列车信号机（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、锁闭及占用股道的空闲、锁闭及占用接近、离去区段空闲及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其他需要的各种报警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取消进路按钮（总取消按钮）引导按钮（密码，操作要有密码确认）引导总锁按钮（密码）（车站）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）功能按钮（办理其他单溜、非进路调车、闭塞操作、接发车请求/3.5.4CTC控制按钮执行命令按钮上电解锁按钮自动办理闭塞/到达复原股道封锁在信息提示窗口中显示的内容：根据计划下面要办理的列车进路及办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，然后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。进路建立顺序按下进路的始端按钮、（变更按钮）、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、敌对信号开放、超限检查、照查条件、与阶段计划的取消进路在选择“取消进路”按钮后，再按进路的始端按钮。此命令的任务是取消已建立或正在建立的进路。重复开放此命令的任务是当信号开放后由于轨道电路瞬时分路或其它原因而关放，等等），按压相应进路的始端按钮，信号可以重新开放。可开放引导信号。办理引导进路前首先通过单独操纵道岔或进路控制的方式把道岔操到位。办理引导进路应该检查的条件包括：进路道岔位置引导进路的解锁：选中“总人解”，再按下相应引导进路的列车始端按如果进站信号内方第一区段故障，办理引导进路时，在站场界面上应先选中“引导总锁”命令框，再按某咽喉的引导总锁按钮（操作图中，下方的X引导总锁和Y引导总锁）。在得不到道岔表示时（即进路上道岔失表示）或向不是接车进路的编组线上接车时，只能用引导总锁的方式引导接车。这时由车站值班员保证行车安全。每个咽喉都设置有一个独立的引导总锁按钮。引导总锁按钮是一个非自复式的按钮，再次办理就取消引导总锁。道岔总定和总反按钮选中“道岔定操”或“道岔定操”按钮，再点击有关道岔的名称。在道岔未锁闭（包括进路锁闭、引导总锁闭和单锁）时，可进行道岔的单独“总定和总反”是自复式按钮。总人解按钮选中“总人解”命令框，再按相应区段名称或者信号的始端按钮。当需要解锁接近锁闭的进路、引导进路和区段单独解锁时，用到此命令。具体操作是：选中“总人解”命令按钮，如要解锁接近锁闭的进路轨道区段不能解锁时，应分段地按故障方式使其解锁，解锁条件是该区段未被进路占用（不是某条进路的区段），而且该区段空闲；具体操作是选中“总人解”命令框后，再点击该区段名称即可（也可以是点击区段的“总人解”是自复式按钮。道岔单锁/解锁按钮（解锁要有密码）该操作无条件的单独锁闭/解锁道岔。具体操作是：选中“道岔单锁”或者“道岔解锁”命令框，单击相关道岔的名称。道岔在单锁以后，其名称在站场图上要有区别显示，红色闪光。“道岔单锁/解锁”是自复式按钮。区段/区间封锁按钮（解锁要有密码）点击需要办理封锁的股道、区间。被封锁后的信号设备要有明显的显示。如需解除封锁，则需要点击响应的解除封锁按钮。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，等等。即需要办理这些操作时，首先选中“功能按钮”，再选择相应的信号设非正常情况下的CTC控制（重点是无人车站）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：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调车进路：原则上由办理调车进路方的人员，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，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际运行图，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（以下简称通信中断）,系统应立即自动报警。