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0引言

    分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)是綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和現(xiàn)代控制技術(shù)，采用智能化分散自律設(shè)計(jì)原則， 以列車運(yùn)行調(diào)整計(jì)劃控制為中心，兼顧列車與調(diào)車作業(yè)的高度自動(dòng)化的調(diào)度指揮系統(tǒng)。分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)分布式網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)、信息化處理技術(shù)，將列車運(yùn)行調(diào)整計(jì)劃下傳到各個(gè)車站自律機(jī)中自主自動(dòng)執(zhí)行；在列車運(yùn)行調(diào)整計(jì)劃的基礎(chǔ)上，解決列車作業(yè)與調(diào)車作業(yè)在時(shí)間與空間上的沖突，實(shí)現(xiàn)列車和調(diào)車作業(yè)的統(tǒng)一控制。  

  分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)具備了調(diào)車進(jìn)路遠(yuǎn)程控制和智能化控制的功能，有效地解決了車站與調(diào)度中心頻繁交換控制權(quán)進(jìn)行調(diào)車控制的問(wèn)題，非常適合我國(guó)鐵路客貨列車混跑、調(diào)車作業(yè)量大的運(yùn)輸特點(diǎn)。

1 分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)的功能與傳統(tǒng)調(diào)度集中系統(tǒng)的比較
    
  在傳統(tǒng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，新型分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)在硬件上主要是新增了自律機(jī)，并且服務(wù)器結(jié)構(gòu)由C/S模式變?yōu)槿龑幽Ｊ浇Y(jié)構(gòu)。

   功能上，具有的特點(diǎn)：

   1）分散自律：即由車站自律機(jī)在列車運(yùn)行調(diào)整計(jì)劃的基礎(chǔ)上，車站自律機(jī)自主自動(dòng)執(zhí)行，同時(shí)對(duì)計(jì)劃進(jìn)行自律條件檢測(cè)，將實(shí)際的情況、結(jié)果回執(zhí)給調(diào)度中心。實(shí)現(xiàn)了由列車運(yùn)行調(diào)整計(jì)劃自動(dòng)生成列車進(jìn)路的功能，實(shí)現(xiàn)了調(diào)度中心對(duì)列車的直接控制。

  2）新型分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)新增調(diào)車作業(yè)的控制，解決了無(wú)人車站調(diào)車作業(yè)的集中控制問(wèn)題。可以是有計(jì)劃的自動(dòng)辦理，也可以是人工直接操作。原則上無(wú)人車站的調(diào)車作業(yè)由調(diào)度中心辦理，有人車站的調(diào)車作業(yè)由車站辦理。

  3）控制方式：控制方式分為分散自律控制與非常站控兩種模式。①分散自律控制模式是用列車運(yùn)行調(diào)整計(jì)劃自動(dòng)控制列車運(yùn)行進(jìn)路，同時(shí)在分散自律條件下調(diào)度中心具備人工辦理列車、調(diào)車進(jìn)路，車站具備人工辦理調(diào)車進(jìn)路的功能。②非常站控模式是指當(dāng)調(diào)度集中設(shè)備故障、發(fā)生危及行車安全的情況或設(shè)備天窗維修、施工時(shí)，由車站人員采用帶計(jì)數(shù)器的非自復(fù)式鉛封非常站控按鈕或開(kāi)關(guān)在車站進(jìn)行操作，系統(tǒng)脫離分散自律控制轉(zhuǎn)為車站傳統(tǒng)人工控制的模式。非常站控為車站人工控制方式， 中心不具備直接控制權(quán)。新型分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)在正常工作時(shí)不需要控制權(quán)轉(zhuǎn)換，不會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)中心控制與車站控制權(quán)力的交接問(wèn)題，保證了系統(tǒng)的正常使用。

2 分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)

   調(diào)度集中由調(diào)度中心子系統(tǒng)、車站子系統(tǒng)和調(diào)度中心與車站及車站之間的網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)三部分組成：其具體功能及結(jié)構(gòu)如下：

根據(jù)2005年3月鐵道部提出的實(shí)行鐵路局直接管理站段的體制，分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)控制中心設(shè)在局調(diào)度所，負(fù)責(zé)控制整個(gè)調(diào)度區(qū)段列車的運(yùn)行。如圖1所示。

圖一：分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)構(gòu)成

2.1 控制中心子系統(tǒng)：

調(diào)度中心子系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器(或中心PRC)、通信前置服務(wù)器、大屏幕投影系統(tǒng)（或表示墻系統(tǒng)）、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、電源設(shè)備、防雷設(shè)備、網(wǎng)管工作站、系統(tǒng)維護(hù)工作站、調(diào)度員工作站、助理調(diào)度員工作站、值班主任工作站、控制工作站、計(jì)劃員工作站、綜合維修工作站等，根據(jù)需要也可為其他調(diào)度臺(tái)設(shè)置相應(yīng)顯示終端。

