鐵路列車調度指揮系統(tǒng)（Train Operation Dispatching Command System，簡稱TDCS）。TDCS是實現(xiàn)鐵路各級運輸調度對列車運行實行透明指揮、實時調整、集中監(jiān)控的現(xiàn)代化信息系統(tǒng)。
TDCS由鐵道部、鐵路局TDCS中心局域網(wǎng)及車站基層網(wǎng)組成，是一個從現(xiàn)代運輸管理的角度構造、覆蓋全路的調度指揮系統(tǒng)。
TDCS利用信息技術、網(wǎng)絡技術等先進技術手段取代了傳統(tǒng)落后的行車指揮方式，采用先進的通信、信號、計算機網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)傳輸、多媒體等現(xiàn)代信息技術，在保證網(wǎng)絡安全的前提下，與相關系統(tǒng)緊密結合、互聯(lián)互通、信息共享，實現(xiàn)了鐵路運輸組織的信息化、現(xiàn)代化，增加運能，提高效率，減輕了調度、行車人員的勞動強度，改善了調度指揮的工作環(huán)境。
TDCS實現(xiàn)對列車在車站和區(qū)間運行的實時監(jiān)視，動態(tài)調整、自動生成列車運行三小時階段計劃，實現(xiàn)列車調度命令的自動下達和實際運行圖的自動描繪；實現(xiàn)分界口交接列車數(shù)、列車運行正點率、行車密度、早晚點原因、重點列車跟蹤等實時宏觀統(tǒng)計分析并形成相關統(tǒng)計報表；顯示鐵路路網(wǎng)、沿線線路、車站、救援列車分布等主要技術資料和氣象資料，為鐵路事故救援、災害搶險、防洪等提供決策參考。
以TDCS為平臺，組建自律分散、智能化、高安全、高可靠的新一代調度集中系統(tǒng)（簡稱CTC系統(tǒng)），是實現(xiàn)鐵路提速、高速以及減員增效的跨越式發(fā)展的根本保證。根據(jù)鐵道部跨越式發(fā)展總體思路，以TDCS為平臺，以調度集中（CTC）為核心，構建我國鐵路現(xiàn)代化的調度指揮管理信息系統(tǒng)，以現(xiàn)代運輸?shù)睦砟畲罅ν苿予F路運輸調度指揮系統(tǒng)建設。
我國鐵路調度指揮管理是以行車調度為核心，站、段為基礎，實行鐵道部和鐵路局兩級調度指揮管理的體制。為適應現(xiàn)行的調度管理體制，并考慮到將來的鐵路機構改革，TDCS的設計分為三層網(wǎng)絡體系結構，對此三層結構的描述如圖2-1所示。
鐵路列車調度指揮系統(tǒng)（Train Operation Dispatching Command System，簡稱TDCS）。TDCS是實現(xiàn)鐵路各級運輸調度對列車運行實行透明指揮、實時調整、集中監(jiān)控的現(xiàn)代化信息系統(tǒng)。
TDCS由鐵道部、鐵路局TDCS中心局域網(wǎng)及車站基層網(wǎng)組成，是一個從現(xiàn)代運輸管理的角度構造、覆蓋全路的調度指揮系統(tǒng)。
TDCS利用信息技術、網(wǎng)絡技術等先進技術手段取代了傳統(tǒng)落后的行車指揮方式，采用先進的通信、信號、計算機網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)傳輸、多媒體等現(xiàn)代信息技術，在保證網(wǎng)絡安全的前提下，與相關系統(tǒng)緊密結合、互聯(lián)互通、信息共享，實現(xiàn)了鐵路運輸組織的信息化、現(xiàn)代化，增加運能，提高效率，減輕了調度、行車人員的勞動強度，改善了調度指揮的工作環(huán)境。
