第二节　系统结构、原理与主要功能

一、系统结构

我国铁路调度指挥管理是以行车调度为核心，以站段为基础，实行“三级三层”网络体系结构，即铁路总公司、铁路局和基层网信源点（沿线各站、场、段）三级，铁路总公司节点为核心层、铁路局节点为区域层、铁路沿线信源点（沿线各站、场、段）为接入层三层。如图2-1所示。

（1）铁路总公司调度指挥中心TDCS处于最高层，是核心部分，是现代化铁路运输调度指挥的心脏。其通过专线通道、数据网链路、路由器与18个铁路局调度指挥中心远程连接，进行信息交换，并建立全路有关专业技术资料库。铁路总公司调度指挥中心能获得各铁路局分界口、重要铁路枢纽、主要干线等的运输状况和TDCS基层网等实时信息。

（2）铁路局调度指挥中心TDCS处于第二层，在各铁路局所在地建有铁路局调度指挥中心局域网。铁路局调度指挥中心通过专线通道、数据网链路、路由器与铁路总公司、相邻铁路局调度指挥中心远程连接，进行信息交换。铁路局调度指挥中心TDCS具有列车调度指挥功能，其功能不仅是指挥和管理中心，同时也是行车控制中心，对于部分区段和车站，铁路局控制中心还可在TDCS的基础上发展调度集中（CTC），实现对列车进路的自动控制。

（3）最下层第三层是TDCS基层网，主要包括车站行车调度指挥系统等。TDCS基层网主要由车站计算机网络设备、车站分机采集及控制设备、车站值班员终端三部分组成。

二、工作原理

信息处置流程：现场信息由基层网车站子系统将采集到的信息经车站分机反馈到铁路局中心，通过中心服务器系统的“通信服务器”进行信息交换，提交中心服务器系统的“应用服务器”进行处理后，显示到调度终端系统；调度终端的信息通过中心服务器进行处理，反馈到车站分机处理，显示到车站终端，后直接传递到“数据服务器”进行保存等，中心服务器系统和车站子系统之间实现双向数据交流。

信息传递主要依靠的设备：为实现信息流转，铁路局调度指挥中心机房通过路由器，经2M通道与所管辖车站基层网、相邻路局TDCS及铁路总公司中心TDCS连接，互相交换信息。

中心机房设备包括数据库服务器、应用服务器、通信服务器等设备，形成逻辑子系统（中心服务器系统），实现信息交换的功能。应用服务器主要负责应用计算和为调度终端提供通信服务；通信服务器主要为车站系统提供通信服务；数据库服务器主要为中心储存基础数据和动态数据。

基层网车站子系统主要靠车站分机进行数据采集、分析和传输。车站分机通过通道将车站采集信息传送到铁路局TDCS，并将调度所下发的各种计划和调度命令等信息传送到车站网络系统中。车站分机是车站基层网的大脑，是小中枢。它主要通过接受车站采集设备、无线车次号设备、无线调度命令设备等传递的信息并进行处理分析。

三、主要功能介绍

（一）列车运行图管理

TDCS完全按照《技规》、《调规》关于列车运行图的符号、颜色、文字和操作的规定，设计了列车运行图管理功能。利用网络和信息交换，实现行车计划下达、阶段计划调整、实际运行图绘制等功能。

①基本运行图维护。TDCS的基本运行图维护系统可以完成基本运行图的铺画、转换、修改和打印功能，基本运行图的数据可以由TMIS系统提供。基本运行图更新时由专人在得到系统的授权后进行，并可选择何时向服务器上传、更新基本运行图数据。列车调度台和计划台提供基本运行图的调阅和打印功能。

②阶段计划的生成及自动调整。阶段计划以日班计划为基础，可以由系统自动铺画，也可由调度员人工修改。阶段计划的调整是以实际运行图和日班计划为基础，根据实际情况对原有列车的运行时刻做相应的调整，系统提供自动调整和人工调整。

③行车计划下达。系统允许列车调度员或计划员调出基本运行图数据，根据当日行车计划在基础数据上进行修改和调整，形成日、班计划运行图。TDCS具备自动接收TMIS发送的日班计划功能。

（二）调度命令功能

利用TDCS系统，列车调度员可以随时向车站（车务段）、机务段等安装了TDCS终端的岗位发布调度命令，对于安装了调度命令无线传输设备的区段和机车，调度员还可以直接向机车发送命令。调度命令子系统主要具备：

①编写功能。系统中设置了调度命令模板，将《调规》和广铁集团公司细化的调度命令用语纳入模板管理，列车调度员通过模块进行编辑、修改和删除内容实现编写功能。

②下达功能。利用模板进行简单的编辑形成所需的调度命令，并选择需要下达的车站、司机后，即可将命令发送。

③接收提示和回执确认功能。调度命令发送到车站（或机车）时，车站终端（或机车终端）自动弹出有新命令的提示并伴随音响提示。车站作业人员或司机阅读并按下“签认”键后，系统将车站签认信息传送到调度员终端。

④查询和打印功能。对保存和已发送的调度命令可进行查询和打印。

（三）站间透明功能

TDCS系统通过安装在每个车站值班员终端为车站值班员显示区间信号的开放情况以及列车在区间的运行情况，此外还可显示邻站信息，使车站值班员能准确掌握所有区间列车的实际运行位置和运行速度等信息，扩大了车站值班员的“视野”，对于车站值班员提前做好接发车准备工作和提高线路的通过能力非常有利。列车调度台可实现区段透明，除显示本调度区段所辖车站站场外，均可显示相邻调度区段的相邻车站和区间信息。站间透明能显示本站、邻站站场信号开放、区间信号情况、列车运行情况等信息。

