调度集中系统与其他系统接口的设计与应用

调度集中系统与其他系统
接口的设计与应用
李洋1，3，冯振国2，3
（1.卡斯柯信号有限公司国铁系统部，上海200071；
2.卡斯柯信号有限公司国铁运输指挥系统开发部，上海200071；
3.上海市铁路智能调度指挥系统工程研究中心，上海200071）
摘要：调度集中系统对列车进行指挥管理，与其他系统通过接口交互信息，以实现全路网信号系统的协调统一工作，保障列车安全有序运行。

基于该领域原有基础性研究，在当前各系统互联互通十分复杂的实际情况下，分析研究调度集中系统与其他系统的接口，对各接口按不同方式进行分类设计，讨论各接口如何实现互送信息且互相协调，并研究接口间的数据流向及信息传递内容，以实现各系统互联互通，共同构建我国铁路信号大系统。

关键词：调度集中系统（CTC）；接口；信息传递；数据流
中图分类号：U284文献标识码：A文章编号：1001-683X（2022）01-0075-05 DOI：10.19549/j.issn.1001-683x.2021.06.08.002
0引言
信号系统作为铁路运行系统中的大脑，其内部各系统复杂交织、错综有序，相互协作、相互依托共同完成各项任务。

其中调度集中系统（CTC）［1-2］对列车运行进行指挥管理，必然要协调其他系统统一工作，CTC与其他各系统之间通过接口互相传递消息，彼此之间通过物理连接和数据传输等方式，连接起整个信号系统网，从而指挥全网列车安全有序运行。

经过多年发展，我国铁路网越来越纷繁复杂，并在众多系统发展进步的基础上，共同完成铁路运营任务。

分析研究CTC与其他系统的接口如何交互信息并相互协作，以及相关接口设计及其在铁路运营中的应用。

1CTC与各系统接口概述
CTC与其他系统之间交互信息，这些系统各具不同功能，分别操控整个系统中的某一部分，CTC收取它们传递来的信息，同时将自己的信息传递给它们。

CTC与各系统之间均通过接口实现信息交互，但与不同系统间的接口连接方式不同。

基金项目：中国国家铁路集团有限公司科技研究开发计划项目（K2021X001）
第一作者：李洋（1983—），女，工程师，硕士。

E-mail：
调度集中系统与其他系统接口的设计与应用李洋等
与CTC交互信息的系统众多，主要包括编组站综合集成自动化系统（CIPS）、编组站综合自动化系统（SAM）［3］、无线闭塞中心（RBC）［4］、临时限速服务器系统（TSRS）［5］、集中控制系统（CCS）［6］、GSM-R 系统［7-8］、列车自动运行系统（ATO）、列车控制系统（TCC）［9］、计算机联锁系统（CBI），以及相邻调度中心的CTC。

CTC内部与其他各系统连接关系见图1。

2接口分类设计
CTC与其他各系统之间通过不同的接口进行连接，按照不同的分类方式可将这些接口进行归类。

2.1按连接设备分类
按照连接设备［10］可有3种连接方式：
（1）与CTC通信服务器连接：如CTC与CIPS的接口CIPSi，接口机直接连接到CTC通信服务器，以便与调度中心交互信息，此类接口还有CTC与SAM的接口SAMi，CTC与CTC的接口CTCi，CTC与RBC的接口RBCi，CTC与TSRS的接口TSRi。

（2）与CTC通信前置机连接：如CTC与MCS的接口SEGi，接口机与CTC通信前置机连接，以便与车站和机车交互信息，此类接口还有CTC与CCS的接口CCSi，CTC与GSM-R接口服务器（GRIS）的接口GSM-Ri。

（3）与CTC自律机连接：如CTC与TCC的接口、CTC与CBI的接口，直接与车站CTC自律机连接，以便实现车站码位等点对点信息的实时交互。

2.2按接口通信机分类
按照所连接的通信机可有2种连接方式：
（1）通过接口通信机：用于连接调度中心服务器和其他系统设备，如CIPS通过CIPSi通信机来实现接
口，该方式的接口通信机还有SAMi、CTCi、RBCi、TSRi、ATOi、SEGi、GSMRi。

每套接口通信机都具备主备机，通过一定的连接方式及协议建立连接。

接口通信机又可根据实际需求设计为有界面和无界面，其界面也各有不同。

与CTC通信服务器连接的接口通信机见图2，与CTC通信前置机连接的接口通信机见图3。

（2）无需接口通信机：如CTC与TCC的接口、CTC
与CBI的接口，这种直接与车站连接的接口无独立的接
口通信机。

图1CTC内部与其他各系统连接关系
调度集中系统与其他系统接口的设计与应用李洋等
2.3按接口类型分类
按照接口类型可分为2种：
（1）连接网口：通过网口连接2台运行不同系统的
不同设备。

（2）连接串口：通过串口连接2台运行不同系统的不同设备。

串口又分为232串口和422串口，根据实际需求（如不同系统及不同厂家）串口连接方式可有不同应用。

3调度终端界面
CTC 与其他系统的接口在面向用户的应用中，主
要体现在调度员使用各系统时，需要有简单直观的界
面以实时知晓2个系统间的连接状态，因此需要接口具有终端界面显示，该界面供调度员进行相关操作。

CTC 与TSR 、RBC 、ATO 的连接关系及调度终端见图4。

列控限速命令管理终端TSRTerm ：调度员通过下达限速调度命令，将限速命令通过TSRi 下达给TSRS 服务器，RBCTerm 通过RBCi 接口机收发信息，在TSRTerm 可进行初始化，可对限速命令进行激活校验、执行、取消操作。

