论铁路列车调度指挥系统

论铁路列车调度指挥系统核心词:TDCS 铁路 调度 铁路列车调度指挥系统（Train Operation Dispatching Command System，简称TDCS）。TDCS是实现铁路各级运送调度对列车运营实行透明指挥、实时调节、集中监控的现代化信息系统。TDCS由铁道部、铁路局TDCS中心局域网及车站基层网构成，是一种从现代运送管理的角度构造、覆盖全路的调度指挥系统。TDCS运用信息技术、网络技术等先进技术手段取代了老式落后的行车指挥方式，采用先进的通信、信号、计算机网络、数据传播、多媒体等现代信息技术，在保证网络安全的前提下，与有关系统紧密结合、互联互通、信息共享，实现了铁路运送组织的信息化、现代化，增长运能，提高效率，减轻了调度、行车人员的劳动强度，改善了调度指挥的工作环境。TDCS实现对列车在车站和区间运营的实时监视，动态调节、自动生成列车运营三小时阶段筹划，实现列车调度命令的自动下达和实际运营图的自动描绘；实现分界口交接列车数、列车运营正点率、行车密度、早晚点因素、重点列车跟踪等实时宏观记录分析并形成有关记录报表；显示铁路路网、沿线线路、车站、救援列车分布等重要技术资料和气象资料，为铁路事故救援、灾害抢险、防洪等提供决策参照。以TDCS为平台，组建自律分散、智能化、高安全、高可靠的新一代调度集中系统（简称CTC系统），是实现铁路提速、高速以及减员增效的跨越式发展的主线保证。根据铁道部跨越式发展总体思路，以TDCS为平台，以调度集中（CTC）为核心，构建国内铁路现代化的调度指挥管理信息系统，以现代运送的理念大力推动铁路运送调度指挥系统建设。国内铁路调度指挥管理是以行车调度为核心，站、段为基本，实行铁道部和铁路局两级调度指挥管理的体制。为适应现行的调度管理体制，并考虑到将来的铁路机构改革，TDCS的设计分为三层网络体系构造，对此三层构造的描述如图2-1所示。铁路列车调度指挥系统（Train Operation Dispatching Command System，简称TDCS）。TDCS是实现铁路各级运送调度对列车运营实行透明指挥、实时调节、集中监控的现代化信息系统。TDCS由铁道部、铁路局TDCS中心局域网及车站基层网构成，是一种从现代运送管理的角度构造、覆盖全路的调度指挥系统。TDCS运用信息技术、网络技术等先进技术手段取代了老式落后的行车指挥方式，采用先进的通信、信号、计算机网络、数据传播、多媒体等现代信息技术，在保证网络安全的前提下，与有关系统紧密结合、互联互通、信息共享，实现了铁路运送组织的信息化、现代化，增长运能，提高效率，减轻了调度、行车人员的劳动强度，改善了调度指挥的工作环境。TDCS实现对列车在车站和区间运营的实时监视，动态调节、自动生成列车运营三小时阶段筹划，实现列车调度命令的自动下达和实际运营图的自动描绘；实现分界口交接列车数、列车运营正点率、行车密度、早晚点因素、重点列车跟踪等实时宏观记录分析并形成有关记录报表；显示铁路路网、沿线线路、车站、救援列车分布等重要技术资料和气象资料，为铁路事故救援、灾害抢险、防洪等提供决策参照。以TDCS为平台，组建自律分散、智能化、高安全、高可靠的新一代调度集中系统（简称CTC系统），是实现铁路提速、高速以及减员增效的跨越式发展的主线保证。根据铁道部跨越式发展总体思路，以TDCS为平台，以调度集中（CTC）为核心，构建国内铁路现代化的调度指挥管理信息系统，以现代运送的理念大力推动铁路运送调度指挥系统建设。国内铁路调度指挥管理是以行车调度为核心，站、段为基本，实行铁道部和铁路局两级调度指挥管理的体制。为适应现行的调度管理体制，并考虑到将来的铁路机构改革，TDCS的设计分为三层网络体系构造，对此三层构造的描述如图2-1所示。铁道部调度指挥中心TDCS处在最高层,是核心部分，是现代化铁路运送调度指挥的心脏。部调度指挥中心TDCS以铁道部调度指挥中心大楼为主体，构成一种为调度指挥服务的局域网；通过专线通道、数据网链路、路由器与各铁路局调度指挥中心远程连接，进行信息互换，并建立全路有关专业技术资料库。