[科普中国]-铁路行车指挥自动化

简介

铁路行车指挥自动化，利用在线计算机和有关技术设备，自动收集信号设备状态和列车运行的信息，按规定的算法和程序进行处理，实时地发送出指挥列车运行的有关命令，安排列车进路和调整列车运行，同时，将处理的结果予以记录和显示，这种集中控制和监视系统称为铁路行车指挥自动化。

系统组成各国铁路行车指挥自动化系统虽然在功能方面有差异,但系统组成都是在现有信号设备(区间闭塞、车站联锁、调度集中控制等)的基础上,增加车次跟踪和计算机系统、通信设备以及故障检测设备等，构成高一级的具有智能性的行车指挥系统。根据系统的不同要求，计算机的配置方法也不尽相同,基本上可分为:①单机系统，如美国铁路有采用一台计算机的系统，这种系统以人工操纵的调度集中控制总机作为备用系统；②双机系统，其中又可分为并列双机和待机双机系统。前者两机同步工作，并进行比较后构成输出，后者为热备用方式；③三机系统，其中又可分为三中取二多数表决系统和三机的二重系统。前者按三取二逻辑判决进行工作，日本和联邦德国已采用了这种系统。后者两机按并列双机工作，一机备用。计算机系统的外围设备和接口，除了通用的以外，还有一些专用的，如同信号设备连接的专用接口设备，以及调度员与计算机对话的专用终端和车站值班员与计算机对话的远程终端设备等。

自动化系统中的应用软件主要有列车追踪、进路控制和运行调整。其基本构成方法和原则分述如下。①列车追踪：计算机根据信号遥控遥信系统送来的信息，掌握列车位置的变化，在计算机内设置对应于线路设备和列车的存贮器，以及按列车车次分类的列车追踪表；它随时间的推移和发生的变化，按照程序设计的流程进行处理，实现对列车的追踪。有关数据经过进一步处理后，用于绘制列车运行实迹图和为进路控制提供列车追踪信息。②进路控制：列车按运行图行车，实现计算机控制进路，首先要将管辖区段的运行图存入计算机内，然后根据设定进路时间、列车位置、列车顺序和信号设备锁闭条件等，按照程序设计的流程，经过分析、比较等处理过程后，输出某一列车进路的命令。③运行调整：列车运行按照预定的运行图和车站作业计划进行，一旦运行图被打乱，就要调整，调整内容主要是变更列车顺序，修改越行或会车地点和时间，找出恢复运行图的最佳方案。

发展趋势行车指挥自动化系统是一个具有较强数据处理功能的监控系统。在此基础上可形成干线铁路、枢纽地区以及较大范围地区铁路的控制中心，以更有效地组织铁路运输工作。此外，随着微型计算机和数字通信技术的发展和应用，行车指挥自动化系统将以微型计算机为基础，构成按功能划分的模块化的分布系统，以进一步提高系统的可靠性，增强系统功能和适应性。

历史沿革传统的铁路行车指挥系统的调度方式为“以人为主、设备为辅”，伴随着铁路客货运量的增加，行车速度的大幅提高，行车指挥过程中因为人为因素而导致对不协调和联络失误，对行车调度指挥将产生很严重的影响。因此，传统的调度方式已经不能满足行车调度指挥的需要，为改变这种状况，各个国家开始逐步开发行车指挥自动化系统。

地铁行车自动化系统是随电子技术的发展于20实际60年代开始出现的。前苏联于1958年首次研制成功了较低级的行车自动化系统，1962年在莫斯科地铁使用。美国于1960年在纽约地铁试运行列车自动运行系统（ATO）。20实际70年代以来，各国地铁都想着综合自动化方向发展。美国与1972年9月在旧金山海湾采用成交快速运输系统（BART）。这个系统的控制中心安装了两台计算机（其中一台备用），能同时指挥和控制105列列车执行计划运行图。1971年7月23日英国在维多利亚线上实现行车自动化，开通西安路全场22.4km。1972年法国在巴黎地铁东西快车线上实行自动调度，利用列车自动操纵设备实现了自动驾驶，较全面地实现了列车行车指挥和列车运行自动化。我国北京与1975年开始试用自己研制的行车自动化系统。1976年开始采用国产电子计算机，初步显示了铁路行车指挥自动化。

应用2006 年 7 月 1 日，青藏铁路正式通车运营。由于采用了自动化的行车指挥管理系统，青藏铁路实现了“坐镇西宁，指挥千里”的行车指挥大跨越。新一代的调度指挥自动化管理平台是由分散自律调度集中（CTC）系统和增强型的列车控制系统（ITCS）以铁路列车调度指挥系统（TDCS）为平台所构成的，该系统通过对铁路调度指挥工作进行流程化的优化实现了运输调度指挥的自动化，从而解决了“坐镇西宁，指挥千里”行车指挥难题。

该系统不仅可以实现对于路网内车站信号设备的远程集中控制，还能实行、动态地监视路网行车设备的运行情况。除此之外，还可以帮助调度员动态掌握列车运行信息。该系统之所以能实现对于行车调度管理的透明指挥和智能决策，提高运输指挥的组织能力和运输效率，除了铁路企业对运输体制进行了相应的变革之外，主要归功于其成功突破了下列技术瓶颈：(1)实现了对于调车进路的集中控制，通过行车和调车可靠自动隔离的控制方法，解决了频繁对交放权问题，提高了系统的可靠性。(2)可以根据列车的实际运行情况自动编制和调整列车运行图，实现调度指挥的智能化控制；(3)采用冗余技术实现系统自我诊断功能，提高了系统的可靠性；(4)完善了地面到机车信息的传输配套技术，满足了调度集中的发展要求；(5)在调度比较集中的区段，能够比较合理地调整既有行车调度指挥模式和管理范围，实现了列车运行的集中控制和减员增效；(6)提高了系统间数据处理的速度，提高了系统的效率1。