杭州—长沙客运专线FZ—CTC系统设计

2023.09.21

吴雄升　蒋敏建

摘要：CTC系统是调度中心对管辖区段内的信号设备，列车运行直接指挥、管理的技术设备。FZ-CTC系统在传统CTC系统的基础上采用分散自律的理念，符合我国现有铁路的调度系统。调度指挥系统关系到铁路运营安全性、合理性、管理的整体性，在保证铁路行车安全方面至关重要。文章主要对杭州-长沙客运专线FZ-CTC为研究对象，从系统构建、系统数据传输通道的设计、IP地址的分配、FZ-CTC系统相接口设备等几个方面进行分析。

关键词：客运专线；FZ-CTC；IP地址

1构建网络系统方案

FZ-CTC系统的网络构建方案主要内容包括以下几个方面：（1）线路描述。2005年批复的杭州-长沙客运专线，总长927公里，线路横贯浙江、江西、湖南3个省，途经杭州、南昌、长沙3个省会城市。下辖杭州、金华、上饶、南昌、萍乡、长沙等33个车站。（2）技术选择。杭长客运专线正线采用CTCS-3级（兼容CTCS-2级）列控系统。其中，主用列控系统为300km/h动车组的CTCS-3级；降级备用系统和跨线动车组为200km/h的CTCS-2级。CTCS-3级列控系统最高运营速度为350km/h，CTCS-2级列控系统最高运营速度为250km/h。（3）网络设计规划。系统广域网由调度中心与车站间、车站与车站间以及路局与路局之间的广域网构成。车站联锁通过控显机接入CTC车站局域网，车站联锁与CTC通过以太网互联。联锁控显机作为一个终端连接到CTC车站系统的局域网上。CTC车站的交换机为联锁预留接口，车站之间使用2M数字通道相连，形成CTC系统的双网结构，车站内部为双通道环形局域网，车站设备通过交换机接入该局域网。具体组网方案如图1所示。

2系统数据传输通道设计

FZ-CTC系统采用冗余双通道提高信号传输的可靠性。根据网络结构、调度区段的划分，将不同的车站与归属的调度中心连接起来，完成冗余通道的连接。

本段线路由33个车站组成，根据规定：每个调度台8～15车站。由于实际线路有部分站是小站（江山、高安、萍乡北），运营压力小，再考虑节约成本，调度台1承担17个车站的调度任务，调度台2承担16个车站的调度。另外，还在调度台1管辖的业务比较繁忙的上饶和调度台2管辖的淑铺南设置了抽头站。直接与中心相连。

本文设计的杭长客运专线调度中心提供1套FZ-CTC系统调度中心设备和33套车站设备，分别安装在该客运调度中心管辖范围内沿线车站，在客专调度指挥中心设置分散自律调度集中指挥中心，根据需要设计2个调度台：调度台1和调度台2。调度台1管辖：17个站，调度台2管辖16个站。

车站与中心采用双环冗余连接，通信速率2M，通信接口为V.35。

3IP地址分配

FZ-CTC系统中采用了计算机设备和网络设备，为了能够更好地获得数据传输效率，节约网络资源，本文各车站的计算机设备和网络互联设计配置了相应的IP地址。

本设计初拟总共有33个车站，33个车站组成一个网络，可用的IP地址范围假定为172.18.21.1-172.18.21.30，其中每个车站有不超过30台设备需要分配IP地址。车站计算机有2块网卡，分别连接2台交换机。在IP地址规划时，应该给车站局域网分配2个网段的IP地址，FZ-CTC系统车站局域网冗余网络IP地址分配表如表1和表2所示。

4FZ-CTC系统与其他系统的接口设计

为了提高行车效率和服务质量，FZ-CTC系统需要与其他系统交换信息，因此必须设计与其他系统的接口。具体的接口有：与联锁系统的接口、与GSM-R系统的接口、与TCC的接口、与RBC的接口等。其中，CTCS-2线路，FZ-CTC系统与TCC需要有接口；CTCS-3线路，FZ-CTC系统需要与RBC有接口。

4.1计算机联锁系统的接口

FZ-CTC系统和计算机联锁的结合由车站自律机和计算机连锁系统的控显机进行接口。车站自律机与联锁控显机进行交叉互联，保证2个系统之间的通信可靠性，数据通信利用RS422标准串行接口，通信方式为异步双工，车站自律机端与计算机联锁设备端分别配置光电隔离，双方采用屏蔽电缆或光缆连接。

4.2与列控中心（TCC）的接口

FZ-CTC系统与列控中心的结合是通过车站自律机与车站列控中心进行接口，双方通过RS422串口连接，而且双方之间采用双通道交叉冗余连接，采用异步通信方式。

4.3与GSM-R的接口

FZ-CTC系统与GSM-R系统接口在调度中心总机房实现，车站不需要对此接口进行维护。GSM-R端设置1对GRIS服务器，分散自律调度集中中心有1对GSM-R接口服务器，双方通过以太网建立TCP/IP连接进行接口，各自均以双机热备的方式工作。

4.4与无线闭塞中心（RBC）的接口

在调度中心RBC机械室设置CTC/RBC接口服务器，用于实现RBC系统和CTC系统之间的通信。

5结语

杭州-长沙的客运专线FZ-CTC系统的设计，首先根据实际线路情况，确定整条线路的组网方案，根据组网方案完成整个FZ-CTC系统的设计。总体以网络系统方案为依据，完成系统数据传输通道、网络拓扑结构、IP地址、FZ-CTC系统与其他系统的接口等的设计。本文对FZ-CTC系统各个部分的配线原理、步骤及方法，对FZ-CTC系统的组网方案、通道连接、系统结构、路由器IP地址分配、系统与其他设备接口连接的设计进行了简单的说明。