CTC調(diào)度集中教學仿真培訓系統(tǒng)
系統(tǒng)功能簡介
作者:張 胤祥
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2015年7月
目 錄
2.4 車站終端及聯(lián)鎖系統(tǒng)構成... 6
3、CTC調(diào)度集中仿真功能系統(tǒng)... 7
3.2調(diào)度監(jiān)督系統(tǒng)... 8
4、計算機聯(lián)鎖仿真系統(tǒng)功能說明... 9
4.2.2后臺運算邏輯采用真實計算機聯(lián)鎖軟件,具有全部聯(lián)鎖邏輯功能:... 10
1、開發(fā)目的及目標
面向鐵路職業(yè)技術學校相關***、鐵路局職教科、鐵路職工培訓基地等實際需求,開發(fā)本系統(tǒng),達到教學培訓目的。本系統(tǒng)采用五個指定站型的車站構成一個閉環(huán)調(diào)度指揮區(qū)段。開發(fā)五個標準車站的高鐵計算機聯(lián)鎖仿真系統(tǒng),分別具備交大微聯(lián)EI32-JD、通號DS6-K5B、鐵科ADX、卡斯柯ILOCK等模式界面,聯(lián)鎖軟件達到部頒標準并符合現(xiàn)場要求真實聯(lián)鎖系統(tǒng),為聯(lián)鎖系統(tǒng)配置一套監(jiān)督站場、記錄作業(yè)、設置故障和行車仿真的教師機系統(tǒng),可形成閉環(huán)行車系統(tǒng)完成車站值班員和操作員的培訓;同時在高鐵聯(lián)鎖仿真系統(tǒng)的基礎上,疊加一套面向高鐵的CTC行車調(diào)度指揮系統(tǒng),具備調(diào)度中心基本功能和車務終端,采用分散自律機與聯(lián)鎖結合,完成CTC集中控制功能。通過該系統(tǒng)擬達到以下培訓教學目標:
(一)計算機聯(lián)鎖仿真系統(tǒng)
(1)面向車站值班員和操作員,使學員熟練掌握基本接發(fā)車作業(yè)的流程和進路操作方法;
(2)面向車站值班員和操作員,使學員掌握非正常情況的接、發(fā)車作業(yè)規(guī)范及方法;
(3)面向車站值班員和操作員,使學員掌握站間閉塞方法及正常改方和輔助改方的反向發(fā)車和接車的作業(yè)規(guī)范及方法;
(4)通過該系統(tǒng),能夠考核學員,***比武考試。
(二)CTC調(diào)度集中仿真系統(tǒng)
(1)面向中心調(diào)度員和值班員,使學員掌握中心系統(tǒng)的構成,基本工作原理;
(2)面向中心調(diào)度員和值班員,使學員掌握列車運行圖的計劃、輔畫、調(diào)整、報點及非常規(guī)的情況設置參數(shù);
(3)調(diào)度命令擬定與下發(fā);
(4)助理調(diào)度臺站場設備控制;
(5)面向中心調(diào)度員和值班員,掌握階段計劃的編制、下達、接收和簽收等;
(6)面向車站值班員和調(diào)度員,掌握自動生成行車日志、上報列車到達、出發(fā)、通過時刻,辦理預告(閉塞)等。
(7)面向車站值班員和調(diào)度員,掌握基于車務終端的列車作業(yè)進路操作方法等。
(三)故障設置機及行車記錄機
模擬設置信號設備故障及作業(yè)記錄,比武考核回放,完成從調(diào)度中心到聯(lián)鎖系統(tǒng)的各種故障情況。
2、CTC教學仿真系統(tǒng)總體方案
2.1 總體功能需求
CTC調(diào)度集中仿真系統(tǒng)仿照FZK-CTC調(diào)度集中系統(tǒng)風格;原理架構與真實系統(tǒng)類似由調(diào)度中心子系統(tǒng)、車站調(diào)度終端子系統(tǒng)及相應的服務器系統(tǒng)構成,中心由行調(diào)臺、助調(diào)臺和調(diào)監(jiān)臺、調(diào)度命令系統(tǒng)組成;車站調(diào)度終端子系統(tǒng)由車務終端、自律機、計算機聯(lián)鎖控顯機、聯(lián)鎖邏輯機組成,每個車站設一***務終端子系統(tǒng)。服務器系統(tǒng)主要由通信服務器、邏輯處理服務器構成,對應有相應的服務器軟件。
為完成系統(tǒng)的仿真培訓功能,增加了一套教師機完成故障集中設置。
2.2 系統(tǒng)的總體架構
分散自律列車運行指揮與調(diào)度集中系統(tǒng)從系統(tǒng)構成看由調(diào)度中心子系統(tǒng)、車站子系統(tǒng)、網(wǎng)絡子系統(tǒng)三部分構成,從運輸指揮模式看由調(diào)度中心及車站兩級構成。真實的列車運行指揮與調(diào)度集中系統(tǒng)結構如圖1所示。 調(diào)度中心子系統(tǒng)是列車運行指揮與調(diào)度集中系統(tǒng)中完成行車指揮功能的核心,主要是完成車站和交接口的運行監(jiān)視,運行統(tǒng)計,階段計劃的下達等工作,進路遠程控制功能。車站子系統(tǒng)包含車站自律機、車務終端設備、計算機聯(lián)鎖控顯機、聯(lián)鎖機等;
