CTC調(diào)度集中教學(xué)仿真培訓(xùn)系統(tǒng)
系統(tǒng)功能簡(jiǎn)介
作者:張 胤祥
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2015年7月
目 錄
2.2 系統(tǒng)的總體架構(gòu)... - 4 -
2.3 調(diào)度中心系統(tǒng)構(gòu)成... 6
2.4 車站終端及聯(lián)鎖系統(tǒng)構(gòu)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
3.4通信轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器... 8
4、計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖仿真系統(tǒng)功能說明... 9
4.2.1具有計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖上位機(jī)功能:... 9
4.2.2后臺(tái)運(yùn)算邏輯采用真實(shí)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖軟件,具有全部聯(lián)鎖邏輯功能:... 10
4.2.4網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展功能... 10
7.2 計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖控顯機(jī)效果圖... 15
1、開發(fā)目的及目標(biāo)
面向鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)校相關(guān)***、鐵路局職教科、鐵路職工培訓(xùn)基地等實(shí)際需求,開發(fā)本系統(tǒng),達(dá)到教學(xué)培訓(xùn)目的。本系統(tǒng)采用五個(gè)指定站型的車站構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)調(diào)度指揮區(qū)段。開發(fā)五個(gè)標(biāo)準(zhǔn)車站的高鐵計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖仿真系統(tǒng),分別具備交大微聯(lián)EI32-JD、通號(hào)DS6-K5B、鐵科ADX、卡斯柯ILOCK等模式界面,聯(lián)鎖軟件達(dá)到部頒標(biāo)準(zhǔn)并符合現(xiàn)場(chǎng)要求真實(shí)聯(lián)鎖系統(tǒng),為聯(lián)鎖系統(tǒng)配置一套監(jiān)督站場(chǎng)、記錄作業(yè)、設(shè)置故障和行車仿真的教師機(jī)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(xùn);同時(shí)在高鐵聯(lián)鎖仿真系統(tǒng)的基礎(chǔ)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(wù)終端,采用分散自律機(jī)與聯(lián)鎖結(jié)合,完成CTC集中控制功能。通過該系統(tǒng)擬達(dá)到以下培訓(xùn)教學(xué)目標(biāo):
(一)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖仿真系統(tǒng)
(1)面向車站值班員和操作員,使學(xué)員熟練掌握基本接發(fā)車作業(yè)的流程和進(jìn)路操作方法;
(2)面向車站值班員和操作員,使學(xué)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(xué)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(xué)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(xué)員掌握中心系統(tǒng)的構(gòu)成,基本工作原理;
(2)面向中心調(diào)度員和值班員,使學(xué)員掌握列車運(yùn)行圖的計(jì)劃、輔畫、調(diào)整、報(bào)點(diǎn)及非常規(guī)的情況設(shè)置參數(shù);
(3)調(diào)度命令擬定與下發(fā);
(4)助理調(diào)度臺(tái)站場(chǎng)設(shè)備控制;
(5)面向中心調(diào)度員和值班員,掌握階段計(jì)劃的編制、下達(dá)、接收和簽收等;
(6)面向車站值班員和調(diào)度員,掌握自動(dòng)生成行車日志、上報(bào)列車到達(dá)、出發(fā)、通過時(shí)刻,辦理預(yù)告(閉塞)等。
(7)面向車站值班員和調(diào)度員,掌握基于車務(wù)終端的列車作業(yè)進(jìn)路操作方法等。
(三)故障設(shè)置機(jī)及行車記錄機(jī)