对于双线自动闭塞区段无人车站，在通信中断时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，由车站自律机按原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。对于自动站间闭塞区段无人车站，在自动站间闭塞正常工作情况下，通信中断时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，由车站自律机按原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。4．1自律控制系统基本原理系统工作原理自律控制模块是整个CTC系统的核心模块，运行在每个车站自律机上，它根据各列车的实际运行情况，将调度员下达的控制计划转化为对模块在整个软件系统中的位置图所示：图自律控制系统自律控制模块分布在每车站的自律机上，车站的自律控制接收从行发出进路办理命令。自律控制系统的基本功能分散自律控制的基本模式是自律控制子系统按照列车运行调整计划和《站细》自动自主控制列车进路。同时在分散自律条件下人工办理的列车、调车进路也必须受自律条件的约束。1接收并标记所收到的控制计划，根据控制计划、站系、站场实际情况及列车实际位置选择相应的进路。2判断进路的办理时间机及进路联锁条件是否满足，满足时办理列车进路3根据调车计划计划，跟踪调车过程，判断每一钩进路是否符合自律条件，符合时办理列车进路4对人工列车进路命令进行自律条件判断5对人工调车进路命令进行自律条件判断在车站和调度所通讯中断时，由车站自律机按原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将该站设置为自动通过状态（双线自动闭塞办理调车进路,自律控制依据列车运行调整计划在时间与空间上（进路路进行检查，无冲突后方可排列。为保证自律过程的实时性，自律程序每1~2秒循环一次，具体流程如下:每次循环，自律程序首先检查是否有新下达的控制计划，如有新下达的控制计划，则根据计划进路的联锁表，重新计算每个站的进路占用每次循环，跟踪所有列车车次，记录列车实时位置。每次循环，遍历等待执行的进路序列，察看每条进路所对应的列车位置。根据《站细》,如发车进路条件满足，则办理进路,并将此进路插入每次循环，遍历历史进路序列，如果进路办理失败，报警。检查列车的实际运行情况，如果与进路相关的接车、发车或列车通过执行完毕，刷新历史进路列表。对于手工办理的列车进路，自律程序在进行相关检查后会将命令直接发送到站机执行。对于手工办理的调车进路，自律程序会查此进路中所有元素的占用表及车站站细，看此进路是否满足自律条件，如满足，发送命令给站机办理，如不满足，不予办理。对于调车计划，如果有收到机车回执，将此调车计划进路插入活动每次循环，遍历活动调车表，自律程序会查此调车进路中所有元素的占用表及车站站细，看此进路是否满足自律条件。如满足自律条件，整个自律控制的过程如图所示：图自律控制的过程图调车自律控制的基本过程调车自律控制允许中央通过助理调度员终端办理无人车站的调车作业；对于有人车站，也允许车站通过车站调车控制终端办理本站调车作业。办理调车作业通常有两中方式：1）人工手动办理2）输入调车作业计划由自律机自动办理人工办理调车进路要求在按压始终端按钮后，必须输入钩作业时分，在经车站自律计算机允许后方能办理。自动办理需助理调度员通过助理调度员终端输入调车作业计划，在传送到自律计算机后，方能由自律计算机自动办理。通过助理调度员终端自动办理调车的流程如图所示：中央调车控制终中央调车控制终发出调车作业单和发送中央通信服务器取得调车作业单和发送到机车确认信息以及机车车站自律专用计取得调车作业单和发送到机取得调车作业首先助理调度员在中央调车控制终端（助理调度员终端）输入调车作业单，确认车次、调车机号及进路正确无误后，发送到通信服务器。