TDCS体系结构.ppt

TDCS的体系结构一 TDCS整体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 实行铁道部和铁路局两级调度指挥管理的体制 为适应现行的调度管理体制 并考虑到将来的铁路机构改革 TDCS的设计分为三层网络体系结构 对此三层结构的描述如下图所示 TDCS系统结构图 1 核心层 铁道部调度指挥中心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 铁道部调度指挥中心TDCS以铁道部调度指挥中心大楼为主体 构成一个为调度指挥服务的局域网 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 铁道部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基层网等实时信息 铁道部调度指挥中心TDCS是为了适应铁路运输发展需要而建立的 它是一个集中式 综合型 透明式的现代化运输调度指挥中心 是全路运输生产的总枢纽 是综合通信 信号 计算机 网络 多媒体 运输组织等多门学科技术的庞大的系统工程 铁道部调度指挥中心TDCS的建设是铁路调度指挥工作现代化进程的起步 它的建成极大地改善了铁道部调度人员的工作条件 提高了行车指挥的技术水平 并且为铁道部领导的决策提供真实可靠的信息 实现调度指挥工作的现代化管理模式 其硬件系统逻辑结构图如下 2 区域层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 路由器与铁道部 相邻铁路局调度指挥中心远程连接 进行信息交换 TDCS不仅是一个管理层 同时也是直接调度指挥行车的指挥层 不仅要完成基层网信息的汇总 处理和标准化 给铁路局各级调度提供监视 还要按要求将基层信息通过专线通道 数据网链路传送到上层铁道部调度指挥中心 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 铁路局调度指挥中心TDCS网络结构图 3 接入层最下层TDCS是基层网 主要包括车站行车调度指挥系统等 另外 目前已有的各类信息系统 如TMIS等 需要向各级调度指挥中心移设或互联 实现信息共享 在这三层网络结构中 存在以下主要的系统接口 基层网与铁路局调度指挥中心的接口 铁路局调度指挥中心与铁道部调度指挥中心的接口 TDCS与TMIS的接口 TDCS与现有其他系统的接口 为适应三层网络体系结构 TDCS构造了一个覆盖全国铁路的大型网络 各局域网间通过专线方式或者采用专线为主用通道 数据网链路为备份通道方式连接 进行远程信息交换 TDCS总体网络结构如下图 TDCS中心与车站基层网连接关系示意图 TDCS基层网系统构成 根据通道种类不同 接入层采用的网络拓扑结构不尽相同 以下介绍在区段 枢纽TDCS及分界口TDCS可采用的组网方案 1 区段 枢纽TDCS 环形结构铁路局与下属各站 场构成多个环形网络 相邻两站间有物理直连通道 每8 15个站引一条迂回通道与所属铁路局相连 环形结构适用于传输接入网提供的数字通道 也适用于通信电缆 HDSL 或基带Modem 通道的方式 环形结构如下图所示 星型结构各个站 场均与铁路局直接连接 铁路局与下属各站 场构成星形网络 星形结构适用于传输接入网提供的通道 在实施中也可在各站 场至电务段所在地间采用64k通道 汇聚成E1后传输至铁路局 与铁路局调度指挥中心相连 星形结构如下图所示 2 分界口TDCS1 独立局间分界口TDCS当局间分界口TDCS独立于区段 枢纽TDCS时 网络结构如下图所示 局间分界口范围内的车站间 分界口中心站至所属铁路局的连接采用带宽不低于2M的通道 分界口TDCS网络结构图 各铁路局没有TDCS的情况 2 局间分界口 区段 枢纽TDCS一体化当局间分界口TDCS与区段 枢纽一体化时 网络结构见下图 局间分界口范围内的车站间 分界口中心站至所属铁路局的连接采用带宽2M的通道 分界口TDCS网络结构图 各铁路局已有TDCS的情况 二 系统结构的特点1 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 2 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 3 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 4 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 5 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 6 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 7 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 8 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 9 友好性TDCS应用系统设计从方便用户的角度出发 提供