铁路CTC系统的应用现状研究

韩文

【摘要】    分散自律调度集中系统（CTC系统）是实现铁路控制的关键系统，控制范围包括铁路信号的传输、铁路部门之间的通信、计算机技术的应用与管理等，是融合了TDCS系统的一种新型控制系统，通常被作为信号控制设备在铁路管理中进行应用，有效预防多种因素造成的铁路信号干扰问题。CTC在现代化铁路行业发展的过程中发挥着重要作用，但结合具体应用实例来看，CTC系统设计的现有条件十分恶劣，其运行效率无法达到预期标准，不利于铁路交通的指挥调度。本文探究了铁路CTC系统的应用现状，分析实际应用过程中存在的各项问题，并制定出合理的解决方案，充分发挥出CTC系统的应用价值。

【关键词】    铁路CTC系统    应用现状    研究分析

引言：

想要保证铁路行业的稳定发展，就需要保证分散自律CTC系统的有效应用，当前我国重要的铁路运输线路大多融合了CTC系统，近年来，随着我国科学技术的飞速发展，人们逐渐认识到CTC控制系统中存在的问题和不足，需要制定出合理的措施进行优化和完善。

一系列问题的出现导致铁路管理成本不断增长，CTC系统的运行效率无法达到预期标准，因此，相关技术部门需要创新传统的控制手段，采用先进的管理技术，在CTC系统设计的过程中适应当下的铁路运行情况，助力我国铁路事业的持续发展。

一、我国铁路CTC系统的基本功能

1.1行车调度指挥

CTC系统进行行车调度指挥需要通过TDCS系统实现，TDCS系统模块属于CTC系统的核心构成，在实际应用过程中，从调度中心的使用方向来看，TDCS系统正在逐步取代行车调度员的指挥职能，传统的行车调度需要手动绘制行车运行图，通过电话指挥的形式，对各车站下达调度命令。CTC系统通过计算机技术自动根据线路条件生成列车运行图，并由网络完成自动分析，通过数据传输向各部门下达行车调度命令，自动化控制相比传统人工控制，信息的传输速度更快，数据分析结果更稳定。

从车站的使用方向来看，TDCS系统正在逐步取代车站值班员的作业方式，传统的工作开展需要通过电话接受调度指挥，手动记录行车日志，CTC系统通过计算机技术自动接收行车调度命令，并由网络完成自动分析，生成行车日志，自动化控制相比传统人工控制，数据的传输速度更快，记录结果更加准确。

1.2 调度集中控制

铁路CTC系统实现调度集中控制，需要保证铁路行线的所有列车都能够统一按照运行图的排列标准进入路段，自动协调好调车与列车的工作内容。

CTC系统运行需要以计算机分布式网络为基础，对庞大的数据信息进行自动化处理，将获得的列车运行调整规划以命令传达的形式下放到沿线车站的自律计算机中，自动执行列车运行调整计划内容，有效避免调车作业与列车作业之间存在的冲突与矛盾，能够在不影响正常列车作业的条件下，自动完成调车作业。

二、铁路CTC系统在我国的应用情况

2.1既有线CTC

在进行CTC系统研发的过程中，在我国建立了多个试点运行单位，当我国铁路建设满足CTC系统运行条件后，在双线自动闭塞区段正式建设CTC系统，实现对繁忙铁路干线的统一控制。

我国的铁路沿线十分复杂，存在着客运混运的现象，大部分的车站都需要执行调车作业，只有一部分小车站采用调动中心调车，在中间站实现对列车作业的集中控制，将车站作为作业设置的主要区域。区段站在开展调车作业时，调度员无法精准的掌握复杂的调车作业流程，因此，在车站设置列车作业和调车作业的基本权限，当调度员下发调整计划后由车站的值班人员根据铁路沿线的实际运行情况进行股道修改，满足调车作业的根本需求，并将最终的修改结果发送到集中控制中心。

2.2客运专线CTC

在城市发展的过程中我国开始进行大规模的客运专线建设工作，随着CTC系统的逐渐成熟，作为客运专线主要信号子系统，是客运专线建设过程中的必建项目，客运专线CTC系统与既有线CTC系统相比，几乎不存在调车作业。但为了满足列车控制中心、无线闭塞中心以及临时限速服务器等技术与设备的使用需求，需要在CTC系统增加多个接口。客运专线CTC系统功能正在逐渐完善，能够实现对列车信号灯的综合控制，显示区间低频值，帮助工作人员更好地了解列车的运行状态。

2.3青藏铁路格拉段CTC

青藏铁路格拉段周边的生態系统十分脆弱，并存在高寒缺氧的区域特点，在铁路建设过程中所采用的指挥系统在CTC系统基础上，根据该区域的实际运行环境以及长时间免维护、少维修的建设需求，对原有的系统功能进行创新与完善。

青藏铁路格拉段车站所采用的GE系统与CTC系统中的ITCS系统相比具有更加全面的车站联锁功能，起到超速防护作用，并将以上功能与信号输送融为一体，在执行控制命令的过程中直接与车站自律机建立连接。

