我國(guó)鐵路調(diào)度指揮系統(tǒng)綜述

張弛

摘要：隨著中國(guó)鐵路的發(fā)展，鐵路的各項(xiàng)重要指標(biāo)都實(shí)現(xiàn)了巨大的飛躍。在這種形勢(shì)下，作為整個(gè)鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)管理中心的鐵路調(diào)度指揮系統(tǒng)重要性也日益提升，而該系統(tǒng)的現(xiàn)代化對(duì)我國(guó)鐵路的運(yùn)輸生產(chǎn)意義重大，但是目前我國(guó)在系統(tǒng)的使用上依然有著很多不足。本文從傳統(tǒng)方式、發(fā)展歷程及現(xiàn)狀等幾個(gè)方面對(duì)于我國(guó)的調(diào)度指揮系統(tǒng)進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹，之后介紹了國(guó)外的調(diào)度指揮系統(tǒng)，最終將會(huì)展望我國(guó)鐵路調(diào)度系統(tǒng)的未來(lái)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：DMIS；TDCS；CTC；調(diào)度指揮系統(tǒng)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.02.095

1我國(guó)鐵路調(diào)度指揮的發(fā)展歷程

從上世紀(jì)90年代初到今天的20多年中，我國(guó)的鐵路調(diào)度指揮系統(tǒng)發(fā)展十分迅猛，而文獻(xiàn)[1]中對(duì)于這一發(fā)展過(guò)程進(jìn)行了詳細(xì)的描述。

（1）經(jīng)過(guò)研究，鐵道部（現(xiàn)中國(guó)鐵路總公司）于1994年正式提出建設(shè)鐵路運(yùn)輸調(diào)度指揮管理信息系統(tǒng)的報(bào)告，該系統(tǒng)計(jì)劃在采用通信、信號(hào)和多媒體等多學(xué)科技術(shù)的基礎(chǔ)上，建成了三級(jí)四層綜合現(xiàn)代化運(yùn)輸調(diào)度指揮管理信息系統(tǒng)；

（2）2003年底，鐵道部在北京至上海客運(yùn)線路率先實(shí)現(xiàn)了DMIS系統(tǒng)的運(yùn)行，而這也為以后我國(guó)在客運(yùn)線路上全面實(shí)現(xiàn)DMIS系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)營(yíng)進(jìn)行了前期準(zhǔn)備；

（3）2004年后，由于各地不斷提出新建客運(yùn)專線計(jì)劃，鐵道部對(duì)于列車集中控制系統(tǒng)的關(guān)注程度隨之不斷提高，因而組織大批專家制定了《分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)（CTC）技術(shù)條件》，并以這一文件為基準(zhǔn)確定了我國(guó)之后鐵路調(diào)度指揮集中系統(tǒng)的相應(yīng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

2我國(guó)鐵路調(diào)度指揮系統(tǒng)簡(jiǎn)介

到目前為止，我國(guó)鐵路所使用的過(guò)的調(diào)度指揮系統(tǒng)共有DMIS、TDCS與CTC系統(tǒng)等三種，以下對(duì)它們進(jìn)行介紹。

2.1 DMIS系統(tǒng)

DMIS系統(tǒng)（Dispatch Management Informafion System）作為最早在我國(guó)大規(guī)模使用的鐵路調(diào)度指揮系統(tǒng)，在我國(guó)鐵路的發(fā)展史上具有里程碑式的意義，而在文獻(xiàn)[2]中對(duì)于這一系統(tǒng)進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹。

建設(shè)DMIS系統(tǒng)的目標(biāo)是將之前以車站為單位的分散式信號(hào)系統(tǒng)改造成為全路統(tǒng)一的信號(hào)系統(tǒng)，從而形成覆蓋整個(gè)鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)的大規(guī)模計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。它的應(yīng)用大大提高了鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)效率，并為之后TDCS、CTC等系統(tǒng)的建設(shè)打下基礎(chǔ)。

2.2 TDCS系統(tǒng)

TDCS系統(tǒng)作為我國(guó)早期建成的鐵路調(diào)度指揮系統(tǒng)，目前仍在我國(guó)鐵路調(diào)度指揮方面起著重要的作用。而該系統(tǒng)的成功，也為我國(guó)后續(xù)鐵路調(diào)度指揮系統(tǒng)的發(fā)展積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)，起到了承上啟下的作用，而文獻(xiàn)[3]一書(shū)中對(duì)于TDCS系統(tǒng)的功能和特點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)介紹。