铁道部调度指挥中心能获得各铁路局分界口、重要铁路枢纽、重要干线等的运送状况和TDCS基层网等实时信息。铁路局调度指挥中心TDCS处在第二层，在各铁路局所在地建有铁路局调度指挥中心局域网。铁路局调度指挥中心通过专线通道、数据网链路、路由器与铁道部、相邻铁路局调度指挥中心远程连接，进行信息互换。铁路局调度指挥中心TDCS不仅是一种管理层，同步也是直接调度指挥行车的指挥层，不仅要完毕基层网信息的汇总、解决和原则化，给铁路局各级调度提供监视的同步，并按规定将基层信息通过专线通道、数据网链路传送到上层铁道部调度指挥中心。最下层是TDCS基层网，重要涉及车站行车调度指挥系统等。此外，目前已有的各类信息系统，如TMIS等，需要向各级调度指挥中心移设或互联，实现信息共享。铁路局调度指挥中心TDCS（简称铁路局TDCS）由中心机房设备、调度所设备和远程工作站设备三大部分构成。铁路局TDCS通过路由器，经2M通道与所管辖的车站基层网、相邻局TDCS以及铁道部中心TDCS连接，互相互换信息。铁路局TDCS各设备通过互换机与路由器相连，构成主、备星形连接局域网实现信息互换与共享。铁路局TDCS网络构造如图2-3所示。中心机房设备涉及数据库服务器、应用服务器、通信服务器、网络互换机、网络管理工作站、系统维护工作站、电源屏设备、防雷设备和远程通信设备。调度所设备涉及行车调度台工作站、基本图维护工作站、调度主任工作站、主任助理工作站、值班主任工作站、分析室工作站、机调、货调、局长等工作站和大屏幕系统。远程工作站设备涉及机务段(折返段)、车务段调度命令工作站和电务段调度工作站。铁路局TDCS局域网采用双网系统，对系统重要设备，如服务器、互换机和路由器等的软硬件均为双套冗余。（一） 数据库服务器数据库服务器由高性能的UNIX服务器、磁盘阵列等设备构成，安装Unix类操作系统及集群管理软件构成双机环境，安装数据库管理系统。数据库服务器重要完毕多种信息的存储和分析记录，如基本运营图、实际运营图、阶段筹划、运营图自动调节以及多种分析记录报表。数据库服务器采用双机热备构造，共享磁盘阵列，构成集群环境，实现负载均衡。任一台数据库服务器的故障都不影响系统的运营。（二） 应用服务器应用服务器是整个铁路局TDCS网的核心设备，列车运营信息的分析、三小时阶段筹划的编制、实际运营图的保存等重要解决工作都在应用服务器完毕。由于应用服务器的重要地位，因此在硬件方面设立双套高性能的服务器，实现完全的双机热备方式工作，保证硬件系统稳定运营。在软件方面，采用Linux、Windows等操作系统。应用软件重要涉及列车运营表达系统、车次号自动跟踪系统、运营图解决系统、数据互换系统等。（三） 通信服务器通信服务器用于路局中心系统和各个车站系统、相邻路局、铁道部之间的数据互换功能。在硬件方面，设立双套高性能的PC服务器，实现完全的双机热备方式工作，保证硬件系统的稳定运营。在软件方面，采用Linux、Windows等操作系统，配备多种负责通信功能的应用软件。（四） 网络互换机为了通信更加可靠，整个铁路局局域网采用双以太网构造，设立两套带宽不不不小于100 M的网络互换机，铁路局局域网所有工作站均配备两块网卡，可以分别与两套互换机连接。(五) 网络管理工作站在中心机房中设立网络管理工作站，系统维护人员可以在工作站监视整个TDCS网络的运营状况，同步还可以对网络设备进行流量记录、分析、远程配备等维护工作。(六) 系统维护工作站在中心机房中设立系统维护工作站，维护人员可以在工作站理解系统各设备的工作状态和列车运营状况。(七) 电源屏设备铁路局局域网上的服务器和工作站等设备均依托电源屏供电。电源屏提供电源稳压、与设备间的隔离、双路电源的自动与人工切换以及断电报警功能。为了保证给调度所设备提供高质量的、有效可靠的净化电源，并在电源切换时使系统设备正常工作不受影响，电源屏外接双热备的大容量长延时在线式UPS。(八) 防雷设备防雷设备涉及电源防雷和通信防雷。电源防雷安装在电源屏的前端，用于保护电源屏免受外部不良电压或电流的损坏。如果远程通信使用了室外电缆，则需要在通道线的接入端加装通信防雷设备。(九) 远程通信系统远程通信系统由四台路由器和若干调制解调器构成。