吳燚靚 周紅陽

（浙江杭海城際鐵路有限公司，杭州 310016）

鐵路作為我國交通系統(tǒng)的大動脈，近幾年發(fā)展迅速。根據(jù)中國鐵路總公司印發(fā)的《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》，至2015年底，全國鐵路營業(yè)里程已達12.1萬km，其中高速鐵路1.9萬km。信號系統(tǒng)作為鐵路的大腦及中樞神經(jīng)，既承擔著列車運行的安全，也維系著運營組織的效率。從2007年4月CTCS-2列車控制系統(tǒng)開始上道應用，基于車地通信的CTCS-2和CTCS-3列控系統(tǒng)就成為我國鐵路信號系統(tǒng)的主流技術，并處于國際先進水平。該系統(tǒng)自動化程度高，調(diào)度集中又不失靈活性，列車站間運行間隔短，人力成本低，大大提升了鐵路運營效率。

相比自動化程度較高的客運線路，作為投入運營前和退出運營后的列車作業(yè)區(qū)域——車輛段和停車場(簡稱場段)，其列車控制仍然完全依賴于人工操作和防護，自動化水平很低。因此，對場段信號系統(tǒng)自動化在此進行探討和研究。

1 創(chuàng)新必要性

目前國內(nèi)場段信號系統(tǒng)通用配置是計算機聯(lián)鎖加信號集中監(jiān)測。受制于計算機聯(lián)鎖的列車間隔防護方式和場段內(nèi)速度限制，列車出入庫效率和正線高度自動化系統(tǒng)很難匹配，制約列車上線效率，占用較多人力資源，加大運營管理難度。

主要存在的問題如下。

1）自動化程度偏低

目前，車輛段段內(nèi)車輛調(diào)度仍采用手工作業(yè)方式。如車輛段的進路控制，均以手工方式辦理。仍采用手工書寫調(diào)車作業(yè)通知單，通過人工操作控制臺辦理列車進路，辦理完后依靠手工翻動“占線牌”來掌握車輛在段內(nèi)的動態(tài)情況。這種方式作業(yè)工作量大，非常容易出錯，經(jīng)常出現(xiàn)“誤報”和“漏報”情況。在造成安全隱患的同時，也影響車輛段的生產(chǎn)組織。

2）調(diào)度行車安全性低

場段內(nèi)調(diào)車作業(yè)由場段控制室值班員辦理好進路后，通知列車司機動車走行。雖然值班員辦理完進路后，會由另一個值班員確認進路是否按照計劃正確辦理并完成鎖閉，但仍不能避免由于值班員誤操作和司機注意力不集中導致的列車擠岔掉道或車輛沖撞。

3）生產(chǎn)信息化手段缺乏

場段設備運行維修作業(yè)管理自動化程度低，缺乏與列車運行計劃的自動化匹配，需要手動下載列車日志。由于車輛段不能及時、準確地了解站場內(nèi)的檢修車情況，使得檢修生產(chǎn)計劃的制定缺乏前瞻性，拉低了列車檢修效率，一旦出現(xiàn)多輛列車故障下線的突發(fā)情況，將無法及時應對。

4）占用資源較多

偏低的作業(yè)效率勢必造成配置的車輛相對較多，才能滿足車輛檢修、洗車、車輛派班等一系列作業(yè)計劃和運營調(diào)度的要求，同時配套的司機也要增多。目前國內(nèi)鐵路蓬勃發(fā)展，造成有經(jīng)驗的司機相對緊缺。許多地方的司機在完成正線客運后還要兼顧場段調(diào)車作業(yè)，加大勞動強度同時增加了疲勞作業(yè)風險。

2 實施可行性

為實現(xiàn)場段進路的自動觸發(fā)、場段內(nèi)列車運行管理及場段生產(chǎn)信息化功能，最終達到自動駕駛功能，需要為場段配置自動化列控系統(tǒng)，提高場段生產(chǎn)作業(yè)效率。

場段自動化列控系統(tǒng)以計劃編制、計劃調(diào)整為起始點，結合計劃自動分解，列車、調(diào)車進路自動辦理，最終完成作業(yè)實績反饋，實現(xiàn)完整的調(diào)度業(yè)務閉環(huán)管理與執(zhí)行流程。同時系統(tǒng)以列控中心、調(diào)度集中分機、聯(lián)鎖設備、GSM-R無線通信設備及生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)為支撐，集中了場段進路及車輛管理、信息及決策管理、列車追蹤防護、自動重啟及定位為一體，通過建立統(tǒng)一的綜合信息管理與列車控制平臺，完成場段作業(yè)計劃的自動編制與調(diào)整、自動執(zhí)行與集中控制、作業(yè)過程自動控制、自動進出場段，實現(xiàn)作業(yè)管理和列車控制相結合、調(diào)度中心調(diào)度與車輛段調(diào)度一體化、運輸管理與決策支持智能化，極大提高場段作業(yè)能力與效率，保證運輸安全生產(chǎn)。