通信服务器收到后，向中央调车控制终端返回调车作业单进行校核。在准备向机车发送调车作业单信息时，由助理调度员启动发送，被发送机车的作业单信息将由通信服务器转发到车站自律计算机，由车站自律计算机发送到机车。这时，车站调车控制终端通过通信服务器取得调车作业单信息和中央保持透明。车站自律计算机在机车确认信息后，通过判断车次和调车机号确认返回信息是否有效，如果有效则激活调车作业单并进行监控同时转发回通信服务器。此后，车站自律计算机不断跟踪机车调车进路请求信息，按照自律算法控制调车进路的执行时机，最终实现调车进路的自动办理。通过车站调车控制终端（车务终端）自动办理调车的流程如图所示：中央调车控制终中央调车控制终取得调车作业单，透调车作业单、以及机车申调车作业单、以及机车申车站自律专用计算机车确认信息以及发送到机车取得调车作业通信服务器首先车站值班员在车站调车控制终端输入调车作业单，确认车次、调车机号及进路正确无误后，发送到车站自律专用计算机。车站自律专用计算机收到后，向车站调车控制终端返回调车作业单进行校核并转发到通信服务器。在准备向机车发送调车作业单信息时，由车站值班员启动发送，被发送机车的作业单信息将由车站自律计算机发送到机车。这时，中央调车控制终端通过通信服务器取得调车作业单信息和车站保持透明。车站自律计算机在机车确认信息后，通过判断车次和调车机确认返回信息是否有效，如果有效则激活调车作业单并进行监控同时转发回通信服务器。此后，车站自律计算机不断跟踪机车调车进路请求信息，按照自律算法控制调车进路的执行时机，最终实现调车进路的自动办自律控制信息的交换车站自律系统与控制中心系统通过远程网相连，使用TCP/IP协议通信。调度中心作为通信的服务端，站机作为通信的客户端，总的通信具客户端（车站自律系统）：2）、发送逻辑帧。3）、接收应答帧。在规定的时间收到正确的应答帧转4）否则转4）、收到服务端信息，发送应答帧，否则向服务端发送站机信息。若在规定的时间没有要发送的信息，则发送联络帧，转3）。服务端（控制中心）：1）、侦听并接受客户端联结。2）、接收逻辑帧。在规定的时间收到正确的逻辑帧转3）否则转4）、收到客户端信息，发送应答帧，否则向客户端发送命令。5）若在规定的时间没有收到客户端信息，转6）。否则转4）、车站自律系统向中央系统传送的信息包括:2)车次追踪及校核信息3)上报的列车编组信息4)车站站存车上报信息5)调车进路请求信息6)调度命令请求信息7)控制报警信息8)设备维护状态信息9)应答或回执信息,等中央系统向车站自律系统传输的信息包括:2)调车作业计划3)联锁控制命令4)行车凭证和进路预报信息5)控制报警信息6)调度命令7)列车编组顺序表8)设备控制命令,等分散自律调度集中车站自律系统间的信息交换十分复杂，通常有点点互通和中央中转两种方式。点点互通的方式是指车站自律系统间直接通过网络链路进行交换。由于分散自律调度集中系统要求每各车站必须要保持和相邻至少各两个车站信息的透明，因此，系统通信链路呈网状分布，结构十分复杂，通信管理和协调也十分困难。车站自律系统间交换的内容主要包括：1）本站车次追踪信息2）本站站场表示信息3）本站发往临站的进路控制命令4）车次变更命令5）列车到发修正信息6）联络或回执信息，等1）发往本站的车次追踪信息2）发往本站的站场表示信息3）发往本站的进路控制命令4）发往本站的车次变更命令5）联络或回执信息，等中央中转的方式是通过中心系统的通信服务器向各车站转发相应的信息。从我们可以看出，由于铁路调度指挥的方式是集中指挥，因此，即使是分散的系统也不可避免的有一个信息中心，即控制中心必须掌握所有车站自律系统的相关信息，供调度员和维护人员进行宏观决策。因简化通信的复杂程度，通信的可靠性也将大大改善。比较点点互通和中央中转两种通信方式，各有千秋。但中央中转更符合调度系统本身的特点并且更便于调试和系统的稳定。因此，中央中转方式应该更为合理。控制计划编制基本原理控制计划编制是基于TDCS（DMIS）的列车运行调整系统的分散自律调度集中自动控制的前提。列车运行调整是行车指挥自动化的重要内容，但在分散自律调度集中系统中，计划的编制和调整考虑因素更多、更加细致。控制计划编制的是否合理准确，将直接影响列车进路的自动控制和列车运行的效率和安全。