摘要:文章分析了中國(guó)鐵路調(diào)度集中發(fā)展緩慢的原因,闡述了中國(guó)鐵路的特殊性和發(fā)展調(diào)度集中的必要性,強(qiáng)調(diào)了中國(guó)鐵路發(fā)展調(diào)度集中的條件和機(jī)遇,最后指出了發(fā)展新一代調(diào)度集中系統(tǒng)應(yīng)注意的問題。
關(guān)鍵詞:調(diào)度集中;發(fā)展;鐵路運(yùn)輸;運(yùn)輸組織
一、引言
鐵路跨越式發(fā)展主要包括兩個(gè)方面的內(nèi)容:一是實(shí)施國(guó)家批準(zhǔn)的《中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》,擴(kuò)大路網(wǎng)規(guī)模,完善路網(wǎng)結(jié)構(gòu),擴(kuò)充運(yùn)輸能力,提高裝備水平;二是依靠技術(shù)進(jìn)步,加速實(shí)現(xiàn)鐵路運(yùn)營(yíng)管理現(xiàn)代化;運(yùn)輸組織技術(shù)手段的信息化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化,必將促進(jìn)運(yùn)輸生產(chǎn)組織和運(yùn)營(yíng)管理體制的變革,全面提高資源使用效率和運(yùn)輸效益。
1962年,中國(guó)鐵路在寶成線寶鳳段首次安裝了繼電式極性頻率制調(diào)度集中。1969年開始采用晶體管分立元件的DD-1型調(diào)度集中,以后又出現(xiàn)DD-2型、DD3-F型、集成電路的DD-3型等,最多時(shí)安裝了1000多公里。但因修建復(fù)線,區(qū)間無空閑檢查設(shè)備,設(shè)備不配套,設(shè)備工作不穩(wěn)定等原因,調(diào)度集中于20世紀(jì)70年代末相繼停止使用。進(jìn)入20世紀(jì)80年代,調(diào)度集中在微機(jī)化及相應(yīng)設(shè)備的研究上取得了突破性進(jìn)展,由大規(guī)模集成電路代替分立元件,由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)代替布線邏輯,由零散設(shè)計(jì)向標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、積木式、高可靠及無維修化發(fā)展,由單一功能向多功能擴(kuò)展,由盤面式表示設(shè)備向屏幕式發(fā)展,由單線向雙線發(fā)展。
二、中國(guó)鐵路調(diào)度集中發(fā)展緩慢的原因分析
由于中國(guó)鐵路小站摘掛列車作業(yè)較多,幾乎站站有調(diào)車,而原有的調(diào)度集中不包括對(duì)調(diào)車進(jìn)路的控制。當(dāng)車站有調(diào)車作業(yè)時(shí),控制權(quán)要下放,交放權(quán)過于頻繁,難以發(fā)揮調(diào)度集中的優(yōu)勢(shì)。又因中國(guó)鐵路單線區(qū)段列車成對(duì)運(yùn)行,站間距過短,難以實(shí)現(xiàn)追蹤,也使調(diào)度集中無法收到理想的效果。
原有調(diào)度集中設(shè)備不配套,智能化程度不高,未能將調(diào)度員從繁瑣的工作中解放出來。安裝調(diào)度集中后,雖然提供了行車信息,實(shí)現(xiàn)了一定范圍內(nèi)的集中控制,但調(diào)度員的業(yè)務(wù)量仍然很大,一切操作、判斷、統(tǒng)計(jì)都要由人員直接參與才能完成。特別在運(yùn)行圖被打亂時(shí),調(diào)度員既要辦理進(jìn)路,又要整理行車秩序,勞動(dòng)強(qiáng)度很大。另一方面,許多工作仍然要依靠車站值班員完成,不能實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸組織方式的變革。
原有調(diào)度集中使用的器件可靠性不高,故障頻發(fā),并且信號(hào)基礎(chǔ)設(shè)備質(zhì)量不高,維修水平低,調(diào)度員與司機(jī)聯(lián)系的無線列調(diào)設(shè)備存在不足,車次號(hào)自動(dòng)跟蹤存在一定問題,使調(diào)度集中系統(tǒng)的可用度不高。
安裝調(diào)度集中以后,運(yùn)營(yíng)部門沒有采取相應(yīng)的措施建立必要的規(guī)章制度,調(diào)度人員缺乏系統(tǒng)的培訓(xùn),使設(shè)備不能充分發(fā)揮其效能。
在鐵路建設(shè)中缺乏經(jīng)濟(jì)觀念,忽視技術(shù)改造的作用。在單線運(yùn)能不足時(shí),只是等待修建雙線,沒有通過使用先進(jìn)的設(shè)備,達(dá)到減員提效的目的。
三、中國(guó)鐵路發(fā)展調(diào)度集中系統(tǒng)的必要性