3 設備配置

室內(nèi)設備配置與干線相適應的CTCS-2或CTCS-3列控設備、場段調(diào)度集中分機、場段聯(lián)鎖、信號集中監(jiān)測和生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)，其中生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)包含1臺數(shù)據(jù)庫服務器、1臺接口機及兩臺操作工作站。室外設備配備相應的聯(lián)鎖基礎設備（信號機和轉(zhuǎn)轍機）、ZPW-2000軌道電路、應答器（含LEU）和無線設備（無線基站和光傳輸單元）。

4 系統(tǒng)功能

根據(jù)上述可行性分析，具體實現(xiàn)功能如下。

1）場段調(diào)度集中分機通過聯(lián)鎖傳遞的列車位置及自身的車組號功能實現(xiàn)車組號及列車位置實時準確追蹤，再根據(jù)生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)自動產(chǎn)生并實時交互的車輛狀態(tài)信息、車場檢修作業(yè)需求及關聯(lián)的派班計劃，自動編制調(diào)車作業(yè)計劃。

2）場段調(diào)度集中分機將作業(yè)計劃自動分解為進路指令，結合段場作業(yè)條件進行最優(yōu)選擇；進路指令方案實現(xiàn)提前預覽，預先核對，確保作業(yè)安全，實時監(jiān)控進路命令下達、建立、列車走行、結束等作業(yè)過程，追蹤列車走行軌跡，自動完成作業(yè)計劃報點，形成作業(yè)流程的閉環(huán)管理。

3）場段列控中心根據(jù)調(diào)度集中分機下達的運營計劃或調(diào)車作業(yè)計劃自動喚醒、自檢列車。當自檢未能通過時，車載設備將根據(jù)設定的程序重啟；若重啟后自檢還未通過，車載設備將切換至冗余設備進行自檢。列車完成自檢后，自動發(fā)車，通過庫內(nèi)應答器完成定位，通過車地無線通信進行場段內(nèi)追蹤防護；列車停穩(wěn)后，自動換端。

4）生產(chǎn)調(diào)度管理系統(tǒng)自動完成運用車與檢修車的管理，對車組位置信息進行查詢、打印、存儲操作，并自動接收場段調(diào)度集中系統(tǒng)下達的列車階段計劃和調(diào)度命令，自動生成行車日志，完成接發(fā)車、調(diào)車需求計劃自動輔助編制和傳輸，取代人工傳真，實現(xiàn)信息化保存與共享。

5）生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)對車輛段狀態(tài)、車組號、檢修內(nèi)容、作業(yè)進度等信息進行綜合顯示，全面展示車輛段、停車場生產(chǎn)作業(yè)情況。

5 技術優(yōu)越性

車輛段綜合調(diào)度系統(tǒng)可以支持實現(xiàn)場段內(nèi)的行車自動化、調(diào)度自動化、維修管理信息化，能夠顯著提高運輸效率，提高行車安全水平，優(yōu)化調(diào)度指揮流程，節(jié)省人力成本，發(fā)揮綜合自動化的效能，實現(xiàn)場段調(diào)度指揮管控結合的目標，具體業(yè)績效果如下。

1）信息共享，智能輔助，顯著降低勞動強度。

a.段場作業(yè)可采用車輛段/停車場本地控制，也可納入到控制中心控制，實現(xiàn)全線由控制中心統(tǒng)一管理。

b.計劃編制時間由2.5 h縮短為1 h。

c.取消計劃傳送的電話聯(lián)系及人工抄寫，降低溝通成本，大幅提高作業(yè)效率。

d.日常運營列車可采用完全監(jiān)控模式進出車輛段，降低司機的勞動強度。

2）自動化水平大幅提高，有效防止錯誤辦理，保證安全，減員增效；

a.列車位置自動準確追蹤，替代人工填寫占線板。

b.計劃自動報點，調(diào)整及時準確，實現(xiàn)閉環(huán)管理。

c.進路自動辦理，列車自動化率最高100%，調(diào)車自動化率最高99%，作業(yè)效率和質(zhì)量得到提高和保障。

d.場段內(nèi)不用配備調(diào)車司機。

e.列車自動運行，且?guī)в邪踩雷o功能，效率及安全性得到有效提高。

f.列車可以在停車列檢庫內(nèi)建立自動運行模式，而無需在轉(zhuǎn)換軌處轉(zhuǎn)換模式，一次性進出正線。

3）與生產(chǎn)管理信息化系統(tǒng)實現(xiàn)管控結合，閉環(huán)控制，為列車檢修計劃的合理化編制、檢修任務及時準備，提供可靠的依據(jù)。

4）由場段作業(yè)效率提高帶來的運營增效，可減少列車購置及對應的維護成本。

6 結語

從短期來看，全自動化場段比目前國內(nèi)通用設備配置成本要高，但從長遠的運營維護角度來看，在提高效率和安全性的同時，節(jié)省了人力成本、車輛的購置和維護成本。因此，還是值得深入探究的。

[1]中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部.GB 50157-2013 地鐵設計規(guī)范[S].北京：中國計劃出版社，2013.

[2]中國鐵路總公司.鐵總運[2014]29號 關于印發(fā)《CTCS-2級列控車載設備暫行技術規(guī)范》的通知[S].北京:中國鐵路總公司，2014.

[3]中國鐵路總公司.鐵總運[2014]327號 關于印發(fā)《CTCS-3級列控車載設備補充技術規(guī)范(暫行)》的通知[S].北京:中國鐵路總公司，2014.

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