黃柏楨 上海鐵路局上海鐵路樞紐工程建設(shè)指揮部

上?？蛯?zhuān)調(diào)度所工程即將進(jìn)入運(yùn)行調(diào)度指揮系統(tǒng)設(shè)備安裝階段，根據(jù)鐵道部運(yùn)基信號(hào)[2009] 676號(hào)等文有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及我國(guó)鐵路中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃，結(jié)合上?？蛯?zhuān)調(diào)度所管轄的運(yùn)行線路實(shí)際情況，探討了上?？蛯?zhuān)調(diào)度所CTC系統(tǒng)技術(shù)方案和硬件配置方案。

1 組網(wǎng)方案

客專(zhuān)調(diào)度所均采用運(yùn)調(diào)系統(tǒng)與CTC/TDCS系統(tǒng)、PSCADA系統(tǒng)分別獨(dú)立引入的方案。

客運(yùn)專(zhuān)線CTC系統(tǒng)、既有線TDCS/CTC系統(tǒng)應(yīng)分別組網(wǎng)，獨(dú)立運(yùn)行，系統(tǒng)間通過(guò)各層的系統(tǒng)間接口完成信息交互。

2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

上?？蛯?zhuān)調(diào)度所CTC中心（以下簡(jiǎn)稱(chēng)客專(zhuān)CTC中心）由服務(wù)器、調(diào)度員工作站、復(fù)示終端、系統(tǒng)維護(hù)終端、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備等組成，其中包括中心與車(chē)站、與鐵道部中心、與相鄰路局調(diào)度所TDCS/CTC中心、與相鄰各客專(zhuān)調(diào)度所CTC中心之間以及中心與外部系統(tǒng)之間的接口設(shè)備。

客專(zhuān)CTC中心與車(chē)站間、與相鄰各客專(zhuān)調(diào)度所CTC中心、與本局調(diào)度所TDCS/CTC中心間均采用廣域網(wǎng)連接方式?？蛯?zhuān)CTC中心與CTC車(chē)站間采用雙2M數(shù)字冗余通道連接；與部中心與相鄰客專(zhuān)CTC中心間均采用4×2M通道連接。本局TDCS/CTC中心與鄰局TDCS/CTC中心間利用已有2M通道連接。

客專(zhuān)CTC中心總體結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

圖1 客專(zhuān)CTC中心總體結(jié)構(gòu)示意圖

客專(zhuān)調(diào)度所級(jí)CTC系統(tǒng)主要包括數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器（冗余共享磁盤(pán)）、應(yīng)用服務(wù)器（原則上按線別設(shè)置，超過(guò)500 km時(shí)增設(shè)一套；同時(shí)考慮線路長(zhǎng)度大于1000 km時(shí)按運(yùn)行圖管理、調(diào)度命令管理、站場(chǎng)顯示等功能分類(lèi)設(shè)置服務(wù)器）、通信前置服務(wù)器（按線別分別設(shè)置）、仿真培訓(xùn)服務(wù)器、接口服務(wù)器（與鐵道部中心、本局TDCS/CTC中心、相鄰客專(zhuān)調(diào)度所CTC中心、與TSR服務(wù)器、無(wú)線閉塞中心RBC系統(tǒng)、GSM-R系統(tǒng)、投影系統(tǒng)等的接口）、復(fù)示終端查詢服務(wù)器、運(yùn)維服務(wù)器、對(duì)外信息提供服務(wù)器（與運(yùn)調(diào)系統(tǒng)接口服務(wù)器等）、網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備（路由器、交換機(jī)、光端機(jī)等）、網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備（網(wǎng)絡(luò)安全集中管理中心、防火墻及入侵監(jiān)測(cè)、防病毒、身份鑒別、漏洞評(píng)估、安全接入控制、安全審計(jì)、補(bǔ)丁分發(fā)等）、通信質(zhì)量監(jiān)督設(shè)備、時(shí)鐘校核設(shè)備、電源設(shè)備、防雷設(shè)備、繪圖儀設(shè)備、網(wǎng)管工作站、系統(tǒng)維護(hù)工作站、調(diào)度員工作站、助理調(diào)度員工作站（CTC）、控制工作站（CTC）、值班主任工作站、計(jì)劃員工作站、仿真培訓(xùn)工作站、N＋1備用工作站、機(jī)房綜合監(jiān)控設(shè)備。

