現(xiàn)代鐵路運輸調(diào)度指揮系統(tǒng)信息化研究

陳明明

哈爾濱鐵路局調(diào)度所 150006

摘要：近年來我國鐵路幾乎覆蓋了全國數(shù)萬個大大小小的城市，而歷經(jīng)了全國鐵路第六次提速后，我國鐵路運輸也變得更加快速和便捷。為了保證鐵路運輸過程中的高效性和安全性，鐵路運輸?shù)恼{(diào)度指揮也是越來越重要。筆者將通過本文，對現(xiàn)代鐵路運輸調(diào)度指揮系統(tǒng)信息化進行分析和研究

關(guān)鍵詞：鐵路運輸；調(diào)度指揮體系；研究

鐵路運輸調(diào)度指揮系統(tǒng)是一個完整的鐵路運輸解決方案，滿足了鐵路運輸?shù)母鞣N需要。在以調(diào)度為中心的系統(tǒng)架構(gòu)下，鐵路運輸調(diào)度指揮系統(tǒng)整合了機車車輛實時跟蹤、微機聯(lián)鎖、機車信息臺、車輛號識別、設(shè)備管理、倉儲管理、大屏幕顯示、平面調(diào)車、局域網(wǎng)、財務(wù)結(jié)算、計劃統(tǒng)計等原來各自獨立的系統(tǒng)，使其涵蓋了鐵路運輸各個層面，能“完整”解決鐵路運輸各方面的問題，使運輸效率最大化。

1、鐵路調(diào)度指揮體系的現(xiàn)狀

我國的國土和人口都處在世界的前列，對于交通運輸?shù)囊笠脖容^多，具體表現(xiàn)在運輸線路長，人口密度高，列車運行頻率大，旅客和貨物同車運輸?shù)确矫?，一些主要車站和路過車站之間聯(lián)系緊密，同時由于天氣、地理因素的影響，會導(dǎo)致列車行駛時也受到很多干擾，減低運行效率。但是近年來我國推行動車跨線運行，即一些動車線路的調(diào)整，讓它們能直接抵達一些中小型城市，從而實現(xiàn)“長途直達”的效果。這樣將大大減少旅客路途中花費的時間和轉(zhuǎn)車的次數(shù)，也在我國鐵路系統(tǒng)的調(diào)度和指揮的革新中起到了推動性的作用。

2、鐵路調(diào)度指揮系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

鐵路運輸調(diào)度指揮系統(tǒng)是一個全方位的控制和管理的綜合系統(tǒng)，既包括底層的控制系統(tǒng)，又包括上層的管理系統(tǒng)。系統(tǒng)由調(diào)度指揮信息系統(tǒng)、調(diào)度集中控制系統(tǒng)以及機車移動信息平臺3個部分組成。

2.1 調(diào)度指揮信息系統(tǒng)

鐵路日常運輸工作的關(guān)鍵是調(diào)度指揮，建立企業(yè)內(nèi)鐵路運輸調(diào)度指揮系統(tǒng)，通過計算機聯(lián)網(wǎng)，對在生產(chǎn)廠區(qū)內(nèi)的所有鐵路車輛（包括路局車輛、企業(yè)自備車輛、機車）的狀態(tài)、位置以及車輛運載的貨物進行管理，掌握運輸動態(tài)，對分布在各條線路上的機車和貨車進行實時追蹤，由計算機網(wǎng)絡(luò)向各級調(diào)度提供日常計劃和指揮所需的各種資料，包括定時報告和實時查詢，而且還可生成運輸情況統(tǒng)計報告。通過計算機聯(lián)網(wǎng)管理全廠貨車，動態(tài)掌握全廠機車車輛的運行、裝卸車狀態(tài)等運輸生產(chǎn)活動，為管理人員及主要職能部門提供管理與決策信息。

調(diào)度指揮信息系統(tǒng)是上層系統(tǒng)，所有的子系統(tǒng)通過這個系統(tǒng)實現(xiàn)有機的結(jié)合。它通過光纖網(wǎng)絡(luò)組成核心的計算機網(wǎng)絡(luò)，在中心機房設(shè)立中央服務(wù)器，在各級調(diào)度、貨運人員以及相關(guān)管理部門的工作場所設(shè)立工作站，組成一個完整的信息網(wǎng)，通過各級操作人員的操作實現(xiàn)對鐵路貨物、機車、車輛等的實時跟蹤和管理，同時自動生成各級查詢和統(tǒng)計報表，為各級調(diào)度人員和運輸部門的管理人員進行生產(chǎn)指揮提供實時準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。它由貨物車輛實時跟蹤系統(tǒng)、生產(chǎn)作業(yè)管理系統(tǒng)、計劃統(tǒng)計系統(tǒng)、綜合信息查詢系統(tǒng)、系統(tǒng)管理功能、財務(wù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)算系統(tǒng)、車號識別系統(tǒng)、全廠生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、智能化輔助決策系統(tǒng)等幾個子系統(tǒng)組成。

2.2調(diào)度集中控制系統(tǒng)

調(diào)度集中控制系統(tǒng)在管控中心對全廠聯(lián)鎖設(shè)備進行集中控制，主要包括3個層次：操作層（一層），聯(lián)鎖層（二層），室外設(shè)備層（三層）。操作層在管控中心，包括聯(lián)鎖操作機、大屏幕、調(diào)監(jiān)機、服務(wù)器等；聯(lián)鎖層是在各信號樓的微機聯(lián)鎖設(shè)備，包括聯(lián)鎖機、接口柜、電源屏、監(jiān)測機等；室外設(shè)備只包括轉(zhuǎn)轍機、信號機、軌道電路及電纜。