調(diào)度集中既是先進(jìn)的技術(shù)裝備,也是新型的運(yùn)輸組織方式。調(diào)度集中可以通過集中控制,提高行車調(diào)度的自動(dòng)化程度,為鐵路運(yùn)輸提供安全和高效的保證,從而充分發(fā)揮線路的通過能力,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,改善勞動(dòng)條件。據(jù)美國(guó)統(tǒng)計(jì),雙線安裝調(diào)度集中后,可在自動(dòng)閉塞的基礎(chǔ)上繼續(xù)提高35%的效率,單線可提高52%。因此發(fā)達(dá)國(guó)家以發(fā)展中國(guó)家如印度、埃及、巴西等都大量安裝調(diào)度集中。中國(guó)鐵路信號(hào)設(shè)備與世界先進(jìn)設(shè)備的差距在縮小,只有調(diào)度集中裝備率與發(fā)達(dá)國(guó)家相距甚遠(yuǎn)。作為鐵路信息化建設(shè)的重要組成部分,調(diào)度集中必須要加快發(fā)展。
四、中國(guó)鐵路發(fā)展調(diào)度集中的條件和機(jī)遇
2003年6月,中國(guó)鐵路跨越式發(fā)展正式啟動(dòng)。中國(guó)鐵路要以較短的時(shí)間、較少的環(huán)節(jié)和較小的代價(jià),實(shí)現(xiàn)發(fā)達(dá)國(guó)家走過的發(fā)展歷程。
2004年1月,國(guó)務(wù)院審議通過了《中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》,預(yù)示著21世紀(jì)初期將成為中國(guó)鐵路的大發(fā)展時(shí)期,鐵路運(yùn)輸組織模式將發(fā)生重大的變革。這為中國(guó)發(fā)展調(diào)度集中創(chuàng)造了難得的歷史機(jī)遇和有利條件。
《中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》提出,要在路網(wǎng)總規(guī)模擴(kuò)大的同時(shí),繁忙干線實(shí)施客貨分線,人口稠密地區(qū)發(fā)展城際客運(yùn)專線。鐵路跨越式發(fā)展要求技術(shù)裝備達(dá)到發(fā)達(dá)國(guó)家水平,鐵路運(yùn)輸亟需采用調(diào)度集中等先進(jìn)的技術(shù)裝備來實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸調(diào)度指揮的自動(dòng)化、智能化,提高調(diào)度指揮的水平和質(zhì)量,科學(xué)地組織和調(diào)整運(yùn)輸能力,大幅度減員提效。客運(yùn)專線應(yīng)裝備以行車調(diào)度為核心的綜合調(diào)度指揮系統(tǒng)已形成共識(shí)。
鐵路運(yùn)輸?shù)募s化,取消了2000多個(gè)車站的貨運(yùn)業(yè)務(wù),而且拆除了一些中間站,大大減少了中間站的調(diào)車作業(yè),便于調(diào)度集中控制。
經(jīng)過多年的研究,適合中國(guó)路情的“分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)技術(shù)條件”已由鐵道部正式頒布,適應(yīng)鐵路跨越式發(fā)展的調(diào)度集中系統(tǒng)已經(jīng)具有快速發(fā)展的技術(shù)基礎(chǔ)。
計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和現(xiàn)代通信技術(shù)的迅速發(fā)展為調(diào)度集中構(gòu)筑了一個(gè)新的發(fā)展平臺(tái)。
五、對(duì)中國(guó)鐵路發(fā)展新一代調(diào)度集中系統(tǒng)的思考
(一)新一代調(diào)度集中系統(tǒng)應(yīng)具備的基本功能
1、高度智能化。新一代調(diào)度集中必須涵蓋如列車運(yùn)行計(jì)劃自動(dòng)編制,列車運(yùn)行計(jì)劃自動(dòng)調(diào)整,進(jìn)路自動(dòng)排列、自動(dòng)統(tǒng)計(jì),自動(dòng)傳遞行車信息等行車高度自動(dòng)化的全部?jī)?nèi)容。
2、能集中控制調(diào)車作業(yè)。新一代調(diào)度集中實(shí)現(xiàn)沿線各中間站的調(diào)車作業(yè)由調(diào)度集中控制,通過智能化的調(diào)度集中分機(jī),將列車作業(yè)與調(diào)車作業(yè)合理排序,自律進(jìn)行。
3、實(shí)現(xiàn)車站無人化。