3 系統(tǒng)硬件部署

3.1 服務(wù)器部署

3.1.1 數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器

為調(diào)度所CTC系統(tǒng)配置雙主機(jī)并行工作方式的高性能數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，負(fù)責(zé)存儲(chǔ)分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)的基本圖、日班計(jì)劃、階段計(jì)劃、實(shí)跡運(yùn)行圖，列車(chē)編組信息，以及信號(hào)設(shè)備狀態(tài)的表示信息等。正常情況時(shí)兩臺(tái)主機(jī)同時(shí)提供數(shù)據(jù)庫(kù)和文件輸入輸出服務(wù)，以此來(lái)均衡負(fù)載，當(dāng)其中一臺(tái)出現(xiàn)故障時(shí)，由另一臺(tái)繼續(xù)提供服務(wù)，以保證系統(tǒng)的連續(xù)運(yùn)行。

上海調(diào)度所數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器選用2臺(tái)高性能小型機(jī)，具有分區(qū)功能。

3.1.2 應(yīng)用服務(wù)器

按運(yùn)行圖管理服務(wù)器、調(diào)度命令管理服務(wù)器、站場(chǎng)顯示服務(wù)器分類(lèi)設(shè)置。設(shè)兩臺(tái)雙機(jī)熱備的高性能應(yīng)用服務(wù)器，主要功能包括：存取數(shù)據(jù)庫(kù)，完成階段計(jì)劃生成、調(diào)整、沖突檢測(cè)，實(shí)跡運(yùn)行圖自動(dòng)生成與維護(hù)管理，消息轉(zhuǎn)發(fā)等應(yīng)用。主、備機(jī)在故障情況下能自動(dòng)切換，保證單機(jī)故障不影響整個(gè)系統(tǒng)的正常工作。

應(yīng)用服務(wù)器選用PC服務(wù)器。原則上應(yīng)用服務(wù)器按線配置，同時(shí)考慮建設(shè)時(shí)機(jī)以及合并應(yīng)用的需求，原則上暫按500 km配置1對(duì)應(yīng)用服務(wù)器（大于500 km增設(shè)1對(duì)應(yīng)用服務(wù)器）；同時(shí)，長(zhǎng)大干線（約1000～1500 km線路）可按照運(yùn)行圖管理服務(wù)器、調(diào)度命令管理服務(wù)器、站場(chǎng)顯示服務(wù)器的功能分類(lèi)成對(duì)設(shè)置應(yīng)用服務(wù)器群組。上海調(diào)度所按照設(shè)計(jì)年度初期（2015年）約19條客運(yùn)專(zhuān)線（含城際、客貨混），約5548 km的控制規(guī)模，需設(shè)置約23套應(yīng)用服務(wù)器；其中2012年前需要配置9對(duì)應(yīng)用服務(wù)器；2015年前需增配9對(duì)應(yīng)用服務(wù)器；2020年前需要再增配5對(duì)應(yīng)用服務(wù)器。

3.1.3 通信前置服務(wù)器

按線別分別設(shè)置，采用PC服務(wù)器。配備兩臺(tái)雙機(jī)熱備的通信服務(wù)器，主、備機(jī)通過(guò)廣域網(wǎng)與車(chē)站調(diào)度集中基層子系統(tǒng)相連，完成中心系統(tǒng)與基層子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換。

原則上通信服務(wù)器按線配置，與應(yīng)用服務(wù)器對(duì)應(yīng)配置。2015年前上海調(diào)度所需設(shè)置約21套通信服務(wù)器。與應(yīng)用服務(wù)器對(duì)應(yīng)，本次暫配置9對(duì)通信服務(wù)器。

3.1.4 接口服務(wù)器

包括與鐵道部CTC/TDCS中心系統(tǒng)接口、與鐵路局TDCS/CTC中心接口、與相鄰客專(zhuān)調(diào)度所CTC中心接口、與TSR接口、與無(wú)線閉塞中心RBC接口、與GSM-R接口、與投影系統(tǒng)接口服務(wù)器等。服務(wù)器采用雙機(jī)熱備方式。

（1）與鐵道部CTC/TDCS中心接口、與鐵路局TDCS/CTC中心接口、與相鄰客專(zhuān)調(diào)度所CTC中心接口服務(wù)器完成與鐵道部CTC/TDCS中心、鐵路局TDCS/CTC中心接口、相鄰客專(zhuān)調(diào)度所CTC中心的信息交換功能。

其中，與相鄰客專(zhuān)調(diào)度所CTC中心接口服務(wù)器，信息實(shí)時(shí)性要求高、信息量大，施工、調(diào)試相互干擾，現(xiàn)暫按照與上?？蛯?zhuān)調(diào)度所相關(guān)的客專(zhuān)所設(shè)置4套接口服務(wù)器分別對(duì)應(yīng)北京、武漢、西安、廣州客專(zhuān)調(diào)度所。