TDCS實現(xiàn)對列車在車站和區(qū)間運行的實時監(jiān)視，動態(tài)調整、自動生成列車運行三小時階段計劃，實現(xiàn)列車調度命令的自動下達和實際運行圖的自動描繪；實現(xiàn)分界口交接列車數(shù)、列車運行正點率、行車密度、早晚點原因、重點列車跟蹤等實時宏觀統(tǒng)計分析并形成相關統(tǒng)計報表；顯示鐵路路網(wǎng)、沿線線路、車站、救援列車分布等主要技術資料和氣象資料，為鐵路事故救援、災害搶險、防洪等提供決策參考。
以TDCS為平臺，組建自律分散、智能化、高安全、高可靠的新一代調度集中系統(tǒng)（簡稱CTC系統(tǒng)），是實現(xiàn)鐵路提速、高速以及減員增效的跨越式發(fā)展的根本保證。根據(jù)鐵道部跨越式發(fā)展總體思路，以TDCS為平臺，以調度集中（CTC）為核心，構建我國鐵路現(xiàn)代化的調度指揮管理信息系統(tǒng)，以現(xiàn)代運輸?shù)睦砟畲罅ν苿予F路運輸調度指揮系統(tǒng)建設。
我國鐵路調度指揮管理是以行車調度為核心，站、段為基礎，實行鐵道部和鐵路局兩級調度指揮管理的體制。為適應現(xiàn)行的調度管理體制，并考慮到將來的鐵路機構改革，TDCS的設計分為三層網(wǎng)絡體系結構，對此三層結構的描述如圖2-1所示。
鐵道部調度指揮中心TDCS處于最高層,是核心部分，是現(xiàn)代化鐵路運輸調度指揮的心臟。部調度指揮中心TDCS以鐵道部調度指揮中心大樓為主體，構成一個為調度指揮服務的局域網(wǎng)；通過專線通道、數(shù)據(jù)網(wǎng)鏈路、路由器與各鐵路局調度指揮中心遠程連接，進行信息交換，并建立全路有關專業(yè)技術資料庫。鐵道部調度指揮中心能獲得各鐵路局分界口、重要鐵路樞紐、主要干線等的運輸狀況和TDCS基層網(wǎng)等實時信息。
鐵路局調度指揮中心TDCS處于第二層，在各鐵路局所在地建有鐵路局調度指揮中心局域網(wǎng)。鐵路局調度指揮中心通過專線通道、數(shù)據(jù)網(wǎng)鏈路、路由器與鐵道部、相鄰鐵路局調度指揮中心遠程連接，進行信息交換。鐵路局調度指揮中心TDCS不僅是一個管理層，同時也是直接調度指揮行車的
指揮層，不僅要完成基層網(wǎng)信息的匯總、處理和標準化，給鐵路局各級調度提供監(jiān)視的同時，并按要求將基層信息通過專線通道、數(shù)據(jù)網(wǎng)鏈路傳送到上層鐵道部調度指揮中心。最下層是TDCS基層網(wǎng)，主要包括車站行車調度指揮系統(tǒng)等。
另外，目前已有的各類信息系統(tǒng)，如TMIS等，需要向各級調度指揮中心移設或互聯(lián)，實現(xiàn)信息共享。
鐵路局調度指揮中心TDCS（簡稱鐵路局TDCS）由中心機房設備、調度所設備和遠程工作站設備三大部分組成。鐵路局TDCS通過路由器，經(jīng)2M通道與所管轄的車站基層網(wǎng)、相鄰局TDCS以及鐵道部中心TDCS連接，互相交換信息。鐵路局TDCS各設備通過交換機與路由器相連，構成主、備星形連接局域網(wǎng)實現(xiàn)信息交換與共享。鐵路局TDCS網(wǎng)絡結構如圖2-3所示。
中心機房設備包括數(shù)據(jù)庫服務器、應用服務器、通信服務器、網(wǎng)絡交換機、網(wǎng)絡管理工作站、系統(tǒng)維護工作站、電源屏設備、防雷設備和遠程通信設備。調度所設備包括行車調度臺工作站、基本圖維護工作站、調度主任工作站、主任助理工作站、值班主任工作站、分析室工作站、機調、貨調、局長等工作站和大屏幕系統(tǒng)。遠程工作站設備包括機務段(折返段)、車務段調度命令工作站和電務段調度工作站。
