调度集中系统车次号技术的研究

魏小丰

（中国铁路南昌局集团有限公司福州电务段，福州 350011）

车次号在铁路运输和调度指挥中有着广泛的应用，如列车运行追踪、自动采点功能（行车日志的报点、实绩运行图的绘制），自动排列进路、无线进路预告和无线调度命令等。车次号是CTC系统进行列车跟踪及列车进路控制的重要依据。因此，研究车次号技术十分重要，本文将从车次号的显示、车次窗的设置、车次号的来源及优先级、数据结构及数据流、工作原理及功能实现和应用场景进行研究。

1 车次号的显示

旅客列车的车次号显示为白底红字，其他列车的车次号显示为白底蓝字。车次早晚点信息在车次窗尾部显示带有文字的矩形框，文字为早、晚点时间，早、晚点未超过99 min时直接显示分钟数，超过99 min时显示为“小时:分钟”，红底白字为早点，蓝底白字为晚点，正点时不显示早晚点窗口。列车停稳信息应采用在车次号尾部增加黄色方框表示。电力牵引列车应采用绿色作为显示背景色，非电力牵引列车采用白色作为显示背景色。当列车由CTCS-3级列控系统控车时，车次号文字在原有显示基础上，应采用斜体字。列车运行方向显示为三角箭头方向。列车发生占用丢失报警和紧跟踪报警时，车次号应放大且闪烁。

2 车次窗的设置

一般情况下，调度集中系统在每一个区间闭塞分区、站内股道和可停车的无岔区段上均设置一个车次窗。系统能自动或人工修改车次窗中的车次号。

每个进站口均设置一个进路窗，分别表示即将要办理的上、下行方向的进路序列。进路窗显示当前出入口最近使用的3条列车计划，靠近进、出站口为最近一条计划，并在车次右上方显示“*”。采用字母表示进路类型，T表示通过，F表示发车，J表示接车。在进路类型字母右侧使用股道名；车次、进路类型字母和股道名采用不同颜色表示进路序列触发状态，绿色表示已经触发，黄色表示已勾选自触，正等待触发，红色表示自触标记未勾选。进路窗中的车次内容不允许人工修改，由系统依据列车计划自动维护，进路窗中的车次顺序，反映系统触发进路的顺序。

3 车次号的来源及优先级

3.1 车次号的来源

1）人工输入：调度员、助理调度员人工输入或车站值班员人工输入；

2）系统内部信息交换和计划自动生成：相邻调度区段CTC/TDCS传递过来的车次号；

3）无线车次号校核：GSM-R系统或无线车次号系统的无线车次号校核；

4）逻辑跟踪：系统检测列车占用但无车次号信息或者车次号丢失时，产生假车次号。

3.2 车次号的优先级

车次号的优先级由高到低依次为人工输入、系统内部信息交换和计划自动生成、无线车次校核、系统假车次。其中，人工输入的优先级最高，并且调度员人工输入的车次号优先级高于车站值班员人工输入的车次号优先级，因此调度员可以修改车站值班员输入的车次号，而车站值班员则无权修改调度员输入的车次号。对于同一个车次窗，低优先级的车次号不应修改、覆盖高优先级的车次号。

在一些特殊的车站，如果需要车站值班员与调度员具有同等的修改车次权限，则可以通过修改自律机软件配置来实现。

查看车次号优先等级的方法如图1所示。

图1 车次号的优先级Fig.1 Priority of train number

4 车次号的数据结构及数据流

4.1 车次号的数据结构

车次号包含车次窗、车次号名称、车次号附加属性及车次号优先级等数据。

1）车次窗：必须与对应的站场设备位置一一对应，车次窗的名称必须与相对应的站场设备名称一一对应。例如，区间车次窗与区间闭塞分区的位置一一对应，区间车次窗名称要与对应的闭塞分区名称同名；股道车次窗与股道位置一一对应，股道车次窗名称为对应的股道编号，至此，车次窗与站场设备对应的关系关联起来，即车次号的数据结构与站场设备的关系保持一致。

2）车次号名称，存储车次号名，代表当前车次窗内当前实际停留的列车车次。

3）车次号附加属性，存储包括机车号、机车型号、总重、换长等与车次号相关的附加属性，为系统使用车次号相关功能提供便利。

4）车次号优先等级，存储当前车次号的优先等级，用于系统判定当前车次的优先级，为车次号优先级功能提供支持。

4.2 车次号的数据流

车次号的数据流如图2所示。

图2 车次号的数据流Fig.2 Data flow of train number

本站站内及本站管辖区间车次号跟踪由本站自律机完成。同一调度区段两站之间车次号跟踪由两站自律机共同完成。同一铁路局管辖跨线的两站间车次号跟踪由自律机、通信服务器和应用服务器共同完成。跨局管辖的两站间车次号跟踪由自律机、通信服务器、应用服务器和分界口接口服务器共同完成。各铁路局向中国国家铁路集团有限公司（简称国铁集团）传送的用于复视的车次号由总公司接口服务器完成。调度集中系统通过GSM-R接口服务器，从GSM-R系统接收无线车次号校核信息。在CTCS-3线路，调度集中系统通过RBC接口服务器，从RBC系统接收车次号信息。

