分散自律调度集中系统(CTC)
大准铁路CTC分散自律调度集中系统应用
大准铁路CTC分散自律调度集中系统应用摘要分散自律调度集中系统采用计算机分布式网络控制技术、信息化处理技术，将列车运行调整计划下传到各个车站自律机中自主自动执行；在列车运行调整计划的基础上，解决列车作业与调车作业在时间与空间上的冲突，实现列车运行和调车作业的统一控制。
本文通过分析大准铁路公司目前调度指挥现状和调度指挥的需求，探讨大准铁路使用分散自律调度集中系统的重要性和必要性。
关键词CTC；调度集中；运输组织分散自律调度集中（CTC）系统作为一种新型的运输组织方式，在提高运能、保证安全、减员增效方面显示出巨大优越性。
随着大准铁路公司运量逐年攀升和增二线建设的逐步推进，铁路运营现代化管理模式在运输组织、安全生产、经营管理等方面的起到了支撑作用，新时期对于调度指挥的也提出了新的要求，通过使用分散自律调度集中系统，可以有效地解决车站与调度中心频繁交换控制权进行调车控制的问题，为大准铁路快速发展做出积极贡献。
1 大准铁路调度指挥现状神华准能大准铁路是国家“八五”计划重点建设项目“准格尔项目一期工程”三大主体工程之一，大准铁路东起山西省大同市，西至内蒙古鄂尔多斯市准格尔旗薛家湾，正线全长264公里，途径两省六旗县（市），是已成形的“西煤东运”大通道，为缓解蒙西地区的煤炭外运紧张问题做出了重大贡献。
大准铁路包括大准正线、点支线（点岱沟—龙王渠）、点南线（点岱沟—南坪）、点联线（点岱沟—唐公塔）共有30个车站，14个车站为计算机联锁制式，16个车站为6502电气集中联锁制式。
现以列车调度指挥系统（TDCS）指挥行车，正在逐段进行复线建设，复线建成后联锁制式全部改为计算机联锁车站。
目前图定能力（每日）货物列车32对，其中万吨列车20对，年运量超过8 000万吨。
现大准铁路行调二台（管辖区段为二道河站—点岱沟站）待龙王渠站及点岱沟站复线自闭升级改造完毕后，即可满足开通CTC的条件，其余各站尚不具备升级CTC条件。
CTC分散自律调度集中系统结构与维护
包括防火墙、入侵检测系统等，用于保障 系统安全。
软件结构
操作系统
如Windows、Linux等，用于提供系统运 行环境。
数据库管理系统
如Oracle、MySQL等，用于存储和处理 数据。
应用软件
包括调度集中系统软件、维护软件等，用 于实现各种功能。
数据传输与通信协议
数据传输方式
如TCP/IP、UDP等，用于数据传输 和通信。
系统安全防护体系
防火墙配置
合理配置防火墙，对进出 系统的数据流进行过滤和 监控，防止未经授权的访
问和恶意攻击。
入侵检测系统
部署入侵检测系统，实时 监测系统中的异常行为和 恶意攻击，及时报警并采
取应对措施。
安全漏洞扫描
定期进行安全漏洞扫描， 发现系统存在的安全漏洞 并及时修复，确保系统的
安全性。
数据加密与备份恢复
列车运行监视与调整
列车位置跟踪
通过与列车定位系统的配合，实时跟踪列车的运行位置和速度。
列车运行调整
根据列车的实时运行情况和调度员指令，对列车进行速度控制和线路占用调整，确保列车安全、准时 到达目的地。
列车故障诊断与处理
故障诊断
通过与列车安全监测系统的配合，实时 监测列车的运行状态和各项参数，发现 异常情况及时报警。
大修计划
制定大修计划，对CTC系 统进行全面检修，修复潜 在问题。
系统故障处理流程与应急预案
故障报告
及时报告CTC系统故障，并记录 故障现象。
故障诊断
对故障进行诊断，确定故障原因 。
故障处理
根据故障诊断结果，采取相应的 措施进行修复。
应急预案
制定应急预案，以应对突发故障 或系统崩溃等情况。
CTC(调度集中)系统功能简介
CTC（调度集中）系统功能简介在 DMIS 基础上，调度集中应具备列车运行计划人工、自动调整、实际运行图自动描绘，行车日志自动生成、储存、打印，调度命令传送，车次号校核等功能。
