李 華

LI Hua

（中鐵第四勘察設(shè)計院集團有限公司通信信號研究設(shè)計處，湖北武漢430063）

(Communication & Signal Design & Research Department， China Railway SIYUAN Survey and Design Group Co.，Ltd.， Wuhan 430063， Hubei， China)

新型鐵路調(diào)度系統(tǒng)的研究

李 華

LI Hua

（中鐵第四勘察設(shè)計院集團有限公司通信信號研究設(shè)計處，湖北武漢430063）

(Communication & Signal Design & Research Department， China Railway SIYUAN Survey and Design Group Co.，Ltd.， Wuhan 430063， Hubei， China)

通過分析我國鐵路調(diào)度系統(tǒng)發(fā)展過程中存在的問題，針對已有調(diào)度系統(tǒng)功能單一、信息共享難度較大的實際情況，提出以統(tǒng)一平臺、集中指揮、管控一體為主要特征的新型調(diào)度系統(tǒng)理念。新系統(tǒng)融合編組站綜合集成自動化系統(tǒng)(CIPS)、調(diào)度集中系統(tǒng)(CTC)等成熟系統(tǒng)的技術(shù)和設(shè)計思想，以統(tǒng)一信息平臺為基礎(chǔ)，實現(xiàn)管轄范圍內(nèi)所有車站行車、現(xiàn)車、調(diào)車、貨運、機車等信息的統(tǒng)一管理和基于統(tǒng)一信息的同步作業(yè)管理，實現(xiàn)所有列車、調(diào)車進路的集中監(jiān)督與控制，代表著鐵路調(diào)度系統(tǒng)集成化、綜合化、智能化的發(fā)展方向。

調(diào)度系統(tǒng)；統(tǒng)一平臺；集中指揮；管控一體

1 概述

我國鐵路調(diào)度系統(tǒng)信息化建設(shè)以鐵路運輸管理信息系統(tǒng) (TMIS) 工程為發(fā)端[1]，經(jīng)過全路信息技術(shù)人員多年的努力，建立了比較完善的信息化組織結(jié)構(gòu)，積累了信息系統(tǒng)開發(fā)的經(jīng)驗和人才，基本建成了運輸組織、客貨營銷、經(jīng)營管理 3 大領(lǐng)域的相關(guān)系統(tǒng)，如運輸調(diào)度管理系統(tǒng) (TDMS)、列車調(diào)度指揮系統(tǒng) (TDCS)、客票發(fā)售與預(yù)訂系統(tǒng)(PMIS)、鐵路貨票信息管理系統(tǒng)、貨運技術(shù)計劃系統(tǒng) (FMOS)、公務(wù)管理信息系統(tǒng)等。在 TMIS 等系統(tǒng)建設(shè)的基礎(chǔ)上，按照鐵路改革要求改建、新建了一些信息系統(tǒng)，已經(jīng)具備了一定的綜合化、平臺化特征，如貨運電子商務(wù)平臺、鐵路客戶服務(wù)中心、調(diào)度集中系統(tǒng) (CTC)、列車運行控制系統(tǒng)(CTCS)、編組站綜合集成自動化系統(tǒng) (CIPS) 等。

總體來看，我國鐵路網(wǎng)龐大，管理分工細(xì)而單一，由于歷史原因，信息和控制系統(tǒng)往往按車務(wù)、機務(wù)、工務(wù)、電務(wù)、車輛等專業(yè)發(fā)展，甚至同專業(yè)內(nèi)部也因傳統(tǒng)研發(fā)和管理歸口的割裂發(fā)展而導(dǎo)致各種系統(tǒng)功能單一、小而多的局面。

具體而言，目前我國鐵路廣泛使用的信息系統(tǒng)縱向是按照列車、車輛、機車、貨物，橫向是按照站、區(qū)段建成的不同信息平臺；列車、車輛、機車、貨物等信息間達(dá)不到緊密關(guān)聯(lián)，內(nèi)部缺失對應(yīng)關(guān)系，共享困難，無法實現(xiàn)信息流與列車流、車輛流、作業(yè)流、物流的同步；信息管理與運營控制脫節(jié)，鐵路自動化水平提高受到了限制。多年來，各系統(tǒng)試圖相互融合，但依賴于簡單的接口方案無法解決不同平臺間的信息一致化問題。更重要的是，現(xiàn)有的調(diào)度系統(tǒng)是功能相對單一的運輸管理系統(tǒng)，各系統(tǒng)只掌握局部的現(xiàn)場作業(yè)實時情況，不能實現(xiàn)列車、車輛、機車、貨物等實時聯(lián)動的現(xiàn)場作業(yè)追蹤，因而從根源上無法實現(xiàn)鐵路的綜合自動化、智能化。近年來，中國鐵路總公司組織實施了運輸信息集成平臺，在現(xiàn)有的系統(tǒng)之上對信息進行集成加工再分發(fā)，但仍然不能完全滿足鐵路的綜合自動化調(diào)度需求。因此，根據(jù)調(diào)度系統(tǒng)升級總體方案，提出最終應(yīng)建設(shè)統(tǒng)一信息平臺，實現(xiàn)管控一體化。