4、實(shí)現(xiàn)資源充分共享。利用調(diào)度集中系統(tǒng)的信息和信道資源,為站間透明、旅客向?qū)б约半妱?wù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供必需的信息和信道,充分做到資源共享。
(二)新一代調(diào)度集中系統(tǒng)應(yīng)能實(shí)現(xiàn)行車指揮、列車控制一體化和綜合化
世界上許多發(fā)達(dá)國(guó)家鐵路廣泛采用信息技術(shù),使鐵路這個(gè)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出全新的面貌。如作為歐洲21世紀(jì)干線鐵路總體解決方案的歐洲鐵路運(yùn)輸管理系統(tǒng)、法國(guó)鐵路的連續(xù)實(shí)施追蹤自動(dòng)化系統(tǒng)、日本新干線的列車運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)、北美的先進(jìn)列車控制系統(tǒng)等,都應(yīng)用了通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。目前,發(fā)達(dá)國(guó)家的鐵路已將行車指揮和列車控制融為一體,運(yùn)輸組織已逐步實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化,這是世界各國(guó)鐵路發(fā)展的總趨勢(shì)。
新一代分散自律調(diào)度集中在西寧-哈爾蓋試點(diǎn)成功是中國(guó)鐵路調(diào)度集中系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的重大突破。新一代調(diào)度集中系統(tǒng)綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和現(xiàn)代控制技術(shù),采用智能化分散自律設(shè)計(jì)原則,以列車運(yùn)行調(diào)整計(jì)劃控制為中心,兼顧列車與調(diào)車作業(yè)的高度自動(dòng)化;它與中國(guó)鐵路路情緊密結(jié)合,以DMIS為平臺(tái),以調(diào)度集中為核心,以行車指揮自動(dòng)化為目標(biāo),能實(shí)現(xiàn)不辦理客貨運(yùn)業(yè)務(wù)、調(diào)車作業(yè)量較小、列車和調(diào)車進(jìn)路由調(diào)度中心遠(yuǎn)程控制的車站行車崗位無人化,有著廣泛的適用性。
(三)中國(guó)鐵路必須堅(jiān)持對(duì)運(yùn)輸調(diào)度的高度集中統(tǒng)一指揮
應(yīng)加快全國(guó)鐵路運(yùn)輸調(diào)度指揮系統(tǒng)的現(xiàn)代化建設(shè),盡快建成覆蓋全路的列車調(diào)度指揮系統(tǒng),并用三年左右的時(shí)間,全面建成京滬、京哈、京廣、浙贛、隴海六大干線以及200公里/小時(shí)提速區(qū)段的新一代調(diào)度集中系統(tǒng),將控制中心逐步集中,首先實(shí)現(xiàn)中國(guó)東部地區(qū)和重點(diǎn)區(qū)段的鐵路調(diào)度指揮現(xiàn)代化。
(四)堅(jiān)持“五統(tǒng)一”原則,規(guī)范中國(guó)鐵路調(diào)度指揮信息系統(tǒng)的建設(shè)
盡快統(tǒng)一調(diào)度集中系統(tǒng)的技術(shù)條件和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),為調(diào)度的集中控制和指揮做好技術(shù)準(zhǔn)備工作。
加快統(tǒng)一列車調(diào)度指揮系統(tǒng)(TDCS)的軟硬件設(shè)置標(biāo)準(zhǔn),統(tǒng)一用戶顯示界面和操作辦法,進(jìn)一步滿足調(diào)度臺(tái)管轄范圍調(diào)整和變更的需要,滿足鐵路運(yùn)輸組織和機(jī)構(gòu)改革發(fā)展的需要。
按照鐵路信息化總體規(guī)劃的要求,在鐵路局管轄范圍內(nèi),按照分級(jí)模式盡快全面建成TDCS,充分發(fā)揮TDCS的整體效益。
(五)組織技術(shù)力量,加快中國(guó)新一代調(diào)度集中系統(tǒng)的研究和建設(shè)
應(yīng)盡快組織中國(guó)鐵路科研技術(shù)力量和運(yùn)輸調(diào)度指揮人員,共同開發(fā)研制適應(yīng)中國(guó)鐵路提速、大密度、客貨混運(yùn)、調(diào)車作業(yè)量大的調(diào)度集中系統(tǒng)。在調(diào)度集中系統(tǒng)的建設(shè)中,必須貫徹總體規(guī)劃、系統(tǒng)優(yōu)化、突出重點(diǎn)和分步實(shí)施的方針,突出東部鐵路運(yùn)輸繁忙干線新一代調(diào)度集中建設(shè)。