鐵路局TDCS局域網(wǎng)采用雙網(wǎng)系統(tǒng)，對系統(tǒng)重要設備，如服務器、交換機和路由器等的軟硬件均為雙套冗余。
?。ㄒ唬?數(shù)據(jù)庫服務器
數(shù)據(jù)庫服務器由高性能的UNIX服務器、磁盤陣列等設備組成，安裝Unix類操作系統(tǒng)及集群管理軟件構成雙機環(huán)境，安裝數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫服務器主要完成各種信息的存儲和分析統(tǒng)計，如基本運行圖、實際運行圖、階段計劃、運行圖自動調整以及各種分析統(tǒng)計報表。
數(shù)據(jù)庫服務器采用雙機熱備結構，共享磁盤陣列，構成集群環(huán)境，實現(xiàn)負載均衡。任一臺數(shù)據(jù)庫服務器的故障都不影響系統(tǒng)的運行。
?。ǘ?應用服務器
應用服務器是整個鐵路局TDCS網(wǎng)的核心設備，列車運行信息的分析、三小時階段計劃的編制、實際運行圖的保存等主要處理工作都在應用服務器完成。
由于應用服務器的重要地位，所以在硬件方面設置雙套高性能的服務器，實現(xiàn)完全的雙機熱備方式工作，確保硬件系統(tǒng)穩(wěn)定運行。
在軟件方面，采用Linux、Windows等操作系統(tǒng)。應用軟件主要包括列車運行表示系統(tǒng)、車次號自動跟蹤系統(tǒng)、運行圖處理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)等。
?。ㄈ?通信服務器
通信服務器用于路局中心系統(tǒng)和各個車站系統(tǒng)、相鄰路局、鐵道部之間的數(shù)據(jù)交換功能。在硬件方面，設置雙套高性能的PC服務器，實現(xiàn)完全的雙機熱備方式工作，確保硬件系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
在軟件方面，采用Linux、Windows等操作系統(tǒng)，配置各種負責通信功能的應用軟件。
?。ㄋ模?網(wǎng)絡交換機
為了通信更加可靠，整個鐵路局局域網(wǎng)采用雙以太網(wǎng)結構，設置兩套帶寬不小于100 M的網(wǎng)絡交換機，鐵路局局域網(wǎng)所有工作站均配備兩塊網(wǎng)卡，可以分別與兩套交換機連接。
(五) 網(wǎng)絡管理工作站
在中心機房中設置網(wǎng)絡管理工作站，系統(tǒng)維護人員可以在工作站監(jiān)視整個TDCS網(wǎng)絡的運行狀況，同時還可以對網(wǎng)絡設備進行流量統(tǒng)計、分析、遠程配置等維護工作。
(六) 系統(tǒng)維護工作站
在中心機房中設置系統(tǒng)維護工作站，維護人員可以在工作站了解系統(tǒng)各設備的工作狀態(tài)和列車運行情況。
(七) 電源屏設備
鐵路局局域網(wǎng)上的服務器和工作站等設備均依靠電源屏供電。電源屏提供電源穩(wěn)壓、與設備間的隔離、雙路電源的自動與人工切換以及斷電報警功能。為了保證給調度所設備提供高質量的、有效可靠的凈化電源，并在電源切換時使系統(tǒng)設備正常工作不受影響，電源屏外接雙熱備的大容量長延時在線式UPS。
(八) 防雷設備