客專(zhuān)調(diào)度所CTC中心與本局信息交換及與其他鄰局TDCS/CTC系統(tǒng)信息交換均通過(guò)與鐵路局TDCS/CTC中心接口服務(wù)器交換，其中與本局信息直接交換，與其他鄰局TDCS/CTC系統(tǒng)信息交換通過(guò)本局TDCS/CTC系統(tǒng)對(duì)外接口服務(wù)器統(tǒng)一對(duì)外交換信息。與部中心及局中心接口服務(wù)器共設(shè)置6套。

（2）GSM-R接口通信服務(wù)器

與GSM-R系統(tǒng)接口。GSM-R作為無(wú)線綜合通信平臺(tái)，CTC可通過(guò)GSM-R實(shí)現(xiàn)進(jìn)路自動(dòng)預(yù)告、無(wú)線調(diào)度命令傳輸（含行車(chē)憑證）、無(wú)線調(diào)車(chē)作業(yè)單傳輸、無(wú)線調(diào)車(chē)機(jī)車(chē)信號(hào)和監(jiān)控、無(wú)線車(chē)次校核、列車(chē)停穩(wěn)以及列車(chē)完整性報(bào)警等功能。

本次上海客專(zhuān)調(diào)度所客專(zhuān)CTC系統(tǒng)配置1套GSM-R接口通信服務(wù)器。

（3）與無(wú)線閉塞中心（RBC）接口服務(wù)器

實(shí)現(xiàn)CTC與無(wú)線閉塞中心進(jìn)行接口；考慮到目前不同的RBC廠家提供的接口不一致，同時(shí)考慮到設(shè)備自身的接口能力，結(jié)合工程實(shí)際情況，暫按設(shè)置4套R(shí)BC接口服務(wù)器（考慮目前3個(gè)潛在的系統(tǒng)供應(yīng)商，預(yù)留1套倒接設(shè)備）。

（4）與TSRS接口服務(wù)器

與列控系統(tǒng)TSRS服務(wù)器接口，實(shí)現(xiàn)臨時(shí)限速命令的下達(dá)等功能；配置與RBC接口服務(wù)器相同，暫按設(shè)置4套TSR接口服務(wù)器（目前3個(gè)潛在的系統(tǒng)供應(yīng)商，預(yù)留1套倒接設(shè)備），需結(jié)合后續(xù)工程實(shí)施情況適當(dāng)增補(bǔ)設(shè)備。

（5）大屏幕顯示系統(tǒng)接口服務(wù)器設(shè)置1套與投影系統(tǒng)接口服務(wù)器。

研究方法主要采用內(nèi)容分析法．其核心是根據(jù)既有理論，發(fā)展系統(tǒng)的分析框架，將待分析的教材文本登錄為一定的類(lèi)屬，再加以統(tǒng)計(jì)，以量化數(shù)據(jù)來(lái)描述該文本特性[11]．

3.1.5 系統(tǒng)軟件管理服務(wù)器

配置PC服務(wù)器，采用雙機(jī)熱備方式。

3.1.6 復(fù)示終端查詢服務(wù)器

配置小型機(jī)服務(wù)器，采用雙機(jī)熱備方式。

3.1.7對(duì)外信息提供服務(wù)器（與運(yùn)調(diào)接口服務(wù)器）

客專(zhuān)調(diào)度所與運(yùn)調(diào)系統(tǒng)接口采用對(duì)外信息提供服務(wù)器來(lái)實(shí)現(xiàn)。列調(diào)與各工種接口互傳信息，包括：計(jì)劃調(diào)度、綜合維修調(diào)度、貨運(yùn)調(diào)度、供電調(diào)度、客運(yùn)調(diào)度、動(dòng)車(chē)調(diào)度、值班主任等。CTC與運(yùn)調(diào)數(shù)據(jù)共享采用共享數(shù)據(jù)庫(kù)和MQ通道兩種方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換與共享。

配置高性能小型機(jī)服務(wù)器，采用雙機(jī)熱備方式。

配置PC服務(wù)器，采用雙機(jī)熱備方式。

3.1.9 仿真培訓(xùn)服務(wù)器

配置PC服務(wù)器，采用雙機(jī)熱備方式。

3.2 存儲(chǔ)系統(tǒng)配置

CTC系統(tǒng)配置數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器存儲(chǔ)系統(tǒng)，設(shè)置雙套冗余的共享磁盤(pán)存儲(chǔ)陣列。采用光纖交換局域網(wǎng)作為列車(chē)調(diào)度系統(tǒng)各種數(shù)據(jù)的本地存儲(chǔ)和備份提供服務(wù)。存儲(chǔ)系統(tǒng)采用存域網(wǎng)結(jié)構(gòu)，設(shè)置2臺(tái)光纖交換機(jī)、2臺(tái)存儲(chǔ)服務(wù)器（磁盤(pán)陣列），2臺(tái)存儲(chǔ)服務(wù)器（熱備）。