模擬設(shè)置信號(hào)設(shè)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(xué)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(fēng)格;原理架構(gòu)與真實(shí)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(yīng)的服務(wù)器系統(tǒng)構(gòu)成,中心由行調(diào)臺(tái)、助調(diào)臺(tái)和調(diào)監(jiān)臺(tái)、調(diào)度命令系統(tǒng)組成;車站調(diào)度終端子系統(tǒng)由車務(wù)終端、自律機(jī)、計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖控顯機(jī)、聯(lián)鎖邏輯機(jī)組成,每個(gè)車站設(shè)一***務(wù)終端子系統(tǒng)。服務(wù)器系統(tǒng)主要由通信服務(wù)器、邏輯處理服務(wù)器構(gòu)成,對(duì)應(yīng)有相應(yīng)的服務(wù)器軟件。
為完成系統(tǒng)的仿真培訓(xùn)功能,增加了一套教師機(jī)完成故障集中設(shè)置。
2.2 系統(tǒng)的總體架構(gòu)
分散自律列車運(yùn)行指揮與調(diào)度集中系統(tǒng)從系統(tǒng)構(gòu)成看由調(diào)度中心子系統(tǒng)、車站子系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)三部分構(gòu)成,從運(yùn)輸指揮模式看由調(diào)度中心及車站兩級(jí)構(gòu)成。真實(shí)的列車運(yùn)行指揮與調(diào)度集中系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。 調(diào)度中心子系統(tǒng)是列車運(yùn)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(yùn)行監(jiān)視,運(yùn)行統(tǒng)計(jì),階段計(jì)劃的下達(dá)等工作,進(jìn)路遠(yuǎn)程控制功能。車站子系統(tǒng)包含車站自律機(jī)、車務(wù)終端設(shè)備、計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖控顯機(jī)、聯(lián)鎖機(jī)等;
本著節(jié)約成本,功能完善,適合教學(xué)培訓(xùn)的思想,針對(duì)教學(xué)培訓(xùn)的分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)總結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖2所示。
圖2 調(diào)度集中仿真培訓(xùn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
2.3 調(diào)度中心系統(tǒng)構(gòu)成
如圖3所示為系統(tǒng)連接關(guān)系及設(shè)備組成,調(diào)度中心設(shè)備主要由通信服務(wù)器和邏輯處理服務(wù)器構(gòu)成一套服務(wù)器子系統(tǒng),由行調(diào)臺(tái)、助調(diào)臺(tái)、調(diào)監(jiān)臺(tái)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(gòu)成
2.4 車站終端及聯(lián)鎖系統(tǒng)構(gòu)成
車站聯(lián)鎖系統(tǒng)完成車站聯(lián)鎖運(yùn)算及相關(guān)設(shè)備仿真動(dòng)作,采用一***立的計(jì)算機(jī)完成。車務(wù)終端為CTC調(diào)度集中系統(tǒng)的車站分機(jī),接收中心作業(yè)計(jì)劃和調(diào)車計(jì)劃,上報(bào)列車到達(dá)時(shí)刻,通過分散自律機(jī)與聯(lián)鎖系統(tǒng)結(jié)合,接收站場(chǎng)信息,采用一***立的計(jì)算機(jī)完成工作。分散自律機(jī)作為中心與車站交互的通信分機(jī)及作業(yè)計(jì)劃與聯(lián)鎖進(jìn)路自律執(zhí)行,同時(shí)接收列車位置及狀態(tài)信息傳遞給中心, ,采用一***立的計(jì)算機(jī)完成工作。結(jié)構(gòu)原理圖如圖4所示
圖4 車站終端及聯(lián)鎖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
3、CTC調(diào)度集中仿真功能系統(tǒng)
在計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的基礎(chǔ)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(xùn)需要。
3.1列車運(yùn)行圖
1) 列車運(yùn)行階段計(jì)劃人工鋪畫
