王夢雪，崔君曉，閆 琪，李 登

（卡斯柯信號有限公司，北京 100070）

1 概述

在普速國鐵線路，司機只能通過調(diào)度電話從車站值班員處獲取前方車站的進路排列信息。CTCS-2/3列控系統(tǒng)中，CTC系統(tǒng)在完成進路觸發(fā)后，自動生成進路預(yù)告信息并通過GSM-R網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至機車綜合無線通信設(shè)備（CIR）上，最終在CIR上顯示進路預(yù)告信息并發(fā)出持續(xù)報警音，司機按壓確認鍵后停止報警。司機駕駛室同時布置信號系統(tǒng)的人機交互界面（DMI）和CIR，司機在列車運營過程中需要將注意力同時集中在DMI以及CIR上，容易分散司機的注意力，增加司機的工作負擔。另外，司機不能直觀地實時了解當前進路辦理進度，無法全面掌握前方進路申請情況。

本文根據(jù)列車當前位置、行車許可等信息，提出一種列車運行計劃及進路辦理情況的DMI顯示方法，對列車運行計劃和進路辦理情況的顯示時機及顯示形式進行詳細的設(shè)計與實現(xiàn)。無論是對當前的國鐵列控系統(tǒng)還是地方鐵路的DMI顯示，都具有借鑒意義。下面以基于動態(tài)間隔的列控車載開發(fā)項目的DMI為應(yīng)用場景，進行詳細闡述。

2 運行計劃及進路辦理過程系統(tǒng)架構(gòu)及顯示設(shè)計方案

2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

如圖1所示，運行計劃及進路辦理系統(tǒng)由車載系統(tǒng)（含DMI）、資源管理單元系統(tǒng)（Resource Management Unit，RMU）、動態(tài)運能決策系統(tǒng)（Dynamic Capacity Decision，DCD）和目標控制器（Object Controller，OC）等模塊組成。車載系統(tǒng)根據(jù)當前位置，在列車距離進站信號機一定位置處，檢查到滿足進路申請條件，車載計算機向RMU申請前方進路資源。RMU負責向車載傳遞運行計劃和進路資源狀態(tài)，同時向DCD和OC發(fā)送由車載觸發(fā)的進路命令。DCD根據(jù)運能動態(tài)調(diào)整策略，自動生成運行計劃并發(fā)送給RMU，最終下達給車載系統(tǒng)，以實現(xiàn)動態(tài)運能調(diào)整。OC主要負責執(zhí)行道岔控制命令和道岔狀態(tài)采集。

圖1 運行計劃及進路辦理顯示系統(tǒng)邏輯Fig.1 Logic diagram of operation plan and route handling display system

如圖2所示，車載系統(tǒng)中的進路處理模塊根據(jù)列車當前位置，自主計算行車許可，執(zhí)行列車運行計劃顯示時機的邏輯，車載系統(tǒng)中的進路處理模塊從運行計劃信息中提取出前方車站名稱、計劃時間、股道號、接發(fā)車情況等信息傳遞到DMI，DMI將這些信息實時顯示在界面上供司機查看。當滿足申請進路條件時，車載系統(tǒng)向RMU發(fā)送進路申請，校驗RMU發(fā)來的回執(zhí)數(shù)據(jù)中進路號和進路道岔狀態(tài)，并根據(jù)進路申請進度及列車當前位置、行車許可等信息，執(zhí)行車載系統(tǒng)進路辦理狀態(tài)的邏輯，DMI上實時顯示進路申請內(nèi)容和對應(yīng)的進路辦理進度。

圖2 進路預(yù)告和進路辦理情況的流程Fig.2 Flow chart of operation plan and route handling

2.2 運行計劃及進路辦理情況顯示設(shè)計方案

如圖3所示，DMI上增加運行計劃顯示區(qū)與進路辦理進度顯示區(qū)，當滿足運行計劃顯示條件后，當前運行計劃會在DMI上進行顯示；當滿足進路辦理進度顯示條件后，當前進路辦理進度會在DMI上進行顯示。當不滿足顯示條件后，相應(yīng)區(qū)域會隱藏。下文將詳細介紹使列車運行計劃和進路辦理情況的顯示時機更精準、顯示內(nèi)容更簡潔明了的設(shè)計思路與實現(xiàn)方法。

如圖4所示，當列車車頭越過Station 1站反向進站信號機S后，按照列車運行方向的下一站，即Station 2站為當前待申請進路車站。

圖4 待申請車站示意Fig.4 Schematic diagram of station to be applied

2.2.1 運行計劃的顯示設(shè)計

1）當進路類型為通過進路時，運行計劃區(qū)顯示：“前方車站名稱+計劃時間+股道號+通過”，如: “安多11:29 IIG通過”。

2）當進路類型為到發(fā)進路時，在列車尾部越過反向出站信號機（接車進路終端信號機）之前，運行計劃區(qū)顯示：“待申請車站+計劃時間+股道號+接車”，如: “安多 11:29 IIG 接車”。在列車尾部越過反向出站信號機（接車進路終端信號機）之后，運行計劃區(qū)顯示：“待申請車站+計劃時間+股道號+發(fā)車”，如: “安多 11:29 IIG 發(fā)車”。

2.2.2 進路辦理進度的顯示設(shè)計

1）當進路類型為到發(fā)進路時

如果正在申請接車進路，進路辦理區(qū)顯示：“對應(yīng)股道號+“接車”+正在申請”, 如: “IIG 接車 正在申請”。接車進路申請成功且行車許可越過接車進路始端信號機后，進路辦理區(qū)顯示：“對應(yīng)股道號+接車+辦理成功”，如: “IIG 接車辦理成功”，列車尾部越過接車進路終端信號機后，進路辦理進度不再顯示。