其中两台路由器负责与车站进行远程通信；此外两台路由器负责与相邻路局、铁道部进行远程通信。调度所设备(一) 行车调度台工作站在各个行车调度台设立工作站，为调度员提供多种运送指挥中需要的功能。工作站配备多屏显示卡、多台高显示精度的大显示屏。工作站上安装Windows操作系统、列车运营显示系统、调度命令系统和列车调度系统程序。(二) 基本图维护工作站在分析室或运送处设立基本图维护工作站，为路局基本图维护人员提供服务。(三) 调度主任工作站在调度所主任室设立调度主任工作站，为调度所主任提供列车实时显示和运营图分析功能。(四) 主任助理工作站在调度所设立主任助理工作站，为调度所主任助理提供列车实时显示和运营图分析功能。(五) 值班主任工作站在调度所值班主任室设立值班主任终端，为调度所值班主任提供列车运营显示、运营图分析、运营图打印和调度命令功能。(六) 分析室工作站在分析室设立分析室工作站，为调度所分析室人员提供运营图分析功能。（七）其她工作站根据各路局的实际状况，在记录室、机调、车流、客调、货调、局长等处可安装工作站。工作站的配备与分析室工作站配备相似。（八）大屏幕系统为了提供宏观的行车信息显示，在路局调度大厅可以设立大屏幕投影显示系统或马赛克表达盘设备，投影系统和表达盘内部均设立驱动终端。远程工作站设备（一）调度命令工作站在机务段（折返段）、车务段设立调度命令工作站，提供调度命令接受和打印功能。（二）电务段调度工作站在电务段设立电务段调度工作站，显示列车运营、车站信号设备等信息，并可进行站场显示历史回放。TDCS基层网重要由车站计算机网络设备、车站分机采集及控制设备、车站值班员终端三部分构成。TDCS基层网系统构成见图2-4。车站计算机网络设备车站计算机网络设备重要由如下设备构成：网络集线器、路由器、合同转换器。车站由网络集线器构成了车站局域网。车站同TDCS中心的连接一般通过调制解调器接入2 M的数字通道，并采用环形、星形或星环形相结合的构造，构成广域网。车站分机采集及控制设备车站分机采集及控制设备由中央采集控制单元、开关量采集设备及相应的机柜和机笼构成，一般规定分机采集及控制设备由互为热备的两套系统构成。在继电联锁车站，车站分机应从分线盘上直接采集信号联锁设备的状态信息；在计算机联锁车站，车站分机通过串行通信接口，接受车站计算机联锁送来的站场表达信息。车站分机通过RS-422串行通信接口同无线车次号设备相连，接受车站无线车次号信息。同步安装450M无线调度命令传播设备的车站，分机可通过RS-422串行通信接口同无线调度命令发送装置相连，发送无线调度命令。车站值班员终端车站值班员终端一般考虑双机热备的双屏终端，双机热备保证了系统的可用性，双屏分别用于站场显示和运统二、运统三的显示。车站TDCS终端具有车站及邻站显示、车次号管理、到发点人工报点、行车日记管理、调度命令接受和打印、目前车和甩挂车编组管理、顾客登录管理和其她辅助功能。在这三层网络构造中，存在如下重要的系统接口： 基层网与铁路局调度指挥中心的接口； 铁路局调度指挥中心与铁道部调度指挥中心的接口；整个系统具有如下特点：系统设计具有高起点，在研制中采用最先进并具有发展前景的技术，如计算机技术、信息技术、智能决策技术、地理信息技术、远程控制技术、网络技术、数据传播技术、多媒体技术等，同步吸取采纳了国外新技术，采用了国际化原则及国内外最新产品，使系统整体在一定期期内保持技术领先性。TDCS是一种行车调度指挥系统，重点是行车调度指挥和管理，它的应用和工作性质拟定了它的系统必须是高可靠和高安全的，并且必须保证24 小时无间断正常运转。作为一套行车设备，一旦系统中断或故障，将会直接影响整个调度指挥的正常工作。因此，网络及核心设备采用双套冗余设计以及双电源，提供系统容错机制，保证系统持续不间断地稳定运营，保证数据信息的安全性和对的性。同步，系统对网络及设备的运营具有监控和管理能力，对非法顾客或计算机病毒入侵具有抵御能力。系统充足采用冗余技术，保证某一设备浮现故障的时候，备用设备可以自动接替其工作，同步，设备具有故障自动诊断和报警功能，所有采用双电源设计，并提供可靠的数据后备和恢复手段，提供系统故障恢复功能，保证系统不间断运营。