第20讲(TDCS系统)

铁路列车调度指挥系统（TDCS）主讲：傅宗纯21.绪论交通运输是国民经济发展的基础，是现代社会生产、流通、分配、消费等各环节正常运转和协调发展的先决条件，对保障国民经济持续发展、人民生活水平日益提高以及国防现代化建设都具有十分重要的作用。建国以来，随着国民经济的增长，铁路运输的建设也得到了飞速的发展，不论是运能、运量、铁路营业里程、行车密度，还是列车运行速度都有很大提高，信号的控制方式也从过去的臂板电锁器、路签等方式发展到今天的电气集中、计算机联锁、自动闭塞、调度集中以及列车超速防护系统;机车车辆也从蒸汽机车发展为内燃机车、电力机车。但是铁路运输调度指挥管理的手段和设备仍停留在极其落后的状态，基本上还是沿用过去的“老四样”即一部电话、一支笔、一把尺、一张图的传统手工方式。为了改变这一落后局面，铁路必须以科技创新为动力，在提高装备水平的同时，科学合理地进行运输组织和列车运行调度，提高管理水平和调度指挥能力，最大限度地发挥现有路网的运输能力，提高运输效率，改善服务质量。3调度监督系统（DSS-DispatchingSupervisionSystem）铁路运输调度指挥管理信息系统（DispatchManagementInformationSystem，简称DMIS）。铁路列车调度指挥系统（TrainoperationDispatchingcommandSystem,简称TDCS）调度集中控制系统（CTC-CentralizedTrafficControl）铁路运输管理信息系统（TMIS-TransprotationManagementInformationSystem）4DSS系统概述DSSDispatchingSupervisionSystem（调度监督系统）功能能够实时反映整个运营线路上进路开通、信号显示和列车走行的信息，为调度人员提供行车指挥的决策依据特点功能单一实时性强5从DSS到TDCS发展契机铁路信息化的需求计算机硬件与网络的大发展发展过程以高速数字通道取代低速音频通道大幅度提升DSS系统功能，增加铁路调度管理信息的功能（阶段计划、调度命令等）6TDCS与DMISDMIS调度指挥管理信息系统DispatchingManagementInformationSystemTDCS列车调度指挥系统TrainDispatchingCommandSystemTDCS兼有两类系统的特点管理信息系统：重点在于信息管理控制系统：重点在于实时性TMIS铁路运输管理信息系统综合调度为目标，由计划调度、机车调度、货调、客调等子系统组成。这种独立运行的子系统在T/D结合的过程中存在综合调度系统内部信息无法关联的问题。TD结合：由DMIS向TMIS提供列车实际运行图和由TMIS向TDCS提供日班计划的时序关系7从TDCS到CTCCTC调度集中控制系统CentralizedTrafficControl发展契机铁路集中控制的需求分散自律概念的创造性新内涵发展过程传统调度集中遇到的困难分散自律调度集中在繁忙干线得到应用以TDCS为平台，组建分散自律、智能化、高安全、高可靠的新一代调度集中系统（简称CTC系统），是实现铁路提速、高速以及减员增效的跨越式发展的根本保证。根据铁道部跨越式发展的总体思路，我国铁路是以TDCS为平台，以调度集中（CTC）为核心，构建铁路现代化的调度指挥管理信息系统，以现代运输的理念大力推动铁路运输调度指挥系统建设。8全路信息化规划方案91.1TDCS发展历程自20世纪8O年代后期以来，全路信号研究设计部门、科研机构、各铁路局的信号工程技术人员，为全路运输调度指挥管理信息系统工程的立项决策做了大量的前期准备工作，提供了宝贵的实践经验。1994年：铁道部电务局、运输局在广泛调查研究后，正式提出建设铁路运输调度指挥管理信息系统的可行性研究报告，工程名称确定为DMIS工程。1996年1月18日：部长办公会上通过了DMIS工程实施可行性报告，决定在全路组织建设以铁道部全路运输调度为核心的DMIS工程。