在 DMIS 基础上，调度中心具备向车站、机务段调度、乘务室等部门发布调度命令以及经调度命令无线传送系统向司机下达调度命令（含许可证、调车作业通知单等）的功能。
系统依据列车运行调整计划，《技规》、《行规》、《站细》等规定，以及相关联锁技术条件对列车、调车作业进行分散自律安全控制（汉分散自律控制模式下的中心、车站人工直接操作）。
对违反分散自律安全条件的人工操作，系统应能进行安全提示。
系统对于影响正常运用的故障，如信号故障关闭（或灭灯及灯丝断丝）时应具有报警、提示、记录等功能。
与调度命令无线传送系统配合具有解车进路信息自动预告功能。
进行调车作业时不需要控制权转换。
不影响既有的平面调车区集中联锁功能。
具有部分非正常条件下接发列车功能以及降级处理措施。
具有本站及相邻各两个车站的列车运行调整计划显示功能。
具有本站及相邻各两个车站的站间透明功能。
具有人工办理排进路功能，为进路指令的执行做好准备。
具有自我诊断、运行日志保存、查询和打印等功能，并逐步实现系统维护智能化。
对所有的人工操作具有完整的记录、查询、回放和打印功能。
实时监控电源状态，停电时应自动保存列车、调车作业等重要信息。
在保证网络安全的条件下可与其他相关系统联网，实现数据资源共享。
列车作业调度集中控制范围内的列车作业，以列车运行调整计划自动控制为基本方式，以调度中心人工控制为辅助方式。
列车计划管理日班计划调度集中应具有接收日班计划或者单独制定日班计划的功能。
系统可按要求时间将日班计划以运行图或车次时刻表的方式提供给调度员，同时以调度命令的方式下达到有关站段。
调度集中应具有以日班计划为依据，人工和自动调整列车运行计划以及中间站甩挂调车作业计划的功能，经批准后实施下达到车站自律机执行。
CTC分散自律调度集中系统结构与维护 ppt课件
详细描述
城市轨道交通通过应用CTC系统，实现了列车 自动控制和调度，提高了运营效率。
总结词
提升服务质量
降低运营成本
总结词
详细描述
通过自动化控制和调度，城市轨道交通的运营成本得到 降低，提高了经济效益。
案例三：CTC系统在高速铁路中的应用
总结词
保障高速列车安全运行
01
02
详细描述
高速铁路对列车运行的安全性要求极高， CTC系统的应用能够实时监控列车状态，确 保高速列车安全运行。
方案制定
根据评估结果，制定升级和优 化的方案，包括硬件升级、软 件优化等。
实施方案
按照制定的方案，逐步实施升 级和优化工作。
效果评估
对升级和优化后的CTC系统进 行性能测试和评估，确保达到
预期效果。
01
CTC系统应用案例
案例一：CTC系统在铁路运输中的应用
总结词
提高运输效率
详细描述
通过CTC系统的应用，铁路运输实现 了列车运行的集中控制，优化了列 车运行计划，提高了运输效率。
大影响。
维护成本高
02
为了确保CTC系统的正常运行，需要定期进行设备检查和维护
，成本较高。
技术更新换代快
03
随着技术的不断发展，CTC系统的更新换代速度较快，需要不
断进行升级和维护。
CTC系统的未来发展方向
智能化
随着人工智能技术的发展，CTC系统 将进一步实现智能化，提高自动化和 自主决策能力。
集成化
车站应用模块
实现车站作业的计划、执行和监视 等功能。
维护应用模块
用于系统的日常维护和故障处理。
数据传输与交换
数据传输协议
分散自律调度集中
控制模式
非常站控模式：在非正常情况发生时，将分散 自律调度集中系统的控制模式转为在联锁操作 台上通过操作按钮办理进路。相对于分散自律 控制模式而言，此时的联锁系统将不接受分散 自律调度集中输入的命令。在常态下，车站联 锁系统处于分散自律控制模式，在发生故障出 现危险情况时，利用设在在联锁操作台上的 “非常站控”按钮可将CTC无条件地从分散自 律控制模式转为非常站控模式。
分散自律模式下的三种控制方式 中心操作方式
中心操作方式适用于较小的中间站或者 无人站。 此方式下信号设备控制权限划分如下：
中心具有信号设备的全部控制权，包括列车 进路序列、列车进路按钮、调车进路序列、 调车进路按钮以及其他功能性控制操作； 车站无直接控制权限。
