淺談鐵路行車(chē)指揮自動(dòng)化及其應(yīng)用

姚利明

（中國(guó)鐵路太原局集團(tuán)公司調(diào)度所，太原030013）

1 引言

傳統(tǒng)鐵路行車(chē)調(diào)度過(guò)程中，調(diào)度人員可以應(yīng)用電話、發(fā)電報(bào)的方式對(duì)列車(chē)運(yùn)行現(xiàn)狀進(jìn)行分析，對(duì)列車(chē)行進(jìn)下達(dá)調(diào)度命令，此類(lèi)模式能有效達(dá)到調(diào)度人員對(duì)列車(chē)運(yùn)行時(shí)間調(diào)度的目標(biāo)，但是此類(lèi)調(diào)度屬于“隱形化”的指揮。為了對(duì)此類(lèi)現(xiàn)狀進(jìn)行分析，西方國(guó)家對(duì)調(diào)度集中系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用，通過(guò)此系統(tǒng)的應(yīng)用能有效獲取列車(chē)基本運(yùn)行現(xiàn)狀，對(duì)運(yùn)行沿線各個(gè)路口信息進(jìn)行分析，整合信號(hào)機(jī)應(yīng)用現(xiàn)狀。這樣能促使調(diào)度人員對(duì)列車(chē)運(yùn)行現(xiàn)狀進(jìn)行全面規(guī)范化監(jiān)控，能有效簡(jiǎn)化人員介入、對(duì)管理層次合理優(yōu)化。

2 鐵路行車(chē)指揮自動(dòng)化發(fā)展的過(guò)程

傳統(tǒng)列車(chē)在行進(jìn)過(guò)程中，指揮調(diào)度系統(tǒng)在應(yīng)用中主要是發(fā)揮人的主體作用，各類(lèi)應(yīng)用設(shè)備起到良好的輔助作用。近年來(lái)，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)全面發(fā)展，鐵路客貨運(yùn)量在不斷增加，鐵路行車(chē)過(guò)程中基本運(yùn)行速度也在不斷提升。由于受到人為因素影響會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的聯(lián)絡(luò)問(wèn)題等，導(dǎo)致在行車(chē)過(guò)程中調(diào)度指揮不合理，對(duì)行車(chē)調(diào)度產(chǎn)生較大負(fù)面影響，傳統(tǒng)的調(diào)度方式已不能有效滿足現(xiàn)階段行車(chē)調(diào)度基本要求。當(dāng)前，為了對(duì)此類(lèi)發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行全面優(yōu)化，各個(gè)國(guó)家開(kāi)始加強(qiáng)對(duì)指揮自動(dòng)化系統(tǒng)的研究。1958年，蘇聯(lián)生產(chǎn)研發(fā)了相對(duì)低級(jí)的列車(chē)自動(dòng)化系統(tǒng)，美國(guó)在1960年試運(yùn)列車(chē)自動(dòng)化運(yùn)行系統(tǒng)，并投運(yùn)成功。1971年，英國(guó)實(shí)現(xiàn)了行車(chē)自動(dòng)化，1972年，法國(guó)在巴黎地鐵快線上應(yīng)用自動(dòng)操作設(shè)備對(duì)列車(chē)進(jìn)行自動(dòng)駕駛。我國(guó)于1975年研發(fā)了具備自主產(chǎn)權(quán)的行車(chē)指揮自動(dòng)化系統(tǒng)，在1976年應(yīng)用電子計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)了鐵路指揮自動(dòng)化[1]。

3 鐵路行車(chē)指揮自動(dòng)化系統(tǒng)分析

3.1 系統(tǒng)的基本定義

行車(chē)指揮自動(dòng)化主要是基于對(duì)現(xiàn)代鐵路技術(shù)的應(yīng)用，應(yīng)用信息自動(dòng)采集裝置對(duì)列車(chē)行進(jìn)過(guò)程中多項(xiàng)信號(hào)以及設(shè)備傳輸信號(hào)進(jìn)行獲取，通過(guò)電子計(jì)算機(jī)對(duì)列車(chē)行進(jìn)進(jìn)行有效追蹤與管理，結(jié)合鐵路運(yùn)行基本現(xiàn)狀擬定各項(xiàng)行進(jìn)計(jì)劃。同時(shí)，對(duì)各類(lèi)資源合理調(diào)配，對(duì)列車(chē)行進(jìn)信息進(jìn)行自動(dòng)化調(diào)整與記錄，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)化統(tǒng)計(jì)、記錄，實(shí)現(xiàn)集中顯示。通過(guò)應(yīng)用鐵路行車(chē)指揮自動(dòng)化系統(tǒng)還能全面提升列車(chē)行進(jìn)的安全系數(shù)，對(duì)提升列車(chē)正點(diǎn)率具有重要作用，還能有效發(fā)揮鐵路應(yīng)用設(shè)備的效用，保障列車(chē)調(diào)度工作順利全面開(kāi)展，幫助鐵路企業(yè)獲取良好發(fā)展效益[2]。