本著節(jié)約成本,功能完善,適合教學培訓的思想,針對教學培訓的分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)總結構設計如圖2所示。
圖2 調(diào)度集中仿真培訓系統(tǒng)結構
2.3 調(diào)度中心系統(tǒng)構成
如圖3所示為系統(tǒng)連接關系及設備組成,調(diào)度中心設備主要由通信服務器和邏輯處理服務器構成一套服務器子系統(tǒng),由行調(diào)臺、助調(diào)臺、調(diào)監(jiān)臺組成一套中心調(diào)度指揮子系統(tǒng)。各系統(tǒng)間通過以太網(wǎng)連接。
圖3 調(diào)度中心系統(tǒng)構成
2.4 車站終端及聯(lián)鎖系統(tǒng)構成
車站聯(lián)鎖系統(tǒng)完成車站聯(lián)鎖運算及相關設備仿真動作,采用一***立的計算機完成。車務終端為CTC調(diào)度集中系統(tǒng)的車站分機,接收中心作業(yè)計劃和調(diào)車計劃,上報列車到達時刻,通過分散自律機與聯(lián)鎖系統(tǒng)結合,接收站場信息,采用一***立的計算機完成工作。分散自律機作為中心與車站交互的通信分機及作業(yè)計劃與聯(lián)鎖進路自律執(zhí)行,同時接收列車位置及狀態(tài)信息傳遞給中心, ,采用一***立的計算機完成工作。結構原理圖如圖4所示
圖4 車站終端及聯(lián)鎖系統(tǒng)結構
3、CTC調(diào)度集中仿真功能系統(tǒng)
在計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)的基礎上疊加CTC調(diào)度集中仿真系統(tǒng)、仿真列車控制系統(tǒng)之后,可以完整模擬列車調(diào)度員、車站值班員崗位培訓需要。
3.1列車運行圖
1) 列車運行階段計劃人工鋪畫
2) 列車運行階段計劃自動鋪畫
3) 列車運行階段計劃人工調(diào)整
4) 區(qū)間***、區(qū)間慢行、站內(nèi)***、站內(nèi)慢行、施工天窗等非正常情況運行圖表示
5) 階段計劃下達與接收
6) 自動生成行車日志
7) 列車到達、出發(fā)、通過時刻自動接收
8)自動繪制實際圖
3.2調(diào)度監(jiān)督系統(tǒng)
1)調(diào)度區(qū)段全景顯示
2)列車車次號***
3.3調(diào)度命令系統(tǒng)
完成調(diào)度命令系統(tǒng)擬定、下發(fā),顯示車站簽收狀態(tài)信息;
3.4通信轉發(fā)服務器
完成通信數(shù)據(jù)轉發(fā)給運行圖、調(diào)監(jiān)顯示,并將階段計劃轉發(fā)給車站。
3.5邏輯處理服務器
完成運行圖實際報點及站場顯示邏輯運算。
3.6通信前置服務器
中心和車站設備分界點,起到數(shù)據(jù)轉發(fā)功能。
3.7車務終端
1)自動生成行車日志
2)上報列車到達、出發(fā)、通過時刻
3)辦理預告(閉塞)
4)辦理電話閉塞
5)上報現(xiàn)在車等
3.8自律機軟件
1)階段計劃接收;
2)自動排路邏輯運算;
3)列車到發(fā)點報點;
4)聯(lián)鎖信息采集;
5)進路指令生成;
6)進路序列生成;
4、計算機聯(lián)鎖仿真系統(tǒng)功能說明
4.1 教師機
1)實時監(jiān)控制學員機的操作過程;
2)記錄所有學員機的操作過程并能夠回放操作過程及按鈕操作信息;
3)為全部或部分學員機設置站場設備(信號機、道岔、軌道)的狀態(tài)及故障;
4)向學員機發(fā)布行車作業(yè)命令;
5)設置電源、閉塞和輔助發(fā)車故障;
6)使各個學員機能夠連成一個統(tǒng)一的段間站場,實現(xiàn)行車與調(diào)度作業(yè)的站間聯(lián)系;
7)能夠靈活控制列車的走行和停止,改變車列屬性
8)能實現(xiàn)對多種站型的集中控制、定點顯示、滾屏顯示和縮放顯示;
4.2 學員機
學員機具有EI32-JD和DS6-K5B兩種界面風格,分別如圖3-1至3-3所示。
4.2.1具有計算機聯(lián)鎖上位機功能:
- 站場狀態(tài)的直觀形象顯示;
- 辦理列車作業(yè);
- 辦理調(diào)車作業(yè);
- 辦理單獨操作道岔;
- 辦理引導總鎖接車;