3.3 工作站部署

客專(zhuān)調(diào)度所CTC中心應(yīng)配置網(wǎng)管工作站、系統(tǒng)維護(hù)工作站、調(diào)度員工作站、助理調(diào)度員工作站、控制工作站、綜合維修工作站、值班主任工作站、計(jì)劃員工作站、遠(yuǎn)程工作站、N＋1備用工作站等，每臺(tái)工作站均應(yīng)按雙網(wǎng)配置，工作站應(yīng)采用圖形工作站。

3.3.1 網(wǎng)絡(luò)管理工作站

中心機(jī)房設(shè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)管理工作站一套，網(wǎng)絡(luò)管理工作站監(jiān)督分散自律調(diào)度集中中心局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)運(yùn)行狀況，以圖形方式顯示網(wǎng)絡(luò)拓樸圖和廣域網(wǎng)通道狀態(tài)。當(dāng)所監(jiān)控的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，給予語(yǔ)音或文字報(bào)警。

3.3.2 系統(tǒng)維護(hù)工作站

中心機(jī)房設(shè)系統(tǒng)維護(hù)工作站一套，當(dāng)系統(tǒng)維護(hù)工作站所監(jiān)控的設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，給予語(yǔ)音或文字報(bào)警。維護(hù)人員可進(jìn)行分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的維護(hù)和更新操作。系統(tǒng)維護(hù)臺(tái)可與CTC機(jī)房綜合環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，從機(jī)房綜合環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)獲取信息，并與數(shù)字化三維IT設(shè)備綜合管控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，作為IT管控系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)備。

3.3.3 調(diào)度臺(tái)工作站

每個(gè)列車(chē)調(diào)度臺(tái)設(shè)2臺(tái)調(diào)度員工作站、1臺(tái)助理調(diào)度員工作站、1臺(tái)綜合維修工作站、1臺(tái)視頻工作站、1臺(tái)運(yùn)調(diào)復(fù)示工作站、1臺(tái)C3信息顯示工作站、1臺(tái)防災(zāi)工作站，1臺(tái)查詢終端工作站，預(yù)設(shè)FAS終端設(shè)置條件，一般情況下設(shè)18臺(tái)24寸液晶顯示屏，每臺(tái)工作站均應(yīng)按雙網(wǎng)配置。此外，考慮路局運(yùn)輸部門(mén)的需求，需預(yù)留2～4塊屏幕設(shè)置位置作為站場(chǎng)信息或其他信息顯示。

考慮到2015年開(kāi)通的項(xiàng)目配置客專(zhuān)CTC調(diào)度臺(tái)工作站及顯示器。

3.3.4 N＋1 備用工作站

客專(zhuān)調(diào)度所設(shè)置1套CTC系統(tǒng)備份工作站。按照完整的調(diào)度臺(tái)工作站配置1套調(diào)度員工作站、助理調(diào)度員工作站、綜合維修工作站及其他系統(tǒng)復(fù)示終端等。

3.3.5 其它終端（領(lǐng)導(dǎo)、值班主任等）

按照TDCS標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置各類(lèi)復(fù)示終端（值班主任工作站、計(jì)劃工作站、領(lǐng)導(dǎo)工作站等等），應(yīng)具備同時(shí)調(diào)用客專(zhuān)CTC系統(tǒng)、普速TDCS/CTC系統(tǒng)運(yùn)行圖等功能，每套復(fù)示終端可配置1臺(tái)工作站 ，2臺(tái)24寸液晶顯示屏。本次新列其他各類(lèi)工作站約10套，配置20臺(tái)24寸液晶顯示器。不足部分終端可利用原路局既有復(fù)示終端。復(fù)示終端采用高性能工作站，每臺(tái)工作站配置兩塊網(wǎng)卡，提供圖形界面，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)服務(wù)器所提供的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)、圖形顯示和應(yīng)用服務(wù)。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)上?？蛯?zhuān)調(diào)度所管轄線路范圍內(nèi)CTC系統(tǒng)硬件部暑，各級(jí)設(shè)備的配置情況分析，探討了上?？蛯?zhuān)調(diào)度所CTC系統(tǒng)的組網(wǎng)技術(shù)方案。上述方案既能夠滿足鐵道部相關(guān)文件要求，解決目前客專(zhuān)調(diào)度所的實(shí)際需求，同時(shí)也充分考慮兼顧今后一段時(shí)間內(nèi)上海局鐵路發(fā)展的需要。