2 國外鐵路調(diào)度系統(tǒng)現(xiàn)狀

歐洲、美國、日本等鐵路大部分采用以調(diào)度集中為基礎(chǔ)的綜合調(diào)度系統(tǒng)，實現(xiàn)以安全為前提，集列車運行管理、調(diào)度監(jiān)督、機車車輛監(jiān)控和旅客信息服務(wù)等功能為一體的運輸管理信息化，大大提高了運輸效率[2]。例如，日本新干線綜合運輸管理系統(tǒng) (COSMOS) 在計算機輔助行車指揮系統(tǒng) (COMTRAC) 和新干線管理信息系統(tǒng) (SMIS) 的基礎(chǔ)上對硬件、軟件和網(wǎng)絡(luò)進行改進和完善發(fā)展而成，是一個以自主分散運行管理系統(tǒng)為中心，集運輸計劃、運輸管理、站內(nèi)作業(yè)管理、維修作業(yè)管理、車輛管理、設(shè)備管理、信息集中監(jiān)視、電力系統(tǒng) 8 個子系統(tǒng)于一身，相互間實現(xiàn)信息共享的系統(tǒng)[3-4]。歐洲鐵路運輸管理系統(tǒng) (ERTMS) 以歐洲列車控制系統(tǒng) (ETCS) 為標(biāo)準(zhǔn)、GSM-R 為平臺、歐洲點式應(yīng)答器為定位手段，包括 ETCS、GSM-R 和運輸管理3 個子系統(tǒng)，其主要功能包括行車指揮 (確保列車在路網(wǎng)中的安全運營) 和運輸管理 (處理車輛和基礎(chǔ)設(shè)施管理問題，保證對線路能力和車輛應(yīng)用的優(yōu)化配置)[5]。美國通用電氣公司的 RailEdge 系統(tǒng)有一個專門面向企業(yè)級鐵路的精確調(diào)度系統(tǒng)，是為煤礦到港口的貨運專線量身定制的“導(dǎo)航”調(diào)度系統(tǒng)，采用包括智能計劃和運營控制 2 個層面的集成調(diào)度，集合了智能通信、防災(zāi)、電力監(jiān)控系統(tǒng)(SCADA)、環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng) (BAS) 等，在美國 Norfolk Southern 公司線路上應(yīng)用后降低了調(diào)度員的工作強度，增加了運行密度，減少了運輸?shù)却龝r間，提高了運量和資源利用率，使列車正點率和列車運行速度明顯提高。

從國外鐵路的發(fā)展可以看出，現(xiàn)代鐵路調(diào)度系統(tǒng)朝著大型化、綜合化和智能化方向發(fā)展。

3 新型調(diào)度系統(tǒng)技術(shù)研究

結(jié)合國內(nèi)外鐵路調(diào)度指揮系統(tǒng)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向，提出一種融合 CIPS、CTC 等系統(tǒng)技術(shù)和設(shè)計思想，基于統(tǒng)一信息平臺的新型調(diào)度系統(tǒng)。新型調(diào)度系統(tǒng)采用統(tǒng)一信息平臺實現(xiàn)管轄范圍內(nèi)所有車站行車、現(xiàn)車、調(diào)車、貨運、機車等的統(tǒng)一管理及同步作業(yè)管理；實現(xiàn)所有列車、調(diào)車進路的集中監(jiān)督和控制。在調(diào)度中心層面，新型調(diào)度系統(tǒng)覆蓋鐵路運輸中所涉及的計劃調(diào)度、行車調(diào)度、機車調(diào)度、車輛調(diào)度、貨運調(diào)度、施工調(diào)度等主要調(diào)度工種；在基層站段層面覆蓋車站調(diào)度、車站值班員、貨運員等車站運輸崗位；在維護層面覆蓋電務(wù)維護和信息維護工種，形成一個包含車務(wù)、機務(wù)、工務(wù)、電務(wù)、車輛等業(yè)務(wù)的綜合型調(diào)度平臺。