- 辦理半自動閉塞、輔助接發(fā)車作業(yè);
- 顯示與操作有關的提示信息;
- 顯示人工***的類型及時間;
- 對特定的錯誤操作以及故障進行語音報警;
- 車站界面及操作模式與指定的站型的現(xiàn)場應用模式一致
- 面向比武考試,可實現(xiàn)對比武全過程的作業(yè)語音和屏幕顯示進行實時錄像,同時教師機記錄所有作業(yè)的過程,作為比武后評分依據(jù);
4.2.2后臺運算邏輯采用真實計算機聯(lián)鎖軟件,具有全部聯(lián)鎖邏輯功能:
- 聯(lián)鎖軟件的***性達到***頒標準;
- 列車的接車、發(fā)車及通過作業(yè);
- 站內(nèi)調(diào)車作業(yè)與折返作業(yè);
- 取消進路、人工******及區(qū)故解功能;
- 引導總鎖閉塞接車與引導進路接車功能;道岔的單操、單鎖及***功能;
- 半自動閉塞接發(fā)車功能;
- 輔助改變運行方向接發(fā)車;
- 股道中間出岔的******功能;
- 延續(xù)進路的辦理及******功能;
- 完備的進路選排、鎖閉、開放保持及***功能;
新***鐵聯(lián)鎖功能
- 接近區(qū)段數(shù)量增加,列車接近報警提前;
- 增加信號機在開放狀態(tài)列車進站后的滅燈,及對信號機點燈與滅燈功能;
- 出站信號機引導功能;
- 進站信號引導功能變化,引導總鎖后不開引導信號;
- 增加列車“停穩(wěn)計時”功能;
- 聯(lián)鎖人工***時間調(diào)整;
- ***侵害提示;
4.2.3 仿真功能
- 室外信號設備的開放、關閉與燈絲斷絲仿真;
- 室外道岔設備的動作、位置狀態(tài)及故障狀態(tài)仿真;
- 室外軌道電路的車列占壓、紅光帶故障及分路不良等狀態(tài)仿真;
- 模擬調(diào)車行車過程和列車的行車、進站和出站功能,并靈活控制車列的走停轉向,帶有車次號的跟蹤;
- 模擬自動閉塞區(qū)間故障狀態(tài)及設置輔助接發(fā)車故障;
- 模擬半自動閉塞設備狀態(tài)及設置故障;
- 模擬電源停電故障;
4.2.4網(wǎng)絡擴展功能
- 通過以太網(wǎng)與教師機和TDCS通信,進行站場信息的傳遞,實現(xiàn)實時監(jiān)督功能;
- 通過網(wǎng)絡實現(xiàn)與相鄰車站的輔助改變方向功能、半自動閉塞功能、區(qū)間行車與車列轉站(場);
- 通過網(wǎng)絡與調(diào)度集中機連接,實現(xiàn)調(diào)度集中控制功能;
- 通過網(wǎng)絡可與沙盤執(zhí)行機連接,直接擴展為沙盤控制模式,在沙盤斷電時可啟動純軟件車務功能;
- 根據(jù)用戶需求必須進行二次軟件開發(fā)且須與學校原有計算機聯(lián)鎖車務仿真培訓系統(tǒng)無縫對接;
5、系統(tǒng)的特色
- 除上述功能外,本系統(tǒng)具有以下特色:
- 1.采用以太網(wǎng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換,構成一套行車閉環(huán)系統(tǒng)
- 2.聯(lián)鎖軟件的***性達到***頒標準
- 3.具有當前國鐵常用的鐵科、交大和通號院幾種界面模式,更接近實用培訓
- 4.可定制車站站型,進行定制開發(fā)達到與現(xiàn)場一致的效果
- 5.可擴展與沙盤進行連接
6、系統(tǒng)的參數(shù)與要求
- 1.一套教師機***多可帶50個學員機點(由教師機配置可調(diào)整)
- 2.教師機/學員機硬件要求:
操作系統(tǒng):WINDOW XP
硬件:PIII/1G/128(/256/512M)(與操作系統(tǒng)相對應)內(nèi)存以上多媒體計算機,以太網(wǎng)通信設備
- 3.學員機通過教師機構成一個閉環(huán)行車系統(tǒng),可設置多個車列同時運行,并帶有車次號跟蹤與調(diào)整。
- 4.系統(tǒng)顯示器分辨率
1280*768 或1024*768 可選 或者定制要求
7、效果圖
7.1 CTC調(diào)度集中效果圖
圖5 行調(diào)臺界面
圖6 階段計劃界面
圖7 車務終端界面
圖8行車日志界面
圖9自律機運行界面
7.2 計算機聯(lián)鎖控顯機效果圖
(1) 學員機――交大模式
(2) 學員機--鐵科模式
(3)學員機--通號模式K5B
(4)學員機――鐵科ADX模式
(5)學員機--CASCO-CIS模式
(6)學員機--CASCO-iLock模式
7.3 教師機效果圖
(1)教師機――交大模式
(2)教師機――鐵科模式
(3)教師機――通號模式
(4)教師機――CASCO-CIS模式
(5)教師機――CASCO-iLock模式