由于ITCS系统不具备独立存在的控显机，想要将得到的控制任务显示出来需要通过CTC设备完成，因此，从ITCS系统来看只存在车站控制和中心控制的区别，格拉段是我国首次实现联锁控制一体化发展，全面提高了系统适用性，简化铁路维护流程，对未来我国的铁路控制系统建设起到一定的借鉴作用。

三、铁路CTC系统应用存在的问题

3.1 CTC系统建设成本较高

在进行铁路CTC系统设计的过程中，需要严格坚持控制分散与信息集中的设计原理，通过分散式自动调度完成列车作业和调车作业。我国大部分铁路车站仍然采用传统的分散式管理形式，但结合我国的发展国情，铁路车站运用独立的联锁管理，尚未实现区域集中联锁模式，导致同一个车站存在多个车场。

想要通过CTC系统进行综合管理，需要投入大量的人工费用和经济成本，才能保证设备运营使用的稳定性，因此，需要进行适当的合并调整，通过站台合并完成统一调度，实现大量数据资源的有效整合，简化调度台工作人员的工作内容。

通过合并调度能够有效缓解调度人员缺乏的问题，改变我国铁路人员浪费现象，CTC系统能够完成控制站、调度员工作站、综合维修站台的统一管理，实现节约经济成本、提高工作效率的发展目标。

3.2 CTC系统的操作界面缺少统一性

铁路公司由于发展理念的不同，所选择的CTC系统来自于不同厂家，导致CTC系统使用的过程中操作界面存在明显差异性，调度员在工作开展的过程中存在一定难度。一些技术人员处于多个岗位流动工作状态，多样化的操作界面影响到技术人员的操作稳定性，在进行铁路调度管理过程中引发一系列风险问题，铁路部门面临着严峻的管理挑战。因此，对CTC系统设计提出了更高标准，负责CTC系统生产的厂家与车站现有的联锁系统应用需求存在明显差异，导致CTC系统的车务终端与车站联锁系统的操作界面缺少统一性。许多车站存在分散自律调度管理模式与非常站控模式混合应用的情况，导致车站工作人员的操作业务十分复杂，在管理过程中容易出现操作失误，影响到铁路的安全运行。

四、铁路CTC系统应用问题的解决措施

4.1分散式CTC系统结构的应用

为了实现铁路调动集中系统的持续发展。需要在CTC系统设计的过程中。设置相邻站保障区域联锁，通过CTC设备安装对多个工作站进行统一控制，负责CTC设备管理的工作人员，结合管理标准按照区域联锁的具体数量同时进行多个站点的管理，降低系统运行成本，CTC设备安装的过程要参考各站的连接距离，建立联锁结构保障设备的稳定运行。CTC系统具有的分散自律结构，能够自动完成铁路列车的行驶情况的调度性集中指挥，TDCS功能模块属于系统调度中心，其应用能够完全替代传统列车调度员的工作内容，系统自带的计算机技术能够自动结合铁路工作状态制作列车运行图，并直接通过网络系统完成列车行车计划的下发，保证调度命令的准确性。

CTC分散式系统结构能够简化车站调度员和值班人员的工作流程，通过计算机系统自动完成传统铁路管理的手动记录工作，并通过网络结构自动下达指挥调度指令，为区域联锁系统的应用奠定有力基础。

我国新开发和投入使用的铁路专线，大多具有分散式CTC系统结构，在铁路运营线路管理的过程中，能够进行科学合理的系统规划，保证行车安全。

为了做好后期系统运行的维护和检修，多个地区采用分区性铁路区域管理方式，让CTC系统能够适应多变的地理环境，全面提高系统运行效率。

4.2 CTC系统操作界面的统一管理

想要实现CTC系统操作界面的统一管理，需要修订原有的技术标准，约束多个厂家设置的CTC系统工作界面，保证CTC系统的通用性。同时，根据车站联锁操作界面的主要特征进行CTC系统操作界面的设计，两者之间的统一性能够为车站值班人员的操作管理提供便利，自由进行自律模式与非常站控模式的切换。同一操作界面能够降低人为操作的误差，利用先进的现代化技术，减少CTC通道设备的系统网络复杂程度，简化中间流程，降低通道故障的发生几率。

在CTC通道中设置协议转换器附加设备，实现多道协议的自由转换，更好地适应2M通道的传输需求，并将这一功能与路由器合并处理。许多路由器在研发过程中已具备协议转换功能，支持通道的自主连接，目前铁路局调度中心以及沿线各车站的控制模块正逐渐更换，全面降低了CTC系统网络通道设备的复杂性，只有保障CTC系统操作界面的统一性和科学性，才能够充分发挥出CTC系统的运行性能，简化工作人员的操作行为，保证各项工作的有序开展。

五、结束语

CTC系统以调度管理信息系统为基础，实现分散自律与智能控制，充分反映出当前的铁路信息化建设情况，建立铁路运输组织新模式，加快了我国铁路现代化发展进程，CTC系统的应用能够全面提高我国铁路运输效率，建立区域分散式的CTC管理结构，解决当前CTC系统运营过程中存在的问题。

参  考  文  献

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