2) 列車運(yùn)行階段計(jì)劃自動(dòng)鋪畫
3) 列車運(yùn)行階段計(jì)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(yùn)行圖表示
5) 階段計(jì)劃下達(dá)與接收
6) 自動(dòng)生成行車日志
7) 列車到達(dá)、出發(fā)、通過時(shí)刻自動(dòng)接收
8)自動(dòng)繪制實(shí)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(hào)***
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(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器
完成通信數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給運(yùn)行圖、調(diào)監(jiān)顯示,并將階段計(jì)劃轉(zhuǎn)發(fā)給車站。
3.5邏輯處理服務(wù)器
完成運(yùn)行圖實(shí)際報(bào)點(diǎn)及站場(chǎng)顯示邏輯運(yùn)算。
3.6通信前置服務(wù)器
中心和車站設(shè)備分界點(diǎn),起到數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)功能。
3.7車務(wù)終端
1)自動(dòng)生成行車日志
2)上報(bào)列車到達(dá)、出發(fā)、通過時(shí)刻
3)辦理預(yù)告(閉塞)
4)辦理電話閉塞
5)上報(bào)現(xiàn)在車等
3.8自律機(jī)軟件
1)階段計(jì)劃接收;
2)自動(dòng)排路邏輯運(yùn)算;
3)列車到發(fā)點(diǎn)報(bào)點(diǎn);
4)聯(lián)鎖信息采集;
5)進(jìn)路指令生成;
6)進(jìn)路序列生成;
4、計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖仿真系統(tǒng)功能說明
4.1 教師機(jī)
1)實(shí)時(shí)監(jiān)控制學(xué)員機(jī)的操作過程;
2)記錄所有學(xué)員機(jī)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(xué)員機(jī)設(shè)置站場(chǎng)設(shè)備(信號(hào)機(jī)、道岔、軌道)的狀態(tài)及故障;
4)向?qū)W員機(jī)發(fā)布行車作業(yè)命令;
5)設(shè)置電源、閉塞和輔助發(fā)車故障;
6)使各個(gè)學(xué)員機(jī)能夠連成一個(gè)統(tǒng)一的段間站場(chǎng),實(shí)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(shí)現(xiàn)對(duì)多種站型的集中控制、定點(diǎn)顯示、滾屏顯示和縮放顯示;
4.2 學(xué)員機(jī)
學(xué)員機(jī)具有EI32-JD和DS6-K5B兩種界面風(fēng)格,分別如圖3-1至3-3所示。
4.2.1具有計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖上位機(jī)功能:
- 站場(chǎng)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(dú)操作道岔;
- 辦理引導(dǎo)總鎖接車;
- 辦理半自動(dòng)閉塞、輔助接發(fā)車作業(yè);
- 顯示與操作有關(guān)的提示信息;
- 顯示人工***的類型及時(shí)間;
- 對(duì)特定的錯(cuò)誤操作以及故障進(jìn)行語音報(bào)警;
- 車站界面及操作模式與指定的站型的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用模式一致
- 面向比武考試,可實(shí)現(xiàn)對(duì)比武全過程的作業(yè)語音和屏幕顯示進(jìn)行實(shí)時(shí)錄像,同時(shí)教師機(jī)記錄所有作業(yè)的過程,作為比武后評(píng)分依據(jù);
4.2.2后臺(tái)運(yùn)算邏輯采用真實(shí)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖軟件,具有全部聯(lián)鎖邏輯功能:
- 聯(lián)鎖軟件的***性達(dá)到***頒標(biāo)準(zhǔn);
- 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(jìn)路、人工******及區(qū)故解功能;
- 引導(dǎo)總鎖閉塞接車與引導(dǎo)進(jìn)路接車功能;道岔的單操、單鎖及***功能;
- 半自動(dòng)閉塞接發(fā)車功能;
- 輔助改變運(yùn)行方向接發(fā)車;
- 股道中間出岔的******功能;
- 延續(xù)進(jìn)路的辦理及******功能;