防雷設備包括電源防雷和通信防雷。電源防雷安裝在電源屏的前端，用于保護電源屏免受外部不良電壓或電流的損壞。如果遠程通信使用了室外電纜，則需要在通道線的接入端加裝通信防雷設備。
(九) 遠程通信系統(tǒng)
遠程通信系統(tǒng)由四臺路由器和若干調制解調器構成。其中兩臺路由器負責與車站進行遠程通信；另外兩臺路由器負責與相鄰路局、鐵道部進行遠程通信。
調度所設備
(一) 行車調度臺工作站
在各個行車調度臺設置工作站，為調度員提供各種運輸指揮中需要的功能。工作站配置多屏顯示卡、多臺高顯示精度的大顯示屏。工作站上安裝Windows操作系統(tǒng)、列車運行顯示系統(tǒng)、調度命令系統(tǒng)和列車調度系統(tǒng)程序。
(二) 基本圖維護工作站
在分析室或運輸處設置基本圖維護工作站，為路局基本圖維護人員提供服務。
(三) 調度主任工作站
在調度所主任室設置調度主任工作站，為調度所主任提供列車實時顯示和運行圖分析功能。
(四) 主任助理工作站
在調度所設置主任助理工作站，為調度所主任助理提供列車實時顯示和運行圖分析功能。
(五) 值班主任工作站
在調度所值班主任室設置值班主任終端，為調度所值班主任提供列車運行顯示、運行圖分析、運行圖打印和調度命令功能。
(六) 分析室工作站
在分析室設置分析室工作站，為調度所分析室人員提供運行圖分析功能。
（七）其他工作站
根據(jù)各路局的實際情況，在統(tǒng)計室、機調、車流、客調、貨調、局長等處可安裝工作站。工作站的配置與分析室工作站配置相同。
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為了提供宏觀的行車信息顯示，在路局調度大廳可以設置大屏幕投影顯示系統(tǒng)或馬賽克表示盤設備，投影系統(tǒng)和表示盤內(nèi)部均設置驅動終端。
遠程工作站設備
（一）調度命令工作站
在機務段（折返段）、車務段設置調度命令工作站，提供調度命令接收和打印功能。
（二）電務段調度工作站
在電務段設置電務段調度工作站，顯示列車運行、車站信號設備等信息，并可進行站場顯示歷史回放。
TDCS基層網(wǎng)主要由車站計算機網(wǎng)絡設備、車站分機采集及控制設備、車站值班員終端三部分組成。TDCS基層網(wǎng)系統(tǒng)構成見圖2-4。
車站計算機網(wǎng)絡設備
車站計算機網(wǎng)絡設備主要由以下設備構成：網(wǎng)絡集線器、路由器、協(xié)議轉換器。車站由網(wǎng)絡集線器構成了車站局域網(wǎng)。車站同TDCS中心的連接一般通過調制解調器接入2 M的數(shù)字通道，并采用環(huán)形、星形或星環(huán)形相結合的結構，構成廣域網(wǎng)。
車站分機采集及控制設備
車站分機采集及控制設備由中央采集控制單元、開關量采集設備及相應的機柜和機籠組成，一般要求分機采集及控制設備由互為熱備的兩套系統(tǒng)構成。在繼電聯(lián)鎖車站，車站分機應從分線盤上直接采集信號聯(lián)鎖設備的狀態(tài)信息；在計算機聯(lián)鎖車站，車站分機通過串行通信接口，接收車站計算機聯(lián)鎖送來的站場表示信息。車站分機通過RS-422串行通信接口同無線車次號設備相連，接收車站無線車次號信息。同時安裝450M無線調度命令傳輸設備的車站，分機可通過RS-422串行通信接口同無線調度命令發(fā)送裝置相連，發(fā)送無線調度命令。
車站值班員終端
車站值班員終端一般考慮雙機熱備的雙屏終端，雙機熱備保證了系統(tǒng)的可用性，雙屏分別用于站場顯示和運統(tǒng)二、運統(tǒng)三的顯示。車站TDCS終端具有車站及鄰站顯示、車次號管理、到發(fā)點人工報點、行車日志管理、調度命令接收和打印、現(xiàn)在車和甩掛車編組管理、用戶登錄管理和其他輔助功能。