3.1 統(tǒng)一平臺

新型調(diào)度系統(tǒng)的統(tǒng)一綜合信息平臺包含全部生產(chǎn)計劃信息、執(zhí)行過程信息和歷史數(shù)據(jù)，按照運輸生產(chǎn)的客觀規(guī)律實現(xiàn)信息聯(lián)動，一個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的信息輸出構(gòu)成下一個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的信息輸入，內(nèi)部形成信息閉環(huán)，可以減少信息的人工錄入，保障信息的一致性，從而大幅提高信息質(zhì)量。任何應(yīng)用所產(chǎn)生或改變的數(shù)據(jù)均要接受其他應(yīng)用的正確性檢驗，即通過跨應(yīng)用的信息卡控技術(shù)體現(xiàn)生產(chǎn)流程間的信息約束和信息鏈完整性，以確保數(shù)據(jù)的惟一性，保障各種應(yīng)用數(shù)據(jù)的完全一致和同步。由于生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)產(chǎn)生的反饋信息也被集成，能夠?qū)崿F(xiàn)信息流與列車流、車輛流、物流、作業(yè)流的自動同步，使之高效、快速、直接地為運輸生產(chǎn)流程服務(wù)。

以計劃為主線的統(tǒng)一信息平臺將取代計劃調(diào)度、行車調(diào)度、機車調(diào)度、貨運調(diào)度等對應(yīng)的獨立分平臺，不同工種共用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)。

（1）統(tǒng)一平臺支持的所有崗位之間信息透明、對稱和一致，一個崗位操作生效引起的信息變化主動、實時地推送到其他崗位。

（2）統(tǒng)一平臺維護一部完整的計劃，該計劃包含所有車站車流和列車運行線等信息，對所支撐的崗位而言，這部計劃數(shù)據(jù)具有惟一性，即各崗位共同擁有并圍繞同一部計劃分段、分類加工。

（3）由于統(tǒng)一平臺信息的完整性和各崗位共同擁有的特點，可以實現(xiàn)基于整體信息的動態(tài)全局優(yōu)化，超越了單一工作崗位的局部優(yōu)化，更符合運輸生產(chǎn)的客觀規(guī)律。

3.2 集中指揮

在統(tǒng)一平臺、取消結(jié)合部崗位的前提下，將原來分散在各站的現(xiàn)場調(diào)度及作業(yè)與不同操控點控制，集中為在鐵路調(diào)度控制中心統(tǒng)一調(diào)度和集中控制，由于取消了中間聯(lián)系環(huán)節(jié)，有助于減少作業(yè)接口，精簡部分崗位的作業(yè)人員，減少調(diào)度指揮層次，提高運輸效率及自動化程度，從而保證行車安全。

集中指揮是分層次、分職能進行的。按照中國鐵路總公司“一部計劃，一條線，一臺機車”的原則，全局統(tǒng)一考慮、協(xié)同編制日班計劃，以便進行統(tǒng)一的指揮管理；而在執(zhí)行層面的行車調(diào)度，可以按照現(xiàn)有模式分臺管理；作業(yè)復(fù)雜的編組站可以在全局統(tǒng)一計劃安排下完成本站的調(diào)度指揮。

在功能上，中心層面主要負(fù)責(zé)全局計劃，如基本運行圖、日班計劃、階段計劃、機車交路、貨運計劃、車輛檢修計劃等；站段層面具體編制取送車計劃、調(diào)車計劃、機車派班計劃、檢修車輛調(diào)車計劃等。站段編制計劃的依據(jù)為中心下達(dá)的各種全局計劃，并根據(jù)站段的實際作業(yè)情況進行綜合考慮，目標(biāo)是兌現(xiàn)全局計劃；如果不能兌現(xiàn)，應(yīng)及時反饋以便調(diào)整全局計劃，避免執(zhí)行與計劃脫節(jié)。

3.3 管控一體

新型調(diào)度系統(tǒng)從傳統(tǒng)的以列車運行監(jiān)控為主，向綜合化、集成化、智能化方向發(fā)展，涵蓋生產(chǎn)計劃管理、運營管理、執(zhí)行過程控制、運營維護等業(yè)務(wù)[6]，由簡單的監(jiān)控型調(diào)度體系轉(zhuǎn)向控制與管理一體化。

新型調(diào)度系統(tǒng)以接發(fā)車計劃、調(diào)車計劃、本務(wù)機車站內(nèi)折返計劃、調(diào)車機車工作計劃等為依據(jù)，產(chǎn)生并向車站聯(lián)鎖系統(tǒng)實時下達(dá)操作指令，操控所有列車進路、調(diào)車進路的自動辦理[7]。另一方面，包括各車站計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)在內(nèi)的全部信息均實時接入統(tǒng)一平臺，系統(tǒng)通過統(tǒng)一平臺掌握線路上所有車站作業(yè)情況，實時優(yōu)化管內(nèi)路網(wǎng)整體動態(tài)，實現(xiàn)計劃管理與執(zhí)行過程的有機結(jié)合，以及管理和控制的一體化。