5 车次号的工作原理及功能实现

5.1 车次号的工作原理

车次号追踪的基本原理是同一时刻同一轨道区段有且只有1列车在运行或停车，其关键技术是调度集中系统依据现场采集轨道区段的占用和出清状态、信号机状态，对列车进行动态实时跟踪，使车次号在区间每个闭塞分区、站内和站间不断自动进行传递，以实现列车位置的定位。同时，每通过一架信号机时，以无线车次号信息和列车运行调整计划信息对跟踪车次号进行校核。

5.1.1 站内车次号跟踪

站内车次号跟踪以列车进路为基础，只有在正确排列列车接车进路、发车进路或通过进路的前提下，红光带顺序占用，车次号才能正常自动跟踪。

进站车次号跟踪：列车从区间进入站内，首先要检查列车接车进路或通过进路是否正确排列，进站信号机是否正常开放（调车信号和引导信号除外）；其次要检查列车是否占用接近区段；再次要检查列车占用进站信号机内方第一个轨道区段后，进站信号机是否正常关闭；最后，列车车次是否由接近区段移动至站内股道车次窗或者无岔区段车次窗。

进站跟踪处理流程如图3所示。

图3 进站跟踪处理流程Fig.3 Processing flow of arrival tracking

出站车次号跟踪：列车从站内进入区间，首先需要检查列车发车进路是否正确排列，出站信号机是否正常开放（调车信号和引导信号除外）；其次要检查列车是否占用股道或无岔区段；再次要检查列车占用出站信号机外方第一个轨道区段后，出站信号机是否正常关闭；最后，列车车次是否由股道或无岔区段移动至区间一离去车次窗上。

出站跟踪处理流程如图4所示。

图4 出站跟踪处理流程Fig.4 Processing flow of departure tracking

5.1.2 区间车次号跟踪

区间车次号正常跟踪需要同时满足以下两个条件。

1）区间方向

区间方向是由区间两端的接车站所排列的接车进路方向、发车站所排列的发车进路方向而确定。需注意的是，区间方向与区间信号机的方向无关。

2）红光带顺序占用

只有列车按区间方向顺序占用运行前方相邻的空闲闭塞分区时，列车车次号才能移动至前方相邻闭塞分区车次窗。

如图5所示，A站至B站为下行方向，当红光带按下行方向顺序占用，7G由空闲变占用时，列车车次号T5由5G跟踪至7G；如果此时3G由出清变占用，由于占用顺序未按区间方向顺序，列车车次号T5将不会由5G跟踪至3G。

图5 区间跟踪Fig.5 Interval tracking

5.2 车次号的功能实现

根据不同的运营场景，车次号逻辑跟踪的实现由车站自律机、铁路局中心系统的通信服务器、应用服务器、分界口接口服务器、总公司接口服务器、GSM-R接口服务器和RBC接口服务器来完成。

5.2.1 GSM-R无线车次校核

系统依据从GSM-R接口服务器接收到的无线车次信息中的小区编号及公里编号信息，将无线车次信息分发至相应车站自律机。自律机收到无线车次信息后，依据无线车次中的车次号、公里标信息，查找对应区段列车，进行无线车次校核。

1）如果列车车次号与无线车次一致，则将无线车次中机车号、机车型号、速度、总重及换长等信息校核至车次号信息。

2）若不一致，则产生报警信息，提醒人工干预，修改为正确车次。

3）若相应区段不存在列车，则依据无线车次自动产生车次号。无线校核自动产生的车次号只有人工确认后，才可用于系统的进路自动触发。

5.2.2 RBC列车状态信息校核

系统依据从RBC接口服务器接收到的列车状态信息中当前列车位置信息，将RBC列车状态信息分发至相应车站自律机。自律机收到列车状态信息后，依据信息中的车次号，全站范围查找同车次号的列车，当查找到唯一列车时，将信息中ETCS等级信息校核至车次号信息，用于标识列车是否为CTCS-3列车。

6 车次号的应用场景

6.1 假车次

在通道、采集等设备故障导致车次号丢失、车次号滞留或者产生假车次号时，调度集中系统应具备必要的容错、校核、人工干预等手段。

当系统检测列车占用但无车次号信息或者车次号丢失时，系统应自动产生假车次号，并在相关调度终端和车务终端上产生报警。假车次为E开头的8位数字。当出现此报警时，在系统报警框里行车报警会产生假车次报警信息，文字显示为“存在假车次EXXX，需要人工更正”，同时需要确认红光带是否是列车占用产生的，如果是，则要修改为正确的车次号。