(六)加快鐵路客運(yùn)專線綜合調(diào)度指揮系統(tǒng)總體技術(shù)方案的研究
按照《中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》,中國(guó)鐵路將在2020年前建設(shè)鐵路客運(yùn)專線1.2萬公里以上。當(dāng)前已有數(shù)條客運(yùn)專線相繼開工建設(shè),客運(yùn)專線綜合調(diào)度指揮系統(tǒng)應(yīng)與線路建設(shè)同步設(shè)計(jì)、同步施工、同步投入運(yùn)用??瓦\(yùn)專線的綜合調(diào)度指揮系統(tǒng)的特點(diǎn)是列車運(yùn)行的計(jì)劃性很強(qiáng),對(duì)信息系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、安全性、可靠性的要求很高,要按照集中調(diào)度指揮管理的模式,達(dá)到透明指揮、有效管理的目標(biāo)。與列車運(yùn)行直接相關(guān)的動(dòng)車組、接觸網(wǎng)、供電、線路、通信、信號(hào)、環(huán)境、乘務(wù)員管理、人員培訓(xùn)等各系統(tǒng),以及設(shè)備的檢修、運(yùn)用、維護(hù)、施工管理等,均應(yīng)納入綜合調(diào)度指揮系統(tǒng)。并應(yīng)根據(jù)中國(guó)鐵路運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn),客運(yùn)專線與既有線路調(diào)度指揮系統(tǒng)達(dá)到無縫銜接的要求,并實(shí)現(xiàn)信息的互聯(lián)互通和資源共享。
(七)提高計(jì)算機(jī)成圖率與計(jì)算機(jī)控制率
鐵路行車是鐵路運(yùn)輸組織的核心,列車運(yùn)行圖是鐵路實(shí)現(xiàn)列車、正點(diǎn)運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)有效地組織鐵路運(yùn)輸工作的生產(chǎn)計(jì)劃,是行車組織工作的基礎(chǔ),也是鐵路各部門工作的依據(jù)。因此,要努力提高運(yùn)行圖的編制水平,努力提高計(jì)算機(jī)編制運(yùn)行圖的編制比例,調(diào)度所列車運(yùn)行圖的計(jì)算機(jī)成圖率是鐵路運(yùn)輸組織現(xiàn)代化的重要的綜合性指標(biāo),必須積極地加快做這方面的工作。
當(dāng)今世界已經(jīng)進(jìn)入IT管理時(shí)代,發(fā)達(dá)國(guó)家的鐵路從競(jìng)爭(zhēng)中求發(fā)展,以減員提效和滿足日益增長(zhǎng)的客貨運(yùn)輸需求為目標(biāo),逐步將運(yùn)輸組織與對(duì)列車的實(shí)時(shí)控制融為一體,向遠(yuǎn)程、集中、有線和無線傳輸相結(jié)合的綜合自動(dòng)化控制的方向發(fā)展。加快實(shí)施對(duì)列車的計(jì)算機(jī)控制,提高計(jì)算機(jī)控制率,將是中國(guó)鐵路運(yùn)輸組織變革的一條重要途徑。
(八)提高新一代調(diào)度集中系統(tǒng)功能的可靠性
計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展使運(yùn)輸組織對(duì)運(yùn)輸設(shè)備的依附性加大,列車運(yùn)行速度的提高必然要求集中控制的范圍加大,而集中控制的實(shí)施必然又要加大控制系統(tǒng)的設(shè)備總量,集中控制方式使系統(tǒng)故障率加大。日本鐵路的行車指揮已大部分采用集中控制方式,其綜合調(diào)度指揮系統(tǒng)越來越龐大,功能也越來越復(fù)雜,這對(duì)系統(tǒng)的可靠性和可維護(hù)性提出了更高的要求。這個(gè)問題已引起許多國(guó)家的關(guān)注,并且著手對(duì)分散配置設(shè)備,自律控制方案進(jìn)行研究,其原因就是集中系統(tǒng)功能的可靠性問題比較突出。中國(guó)鐵路運(yùn)輸組織為了跨過發(fā)達(dá)國(guó)家走過的這一歷程,鐵路調(diào)度業(yè)務(wù)已經(jīng)開始實(shí)施大規(guī)模集中控制,并提出了減少系統(tǒng)故障的技術(shù)措施,以降低影響運(yùn)輸組織工作的概率。針對(duì)中國(guó)調(diào)度集中系統(tǒng)還存在許多客觀上的制約條件和運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)不足的問題,提出分散集中控制與功能安全問題的技術(shù)措施。
(作者單位:湖南交通工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院。作者為副教授)