功能概述列车运行调整系统协助行车调度员指挥完成日常运输工作，它是日常运输组织的指挥中枢。在分散自律调度集中（CTC）系统中，行调台协助调度员完成的日常行车指挥工作有：自动控制计划编制、自动控制计划下达、自控执行过程中自动报警，以及无线调度命令下达。自动控制计划下达：将自动控制计划传送到中央和自律服务器。自动报警：对自控计划执行过程中出现的异常情况进行文字和语音报无线调度命令下达：对于向机车发送的调度命令通过网络传送。设计原理由调度实际工作可知，系统所要完成的功能可以划分为两部分完成：图形信息、文字信息。由此，行调台系统界面也主要划分为两部分：计划调整窗口、综合信息窗口。如图和图所示：计划计划图行调台系统界面图行调台系统界面在“计划调整窗口”中可以以运行图的方式完成：自动控制计划编制、自动控制计划下达，计划执行状况表示，车站状态表示等功能。在“综合信息窗口”中完显示以文字形式表示的信息：自动报警、无线调度命令等。在“综合信息窗口”中能够实现文字信息的编辑、修改、保存、查询、打印等一系列的管理功能。自动控制计划主要包括：列车会让计划、列车股道运用计划。系统设计时，生成一个列车会让计划将考虑诸多因素，如下图所示。基础数据信息：给会让计划提供站场信息、基本图信息等相对固定的日班计划信息：给会让计划提供当日列车的开行计划，区间车站的施工计划等限制性信息。实际执行信息：给会让计划提供实际列车追踪到的实际运行状态、自控计划实际执行状况等时实变化信息。人工干预信息：给会让计划提供诸如：停运、加开列车、强制停车等注：系统在编制会让计划的具体细节时应优先保证人工干预信息的实列车股道运用计划系统设计时，生成一个列车股道运用计划将考虑诸多因素，如下图所列车开行计基本列车属性图运行图车站站车站股道给股道运用计划提供特定车站列车具体到开计划，站存车股车站的施工，特定列车属性等限制性信息。占用信息：给股道运用计车站股道占用状实际执行实际执行用计划股道使基础数人工车站态、自控计划实际办理进路情况等时实变化信息。人工干预信息：给股道运用计划计划提供特定列车在特定车站使用特定股道的人为调整信息。注：系统在编制股道运用计划时应优先保证人工干预信息的实现。自动控制计划的执行是一个计划与执行双方面交互的过程，如下图所行调台图1、自动控制计划传送到自律机。在这一过程中，调度员可以灵活设置所要发送计划的时间范围、设置车站控制状态。系统能够实现定时自动发送，也给调度员提供手工发送的简便灵活的发送方式。2、自动控制执行过程中自动报警在这一过程中，行调台时实从自律机获取自控计划执行情况，并实时显示给调度员。同时行调台实时从自律机实时获取各站自控状态、通信状态、进路信号状态的变化，并将不正常状况以文字报警和语音报警形式提示调度员3、行调台根据从自律机获取的自控执行信息、报警信息，实时调整列车会让计划和股道运用计划的编制。并将自控计划的这种变化提示给调自动控制计划执行是一个从计划到执行，从执行再到计划的一个闭环系统。在这个闭环系统系统中，系统具有自我监测、自我报警、自我调整3)无线调度命令下达在调度集中系统中，某些车站取消了车站值班员，行调台应实现调度所对调度命令、行车凭证的编制，并通过网络直接向机车下达的功能，以及命令由司机阅读签认后，回执信息即时显示的功能。无线调度命令在网络中传送过程如下图所示：行调台车站转发器1、行调台无线调度命令具有对调度命令、行车凭证的编制功能。具有对接收命令的车次、机车、车站指定、修改等功能。2、调度命令是调度员指挥行车的重要文字凭证，所以调度命令在网络发送过程中必须具有安全性和可监控性。这就要求系统在传送调度命令的过程中，其所传送的状态必须时实反馈给调度员，以便其掌握。调度命令在传送过程中，经过上图所示的各个环节时，都会将相应的状态信息发送回调度所行调台，由行调台以图形信息、文字信息或对话框的形式提示给调度员，以保证调度命令传送过程中的可控性。调度命令的传送过程是一个双向传送过程。行调台是日常运输组织的指挥中枢，其指挥列车运行的列车运行数据是调度员指挥形成的重要数据。保证列车运行数据的安全性是行调台功能1、当系统投入使用时，行调台旁边的调监终端或备用终端同时安装一套行调台所使用的软件系统，和相应的配置文件。正常情况下，调度员在行调台指挥列车运行。