如果正在申請發(fā)車進路，進路辦理區(qū)顯示：“對應(yīng)股道號+發(fā)車+正在申請”，如: “IIG 發(fā)車正在申請”。發(fā)車進路申請成功且行車許可越過發(fā)車進路始端信號機后，進路辦理區(qū)顯示：“對應(yīng)股道號+發(fā)車+辦理成功”，如:“IIG 發(fā)車 辦理成功”，列車尾部越過發(fā)車進路終端信號機后，進路辦理進度不再顯示。

如果接發(fā)車進路計劃有效，列車進站前，人工提前辦理發(fā)車進路。列車頭部越過進站信號機前，顯示接車進路辦理狀態(tài)。接車進路辦理成功且列車頭部越過進站信號后，如果行車許可越過發(fā)車進路始端信號機，不再顯示接車進路辦理狀態(tài)，進路辦理區(qū)顯示：“對應(yīng)股道號+發(fā)車+辦理成功”，如: “IIG 發(fā)車 辦理成功”，列車尾部越過發(fā)車進路終端信號機后，進路辦理進度不再顯示。

2）當進路類型為通過進路時

如果同時申請接車及發(fā)車進路，進路辦理區(qū)顯示：“對應(yīng)股道號+通過+正在申請”，如: “IIG 通過 正在申請”。行車許可越過發(fā)車進路始端信號機后，進路辦理區(qū)顯示：“對應(yīng)股道號+通過+辦理成功”，如: “IIG通過 辦理成功”，列車尾部越過發(fā)車進路終端信號機后，進路辦理進度不再顯示。

如果發(fā)車計劃無效，只申請接車進路時，進路辦理區(qū)顯示：“對應(yīng)股道號+接車+正在申請”，接車進路辦理成功后，進路辦理區(qū)顯示：“對應(yīng)股道號+接車+辦理成功”， 列車尾部越過接車進路終端信號機后，進路辦理進度不再顯示。

如果發(fā)車計劃有效，人工提前辦理發(fā)車進路授權(quán)，只申請接車進路時，進路辦理區(qū)顯示：“對應(yīng)股道號+接車+正在申請”。接車進路辦理成功后，如果行車許可越過發(fā)車進路始端信號機，進路辦理區(qū)顯示：“對應(yīng)股道號+通過+辦理成功”，列車尾部越過發(fā)車進路終端信號機后，不再顯示。如果行車許可未越過發(fā)車進路始端信號機，但越過接車進路始端信號機，進路辦理區(qū)顯示：“對應(yīng)股道號+接車+辦理成功”， 列車尾部越過接車進路終端信號機后，不再顯示。如果行車許可未越過接車進路始端信號機，進路辦理進度不顯示內(nèi)容。

如果行車許可越過接車進路始端信號機后，仍然在申請發(fā)車進路。列車頭部越過進站信號機之前，進路辦理區(qū)顯示：“對應(yīng)股道號+接車+辦理成功”。 列車頭部越過進站信號機之后，進路辦理區(qū)顯示：“對應(yīng)股道號+發(fā)車+正在申請”，發(fā)車辦理成功后，如果行車許可越過發(fā)車進路始端信號機，進路辦理區(qū)顯示：“對應(yīng)股道號+通過+辦理成功”，列車尾部越過發(fā)車進路終端信號機后，不再顯示。如果行車許可未越過發(fā)車進路始端信號機，進路辦理區(qū)顯示：“對應(yīng)股道號+接車+辦理成功”，列車尾部越過接車進路終端信號機后，進路辦理進度不再顯示。

3 現(xiàn)場實驗驗證

在哈木線現(xiàn)場采用金鷹廠JY400軌道車進行功能測試，運行車站包括環(huán)倉站、柴達爾II場、柴達爾I場、外力哈達以及江倉站，運行計劃及進路申請進度狀態(tài)顯示精準、實時性強，且測試結(jié)果與實驗室測試結(jié)果一致。

以接車進路辦理為例。當前車站為柴達爾II場，進路類型為到發(fā)進路，在列車尾部越過反向出站信號機（接車進路終端信號機）之前，顯示“柴達爾II場 12:35 3G 接車”，如圖5所示。

圖5 現(xiàn)場DMI顯示接車進路運行計劃Fig.5 DMI display of the operation plan of receiving route on site

滿足申請條件后，ATP周期性向RMU發(fā)送進路申請請求，DMI上實時顯示進路辦理進度：“3G 接車正在申請”， 如圖6所示。

圖6 現(xiàn)場DMI顯示接車進路申請進度Fig.6 DMI display of the progress of receiving route application on site

接車進路申請成功且行車許可越過接車進路始端信號機后，顯示“3G 接車辦理成功”， 如圖7所示。

圖7 DMI顯示接車進路申請結(jié)果Fig.7 DMI display of the result of receiving route application on site

4 結(jié)論

本文詳細介紹一種運行計劃及進路辦理情況的顯示設(shè)計方案，無需采用信號指示進路和用調(diào)度電話問詢進路方式，也無需專門設(shè)置CIR設(shè)備預(yù)告進路信息和語音提醒，司機只需通過DMI就能夠?qū)崟r了解列車的運行計劃和進路辦理情況，同時了解列車運行的各種信息以及進行相關(guān)的操作。另外，車載系統(tǒng)根據(jù)列車當前位置、行車許可等信息，對列車運行計劃和進路辦理狀態(tài)的顯示時機增加了詳細的邏輯處理過程，增加運行計劃及進路辦理進度的顯示，提高了DMI上列車運行計劃和進路辦理狀態(tài)顯示時機的精準性和實時性，提高屏幕利用率，避免分散司機注意力，減輕司機的作業(yè)負擔。