- 完備的進(jìn)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(bào)警提前;
- 增加信號(hào)機(jī)在開放狀態(tài)列車進(jìn)站后的滅燈,及對(duì)信號(hào)機(jī)點(diǎn)燈與滅燈功能;
- 出站信號(hào)機(jī)引導(dǎo)功能;
- 進(jìn)站信號(hào)引導(dǎo)功能變化,引導(dǎo)總鎖后不開引導(dǎo)信號(hào);
- 增加列車“停穩(wěn)計(jì)時(shí)”功能;
- 聯(lián)鎖人工***時(shí)間調(diào)整;
- ***侵害提示;
4.2.3 仿真功能
- 室外信號(hào)設(shè)備的開放、關(guān)閉與燈絲斷絲仿真;
- 室外道岔設(shè)備的動(dòng)作、位置狀態(tài)及故障狀態(tài)仿真;
- 室外軌道電路的車列占?jí)骸⒓t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(jìn)站和出站功能,并靈活控制車列的走停轉(zhuǎn)向,帶有車次號(hào)的跟蹤;
- 模擬自動(dòng)閉塞區(qū)間故障狀態(tài)及設(shè)置輔助接發(fā)車故障;
- 模擬半自動(dòng)閉塞設(shè)備狀態(tài)及設(shè)置故障;
- 模擬電源停電故障;
4.2.4網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展功能
- 通過以太網(wǎng)與教師機(jī)和TDCS通信,進(jìn)行站場(chǎng)信息的傳遞,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)督功能;
- 通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)與相鄰車站的輔助改變方向功能、半自動(dòng)閉塞功能、區(qū)間行車與車列轉(zhuǎn)站(場(chǎng));
- 通過網(wǎng)絡(luò)與調(diào)度集中機(jī)連接,實(shí)現(xiàn)調(diào)度集中控制功能;
- 通過網(wǎng)絡(luò)可與沙盤執(zhí)行機(jī)連接,直接擴(kuò)展為沙盤控制模式,在沙盤斷電時(shí)可啟動(dòng)純軟件車務(wù)功能;
- 根據(jù)用戶需求必須進(jìn)行二次軟件開發(fā)且須與學(xué)校原有計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖車務(wù)仿真培訓(xùn)系統(tǒng)無縫對(duì)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(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換,構(gòu)成一套行車閉環(huán)系統(tǒng)
- 2.聯(lián)鎖軟件的***性達(dá)到***頒標(biāo)準(zhǔn)
- 3.具有當(dāng)前國(guó)鐵常用的鐵科、交大和通號(hào)院幾種界面模式,更接近實(shí)用培訓(xùn)
- 4.可定制車站站型,進(jìn)行定制開發(fā)達(dá)到與現(xiàn)場(chǎng)一致的效果
- 5.可擴(kuò)展與沙盤進(jìn)行連接
6、系統(tǒng)的參數(shù)與要求
- 1.一套教師機(jī)***多可帶50個(gè)學(xué)員機(jī)點(diǎn)(由教師機(jī)配置可調(diào)整)
- 2.教師機(jī)/學(xué)員機(jī)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(duì)應(yīng))內(nèi)存以上多媒體計(jì)算機(jī),以太網(wǎng)通信設(shè)備
- 3.學(xué)員機(jī)通過教師機(jī)構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)行車系統(tǒng),可設(shè)置多個(gè)車列同時(shí)運(yùn)行,并帶有車次號(hào)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(tái)界面
圖6 階段計(jì)劃界面
圖7 車務(wù)終端界面
圖8行車日志界面
圖9自律機(jī)運(yùn)行界面
7.2 計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖控顯機(jī)效果圖
(1) 學(xué)員機(jī)――交大模式
(2) 學(xué)員機(jī)--鐵科模式
(3)學(xué)員機(jī)--通號(hào)模式K5B
(4)學(xué)員機(jī)――鐵科ADX模式
(5)學(xué)員機(jī)--CASCO-CIS模式
(6)學(xué)員機(jī)--CASCO-iLock模式
7.3 教師機(jī)效果圖
(1)教師機(jī)――交大模式
(2)教師機(jī)――鐵科模式
(3)教師機(jī)――通號(hào)模式
(4)教師機(jī)――CASCO-CIS模式
(5)教師機(jī)――CASCO-iLock模式