1)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，用于存儲(chǔ)各種數(shù)據(jù)和操作記錄，應(yīng)采用強(qiáng)大、通用、高效、開(kāi)放和可靠的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器應(yīng)為雙機(jī)系統(tǒng)，雙機(jī)切換應(yīng)快速、可靠。應(yīng)用服務(wù)器應(yīng)為雙機(jī)熱備系統(tǒng)，用于運(yùn)行圖的自動(dòng)調(diào)整和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與數(shù)據(jù)交換，負(fù)責(zé)向所有應(yīng)用工作站提供行車表示信息、列車編組信息、車次號(hào)跟蹤信息、列車報(bào)點(diǎn)信息等，并保存到數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器。

通信前置服務(wù)器應(yīng)為雙機(jī)熱備系統(tǒng)，用于調(diào)度中心與車站子系統(tǒng)之間的信息交換。

2)行車調(diào)度員，主要實(shí)現(xiàn)監(jiān)控管轄區(qū)段范圍內(nèi)列車運(yùn)行位置、指揮列車運(yùn)行的功能（人工編制和調(diào)整列車運(yùn)行計(jì)劃、調(diào)度命令的下達(dá)、與相鄰區(qū)段調(diào)度員工作站交換信息）。

3)助理調(diào)度員,主要實(shí)現(xiàn)無(wú)人車站的調(diào)車作業(yè)計(jì)劃的編制、調(diào)整和指揮等功能。

4)值班主任工作站，主要實(shí)現(xiàn)行車信息顯示、下達(dá)調(diào)度命令、查詢列車運(yùn)行調(diào)整計(jì)劃和實(shí)際列車運(yùn)行圖的功能。

5）操作員臺(tái)，主要實(shí)現(xiàn)調(diào)度中心人工進(jìn)路操作控制、閉塞辦理、非常處理等功能。

6）計(jì)劃員工作站，主要實(shí)現(xiàn)列車日班計(jì)劃的編制和下達(dá)功能。

7）綜合維修工作站, 主要用于設(shè)備日常維護(hù)、天窗修、施工以及故障處理方面的登銷記手續(xù)辦理，并具有設(shè)置臨時(shí)限速，區(qū)間、股道封鎖等功能。

2.2車站子系統(tǒng)

車站子系統(tǒng)主要設(shè)備包括車站自律機(jī)、車務(wù)終端、綜合維修終端、電務(wù)維護(hù)終端、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、電源設(shè)備、防雷設(shè)備、聯(lián)鎖系統(tǒng)接口設(shè)備和無(wú)線系統(tǒng)接口設(shè)備等。

1）車站自律機(jī)是分散自律調(diào)度集中的關(guān)鍵設(shè)備，應(yīng)滿足以下功能要求：

l         應(yīng)能接收調(diào)度中心的列車運(yùn)行調(diào)整計(jì)劃、直接操作指令和車站值班員直接操作指令，經(jīng)檢測(cè)無(wú)沖突后適時(shí)發(fā)送給車站聯(lián)鎖系統(tǒng)執(zhí)行；

l         應(yīng)能實(shí)時(shí)接收車站信號(hào)設(shè)備狀態(tài)表示信息，進(jìn)行列車車次號(hào)跟蹤，收集行車運(yùn)行實(shí)際數(shù)據(jù)，并上傳至調(diào)度中心；

l         應(yīng)能掌握車站聯(lián)鎖系統(tǒng)對(duì)進(jìn)路命令執(zhí)行的情況，并根據(jù)反饋信息對(duì)有關(guān)進(jìn)路進(jìn)行必要的調(diào)整；

l         應(yīng)能接收相鄰各兩站的實(shí)際運(yùn)行圖和設(shè)備狀態(tài)信息；

l         應(yīng)采用雙機(jī)熱備的冗余配置方式。

2）車務(wù)終端應(yīng)采用雙機(jī)熱備冗余配置，滿足操作、顯示功能的需求：

l         應(yīng)能完成列車、調(diào)車及其他特殊進(jìn)路的辦理；

l         應(yīng)能顯示行車信息、無(wú)線車次號(hào)校核信息、調(diào)度命令；

l         應(yīng)能以圖表形式顯示本站及相鄰各兩站的實(shí)際運(yùn)行圖、列車運(yùn)行調(diào)整計(jì)劃等內(nèi)容，同時(shí)具備相鄰各兩站站間透明功能；