6.2 列车紧跟踪报警

调度集中系统应具备列车紧跟踪报警功能。当系统检测到区间运行列车前方相邻区段占用且在指定时间（6 s）内未出清时，则应在相关调度终端和车务终端上产生列车紧跟踪报警，此时后方列车的车次号放大一倍且闪烁，同时进行文字报警，显示为“〈XXX〉次，紧跟踪，请确认！”。按相关规章处理，必要时联系司机，可通过车次号确认功能确认，当确认后车次恢复原大小并停止闪烁。在系统边界或其他不具备可靠占用检查条件的区间，可不产生报警。

6.3 列车占用丢失报警

6.3.1 列车占用丢失报警功能

列车所占用的股道或闭塞分区红光带异常消失、连续15 s相邻轨道区段或闭塞分区无占用，自律机则会判定为占用丢失，在相关的车务终端和调度终端上产生报警，每间隔5 min一次报警，同时车次号会放大闪烁。

报警时会有3种报警信息：语音报警、弹窗报警、系统报警信息。

语音报警：如果列车是在站内发生占用丢失，则语音内容为“列车占用丢失”；如果列车是在区间发生占用丢失，则语音内容为“列控区间占用丢失”。

弹窗报警：如果列车是在站内发生占用丢失，则弹窗报警内容为“XXX次列车占用丢失”；如果列车是在区间发生占用丢失，则弹窗报警内容为“XX站XX列控区间占用丢失”。

系统报警信息：如果列车是在站内发生占用丢失，则系统报警框里行车报警信息文字显示为“〈XXX〉次列车占用丢失”；如果列车是在区间发生占用丢失，则系统报警框里行车报警信息文字显示为“[XXX]列控区间占用丢失”。

6.3.2 列车占用丢失报警的运用限制条件

在调度集中系统发生软硬件故障、采集故障、通道故障、与其他系统（联锁、列控和闭塞）接口故障、区间折返、未及时输入或修正车次号等情况下，存在无法正确报警的情况。

6.3.3 列车占用丢失报警的取消

人工取消：列车占用丢失报警后，调度员或车站值班员确认后，或者通过“列控区间占用逻辑检查”功能进行“闭塞分区确认无车占用”操作，方可解除报警。

自动取消：列车占用丢失报警后，如果车次号恢复正常跟踪，调度集中系统则会自动取消报警。

6.4 折返车次号自动变更

在基本图、日班计划和列车运行调整计划中，选中某个站的节点，在鼠标右键菜单中选择“车组管理”，再选中“生成折返车次”，编辑完成后，待行调下发阶段计划后，由车站自律机识别阶段计划里的车次号关联关系，从而实现折返车次号自动变更，无需调度员或车站值班员手动干预。如果不具备折返车次号自动变更功能的调度区段，列车在终到站折返或中途发生变更车次时，调度员或车站值班员人工变更车次，请使用“变更车次号”操作，或删除车次号后再重新添加车次号。

6.5 区间车次号自动删除

在半自动闭塞区间，车次号遗留在区间上，但对应的区段没有占用红光带，则调度集中系统在一段时间后会自动删除此车次号，可根据两站间的距离长度和此线路上列车运行速度进行自律机软件配置。

7 后续建议

根据国铁集团发布的《调度集中系统技术条件》（Q/CR 518-2016）“7.5列车车次号处理”章节，并没有规定调度员人工输入的车次号优先级高于车站值班员人工输入的车次号优先级，针对自律机默认调度员人工输入的车次号优先级高于车站值班员人工输入的车次号优先级，以及调度员可以修改车站值班员输入的车次号，而车站值班员则无权修改调度员输入的车次号的情况，提出以下建议。

1）中国铁路南昌局集团有限公司公布的《南昌局集团公司FZk-CTC调度集中系统涉及运输相关规则》（NCG/CW209-2020）中的“5车次号优先级及进路预告”章节规定，车次号优先级原则如下：调度员确认车次〉车站值班员确认车次。此规定应由中国铁路南昌局集团有限公司相关部门进行修改，使车次号优先级的规定保持与国铁集团规定一致。另外，需考虑在不同的分散自律控制模式下车次号修改的权限，不能普遍规定调度员可以修改车站值班员输入的车次号，而车站值班员则无权修改调度员输入的车次号。

2）设备供应商需要完善车次号优先级功能，使调度员人工输入的车次号优先级与车站值班员人工输入的车次号优先级为同一优先级，并根据不同的分散自律控制模式赋予调度员或车站值班员相应的车次号修改权限。

3）目前由于调度员车次号使用的不规范，系统中存在重复车次号的问题。重复车次号导致系统在使用车次号发送进路预告和无线调令时，存在发送错误的风险。建议出台相关规定，规范调度员的车次号使用，避免系统出现重复车次号。

8 结束语

针对实际运营维护中遇到的问题，提出优化建议。总体而言，CTC系统通过相关技术确保车次号跟踪功能的实现，为铁路运输、调度指挥提供强有力的保障，对提高铁路运输安全、降低调度指挥人员的劳动强度和提高运输效率有着重大的意义。