1996年10月3日：铁道部下达了《关于铁路运输调度指挥管理信息系统工程总体方案的批复》，总体设计组开始了DMIS一期工程初步设计工作。1997年6月11日：确定了DMIS一期工程范围。1997年12月：由铁道部运输局组织对上海、北京、济南、沈阳、郑州铁路局及广铁（集团）公司等DMIS一期工程方案进行了审查。1998年1月16日，铁道部下达了《关于对DMIS初步设计文件修改意见的通知》。1998年1月19日，铁道部下达了《关于铁路运输调度指挥管理信息系统（DMIS）工程初步设计的批复》。101998年3月26日铁道部下达了《关于加快DMIS一期工程建设的通知》，明确了工期要求，工程实施正式起步。2000年4、6、8月，铁道部运输局基础部分别在北京和南京召开了无线车次号校核系统技术和工程实施的会议，对技术方案的确定、工程实施的步骤、产品生产的进度等进行了具体的安排。2001年：铁道部要求全面进行DMIS二期工程建设。2003年11月，兰州局率先开通覆盖全局所有干线及主要支线的DMIS。2003年底：在京沪全线全面实现了DMIS功能，全线100多个车站全部实现车站值班员用计算机接收阶段计划、调度命令、生成行车日志等功能。2004年：基本上形成了铁道部、铁路局高度指挥中心和四大干线（京沪、京哈、京广、京九线）车站基层网。2005年：根据铁路信息化总体规划，DMIS更名为TDCS（铁路列车调度指挥系统）。运输局基础部提出了以TDCS为平台，CTC为核心，构建我国铁路现代化的调度指挥系统，力争在2006年前在全路所有繁忙干线和干线装备TDCS的建设目标，从而实现我国行车高度指挥现代化的历史性突破。111.2TDCS的功能及意义TDCS是实现铁路各级运输调度对列车运行实行透明指挥、实时调整、集中控制的现代化信息系统。TDCS由铁道部、铁路局TDCS中心局域网及车站基层网组成，是一个覆盖全路的现代化铁路运输调度指挥和控制系统。TDCS利用信息技术、网络技术、控制技术等现代科学技术手段取代了传统落后的行车指挥手段，采用并结合了先进的通信、信号、计算机网络、数据传输、多媒体技术等现代信息技术，在保证网络安全的前提下，与相关系统紧密结合、互联互通、信息共享，实现了铁路运输组织的科学化、现代化，增加运能，提高效率，减轻了调度人员的劳动强度，改善了调度指挥的工作环境。12TDCS是从现代运输管理的角度构造全新的现代化调度指挥系统。TDCS实现对列车在车站和区间运行的实时监视，动态调整、自动生成列车运行三小时阶段计划，实现列车调度命令的自动下达和实际运行图的自动描绘：实现分界口交接列车数、列车运行正点率、行车密度、早晚点原因、重点列车跟踪等实时宏观统计分析并形成相关统计报表；显示铁路路网、沿线线路、车站、救援列车分布等主要技术资料和气象资料，为铁路事故救援、灾害抢险、防洪等提供决策参考。TDCS的建成，将实现由保障安全、提高效率向提高运输效能转变，由单一功能向综合功能转变，由模拟传输向数字传输转变，由人工控制向智能控制转变；将建立一个融先进的通信信号、计算机网络、数据传输、多媒体技术为一体的现代信息系统：将为调度人员和有关领导及时提供丰富可靠的信息、决策依据和各种实时动态宏观显示；将为调度人员提供先进的调度指挥和处理手段，提高应变和处理能力，减少调度人员通话和手工制表数量，并改善调度人员的工作条件和环境，从而提高铁路服务质量，适应市场经济新形势的需要。131.3技术特点TDCS改变了传统铁路信号的观念，用网络的观点对现有铁路信号专业技术门类进行改造，把传统的区间、车站、编组站三段式信号组织方式改造为铁道部、铁路局等两级调度指挥中心的控制结构，由铁道部调度指挥中心局域网、铁路局调度指挥中心局域网、基层网等三层网络结构实现。