該系統(tǒng)在數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和信息化等多技術(shù)融合的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了鐵路調(diào)度指揮的跨越式發(fā)展，系統(tǒng)在減輕列車調(diào)度人員工作壓力的同時(shí)，提高了整個(gè)鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)的生產(chǎn)效率。

TDCS系統(tǒng)的主要技術(shù)特點(diǎn)如下所示：

（1）實(shí)時(shí)性。鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)在運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生大量信息數(shù)據(jù)，而這些數(shù)據(jù)在被基層網(wǎng)絡(luò)的列車運(yùn)行系統(tǒng)收集之后，必須及時(shí)、準(zhǔn)確地上報(bào)給相關(guān)部門(mén)，以便其可以根據(jù)運(yùn)行中的實(shí)際情況對(duì)整套運(yùn)輸系統(tǒng)進(jìn)行控制。因此，在信息傳輸?shù)母叻鍟r(shí)段，要求整個(gè)過(guò)程在系統(tǒng)內(nèi)的延時(shí)最多不超過(guò)4s，并且傳輸?shù)玫降男畔⒈仨氂行蛱幚怼?/p>

（2）安全性。為了確保整個(gè)系統(tǒng)的安全性，必須將TDCS系統(tǒng)建成封閉系統(tǒng)，而這一封閉系統(tǒng)的設(shè)計(jì)重點(diǎn)是從信息的采集、傳輸、處理，到方案的制定、計(jì)劃調(diào)整和命令傳輸?shù)日走^(guò)程都必須做到不間斷執(zhí)行，進(jìn)而保證建成后系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。

（3）開(kāi)放性。TDCS作為一個(gè)規(guī)模龐大的系統(tǒng)，需要集成大量的設(shè)備，同時(shí)在這種情況下還必須依靠軟件支撐平臺(tái)進(jìn)行大量數(shù)據(jù)處理和分析，因此系統(tǒng)必須是符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的開(kāi)放式系統(tǒng)平臺(tái)，以便今后對(duì)系統(tǒng)不斷進(jìn)行擴(kuò)展和改進(jìn)。

2.3新一代分散自律式CTC系統(tǒng)

由于傳統(tǒng)CTC系統(tǒng)依然有著很多不足之處，因此眾多鐵路技術(shù)人員一直致力于對(duì)這一系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，終于日本新干線調(diào)度指揮系統(tǒng)的啟發(fā)下，研制成功新一代分散自律式CTC系統(tǒng)，而李光東與國(guó)敢等人在他們的文章中對(duì)這一系統(tǒng)進(jìn)行了介紹。

與原有系統(tǒng)相比，新一代分散自律式CTC系統(tǒng)在考慮到我國(guó)鐵路客貨混跑多、調(diào)車作業(yè)多等基本情況的基礎(chǔ)上，將調(diào)車管理這一功能加入整個(gè)CTC系統(tǒng)中，從而使得CTC系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)在不改變控制模式的情況下就能夠完成行車與調(diào)車作業(yè)的協(xié)調(diào)。除此以外，采用該系統(tǒng)還可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人車站的調(diào)車作業(yè)，進(jìn)而凸顯出系統(tǒng)調(diào)度集中的優(yōu)勢(shì)。

新一代CTC系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)：

（1）智能化水平較高。較高的智能化水平可以保證調(diào)車作業(yè)人員將自身注意力主要用在列車行車計(jì)劃的管理與調(diào)整，從而保證列車按照既定的列車運(yùn)行圖運(yùn)行，進(jìn)而確保整個(gè)鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)安全運(yùn)轉(zhuǎn)。

（2）它是分散自律系統(tǒng)。分散是與集中控制相對(duì)應(yīng)的概念，它的具體含義是指將過(guò)去由列車運(yùn)行控制中心集中管理轄區(qū)內(nèi)車站列車作業(yè)的運(yùn)行控制方式變成由各車站根據(jù)自身情況自行管理本車站的各項(xiàng)列車與調(diào)車作業(yè)；自律是CTC系統(tǒng)根據(jù)每個(gè)車站的不同情況，按照《技規(guī)》、《行規(guī)》和《站細(xì)》等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，自主進(jìn)行進(jìn)路與列車的各項(xiàng)調(diào)車作業(yè)的控制。