实现的原理是靠车站基层网采集的设备状态，通过码位管理和码位转换，将车站分机采取信息转化为状态编码，经调监表示处理模块处理后，在车务终端或调度终端上显示站场信息。

（四）列车追踪功能

TDCS系统可以根据列车的运行状况和信号设备状态对列车车次号进行自动跟踪，同时具备采用无线车次号系统进行车次号自动校核。车次号自动追踪是根据信号设备状态（占用、锁闭、开放）判断列车位置并随着列车的移动而不断移动列车车次，从而达到标识列车、自动采集列车到达、出发时刻的目的。

主要原理是将车站的每一股道、每一站的咽喉分别分配一个车次单元和一个临时车次单元，车次的跟踪就是车次在车次单元中的传递。车站分机通过列车占用和出清轨道电路的变化实现列车车次的自动追踪。

同时有三种追踪模式，即：进站追踪、出站追踪、自动闭塞区间追踪模式。

进站追踪模式：列车接近时，检测到进站开放，当进站信号关闭且进站信号前方区段占用，说明列车在进站，车次会从接近车次窗移动至进站窗；列车完全进站，车次从进站窗移至股道车次窗。

出站追踪模式：股道占用时，出站信号开放，说明列车准备出站，当出站信号关闭且出站信号前方的区段被占用，说明列车出站，车次会从股道窗传送到出站车次窗。

自动闭塞区间追踪模式：本分区占用到出清，车次传递到下一个分区。

（五）电子行车日志管理

依照运统2、运统3的格式和内容，在TDCS系统车站终端中形成电子行车日志。TDCS能根据日班计划自动产生列车的车次、到站、列车到发点、占用的股道等信息，并显示在终端的电子行车日志中，生成实时的运统2或运统3表格，同时根据列车调度员阶段计划调整，实时调整行车日志列车信息。电子行车日志还具备编辑、删除、保存、打印等功能。表格中除自动生成内容外，其他一些项目内容车站值班员可根据实际情况填写。

其中，自动报点功能实现的原理：在车次号自动跟踪的基础上，TDCS实现了自动报点功能。车次号信息可以确定列车的位置，根据进路条件区分通过和到发两种情况：到发列车到达时，当列车尾部驶入车站股道后，设备自动记录这一时刻并加上相应的附加时分（例如：客车加1min，货车加2min）作为列车到点通过网络发送到调度台；到发列车出发是，将列车头部驶出车站股道时刻减去相应的附加时分（例如：客车减1min，货车减2min）作为列车出发点通过网络送到调度台；列车通过，则将列车尾部驶入车站股道的时刻和列车头部驶出车站股道的时刻的两者平均值作为列车的通过时间。列车在车站的到发和通过点能自动在行车日志中填记。

TDCS系统根据自动采点的情况自动描绘实际列车运行线并生成实际列车运行图。另外，根据采集得到的列车运行实际到发时分，与图定计划比较，可以计算出列车运行的早、晚点情况。TDCS自动采点功能大大减轻了车站值班员、列车调度员的工作量，而且消除了车站报假点的现象。

四、实现效果

TDCS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；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人工制表数量，并改善调度人员的工作条件和环境。TDCS实现效果具体归纳为：

（一）调度办公无纸化

行调台延续多年的一张图，一支笔，一把尺，一块橡皮的工作模式被现代化的TDCS行调子系统所替代，调度员通过简单地点击鼠标即可实现运行线的自动铺画、调整、下达阶段计划和调度命令等操作。列车运行的到发点由系统自动采集，实际运行线自动生成。每班的运行图可打印输出。以计算机替代重复、简单的作业环节，减少作业员的工作环节、劳动强度。

（二）站场信息明示化

车站值班员和列车调度员视野更加广阔，车站值班员通过调监系统不仅能掌握本站及区间列车运行情况，还可掌握邻站列车运行动态。列车调度员可全盘掌握本区段列车动态和相邻调度区段的相邻车站和区间信息。

（三）计划调整自动化

3、4h阶段计划由计算机自动调整替代调度员人工调整，特别是单线调度区段，极大地减轻了调度员的工作强度，调度员只要把握住几个重点会让策略，进行人工干预，其他工作交给计算机完成。通过系统自动调整列车会让计划、智能判别列车运行必须满足的逻辑关系，以一定的方式与车站的信、联设备联结，实现对车站设备的直接自动控制，满足调度集中或半集中的需要。

（四）信息交换网络化

调度员和车站值班员的信息交换全部采用网络传输，替代了原有的电话交流的模式，包括计划的下达，到发点的上报，调度命令的下达等信息，采用电话下达的方式一方面工作强度大，另一方面容易造成误报，错报的情况，网络下达高速、准确，以信息和网络技术替代既有的信息采集、交换方式，提高信息交换的效率和质量，提高工作效率。

（五）调度指挥无声化

调度员通过计算机网络来下达和获取相关的信息，实现信息的共享，不再依靠电话的联系，调度员工作场所非常安静，改善了调度人员的工作环境。

（六）调度控制集中化

在调度集中区段，TDCS和CTC系统相互融合后，可以做到几百公里之外的车站全部由调度所来集中控制，调度员在调度台上便可直接控制车站的联锁设备，进行远程作业，可做到车站的无人值守，配以计算机辅助调度，可以实现按图排路等。