3.2 系統(tǒng)組成分析

鐵路行車(chē)指揮自動(dòng)化系統(tǒng)是在車(chē)次追蹤、信號(hào)設(shè)備、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、通信設(shè)備應(yīng)用基礎(chǔ)上確立的行車(chē)指揮系統(tǒng)。鐵路行車(chē)指揮自動(dòng)化系統(tǒng)的主要應(yīng)用功能就是實(shí)現(xiàn)列車(chē)行進(jìn)追蹤、進(jìn)路調(diào)控、運(yùn)行調(diào)控等。

3.2.1 列車(chē)追蹤

在鐵路行車(chē)過(guò)程中合理應(yīng)用遙信技術(shù)能對(duì)行進(jìn)列車(chē)運(yùn)行位置等多項(xiàng)變化信息進(jìn)行分析，通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)內(nèi)部存儲(chǔ)器以及相關(guān)車(chē)次性質(zhì)進(jìn)行識(shí)別可以對(duì)列車(chē)行進(jìn)情況進(jìn)行有效追蹤。通過(guò)對(duì)相關(guān)程序與流程進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，能有效掌握列車(chē)行進(jìn)的動(dòng)態(tài)化狀態(tài)。通過(guò)對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，對(duì)列車(chē)運(yùn)行基本路線圖進(jìn)行合理編訂，對(duì)提升列車(chē)進(jìn)路管理以及計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制水平具有重要意義。

3.2.2 進(jìn)路控制

將車(chē)站管理轄區(qū)范圍內(nèi)通行列車(chē)運(yùn)行設(shè)計(jì)圖錄入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，對(duì)列車(chē)行進(jìn)過(guò)程中列車(chē)具體位置、信號(hào)鎖閉條件等依照規(guī)范化流程進(jìn)行分析處理，這樣能有效獲取列車(chē)車(chē)站進(jìn)路調(diào)度命令，在進(jìn)路管理中合理選取計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制。

3.2.3 運(yùn)行調(diào)控

鐵路列車(chē)在運(yùn)行過(guò)程中要全面依照編訂的運(yùn)行圖行進(jìn)，但是當(dāng)列車(chē)偏離了基本運(yùn)行路線，管理人員要及時(shí)進(jìn)行調(diào)控，擬定更為完善的列車(chē)行駛方案，保障列車(chē)可以安全穩(wěn)定運(yùn)行[3]。

3.3 系統(tǒng)功能

3.3.1 列車(chē)運(yùn)行計(jì)劃擬定

當(dāng)前，有關(guān)部門(mén)要對(duì)鐵路運(yùn)輸市場(chǎng)基本現(xiàn)狀進(jìn)行分析，結(jié)合鐵路運(yùn)輸要求制定相應(yīng)的運(yùn)行計(jì)劃，結(jié)合市場(chǎng)發(fā)展情況對(duì)列車(chē)運(yùn)行計(jì)劃進(jìn)行控制，最終整合為具體的實(shí)施計(jì)劃。其中，要根據(jù)鐵路運(yùn)輸市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀對(duì)鐵路運(yùn)輸計(jì)劃進(jìn)行合理控制，依照已有列車(chē)計(jì)劃對(duì)后續(xù)一段時(shí)間的列車(chē)應(yīng)用需求進(jìn)行分析，制定多項(xiàng)備用計(jì)劃。再結(jié)合具體現(xiàn)狀對(duì)編訂完成的列車(chē)計(jì)劃合理控制，保障列車(chē)在行進(jìn)過(guò)程中能對(duì)多項(xiàng)功能進(jìn)行合理控制，傳遞多項(xiàng)指令。

3.3.2 列車(chē)運(yùn)行管理

行車(chē)指揮自動(dòng)化發(fā)展中主要任務(wù)就是對(duì)列車(chē)運(yùn)行進(jìn)行全面管理，收集多項(xiàng)數(shù)據(jù)，做好數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析工作，實(shí)現(xiàn)列車(chē)綜合運(yùn)行管理。

3.3.3 統(tǒng)計(jì)分析

鐵路行車(chē)指揮自動(dòng)化系統(tǒng)在應(yīng)用中能對(duì)列車(chē)運(yùn)行計(jì)劃以及多項(xiàng)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行收集、統(tǒng)計(jì)與綜合分析。