在系统故障时，尽量减少数据丢失。TDCS是一种庞大的综合性系统，这样的系统需要集成大量的计算机设备、网络设备、打印设备、存储设备、显示设备，同步在集成化的环境下还得依托软件支撑平台开发大量的动、静态数据解决、实时信息解决、智能分析计算记录、界面显示程序，因此系统必须采用符合国际原则和工业原则的开放式系统平台。TDCS工程涵盖了铁道部、各铁路局以及基层的车站，集成了大量的硬件设备和软件。大量的硬件设施都需要及时进行平常维护、保修，合适的时候也应当进行更新换代工作；铁路每年均有大量的站场改造、大修、运营图调节等等工作，导致有关的静态基本数据需要及时进行更新，并且顾客在使用过程中也会不断地提出新的需求，需要对软件进行合适的修改升级工作，因此系统提供以便的维护手段，便于维护和维修。考虑到TDCS是一种24 小时不间断运营的实时系统，特别在路局和车站层要通过它来直接对行车进行调度指挥，因此有足够的技术措施保证维护、维修工作不会导致整体系统停机或中断。TDCS是一种两级三层的系统，TDCS设计中要考虑与异种机、异种网的互联，按照统一的规范原则，保证铁道部和铁路局之间可以以便地进行数据传播和互换，分布式数据库系统便于访问和维护管理。同步，TDCS作为运送调度指挥管理信息系统，在保证信息安全的前提下，充足考虑与铁路其她系统之间互换数据的功能，以更好地发挥它为铁路运送服务的作用。铁路每年都要进行不同规模的大修、新建，TDCS设计的范畴和规模将会不断扩大，因此，系统设计中充足考虑到此后升级、扩展的能力。同步，由于TDCS大量采用了计算机技术、智能决策技术、地理信息技术、远程控制技术、网络技术、数据传播技术、多媒体技术等现代信息技术，这些技术目前也处在高速发展期，需要不断地进行裁减、更新换代工作。系统按照国际原则和规范进行设计，预留此后以便地进行CPU、内存、磁盘容量升级和扩展的能力。TDCS是实时过程控制和实时信息解决系统，列车在运营过程中将对铁路沿线的多种信号灯、道岔、轨道等信号设备的状态显示及位置产生大量的变化信息。这些信息重要是通过基层网的列车运营系统自动采集的，必须及时、精确地向上传递给铁路局、铁道部的各级调度人员。按照铁道部信号专业有关原则，在信息高峰的状况下，这一过程延时时间不能超过4秒；在两级三层的任何一台信息解决机上，这些信息必须实时、有序地进行解决，既不能定期解决，也不能批解决；它的信息真实、可靠。这样才干给运送指挥决策提供对的的根据，以便随时调节筹划，最大限度地发挥其运送能力。TDCS是一种闭环系统，采用闭环网络设计，使之从信息采集、传播、解决、方案制定、筹划调节、控制决策、命令传播、校核到设备动作循环，不间断执行，整个系统达到“自成体系，安全运营”，保证系统持续稳定运营。 TDCS铁道部、铁路局调度指挥中心局域网中均配备了网络防火墙及入侵检测系统、防病毒软件、动态口令等安全防备子系统，保证各级调度指挥中心TDCS的安全性，避免黑客袭击、破坏或者窃取有关信息。TDCS作为行车调度指挥的重要装备，所面对的最直接的顾客就是铁路的各级调度。调度在铁路系统是直接参与行车组织的，她们的劳动强度大，原先的“老四件”的工作方式异常落后，使她们精神高度紧张，现代化的TDCS就是要彻底解放她们，使她们的工作中心从不断的打电话询问行车状况然后调节、绘制运营图转移到对TDCS自动实时解决行车信息并绘制的运营图进行分析，提出更加有效的调度方案，进一步挖掘线路的运送能力，为铁路发明更多的效益上来。因此，TDCS应用系统设计充足考虑以便顾客，提供和谐的人-机界面和以便灵活的使用措施，最大限度地满足顾客需求。全路有TDCS、TMIS(运送管理信息系统)等诸多的管理信息系统，不同的系统有不同的职能和工作范畴，TDCS作为其中的一种系统，它的侧重点在于行车调度指挥上，与其她的系统构成了整个铁路信息现代化的基本。TDCS严格按照铁道部对各管理信息系统功能和范畴的界定，遵循不反复建设、不反复投资的原则，充足运用既有设备，并在设计中预留与其她系统的接口，实现与其她系统的信息共享。