当行调台发生故障不能正常使用时，可以立即启动调监终端或备用终端的备用系统正常指挥行车。以调监终端或备用终端作为行调台硬件备用。2、使用两台数据文件服务器保存行调台传送来的列车运行数据。两台数据文件服务器互为备用。2)软件设计当行调台正常运行时，系统会自动将列车运行数据定时传送到两台数据服务器。随着行调台正常运行，数据服务器中列车运行数据能够得到不断的更新。从而数据服务器中都能够保存最新列车运行数据。行调台出现故障会中断运行，当排除了故障从新运行时，系统在开始启动时会自动从数据文件服务器中获取最新的列车运行数据，并在此基础上进行列车计划的编制、自控计划的执行等工作。当行调台故障不能即时排除时，可以起用备用行调台。当备用行调台启动时，备用行调台也会自动从数据文件服务器中获取最新的列车运行数据，并在此基础上进行列车计划的编制、自控计划的执行等工作。通过行调台软、硬件设计可以保证行调台在出现故障后能够即时安全行调台安全性设计如下图所示：数据服数据服务器1进路控制基本原理控制命令的执行过程人工命令的执行过程系统启动系统启动数据服务器2系统启动系统启动行调台备用行调台人工列车进路命令除了要求按压进路始终端命令按钮之外，还要求必须输入相关的列车车次号。人工调车进路命令则要求输入相应的钩执行当自律分机接到人工控制命令后，对于进路命令它首先检查自律条件，然后将命令转换成驱动命令，在适当的时刻向相应的端口输出以驱动联锁按钮动作，执行后回送信息。自动命令只包括进路命令，由自律机自动产生并发送到联锁系统执进路控制命令的执行过程如下图所示：图进路控制命令的执行过程图和计算机联锁接口方式（1）、连接方式计算机联锁系统自己独立构成一个封闭的控制局域网，为不影响联锁系统的正常工作，采用串行通讯与联锁系统连接。联锁机一般为双套设备，采集和运算的结果信息均为双套，控显机收到的信息为当前使用的信息。并且联锁的控制指令也是从控显机发出的，所以自律机从联锁控显机获得信息，并将完整的进路操作指令传送给控显机，由控显机将此指令转换为联锁机能识别的控制命令。双控显机与双自律机通过2个串行口互联，要求联锁硬/软件进行较大改动，需要考虑双机信息的同步和一致性检查解决方案，但系统的可靠性会有较大提高。联锁联锁联锁控制局控显机B控显机A串车站自律机车站自律机计算机联锁系统接口方案图自律机和计算机联锁系统接口图（2）、输入信息内容进站信号机——绿、黄、绿黄、双黄、黄闪黄、引导、红、断丝。道岔——定表、反表、四开、单锁、单解、单封、解封、总锁。闭塞——各种表示灯区间——轨道占用、出清、红、绿、黄。其它——熔丝、主灯丝等各类报警灯、股道封锁、区间封锁及联锁设（3）、输出信息内容以编码形式实现。如：选路——选路代码+始端~（变更）~终端，取消——总取消+始端，定位操作——总定+道岔。控制命令类型归纳如下：选路、取消进路、人工解锁、重复开放、道岔定位、道岔反位、道岔单锁、道岔单解、引导进路、区段解锁、道岔封闭、道岔解封、按钮单封、按钮解封、坡道解锁、引导总锁闭、轨道电路停电恢复、溜放功能等。和6502继电联锁结合方式结合电路的设计完成调度集中系统对6502信息的采集和按钮继电器的励采集调车按钮表示灯用作按钮操作指示。使用FCKJF的一组前接点驱动按钮继电器实现遥控。结合电路见下图：图结合电路图由上图可见，调度集中系统对6502信息的采集一般是通过在6502适当位置将采集条件JF电源引入调度集中系统来完成的。不过在条件位置的选择上应考虑信息采集的故障安全原则。调度集中系统对6502的控制一般是通过向6502按钮继电器输出励磁电源来完成的，为确保输出的安全，在输出电路上应进行特殊设计，也可考虑采用动态输出的方式确保安全。配套子系统网络安全防护之动态口令身份认证系统SafeWordSafeWord动态口令身份认证系统是一套由SecureComputing公司提供的商业应用软件，是一个对企业内部系统及网络设备的各种访问进行统一认证、授权、审核的企业级认证平台，能够确保企业用户访问各种资源的安全性，全面的实施和贯彻用户制订的资源访问策略。SafeWord核心内容是通过动态口令来管理用户的身份认证，动态口令不同于一般的记忆密码，认证用户不能选择或共享一个为它每个时刻都可以是不同的，并且每个口令只能使用一次。