普速铁路CTC车站无线发车进路预告的研究与设计

刘开扩，冯振国，马福龙

（1.卡斯柯信号有限公司，上海 200071;2.上海市铁路智能调度指挥系统工程研究中心，上海 200071；3.中国铁路兰州局集团有限公司运输部，兰州 730000）

随着国内铁路发展建设，铁路的运营里程逐年攀升。截止2019年底，国内铁路运营里程达到了13.9万km，其中普速铁路运营里程10.4万km，高速铁路运营里程3.5万km。CTC/TDCS系统是铁路信息化建设的重要产物，CTC系统目前已成为铁路调度指挥系统的必备设备，经过多年实践证明，CTC系统可以有效实现铁路运输组织减员增效的目标。CTC系统分为高速铁路CTC系统和普速铁路CTC系统，普速铁路相较于高速铁路，线路交叉及方向口更加复杂。

近年来普速线路错办进路事故频发，尤其是枢纽多方向车站。错办发车进路方向造成的事故一直都定性为重大安全事故，长期以来一直是困扰铁路运输部门的疑难问题，因此各铁路局集团公司也一直希望能通过信息化设备实现技术防护，保障列车运行安全。

CTC系统设备厂家在CTC3.0系统推出时主要侧重于卡控进路办理的安全，错排发车进路是其中一项重要的防护功能。CTC系统在执行列车运行计划时已有了较为完善的卡控，极端情况下，由于人为因素造成列车运行计划错误，导致CTC系统检查进路办理条件时检查通过，进而发车进路办理出来，同时值班员又没有及时发现该进路已经错办，此时如果司机收到发车进路预告信息，将会多一个角色来确认进路办理的正确性，也就是多了一道安全防线。

1 现状

随着铁路G网的建设及机车设备升级，CTC系统已实现将提前办理好的列车接车或通过进路信息在适当的时机发送给机车，提前告知司机前方车站已经为该列车办理完成了进路，以及接车或通过进路的股道信息。列车接车进路预告功能的应用，为司机行车安全提供了可靠的提示功能，同时为车站值班人员减轻了接车指路联控的工作强度，指路时机更提前，指路准确性更高，深受司机和车站值班人员欢迎。

但是列车接车进路预告功能仅仅改善了列车接车进路指路工作及安全状况，列车通过时没有具体发车方向，且普速的发车进路预告功能一直没有研发应用。随着接车进路预告功能的成熟应用，以及普速CTC车站作业人员及车站管理人员对CTC系统的熟悉及思考总结，考虑可以将接车进路预告信息通过列车发车方向完善，参照将列车发车进路办理信息接车进路预告传递方式，传递到机车和司机，替代发车作业中的车站值班员（助理值班员）与司机联控问路指路作业，从而降低站值班员（助理值班员）的工作量。本文仅对普速CTC车站的列车发车进路预告功能的设计与实现进行研究。

2 分析设计

发车进路预告主要分两种情况：始发或到开列车的发车进路预告； 通过列车的发车进路预告。发车进路预告是由接车进路预告发展而来，与接车进路预告属于一个整体。

2.1 始发或到开列车的发车进路预告

当列车在股道已停稳时，CTC系统判断满足发车条件时会自动办理发车进路，发车进路锁闭与发车信号正常开放（即发车进路序列变为触发完成状态），同时CTC系统已收到正确的无线车次校核信息，在满足上述条件时，CTC系统会自动发送发车进路预告。当发车进路取消时，会发送取消进路预告，如图1所示。

图1 到开列车的发车进路预告示意Fig.1 Schematic diagram of advance notice of departure route for train arrival and departure

2.2 通过列车的发车进路预告

当CTC系统判断满足自动触发列车通过进路时机时，CTC系统自动办理通过进路，此时若列车处于接车区间或到达发送进路预告位置，并且CTC系统收到了正确的无线车次校核信息，CTC系统会自动发送通过进路预告，该通过进路预告中包含发车进路的方向信息；若取消发车进路，则系统会再次发送接车进路预告，提醒司机发车进路已被取消。再一次办理发车进路时，CTC系统会再次发送通过进路预告，如图2所示。

图2 进站前已办理通过进路示意Fig.2 Schematic diagram of through route has been set before entering the station

当列车运行计划为通过，但在发车不满足办理条件的情况下，CTC系统自动办理满足触发条件的接车进路，并发送接车进路预告，同时提醒司机注意发车信号。如果在列车已进站的情况下办理了发车进路，此时系统仍然会发送通过进路预告，该通过进路预告中包含发车进路的方向信息，如图3所示。

图3 进站后办理完成通过进路示意Fig.3 Schematic diagram of through route has been set after entering the station

3 功能实现与逻辑处理设计

3.1 发车进路预告的产生

发车进路预告产生的前提是发车进路办理完成和列车处于接车区间或到达发送进路预告位置。根据上述分析，发车进路可以是独立的发车进路，也可以是附着在通过进路当中的。CTC系统通过列车运行计划检测列车在本站是通过还是到开（始发），并根据站场实时数据检测实际办理完成的进路是通过进路还是发车进路，同时实时检测列车运行位置。把列车运行计划、实际办理完成的进路和列车实际位置相结合起来，生成对应的进路预告。

3.2 发车进路预告的发送

发车进路预告产生之后，需要将其发送给机车。CTC系统需要检测是否收到过该机车正确的无线车次校核信息，若收到过正确的无线车次校核信息，则通过与G网的接口将进路预告发送出去。反之，则不发送。

3.3 发车进路预告的回执

CTC系统将发车进路预告发送出去以后，会检测是否收到回执。机车设备接收到发车进路后，会自动返回接收回执，表示设备已接收发车进路预告；司机阅读签收后，会返回签收回执，表示司机已收到发车进路预告，此时CTC系统显示进路预告发送成功。若在一定时间内，CTC系统检测未收到接收回执或签收回执，则判断进路预告发送失败。

发车进路预告整体逻辑实现如图4所示。

图4 列车发车进路预告处理逻辑Fig.4 Logic diagram of advance notice processing of train departure route

4 优缺点分析

4.1 优点

目前CTC区段车站值班员与司机不执行车机联控，司机在站开车时只能通过确认出站（进路）信号开车，发车进路预告信息可进一步代替车站值班员或助理值班员通知（提醒）司机开车。

司机可以通过发车进路预告信息清楚掌握发车方向。司机根据发车进路预告信息增加对值班员办理进路的校核，多一层确认保障，一旦发现问题可第一时间纠正制止，防止多方向车站列车开错方向的进路错办事故发生，提升作业安全。

司机不再与车站互相执行车机联控，可以解决多方向站车站值班员或助理值班员向司机联控发车的问题，有效降低现场作业人员的劳动强度。

4.2 不足

发车进路预告的发送需要接收到正确的无线车次校核信息，而且CTC系统匹配机车有一定的延迟，再加之传输的信道情况，可能会出现发车进路预告发送延迟或失败的情况，此时还需要车站与司机进行联控问路指路。

旅客列车在站办理旅客乘降时，仅根据发车进路预告信息发车存在一定的安全隐患，还需通过规范客运人员与司机联控客运作业完毕的卡控环节或车站值班员与司机联控发车的环节。

5 结束语

普速铁路CTC车站发车进路预告功能有利于降低值班员和司机的联控工作量，同时有利于增强多方向车站错办进路的防护，降低多方向车站值班人员的工作压力，对于普速车站优化作业流程提供指引方向，间接促进普速CTC系统技术的完善与提升，具有一定的实用价值和研究意义。