分散自律模式下的三种控制方式 车站调车操作方式
车站自律机
车站自律机具有生成进路操作命令和将 指令变为命令的功能，自律机将列车运 行调整计划自动解析为列车进路操作指 令序列，即一组列车进路操作指令。自 律机对这些预存指令进行自律运算和自 律检查后，适时地将指令变为命令下达 到联锁系统，以办理进路。
控制模式
分散自律控制模式：由CTC中心以技术 手段将列车运行调整计划下达给所辖各 站的自律机，自律机根据车站的具体情 况，自主的将列车计划和调车作业信息 变换成列车进路指令和调车指令，并协 调地、实时地传送到联锁系统予以执行。
分散自律模式下的三种控制方式 车站操作方式
车站操作方式适用于较大型车站，信号 设备控制权限划分如下：
车站具有全部信号设备的控制权，包括列车 进路序列、列车进路按钮、调车进路序列、 调车进路按钮以及其他功能性控制操作。 中心无直接控制权限。
用户可以在这三种控制方式间转换，但 必须附合相应的转换条件。
分散自律调度集中系统(CTC)结构分析与设计
分散自律调度集中系统（CTC）结构分析与设计分散自律调度集中系统是综合了计算机技术、网络通信技术和现代控制技术，采用智能化分散自律设计原则，以列车运行调整计划控制为中心，兼顾列车与调车作业的高度自动化的调度指挥系统。
分散自律调度集中系统采用计算机分布式网络控制技术、信息化处理技术，将列车运行调整计划下传到各个车站自律机中自主自动执行；在列车运行调整计划的基础上，解决列车作业与调车作业在时间与空间上的冲突，实现列车和调车作业的统一控制。
分散自律调度集中系统具备了调车进路远程控制和智能化控制的功能，有效地解决了车站与调度中心频繁交换控制权进行调车控制的问题，非常适合我国铁路客货列车混跑、调车作业量大的运输特点。
1 分散自律调度集中系统的功能与传统调度集中系统的比较在传统系统的基础上，新型分散自律调度集中系统在硬件上主要是新增了自律机，并且服务器结构由C/S 模式变为三层模式结构。
功能上，具有的特点：1）分散自律：即由车站自律机在列车运行调整计划的基础上，车站自律机自主自动执行，同时对计划进行自律条件检测，将实际的情况、结果回执给调度中心。
实现了由列车运行调整计划自动生成列车进路的功能，实现了调度中心对列车的直接控制。
2）新型分散自律调度集中系统新增调车作业的控制，解决了无人车站调车作业的集中控制问题。
可以是有计划的自动办理，也可以是人工直接操作。
原则上无人车站的调车作业由调度中心办理，有人车站的调车作业由车站办理。
3）控制方式：控制方式分为分散自律控制与非常站控两种模式。
①分散自律控制模式是用列车运行调整计划自动控制列车运行进路，同时在分散自律条件下调度中心具备人工办理列车、调车进路，车站具备人工办理调车进路的功能。
②非常站控模式是指当调度集中设备故障、发生危及行车安全的情况或设备天窗维修、施工时，由车站人员采用带计数器的非自复式铅封非常站控按钮或开关在车站进行操作，系统脱离分散自律控制转为车站传统人工控制的模式。
分散自律调度集中
与TDCS的关系
CTC建设时应考虑接入既有TDCS数据库服务器， CTC除实现TDCS的全部功能外，还应实现列车 编组信息管理、调车作业管理、综合维修管理、 列/调车进路人工和计划自动选排、分散自律 控制等功能。 既有TDCS车站设备升级为CTC包括：新增车站 自律机、电务维护终端、综合维修终端、CTC 采集机。
控制模式
非常站控模式：在非正常情况发生时，将分散 自律调度集中系统的控制模式转为在联锁操作 台上通过操作按钮办理进路。相对于分散自律 控制模式而言，此时的联锁系统将不接受分散 自律调度集中输入的命令。在常态下，车站联 锁系统处于分散自律控制模式，在发生故障出 现危险情况时，利用设在在联锁操作台上的 “非常站控”按钮可将CTC无条件地从分散自 律控制模式转为非常站控模式。
CTC发展