管控一體化可以避免管理與控制脫節(jié)，便于各部門、各環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)統(tǒng)一，實現(xiàn)信息資源共享[8]，同時可以提高企業(yè)運輸生產(chǎn)效率，改善運輸作業(yè)條件，保證運輸安全，使生產(chǎn)作業(yè)從計劃的編制、下達(dá)、執(zhí)行到反饋、監(jiān)督、評估、分析等環(huán)節(jié)實現(xiàn)無縫連接，體現(xiàn)運輸生產(chǎn)的整體效益。

4 結(jié)束語

借鑒國外鐵路發(fā)展經(jīng)驗和我國鐵路的運營實踐，調(diào)度指揮的最終目標(biāo)應(yīng)朝著統(tǒng)一調(diào)度、集中指揮、管控一體的方向發(fā)展，取代分散調(diào)度為主體、中心調(diào)度協(xié)調(diào)的落后模式，才能有效地實現(xiàn)鐵路運輸?shù)恼w優(yōu)化和現(xiàn)代化；建設(shè)以信息集成為核心、融合調(diào)度指揮全業(yè)務(wù)的綜合調(diào)度系統(tǒng)，摒棄零散割裂、分門別類的孤立信息平臺，才能實現(xiàn)真正的智能化。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，系統(tǒng)集成是大趨勢，高效率的集中操控能夠避免分散操控帶來的協(xié)調(diào)難等問題。調(diào)度統(tǒng)一指揮、行車統(tǒng)一操控、信息高度集成、管理控制一體是鐵路運輸指揮的必然趨勢，新型調(diào)度系統(tǒng)的實現(xiàn)將進一步提高我國鐵路調(diào)度指揮水平。

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[2] 崔艷萍，莊 河. 國內(nèi)外鐵路調(diào)度集中系統(tǒng)的差異性分析[J]. 鐵道運輸與經(jīng)濟，2013，35(4)：16-21. CUI Yan-ping，ZHUANG He. Analysis on Differences of Railway CTC System in China and Foreign Countries[J]. Railway Transportation and Economy，2013，35(4)：16-21.

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責(zé)任編輯：劉 新

云南首次開行時速160km城際列車

2015 年 8 月 31 日，云南首次開行昆明至楚雄時速 160 km 城際列車，當(dāng)日發(fā)送旅客 1 000 余人。9 月 1 日，昆明至曲靖時速 160 km 城際列車也正式開行，前來體驗的旅客絡(luò)繹不絕。

昆明站值班站長介紹，旅客主要以公務(wù)、旅游、商貿(mào)客流為主，根據(jù)目前的售票情況來看，接下來幾天客流將十分火爆。

地處祖國西南邊陲的云南山高谷深、交通相對落后，火車運行速度慢。此次開行的城際列車選擇我國目前先進的和諧型電力機車和環(huán)境舒適的 25T 型客車，最高運行時速 160 km，昆明至曲靖、楚雄等滇中主要城市僅需 1 h 左右，比公路節(jié)省 1 個多小時，對加快滇中城市經(jīng)濟一體化發(fā)展進程、帶動云南各族人民全面建成小康社會，具有十分重要的意義。

據(jù)了解，昆明鐵路局初期每日開行昆明至楚雄、曲靖方向各3對城際列車。近期，昆明至曲靖城際列車將逐步增加至 11 對，昆明至楚雄增加至 4 對。隨著云南鐵路網(wǎng)進一步優(yōu)化，昆明鐵路局還將增開昆明至玉溪、蒙自等方向的城際列車。

（摘自《人民鐵道》報）

Study on New Railway Traffic Control System

Through analyzing the problems existing in development process of railway traffic control system in China, targeting with the actual status of existing traffic control system like single function and diffcult information sharing, this paper puts forward the concept of new traffic control system with the characteristics of unified platform, centralized command and integrated management & control. The new system combines the technologies and design ideas of mature system like CIPS and CTC, takes unified information platform as the foundation, realizes unified management of all information like train operation in station, cars, shunting cars, freight cars and locomotives, the synchronous operation management based on unified information, and the centralized supervision and control of all trains and shunting route, and also represents the development trend of integration, comprehensiveness and intelligence of railway traffic control system.

Traffic Control System; Unified Platform; Centralized Command; Integrated Management & Control

1003-1421(2015)09-0018-04

TP399：U292.4

B

10.16668/j.cnki.issn.1003-1421.2015.09.04

2015-06-08