在這三層網(wǎng)絡結構中，存在以下主要的系統(tǒng)接口： 基層網(wǎng)與鐵路局調度指揮中心的接口； 鐵路局調度指揮中心與鐵道部調度指揮中心的接口；
整個系統(tǒng)具有以下特點：
系統(tǒng)設計具有高起點，在研制中采用最先進并具有發(fā)展前景的技術，如計算機技術、信息技術、智能決策技術、地理信息技術、遠程控制技術、網(wǎng)絡技術、數(shù)據(jù)傳輸技術、多媒體技術等，同時吸收采納了國外新技術，采用了國際化標準及國內(nèi)外最新產(chǎn)品，使系統(tǒng)整體在一定時期內(nèi)保持技術領先性。
TDCS是一個行車調度指揮系統(tǒng)，重點是行車調度指揮和管理，它的應用和工作性質確定了它的系統(tǒng)必須是高可靠和高安全的，而且必須保證24 小時無間斷正常運轉。作為一套行車設備，一旦系統(tǒng)中斷或故障，將會直接影響整個調度指揮的正常工作。因此，網(wǎng)絡及關鍵設備采用雙套冗余設計以及雙電源，提供系統(tǒng)容錯機制，保證系統(tǒng)連續(xù)不間斷地穩(wěn)定運行，保證數(shù)據(jù)信息的安全性和正確性。同時，系統(tǒng)對網(wǎng)絡及設備的運行具有監(jiān)控和管理能力，對非法用戶或計算機病毒入侵具有抵御能力。
系統(tǒng)充分采用冗余技術，保證某一設備出現(xiàn)故障的時候，備用設備可以自動接替其工作，同時，設備具有故障自動診斷和報警功能，全部采用雙電源設計，并提供可靠的數(shù)據(jù)后備和恢復手段，提供系統(tǒng)故障恢復功能，保證系統(tǒng)不間斷運行。在系統(tǒng)故障時，盡可能減少數(shù)據(jù)丟失。
TDCS是一個龐大的綜合性系統(tǒng)，這樣的系統(tǒng)需要集成大量的計算機設備、網(wǎng)絡設備、打印設備、存儲設備、顯示設備，同時在集成化的環(huán)境下還得依靠軟件支撐平臺開發(fā)大量的動、靜態(tài)數(shù)據(jù)處理、實時信息處理、智能分析計算統(tǒng)計、界面顯示程序，因此系統(tǒng)必須采用符合國際標準和工業(yè)標準的開放式系統(tǒng)平臺。
TDCS工程涵蓋了鐵道部、各鐵路局以及基層的車站，集成了大量的硬件設備和軟件。大量的硬件設施都需要及時進行日常維護、保修，適當?shù)臅r候也應該進行更新?lián)Q代工作；鐵路每年都有大量的站場改造、大修、運行圖調整等等工作，造成相關的靜態(tài)基礎數(shù)據(jù)需要及時進行更新，而且用戶在使用過程中也會不斷地提出新的需求，需要對軟件進行適當?shù)男薷纳壒ぷ?，因此系統(tǒng)提供方便的維護手段，便于維護和維修?？紤]到TDCS是一個24 小時不間斷運行的實時系統(tǒng)，尤其在路局和車站層要通過它來直接對行車進行調度指揮，因此有足夠的技術措施保證維護、維修工作不會導致整體系統(tǒng)停機或中斷。
TDCS是一個兩級三層的系統(tǒng)，TDCS設計中要考慮與異種機、異種網(wǎng)的互聯(lián)，按照統(tǒng)一的規(guī)范標準，保證鐵道部和鐵路局之間能夠方便地進行數(shù)據(jù)傳輸和交換，分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)便于訪問和維護管理。同時，TDCS作為運輸調度指揮管理信息系統(tǒng)，在保證信息安全的前提下，充分考慮與鐵路其他系統(tǒng)之間交換數(shù)據(jù)的功能，以更好地發(fā)揮它為鐵路運輸服務的作用。