整个系统具有以下特点:一、先进性系统设计具有高起点，在研制中采用最先进并具有发展前景的技术，如计算机技术、信息技术、智能决策技术、地理信息技术、远程控制技术、网络技术、数据传输技术、多媒体技术等，同时吸收采纳了国外新技术，采用了国际标准及国内外最新产品，使系统整体在一定时期内保持技术领先性。二、实时性TDCS是实时过程控制和实时信息处理系统，列车在运行过程中对铁路沿线的各种信号灯、道岔、轨道等信号设备的状态显示及位置产生大量的变化信息。这些信息主要是通过基层网的列车运行系统自动采集的，必须及时、准确地向上传递给铁路局、铁道部的各级调度人员。按照铁道部信号专业相关标准，在信息高峰的情况下，这一过程延时时间不能超过4s；在两级三层的任何一台信息处理机上，这些信息必须实时、有序地进行处理，既不能定时处理，也不能批处理。14三、安全性TDCS是一个闭环系统，采用闭环网络设计，使之从信息采集、传输、处理、方案制定、计划调整、控制决策、命令传输、校核到设备动作循环，不间断执行，整个系统达到“自成体系，安全运行”，确保系统连续稳定运行。TDCS铁道部、铁路局调度指挥中心局域网中均配置了网络防火墙及入侵检测系统、防病毒软件、动态口令等安全防范子系统，确保各级调度指挥中心TDCS的安全性，防止黑客攻击、破坏或者窃取有关信息。四、可靠性TDCS是一个行车调度指挥系统，必须保证24h无间断正常运转。网络及关键设备采用双套冗余设计以及双电源，提供系统容错机制，保证系统连续不间断地稳定运行，保证数据信息的安全性和正确性。同时，系统对网络及设备的运行具有监控和管理能力，对非法用户或计算机病毒入侵具有抵御能力。系统提供可靠的数据后备和恢复手段，提供系统故障恢复功能，在系统故障时尽可能减少数据丢失。五、开放性TDCS是一个庞大的综合性系统，集成大量的计算机设备、网络设备、打印设备、存储设备、显示设备，开发大量的动、静态数据处理、实时信息处理、智能分析计算统计、界面显示程序，系统采用了符合国际标准和工业标准的开放式系统平台。15六、可维护性TDCS工程涵盖了铁道部、各铁路局及基层的车站，集成了大量的硬件设备和软件。大量的硬件设施都需要及时进行日常维护、保修，适当的时候也应该进行更新换代工作；铁路每年都有大量的站场改造、大修、运行图调整等等工作，造成相关的静态基础数据需要及时进行更新，而且用户在使用过程中也会不断地提出新的需求，需要对软件进行适当的修改升级工作，因此TDCS提供方便的维护手段，便于维护和维修，TDCS应有足够的技术措施保证维护工作不会导致整体系统停机或中断。七、互操作性TDCS是一个两级三层的系统，由于牵涉的范围广、地域宽，其工程由通号设计院、铁科院、卡斯柯公司三家单位在TDCS技术总体组的协调下共同承担。由于各铁路局、车站所管辖范围内的线路、车站、调度强度都有很大的差异，不可能对所有铁路局、车站采用同样的软硬件平台，因此，技术总体组规范了各铁路局、车站的软硬件平台的标准配置，也组织各建设单位共同形成了网络间的数据传输和交换的格式标准。各单位在TDCS设计中考虑了与异种机、异种网的互联，各铁路局之间能够方便地进行数据传输和交换，分布式数据库系统便于访问和维护管理。同时，在保证信息安全的前提下，充分考虑与铁路其他系统之间交换数据的功能。16八、可扩展性铁路每年都要进行不同规模的大修、新建，TDCS设计的范围和规模将会不断扩大，因此，系统设计中充分考虑到今后升级、扩展的能力。同时，TDCS大量采用了计算机技术、智能决策技术、地理信息技术、远程控制技术、网络技术、数据传输技术、多媒体技术等现代信息技术，这些技术现在也处于高速发展期，需要不断地进行淘汰、更新换代工作。九、友好性TDCS应用系统设计从方便用户的角度出发，提供了友好的人一机界面和方便灵活的使用方法，最大限度地满足了用户需求。十、节约性全路有TDCS、TMIS（铁路运输管理信息系统）等诸多的管理信息系统，不同的系统有不同的职能和工作范围。TDCS严格按照铁道部对各管理信息系统功能和范围的界定，遵循不重复建设、不重复投资的原则，充分利用现有设备，