TDCS完全解决了行车指挥自动化的问题，使 行车指挥脱离了传统的人工模式，实现了运行 阶段计划的自动生成和辅助自动调整，为调度 集中实现自动控制扫清了最大的障碍，是全面 实现调度集中系统的重要基础。 虽然如此，如何有效解决行调干扰，避免控制 权频繁下放，实现部分车站无人化仍是传统调 度集中系统需要解决的关键问题。
分散自律模式下的三种控制方式 车站操作方式
车站操作方式适用于较大型车站，信号 设备控制权限划分如下：
车站具有全部信号设备的控制权，包括列车 进路序列、列车进路按钮、调车进路序列、 调车进路按钮以及其他功能性控制操作。 中心无直接控制权限。
用户可以在这三种控制方式间转换，但 必须附合相应的转换条件。
CTC基本概念
CTC（centralized Traffic Control）调度 集中，也称列车集中控制，是控制中心 （调度员）对某一调度区段的信号设备 进行集中控制，对列车运行进行直接指 挥、管理的技术装备。
CTC分散自律调度集中系统
CTC分散自律调度集中系统目前我国客运专线采用CTC分散自律调度集中系统，具有列车运行监视车次号自动跟踪，到发点自动采集，运行图自动生成，调度命令网络下达，行车日志自动生成，实现车站信号设备集中控制功能，正常三种控车模式：1、调度中心控制：中心具有信号设备全部控制权，包括列车进路序列，列车进路按钮，调车进路序列，调车进路按钮。
2、分散自律：经过调度中心授权，表示车站自律机根据运行计划对列车进路、调车进路有操作权，道岔可单操、单锁、单解、单封。
功能按钮取消按钮，中心和车站均可操作，遵循谁封锁，谁解锁的原则，车站具有控制权。
3、非常站控：CTC系统不再发出进路控制命令，所有列车和调车进路由车站值班员在微机台操作，CTC只用来接收调度命令和阶段计划，设备故障状态下，区间按站间闭塞运行。
7.23特别重大事故，前方301次接近车站时，因雷击停电造成列车失去动力停车，列车建立的原有进路要重新办理，是需要时间，停车十几分钟属于正常，设备发生故障，它的联锁逻辑关系是故障导向安全，这时处于非常站控方式要重新办理程序：①取消进路；②解锁总人解封锁按钮；③列车进路解锁时间为3分钟；④点击CTC工具条上总取消按钮；⑤重新办理进路重新开放信号；⑥如果是引导进站需再延时30秒。
后续列车3115次，如按正常列控状态运行，前方最短距离不得少于7个闭塞分区，每个闭塞分区为1.6-2公里，L6会自动发出红白码，机车收到红白码将显示双黄灯，动车组将自动生成减速，在红灯前方闭塞分区停车，后车追尾在什么状态下控车还不清楚？还未公布。
客运专线设置综合贯通地线就是为了保障人身设备安全，对雷害进行安全防护，实现线路等电位平衡，在武广线开通前湘粤省界至广州南段联调联试期间实际测试的效果，从2009年10月22日铁科院试验列车的测试数据结论：测试结果基本正常，试验列车运行速度在240km/h-320km/h条件下，桥梁测点的钢轨电位满足相应限值要求，贯通地线最大电流在10.9A-15.0A。
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程序化进路控制
程序化进路控制：是调度集中的核心技 术，简单说自动确定进路的始端和终端 按钮（包括变通按钮），并根据车次号 跟踪结果适时地将进路操作命令下达到 联锁设备以排列进路。实际上就是模拟 值班员按列车运行调整计划办理列车进 路的过程。
信息集中、控制集中和分散
信息集中：指列车计划运行图的集中， 以及列车运行实时信息的集中； 控制集中式：在控制中心设置PRC机， 自动对所辖车站的进路进行控制； 控制分散式：指列车进路控制由各个车 站PRC机完成，站间协调的依据是列车计 划运行图。
第四部分 CTC应用
CTC应用
胶济线（34个CTC控制车站，3个行调台） 客运专线（CTCS-2、CTCS-3区段） 青藏铁路（全线45个车站，38个无人车 站） 重载铁路（高密度开行1万吨、2万吨重 载列车线路）