鐵路每年都要進行不同規(guī)模的大修、新建，TDCS設計的范圍和規(guī)模將會不斷擴大，因此，系統(tǒng)設計中充分考慮到今后升級、擴展的能力。同時，由于TDCS大量采用了計算機技術、智能決策技術、地理信息技術、遠程控制技術、網(wǎng)絡技術、數(shù)據(jù)傳輸技術、多媒體技術等現(xiàn)代信息技術，這些技術現(xiàn)在也處于高速發(fā)展期，需要不斷地進行淘汰、更新?lián)Q代工作。系統(tǒng)按照國際標準和規(guī)范進行設計，預留今后方便地進行CPU、內(nèi)存、磁盤容量升級和擴展的能力。
TDCS是實時過程控制和實時信息處理系統(tǒng)，列車在運行過程中將對鐵路沿線的各種信號燈、道岔、軌道等信號設備的狀態(tài)顯示及位置產(chǎn)生大量的變化信息。這些信息主要是通過基層網(wǎng)的列車運行系統(tǒng)自動采集的，必須及時、準確地向上傳遞給鐵路局、鐵道部的各級調度人員。按照鐵道部信號專業(yè)相關標準，在信息高峰的情況下，這一過程延時時間不能超過4秒；在兩級三層的任何一臺信息處理機上，這些信息必須實時、有序地進行處理，既不能定時處理，也不能批處理；它的信息真實、可靠。這樣才能給運輸指揮決策提供正確的依據(jù)，以便隨時調整計劃，最大限度地發(fā)揮其運輸能力。
TDCS是一個閉環(huán)系統(tǒng)，采用閉環(huán)網(wǎng)絡設計，使之從信息采集、傳輸、處理、方案制定、計劃調整、控制決策、命令傳輸、校核到設備動作循環(huán)，不間斷執(zhí)行，整個系統(tǒng)達到“自成體系，安全運行”，確保系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定運行。 TDCS鐵道部、鐵路局調度指揮中心局域網(wǎng)中均配置了網(wǎng)絡防火墻及入侵檢測系統(tǒng)、防病毒軟件、動態(tài)口令等安全防范子系統(tǒng)，確保各級調度指揮中心TDCS的安全性，防止黑客攻擊、破壞或者竊取有關信息。
TDCS作為行車調度指揮的重要裝備，所面對的最直接的用戶就是鐵路的各級調度。調度在鐵路系統(tǒng)是直接參與行車組織的，他們的勞動強度大，原先的“老四件”的工作方式異常落后，使他們精神高度緊張，現(xiàn)代化的TDCS就是要徹底解放他們，使他們的工作中心從不停的打電話詢問行車情況然后調整、繪制運行圖轉移到對TDCS自動實時處理行車信息并繪制的運行圖進行分析，提出更加有效的調度方案，進一步挖掘線路的運輸能力，為鐵路創(chuàng)造更多的效益上來。因此，TDCS應用系統(tǒng)設計充分考慮方便用戶，提供友好的人-機界面和方便靈活的使用方法，最大限度地滿足用戶需求。
全路有TDCS、TMIS(運輸管理信息系統(tǒng))等諸多的管理信息系統(tǒng)，不同的系統(tǒng)有不同的職能和工作范圍，TDCS作為其中的一個系統(tǒng)，它的側重點在于行車調度指揮上，與其他的系統(tǒng)構成了整個鐵路信息現(xiàn)代化的基礎。TDCS嚴格按照鐵道部對各管理信息系統(tǒng)功能和范圍的界定，遵循不重復建設、不重復投資的原則，充分利用現(xiàn)有設備，并在設計中預留與其他系統(tǒng)的接口，實現(xiàn)與其他系統(tǒng)的信息共享。