2.4 DMIS、TDCS與CTC系統(tǒng)間的關(guān)系

這三套系統(tǒng)的關(guān)系具體如下：

（1）TDCS系統(tǒng)是由DMIS系統(tǒng)改名而得到的，而改名的具體依據(jù)是于2005年由鐵道部公布的《鐵路信息化總體規(guī)劃》。

（2）我國(guó)自主建立的CTC系統(tǒng)是在TDCS系統(tǒng)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的，該系統(tǒng)在TDCS系統(tǒng)的基礎(chǔ)上主要增加了進(jìn)路自主管理與信號(hào)遠(yuǎn)程控制等附加功能。而這兩個(gè)系統(tǒng)的本質(zhì)區(qū)別在于TDCS系統(tǒng)的進(jìn)路是信號(hào)源在連鎖上手動(dòng)排列，而在CTC系統(tǒng)上則變成了自動(dòng)排列。

3我國(guó)調(diào)度指揮系統(tǒng)使用現(xiàn)狀

文獻(xiàn)[5]中對(duì)于我國(guó)鐵路調(diào)度指揮系統(tǒng)的使用現(xiàn)狀進(jìn)行了介紹。

在以上的幾種調(diào)度指揮系統(tǒng)中，目前我國(guó)的鐵路運(yùn)輸仍然使用的主要包括兩種制式：即TDCS系統(tǒng)與CTC系統(tǒng)。其中TDCS系統(tǒng)應(yīng)用時(shí)間較長(zhǎng)，全路干線已基本實(shí)現(xiàn)全覆蓋，而CTC系統(tǒng)目前使用并不廣泛，目前只應(yīng)用于青藏線、膠濟(jì)線等線路，同時(shí)由于開(kāi)發(fā)時(shí)以TDCS系統(tǒng)為平臺(tái)，共用其硬件，系統(tǒng)的獨(dú)立性、可靠性都受到其制約。

4我國(guó)鐵路調(diào)度指揮系統(tǒng)發(fā)展方向

通過(guò)以上的介紹，我們對(duì)于我國(guó)鐵路調(diào)度指揮系統(tǒng)的發(fā)展歷史與現(xiàn)狀有了比較充分的了解，我們可以對(duì)我國(guó)鐵路調(diào)度指揮系統(tǒng)的未來(lái)發(fā)展進(jìn)行展望，而文獻(xiàn)[6]對(duì)于這個(gè)問(wèn)題也有著自己的論述：

（1）無(wú)線閉塞中心（RBC）和臨時(shí)限速服務(wù)器（TSRS）功能的實(shí)現(xiàn)。在未來(lái)，我國(guó)鐵路調(diào)度指揮系統(tǒng)將會(huì)根據(jù)無(wú)線閉塞中心（Raid Block Center，簡(jiǎn)稱RBC）提供的信息，及時(shí)更新運(yùn)行過(guò)程中列車的車次、速度、位置以及移動(dòng)授權(quán)等狀態(tài)，之后采用圖形化界面以再現(xiàn)機(jī)車綜合無(wú)線通信設(shè)備終端（Man Machine Interface，簡(jiǎn)稱MMI）的顯示信息，從而實(shí)現(xiàn)列車的遠(yuǎn)程監(jiān)控，通過(guò)RBC還可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)行中列車的遠(yuǎn)程緊急停車。

（2）沖突預(yù)測(cè)和智能調(diào)整技術(shù)。目前正在使用的鐵路調(diào)度指揮系統(tǒng)盡管也可以對(duì)階段計(jì)劃進(jìn)行調(diào)整，但是這些調(diào)整一般都是在列車運(yùn)行沖突發(fā)生后才能發(fā)揮作用。與此相對(duì)應(yīng)的是，沖突預(yù)測(cè)和智能調(diào)整技術(shù)卻可以分析各種導(dǎo)致列車無(wú)法正常運(yùn)行的因素，并且可以通過(guò)采集更多的列車運(yùn)行時(shí)刻，動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)之后整個(gè)鐵路運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的可行狀態(tài)，并針對(duì)可能導(dǎo)致列車非正常運(yùn)行的狀況進(jìn)行調(diào)整，從而保證整個(gè)鐵路運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的正常。

（3）高效的信息共享技術(shù)。在不久的將來(lái)，我國(guó)鐵路調(diào)度指揮系統(tǒng)將會(huì)擁有更加先進(jìn)的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，針對(duì)各種類型的數(shù)據(jù)采用相應(yīng)的傳輸方式，具體方法包括直接訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)、MQ消息通知方式訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)以及采用MQ直接傳送數(shù)據(jù)等。使用安全隔離網(wǎng)閘（GAP）來(lái)實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)間的隔離，從而網(wǎng)絡(luò)內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸與交換變得更加及時(shí)、完整與安全。