管控中心通過全廠網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與各信號樓的計算機交換數(shù)據(jù)。在管控中心與信號樓之間鋪設(shè)光纖，組建一個光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。位于管控中心的操作機發(fā)出操作信息，通過網(wǎng)絡(luò)傳給信號樓的聯(lián)鎖機，聯(lián)鎖機經(jīng)聯(lián)鎖運算后輸出信號給樓內(nèi)接口柜，由接口柜驅(qū)動室外設(shè)備（包括近遠程）動作。信號樓上傳的數(shù)據(jù)與管控中心本身產(chǎn)生的數(shù)據(jù)均存放在管控中心的服務(wù)器中，供調(diào)監(jiān)、管理機、遠程診斷等系統(tǒng)共享。

調(diào)度集中控制系統(tǒng)由調(diào)度監(jiān)督系統(tǒng)、大屏幕顯示系統(tǒng)、全廠集中控制系統(tǒng)、車站微機聯(lián)鎖系統(tǒng)、車站微機監(jiān)測系統(tǒng)和全廠控制雙網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等幾個子系統(tǒng)組成。

2.3機車移動信息平臺

機車信息臺借助全廠無線網(wǎng)絡(luò)成為系統(tǒng)的移動終端。采用的亨鈞機車移動通訊技術(shù)類似于電信的蜂窩通訊，采用多基站同頻分時組網(wǎng)通訊方式。多基站可以有效地減少死角，提高通訊質(zhì)量。每個基站的通訊距離可達10km，各基站的通訊范圍是重疊的，因此1個或2個基站故障時，無線網(wǎng)絡(luò)仍可正常工作，這種無線組網(wǎng)方式，在國際上也是先進的，而且造價較低。除了完成調(diào)度作業(yè)計劃的無線傳輸之外，機車信息臺還集成了平面無線調(diào)車和機車黑匣子功能。它采用全集成的一體化設(shè)計，掛壁式安裝，節(jié)省了車內(nèi)空間。

3、鐵路調(diào)度指揮信息化的關(guān)鍵技術(shù)

鐵路運輸生產(chǎn)調(diào)度指揮系統(tǒng)是一個全方位的控制和管理的綜合系統(tǒng)，為了實現(xiàn)系統(tǒng)的功能以及達到各項嚴(yán)格指標(biāo)要求，采用了以下幾種關(guān)鍵技術(shù)：服務(wù)器熱備架構(gòu)、冗余雙環(huán)網(wǎng)、連鎖機。

3.1服務(wù)器熱備架構(gòu)

考慮到系統(tǒng)的可靠性和數(shù)據(jù)安全性，服務(wù)器采用雙機熱備。兩臺服務(wù)器通過磁盤陣列，連接成為互為備份的雙機系統(tǒng)，當(dāng)主服務(wù)器停機后，備份服務(wù)器能繼續(xù)工作，防止用戶的工作被中斷。磁盤柜磁盤具有熱插拔功能，且可以靈活組成RAID模式，當(dāng)一塊硬盤損壞，數(shù)據(jù)可以恢復(fù)，保證數(shù)據(jù)不丟失。

服務(wù)器擁有雙機容錯系統(tǒng)解決方案，由于采用了雙機容錯的集群結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)具有極高的可靠性。兩臺服務(wù)器可以作為一個整體對網(wǎng)絡(luò)提供服務(wù)，且相互間互為監(jiān)控。集群具有一定的負(fù)載平衡功能，可將一個任務(wù)的多個進程分?jǐn)偟絻膳_服務(wù)上運行，提高系統(tǒng)的整體性能。當(dāng)一臺服務(wù)器發(fā)生故障時，其上所運行的進程及服務(wù)可以自動地由另一臺服務(wù)器接管，保證網(wǎng)絡(luò)用戶的工作不受影響。同時，系統(tǒng)采用RAID技術(shù)對數(shù)據(jù)進行保護，可確保重要數(shù)據(jù)不因系統(tǒng)故障而造成損失。

3.2 冗余雙環(huán)網(wǎng)

一個全廠范圍的控制系統(tǒng)必須要有一個穩(wěn)定堅固的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)做支撐，因此網(wǎng)絡(luò)選型關(guān)系到整個系統(tǒng)的安全可靠性?？刂葡到y(tǒng)的安全級別高于管理系統(tǒng)，因此控制系統(tǒng)應(yīng)搭建獨立的全廠網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。本系統(tǒng)選用快速工業(yè)冗余環(huán)網(wǎng)。該網(wǎng)絡(luò)廣泛應(yīng)用于全世界大中型企業(yè)的重要控制系統(tǒng)中，該網(wǎng)絡(luò)組成了2個完全電氣隔離的冗余環(huán)網(wǎng)，實現(xiàn)了交換機的冗余，即使一條光纜與一臺交換機同時故障也不會影響系統(tǒng)的正常運行。由于本身已構(gòu)成環(huán)形，為冗余形態(tài)，因此，雙環(huán)網(wǎng)不鋪設(shè)二條光纜線路，而是使用了二對芯線。系統(tǒng)中的所有計算機均安裝了RSSNET雙網(wǎng)并發(fā)通訊軟件包，各個應(yīng)用軟件本身并不具備雙網(wǎng)絡(luò)通訊功能，它們先將數(shù)據(jù)交給RSSNET，由RSSNET在雙網(wǎng)絡(luò)上智能化調(diào)度數(shù)據(jù)，RSSNET可以做到一條網(wǎng)絡(luò)故障時零切換時間。

結(jié)束語：

隨著鐵路高度快速的發(fā)展，我國對高速鐵路運輸?shù)母咝院瓦\輸安全性也有較高的要求，不但要求鐵路建設(shè)中采用較好的線路、車輛以及通信供電設(shè)備等，同時也需要一套完整的信息化調(diào)度指揮體系。

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