l         應(yīng)能自動(dòng)生成本站行車日志、完成調(diào)度命令簽收等功能。

3）綜合維修終端用于無(wú)人車站電務(wù)、工務(wù)、電力、橋隧等部門在施工、維修和搶險(xiǎn)等情況下，現(xiàn)場(chǎng)人員和調(diào)度中心的聯(lián)系，以及設(shè)備日常維護(hù)、天窗修、施工以及故障處理方面的登銷記手續(xù)的辦理。電務(wù)維護(hù)終端用于監(jiān)視系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，對(duì)所有操作控制命令、設(shè)備運(yùn)用情況、故障報(bào)警信息和車站網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)等進(jìn)行分類存儲(chǔ)、查詢和打印。所有記錄應(yīng)能保存15天。

2.3網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)

網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)是由網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備和傳輸通道構(gòu)成雙環(huán)自愈網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)采用迂回、環(huán)狀、冗余等方式提高其可靠性。

3 分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在本系統(tǒng)中，以JBuilder9.0作為開(kāi)發(fā)平臺(tái)，用軟件來(lái)模擬實(shí)現(xiàn)以列車運(yùn)行調(diào)整計(jì)劃控制為中心，兼顧列車和調(diào)車作業(yè)的高度自動(dòng)化的調(diào)度指揮系統(tǒng)。

分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)主要由列車控制和調(diào)車控制兩部分組成。

3.1列車控制

主要由行車調(diào)度員根據(jù)計(jì)劃員制定的日班計(jì)劃進(jìn)行人工編制和調(diào)整列車運(yùn)行計(jì)劃、將階段計(jì)劃、調(diào)度命令的下達(dá)給車站并與相鄰區(qū)段調(diào)度員工作站交換信息。具體的列車進(jìn)路控制由操作員按照行車調(diào)度員的命令來(lái)執(zhí)行調(diào)度中心人工進(jìn)路操作控制、閉塞辦理、非常處理等操作。分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)列車控制的主要流程，如圖二

3.2調(diào)車控制

調(diào)車控制中按照車站是否為有人車站，將車站的調(diào)車控制分為了車站控制和調(diào)度中心控制。當(dāng)然，調(diào)度中心也可對(duì)有人車站控制。車站控制和調(diào)度中心控制基本功能及界面相同，只是范圍的大小不同，即車站控制取消了選站功能，增加切換車務(wù)終端功能。車站控制只可對(duì)本車站的調(diào)車進(jìn)行控制。

1）調(diào)度中心的調(diào)車是由助理調(diào)度員通過(guò)GSM―R無(wú)線通信來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)人車站的調(diào)車作業(yè)計(jì)劃的編制、調(diào)整和指揮等功能。2）車站控制是由車務(wù)終端來(lái)完成本車站的調(diào)車作業(yè)。

 分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)列車控制主要流程圖，如圖三、四：

圖二、列車控制流程圖







  圖三、無(wú)人車站調(diào)車控制流程圖         圖四、有人車站調(diào)車控制流程圖

由上，可將系統(tǒng)主要分為如下九個(gè)模塊：通信服務(wù)模塊、自律控制模塊、模擬列車運(yùn)行模塊、控制計(jì)劃編制模塊、列車進(jìn)路控制模塊、調(diào)車進(jìn)路控制模塊、綜合維修模塊、無(wú)線通信以及車務(wù)終端模塊等。自律主機(jī)中主要有采集模塊、控制模塊兩個(gè)模塊。采集模塊主要負(fù)責(zé)對(duì)列車計(jì)劃、調(diào)車計(jì)劃、調(diào)度命令等的接收，控制模塊則根據(jù)自律條件進(jìn)行判斷，將信息回執(zhí)給調(diào)度中心，按計(jì)劃自主執(zhí)行。

4 結(jié)束語(yǔ)

    綜上所述，分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)是以Java語(yǔ)言環(huán)境為開(kāi)發(fā)平臺(tái)， 以分散自律的設(shè)計(jì)方式為核心， 結(jié)合現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施為背景來(lái)研究與開(kāi)發(fā)的。其最終是以實(shí)現(xiàn)行車指揮過(guò)程自動(dòng)化，智能化為目標(biāo)，從而提高工作效率，節(jié)約人力和資源，增加經(jīng)濟(jì)效益。因此本系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與研究具有深遠(yuǎn)的意義。

參考文獻(xiàn)：

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[3]李鵬.新一代分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)技術(shù)(二) 鐵道通信信號(hào)，2004年11月

[4]分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)軟件通訊協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)（暫行）