SafeWord动态口令身份认证系统还能够提供更加安全的认证方式—挑战应答模式，在这种模式下，不但其口令具有动态口令的所有特征，甚至口令本身都不会在网络上被传输，为用户提供一种极其安全的认证环此外，SafeWord系统还提供基于数字证书等多种形式的认证方式，SafeWord动态口令身份认证系统提供内建CA(CertificateAuthority)模块，能够完全负责证书的颁发、撤销和管理等到作。根据CTC系统网络安全需求及SafeWord软件特点，提出解决方案如（1）动态口令身份认证系统服务器部署在DMIS/CTC系统网络环境中，在路局和各分局DMIS/CTC系统中心分别部署一台认证服务器，安装SafeWordServer，形成多台远程相互镜像的认证服务器，用以实现冗余备份及负载分担。同时，启用SafeWordServer内置的RADIUSServer，用来处理拨号访问用户的认证请求和基于RADIUS网络设备的身份认证请求。将来根据实际需要，启用其中的WebLoginServer或CertificateAuthority(CA)组件，以实现基于数字证书的身份认证，同时提供基于Web的业务应用的访问控制。图DMIS/CTC系统动态口令身份认证系统部署图整体上，由认证服务器提供对整个网络系统中的认证、授权、审核以及用户管理。多台认证服务器之间自动进行同步数据复制，确保数据的整体完整和协调一致。当用户需求增加，多台服务器已经不能满足大量的认证请求时或需要考虑远程的高可靠灾难备份时，SafeWord系统能够简单、迅速的增加镜象服务器的数量，在异地近乎无限的扩充认证的支持数目，确保用户的投资得到保护。正常工作状态下，客户端的请求按照配置的比例被自动分配到多台认证服务器上，用以降低单台服务器的工作负载，从而提高系统的运转性能。当某台认证服务器出现故障时，另外一台服务器零间隙、无延时正常工作状态下，还是发生单机故障，SafeWord系统的每台服务器上均可以独立完成全部的系统管理任务，真正实现动态口令身份认证系统的（2）网络设备访问的身份认证DMIS/CTC系统的网络中心机房配置有很多重要网络设备，如骨干路由器、中心交换机、远程拨号接入服务器等，这些网络设备也存在着网络身份认证的要求。传统的固定密码认证方式迫使网络管理员记忆大量复杂密码，或者所有设备用同一个密码，显然这要么增加了系统管理人员的工作强度，要么降低了系统安全性，二者不能兼顾。由于工作的需要，系统管理人员经常要通过Telnet等方式远程连接到网络设备进行调在需要保护的骨干路由器、中心交换机、远程拨号接入服务器等网络RADIUSServer，从而为网络设备的访问提供身份验证。为网络管理员配置硬件令牌卡。此处由于网络管理人员对多台网络设便携性要好，并保护拥有强大的功能。金卡3000可以同时满足上述要求，并可配置使用事件同步口令或异步口令（挑战——应答支持多个独立SafeWord动态口令身份认证系统。不同的网络设备通过标准的RADIUS协议使用SafeWord服务器进行身份认证，由于SafeWord系统动态口令的优势，网络管理员可以利用令牌卡进行远程登录，即使密码在传输过程中被窃听，由于动态密码的一次性特性，无法再次使用，杜绝了非法使用。在使用基于挑战—应答的异步密码方式时，由于密码根本不在传输过程中出现，从而可以彻底避免密码在网络中明文传输和泄漏的问题。同时由于使用同一硬件令牌登录不同网络设备，能够实现统一认证，无需记忆多个设备的静态密码，从而在加强网络设备管理安全性的同时降低了管理员的工作强度。图网络设备身份认证功能示意图（3）主机系统访问的身份认证网络中心系统管理员管理着许多DMIS/CTC系统核心主机，承担很大的安全风险，特别是应用系统主机是不法分子最好的目标，因此，加强DMIS/CTC系统中核心主机的安全十分重要。实际上，传统密码非常不适合用于核心主机系统管理，网络中传输的明码极易泄漏，存储在主机中的口令文件也容易被他人获取，通过密码破解程序得到口令。SafeWord动态口令身份认证系统通过使用基于挑战—应答方式的异步口令技术或基于事件同步的动态口令来鉴别发起认证请求用户的身份，通过在主机上安装主机登录代理软