C3信息终端RBCTerm ：RBCTerm 通过RBCi 收发
信息，RBCTerm 上可查询到管辖区段内列车在运行状
态下的车次号、列车长度、最大速度、车载工作模式、位置状态、列车运行方向、列车位置、移动授权终点及紧急停车状态，并可下达紧急停车命令和文本信息。

ATO 信息终端ATOTerm ：ATOTerm 通过ATOi 收发
信息，ATOTerm 上可查询到车载状态报告、工作状态
报告，以及屏蔽门、紧急状态按钮等设备状态报告。

4接口间的信息传递
在不同线路、不同需求、不同运营企业及供应商
等情况下，CTC 与其他系统之间所需的接口不同［11-12］，不同接口传递信息的内容也不同。

根据实际需求进行设计，如果有限速需求，就需要TSR 接口；如果要连接编组站，就需要SAM 接口或CIPS 接口。

接口调试是接口两端信号系统在实际运行中能够准确传递信息的必要前提，通过接口调试可覆盖双方所有类型的收、发信息。

4.1信息传递内容及接口调试
不同系统间的接口传递信息内容不同，接口调试
图
2
与CTC 通信服务器连接的接口通信机
图4
CTC 与TSR 、
RBC 、ATO 的连接关系及调度终端
图3
与CTC 通信前置机连接的接口通信机
调度集中系统与其他系统接口的设计与应用李洋等
具有重要作用，包括且不限于以下内容：调度命令、阶段计划、邻站预告、列车报点、车次跟踪、无线调度命令、邻台计划、临时限速、列车区间占用逻辑检查、车次号显示、速报、站存车、临时限速、区间占用逻辑检查、紧急停车、文本发送、列车长度、最大速度、位置状态、车载工作模式、运行方向、列车位置、移动授权终点、运营计划信息、折返命令、区域拥堵、轨道电路占用。

通过接口调试可使CTC与其他各系统之间准确有效地传递信息，相互协调共同完成整个铁路信号网的安全有序运行。

接口调试时，要对所接收和发送的每一类型信息进行准确测试与确认，以保证严格按照接口协议进行信息收发与传递。

接口调试的成功是铁路线路开通运营的必要前提，也是顺利开通的保障。

4.2接口间的数据流
根据实际需求可设计出各种具体的连接方式与用户界面，以及按照不同的接口协议综合设计出各取所需的数据收发内容。

CTC与各系统之间的数据流见图5，可以直观地了解CTC与各系统之间的存在关系、数据流向与交互内容。

5应用情况
目前CTC与CBI的接口已广泛应用于多条铁路线路中，成为信号系统中不可或缺的基础要素。

CTC与TCC、CTC与TSRS的接口是涉及铁路安全运行的重要设备，CTC与相邻CTC之间虽然是同源系统，但彼此之间交互信息也十分复杂，在CTC与这些系统接口的调试和使用期间，仍会产生一些问题。

而CTC
与ASM、图5CTC与各系统之间的数据流
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CTC与CIPS之间的接口还处于推广期，尚不成熟，目前仅应用于山海关站、棋盘站、四平站等少量车站，发现问题较多，需要更科学的接口设计进行逐步完善。

6结束语
围绕调度集中系统的接口问题进行论述，信号系统中各子系统相对独立，又需要彼此协调统一，规范化和标准化的接口连接方式在铁路运营中具有重要意义。

目前，各系统与调度集中系统之间通过接口相互传递信息，已在多条铁路线路上应用。

未来铁路发展进程中还需要种类更多、功能更为强大的接口连接方式，也需在通信方式、接口协议、硬件部署等多方面逐渐完善。

当前的接口设计还存在很大进步空间，需在实际应用中验证设计的可行性，并在创新设计中推进相关应用。

参考文献
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心（RBC）接口规范：第3部分：RBC-CTC接口规范：Q/CR621.3—2017［S］.北京：中国铁道出版社，2018.
［5］中国铁路总公司.列控系统临时限速服务器（TSRS）接口规范：第1部分：TSRS-CTC接口规范：Q/CR620.1—2017［S］.北京：中国铁道出版社，2018.
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［11］乐宁，崔虎，王兴利.调度集中系统完善方法研究［J］.铁道通信信号，2013，49（11）：28-32.［12］王强，费振豪.调度集中系统在普速铁路运用方案探讨［J］.中国铁路，2020（8）：46-49.
责任编辑卢敏
收稿日期2021-06-08
LI Yang1,3,FENG Zhenguo2,3
(1.National Railway System Department,CASCO Signal Ltd,Shanghai200071,China;
2.National Railway Transportation Command System Development Department,CASCO Signal Ltd,Shanghai200071,China;
3.Shanghai Engineering Research Center of Railway Intelligent Dispatching Command System,Shanghai200071,China) Abstract:The centralized traffic control system is applied to command and manage trains,and it interacts information with other systems through interface to realize the coordinated and unified work of the signaling system of the national railway network and ensure the safe and orderly operation of the train.Based on the original basic research in this field,in the actual situation where the interoperability of systems is complex at present,this paper analyzes and studies the interfaces between the centralized traffic control system and other systems,classifies and designs each interface in different ways,discusses how each interface is applied to realize mutual transmission of information and mutual coordination,as well as studies the data flow direction and information transmission content between interfaces,aiming to realize interoperability of systems and jointly build the railway signaling system in China. Keywords:centralized traffic control(CTC);interface;information transmission;data flow。