车站故障分析
（1）车站站场图上看不见其他站的信息 故障原因：该站通信故障。 处 理 方 法 ： 用 ping 命 令 看 路 由 器 和 网 络 连 通，若 判断为设备问题时检查交换机和网线 插头是否松动。 （2）车站采集信息错误： 故障原因：采集板或采集线故障。 处理方法：通过电务维护终端，判断故障出在 哪块采集板，更换相应的采集板。
分散自律技术
分散自律技术的实质就是比照我国铁路 运输指挥的模式，将调度员指挥调度列 车群运行的知识和车站值班员指挥控制 本站列车调车作业的知识以形式化的描 述纳入计算机处理。 基本原则：列车作业优先于调车作业， 调车作业不得干扰列车作业。发生冲突 由系统判决，给出建议后执行。
第二部分 CTC结构
与TDCS的关系
CTC建设时应考虑接入既有TDCS数据库服务器， CTC除实现TDCS的全部功能外，还应实现列车 编组信息管理、调车作业管理、综合维修管理、 列/调车进路人工和计划自动选排、分散自律 控制等功能。 既有TDCS车站设备升级为CTC包括：新增车站 自律机、电务维护终端、综合维修终端、CTC 采集机。
分散自律调度集中系统框图
铁路局 CTC中心 列车运行调整计划 调车作业计划 （无人站）
车站
列车和调车进路命令生成 （车站自律机）
调车作业计划 （有人站）
联锁系统
第三部分 CTC功能和原理
列车运行调整计划
由列车调度员实际运行情况和运输组织 大的当前要求，对列车运行调整计划及 时调整，并下达给车站值班员予以执行。 调度人员利用计算机列车运行调整计划 已取得很好的效果，用计算机对计划进 行增、删、改操作。
CTC发展
在部领导的亲自关怀下，创造性地制定了《分 散自律调度集中系统技术条件(暂行)》，提出 了国内自主研发新一代调度集中系统的构想； 并同时在原西宁分局西宁－哈尔盖（单线自动 站间闭塞）进行了第一条试点，根据试点过程 的经验，于2004年正式发布了《分散自律调度 集中系统技术条件(暂行修订稿)》，开始在双 线自闭区段的基建工程中正式建设，目前在建 的主要有四条干线：郑徐、武九、胶济、浙赣。
车站自律机
车站自律机具有生成进路操作命令和将 指令变为命令的功能，自律机将列车运 行调整计划自动解析为列车进路操作指 令序列，即一组列车进路操作指令。自 律机对这些预存指令进行自律运算和自 律检查后，适时地将指令变为命令下达 到联锁系统，以办理进路。
控制模式
分散自律控制模式：由CTC中心以技术 手段将列车运行调整计划下达给所辖各 站的自律机，自律机根据车站的具体情 况，自主的将列车计划和调车作业信息 变换成列车进路指令和调车指令，并协 调地、实时地传送到联锁系统予以执行。
车站故障分析
（3）车站计算机程序死机： 故障原因：软件故障或硬件故障。 处理方法：重新启动程序或计算机，如果依然 死机，说明操作系统或硬件出现问题，更换硬 件；如果不死机了，说明软件有故障，与研制 单位联系解决。 （4）车务终端黑屏： 故障原因：显示器故障或显示器信号线脱落， 或则计算机显卡故障。 处理方法：如果确认显示器无故障，肯定是计 算机显卡故障，更换计算机显卡。
控制模式
非常站控模式：在非正常情况发生时，将分散 自律调度集中系统的控制模式转为在联锁操作 台上通过操作按钮办理进路。相对于分散自律 控制模式而言，此时的联锁系统将不接受分散 自律调度集中输入的命令。在常态下，车站联 锁系统处于分散自律控制模式，在发生故障出 现危险情况时，利用设在在联锁操作台上的 “非常站控”按钮可将CTC无条件地从分散自 律控制模式转为非常站控模式。
CTC基本概念
CTC（centralized Traffic Control）调度 集中，也称列车集中控制，是控制中心 （调度员）对某一调度区段的信号设备 进行集中控制，对列车运行进行直接指 挥、管理的技术装备。
CTC可以有效解决的问题 可以有效解决的问题
行车与调车干扰 列车、调车进路自动控制 列车、 车站无人化作业 增强非正常情况下处理能力