4 鐵路行車(chē)指揮自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用與展望

鐵路行車(chē)指揮自動(dòng)化系統(tǒng)具有較高的應(yīng)用價(jià)值，例如，在青藏鐵路通車(chē)應(yīng)用中，主要是選用了自動(dòng)化行車(chē)指揮管理系統(tǒng)，在青藏鐵路中應(yīng)用鐵路行車(chē)指揮自動(dòng)化系統(tǒng)能全面實(shí)現(xiàn)行車(chē)指揮跨越式發(fā)展。在全新的調(diào)度指揮自動(dòng)化管理平臺(tái)應(yīng)用中，主要是由CTC（分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)）、IICS（增強(qiáng)型列車(chē)控制系統(tǒng)）以及TDCS（列車(chē)調(diào)度指揮系統(tǒng)）組成，此系統(tǒng)在應(yīng)用過(guò)程中開(kāi)展調(diào)度工作主要是對(duì)運(yùn)行流程進(jìn)行全面優(yōu)化，可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸調(diào)度階段的自動(dòng)化發(fā)展，從而對(duì)列車(chē)通行過(guò)程中的指揮問(wèn)題進(jìn)行控制和解決。此系統(tǒng)的應(yīng)用可以對(duì)運(yùn)行路網(wǎng)環(huán)境中各個(gè)車(chē)站信號(hào)接收設(shè)備進(jìn)行集中控制，在遠(yuǎn)程控制中還能實(shí)時(shí)掌握設(shè)備基本運(yùn)行現(xiàn)狀，便于列車(chē)管理人員掌握車(chē)輛行進(jìn)過(guò)程中的多項(xiàng)信息[4]。

鐵路行車(chē)指揮自動(dòng)化系統(tǒng)在應(yīng)用中能對(duì)列車(chē)行車(chē)調(diào)進(jìn)行多方位、智能化、科學(xué)化指揮，能全面提升鐵路綜合運(yùn)輸成效以及組織能力。鐵路企業(yè)在長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展過(guò)程中，要對(duì)原有的運(yùn)輸體制進(jìn)行全面改革，還要綜合滿足多項(xiàng)技術(shù)限制要求，同時(shí)，要對(duì)車(chē)輛進(jìn)路進(jìn)行全面控制，在調(diào)車(chē)以及行車(chē)過(guò)程中要全面選取自動(dòng)隔離控制模式，從而對(duì)多次對(duì)交放權(quán)問(wèn)題進(jìn)行控制，保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定地運(yùn)行。對(duì)列車(chē)運(yùn)行通車(chē)過(guò)程中的基本現(xiàn)狀進(jìn)行規(guī)范化編制，對(duì)列車(chē)行進(jìn)過(guò)程中的運(yùn)行路線進(jìn)行調(diào)整，這樣能保障調(diào)度指揮工作全面實(shí)現(xiàn)智能化發(fā)展。合理選取亢余技術(shù)強(qiáng)化系統(tǒng)故障診斷功能，保障功能作用有效發(fā)揮，確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。對(duì)機(jī)車(chē)信號(hào)到地面的傳輸技術(shù)進(jìn)行全面優(yōu)化，有效滿足調(diào)度集中發(fā)展要求。在調(diào)度集中過(guò)程中，要對(duì)系統(tǒng)管理范圍、調(diào)度指揮模式等進(jìn)行全面控制，有效強(qiáng)化列車(chē)運(yùn)行集中控制效率，保障系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中數(shù)據(jù)信息傳遞速度不斷加快，強(qiáng)化系統(tǒng)運(yùn)行成效。

近年來(lái)，我國(guó)信息技術(shù)與通信技術(shù)整體發(fā)展速度加快，在當(dāng)前行車(chē)指揮自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，全面發(fā)展全新的調(diào)度系統(tǒng)，對(duì)系統(tǒng)的規(guī)范化應(yīng)用可以有效實(shí)現(xiàn)鐵路技術(shù)的跨越式發(fā)展。在行車(chē)指揮自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用中，對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)的處理具有較高要求，可以有效擴(kuò)大系統(tǒng)與設(shè)備的監(jiān)控管理范圍。所以當(dāng)前要在已有發(fā)展成果基礎(chǔ)上逐步擴(kuò)大鐵路干線、重點(diǎn)樞紐的控制范圍，確定區(qū)域控制中心，這樣能保障鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)活動(dòng)得到有效控制。在數(shù)字通訊技術(shù)以及微型計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用發(fā)展中，要在鐵路列車(chē)運(yùn)行中強(qiáng)化對(duì)微機(jī)的研發(fā)，結(jié)合各項(xiàng)功能合理劃分和設(shè)定模塊化分布式系統(tǒng)，保障系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、適應(yīng)性、科學(xué)性全面提升。

5 結(jié)語(yǔ)

綜合上述，近年來(lái)我國(guó)多項(xiàng)技術(shù)全面發(fā)展，對(duì)強(qiáng)化鐵路行車(chē)指揮自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)展具有重要作用。當(dāng)前，有關(guān)部門(mén)要結(jié)合系統(tǒng)組成，對(duì)系統(tǒng)合理優(yōu)化，強(qiáng)化系統(tǒng)應(yīng)用功能，從而有效保障鐵路行車(chē)調(diào)度指揮系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)綜合發(fā)展。