谢谢大家！
CTC基本概念
控制中心
传输网络 遥信 车站被控对象
遥控
调度集中的主要功能：集中控制列车进 路，直接效果是行车管理的自动化和遥 控化。
分散自律技术
分散是相对于调度中心集中控制而言， 将过去由调度中心集中控制所有车站的 列车作业的方式改变为由各个车站独立 控制各自的列车和调车作业。 自律是指依据各站的特点，系统按照 “技规”“行规”“调规”和“站细” 等规则自动协调列车作业和调车作业的 矛盾，控制列车进路和调车进路。
CTC发展
2003年，铁道部提出了铁路跨越式发展的 战略思想，调度集中作为铁路信息化建设 的重要组成部分，必须得到较快的发展。 为此，曾考虑从国外引进成熟的产品及系 统，但通过与外方专家（厂商）沟通，发 现所有外方的既有系统均不能直接满足我 国目前的客货混跑、调车作业量大等的运 输现状，而且引进系统的高成本和后期维 护问题使得从国外引进现成系统的方案无 法具体实施。设置三名调 度员：列车调度员、助理调度员、综合维修调 度员。 调度员的基本操作： 确认：人工排列确认、接发车股道确认。 调度命令 接发车股道的设置 CTC自动排路的时机和条件 轨道电路分路不良区段作业
车站作业模式
CTC区段的车站设车站值班员、助理值班员。 有人站行车作业：车站值班员应通过车务终端 监督列车运行，可随时查询上一班及当班列车 运行情况、本站及相邻上下行方向各两个站的 列车运行调整计划和进路内容，按照车务终端 的语音提示，按照《站细》规定及时通知助理 值班员接车。 无人站行车作业：助理值班员通过助调工作站 远程操纵无人站的所有控制按钮，直接办理接 发列车作业。
分散自律调度集中系统（CTC）
目 录
CTC发展及基本概念 CTC结构 CTC功能和原理 CTC应用
第一部分
CTC发展及基本概念
CTC发展
TDCS完全解决了行车指挥自动化的问题，使 行车指挥脱离了传统的人工模式，实现了运行 阶段计划的自动生成和辅助自动调整，为调度 集中实现自动控制扫清了最大的障碍，是全面 实现调度集中系统的重要基础。 虽然如此，如何有效解决行调干扰，避免控制 权频繁下放，实现部分车站无人化仍是传统调 度集中系统需要解决的关键问题。
CTC与TDCS的接口
铁道部TDCS
TMIS
铁路局TDCS
CTC
铁路局TDCS中心局域网
与无线车次号校核系统接口
无线车次号信息发送分为列车始发、列 车进站和列车出站三部分。 CTC根据接收到的车次号信心，校核确认 CTC 车站、运行方向及相关进路，从而确认 或生成列车车次号。采用这种技术可以 有效地提高车次号的准确性。
调度集中系统基本结构
CTC中心，一般设在铁路局调度所， 负责指挥整个调度区段内列车的运 行。包括：服务器、工作站及网络 通信设备。
铁路局CTC中心子系统
车站子系统
车站子系统根据计划完成进路的选排、冲 突检测、控制输出、调度作业计划单编制 及调车作业进路控制功能。主要由自律机、 车务终端、综合维护终端、电务维护终端、 打印机、网络设备、联锁系统接口设备和 无线通信系统接口设备等。
与调度命令无线传送系统接口
调度员向辖区内的运行机车直接发送调度命令、 行车凭证、路票、调车作业单； 车站值班员向辖区内的运行机车发送行车凭证、 路票、调车作业单； 车站自律机向辖区内的运行机车发送列车进路预 告信息； 机车接收上述信息后返回自动回执和人工回执； 调度命令无线传送机车装置向车站发送调度请求 信息； 调度命令无线传送机车装置提示司机人工确认调 度命令。
模式转换
分散自律控制模式转为非常站控模式是无条件 的，分散自律控制模式下，当发生紧急情况时， 按下联锁操表机上“非常站控”按钮，可将 CTC控制模式转为非常站控模式。 非常站控模式在满足下列两个条件时可通过在 次按下联锁操表机上“非常站控”按钮，转换 回分散自律控制模式。 （1）分散自律调度集中设备正常； （2）非常站控下没有未完成的按钮操作。