亞吉鐵路綜合調(diào)度系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

范平武，劉永壯，劉帥斌

（1.中國中鐵二局集團(tuán)有限公司，成都 610031；2.北京全路通信信號(hào)研究設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，北京 100070）

1 概述

亞吉鐵路全長760 km，橫跨埃塞俄比亞和吉布提兩個(gè)東非國家，是非洲第一條電氣化鐵路，全部采用中國標(biāo)準(zhǔn)和中國裝備建設(shè)而成，是一條以貨運(yùn)為主的客貨共線鐵路。亞吉鐵路設(shè)有兩個(gè)調(diào)度中心，分別是埃塞境內(nèi)的拉布中心以及吉布提境內(nèi)的那嘎達(dá)中心。拉布中心設(shè)置計(jì)劃調(diào)度員、行車調(diào)度員、機(jī)車調(diào)度員、車輛調(diào)度員、貨運(yùn)調(diào)度員、施工調(diào)度員等崗位，那嘎達(dá)中心設(shè)置行車調(diào)度員和貨運(yùn)調(diào)度員崗位。

中國鐵路的調(diào)度指揮系統(tǒng)是按專業(yè)分頭建設(shè)的，主要包括運(yùn)輸調(diào)度管理系統(tǒng)（TDMS，前身TMIS）、列車調(diào)度指揮系統(tǒng)（TDCS）、調(diào)度集中系統(tǒng)（CTC）、貨運(yùn)營銷系統(tǒng)（95306）、貨運(yùn)制票系統(tǒng)、現(xiàn)車管理系統(tǒng)（SMIS、CIPS）、機(jī)務(wù)運(yùn)安系統(tǒng)等若干個(gè)系統(tǒng)。分專業(yè)建設(shè)帶來信息共享困難、建設(shè)成本高等問題，同時(shí)也不利于業(yè)務(wù)流程改造。

亞吉鐵路雖然路網(wǎng)結(jié)構(gòu)單一、運(yùn)量小、運(yùn)輸組織簡單，但有其自身特點(diǎn)，照搬中國鐵路調(diào)度系統(tǒng)不能完全適應(yīng)亞吉鐵路運(yùn)輸?shù)膶?shí)際需求。

埃塞俄比亞和吉布提像非洲的很多國家一樣是臨海國家，貨物運(yùn)輸以進(jìn)出口運(yùn)輸為主體。鐵路貨運(yùn)與港口及海關(guān)的聯(lián)系頗為緊密。亞吉鐵路的運(yùn)輸調(diào)度系統(tǒng)建設(shè)需要著眼于大運(yùn)輸，考慮鐵路運(yùn)輸與海上運(yùn)輸?shù)穆?lián)運(yùn)模式，并為圍繞鐵路運(yùn)輸?shù)亩嘣a(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展做好鋪墊；埃塞俄比亞自然災(zāi)害頻發(fā)，鐵路運(yùn)輸要承擔(dān)起搶險(xiǎn)救災(zāi)的職責(zé)。運(yùn)輸調(diào)度系統(tǒng)對(duì)救災(zāi)物資貨物運(yùn)輸應(yīng)該進(jìn)行特殊處理，在審批流程、分配空車、運(yùn)輸計(jì)劃安排各個(gè)環(huán)節(jié)上開放綠色通道；亞吉鐵路是橫跨埃塞俄比亞和吉布提兩個(gè)國家的跨國鐵路，客貨運(yùn)輸費(fèi)用的清分清算問題也需要量身定制。

綜上所述，針對(duì)以亞吉鐵路為代表的海外鐵路定制研發(fā)一套綜合調(diào)度系統(tǒng)是必要的，也是可行的。

亞吉鐵路綜合調(diào)度系統(tǒng)打破國內(nèi)按專業(yè)建設(shè)各自為政的建設(shè)模式，打造統(tǒng)一的運(yùn)輸調(diào)度集成信息平臺(tái)（功能上涵蓋了前文提到的TDMS、FTMS、SMIS、機(jī)務(wù)運(yùn)安、貨運(yùn)營銷、貨運(yùn)制票），從業(yè)務(wù)鏈上貫穿了從營銷、計(jì)劃、調(diào)度、生產(chǎn)作業(yè)、到設(shè)備維護(hù)等鐵路運(yùn)輸?shù)母鱾€(gè)環(huán)節(jié)，使?fàn)I銷與運(yùn)輸計(jì)劃緊密結(jié)合，運(yùn)輸計(jì)劃與調(diào)度指揮緊密結(jié)合，運(yùn)輸生產(chǎn)與施工、設(shè)備維護(hù)緊密結(jié)合，環(huán)環(huán)相扣，信息閉環(huán)。

綜合調(diào)度系統(tǒng)以車流推算為驅(qū)動(dòng)，高度集成綜合運(yùn)用各類信息，以列車運(yùn)行線為載體，實(shí)現(xiàn)“一圖一表一票”，融合構(gòu)建綜合動(dòng)態(tài)運(yùn)行圖，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸計(jì)劃的智能、協(xié)同、精準(zhǔn)編制。同時(shí)，與列車調(diào)度CTC 系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)計(jì)劃編制、下達(dá)、調(diào)整、執(zhí)行、反饋的閉環(huán)管理，達(dá)到“計(jì)劃質(zhì)量最優(yōu)化、效率效益最大化、統(tǒng)計(jì)分析自動(dòng)化、安全保障源頭化”的目標(biāo)。

2 系統(tǒng)架構(gòu)方案

亞吉鐵路綜調(diào)系統(tǒng)采用中心和車站兩級(jí)架構(gòu)設(shè)計(jì)，系統(tǒng)設(shè)備由中心設(shè)備、車站設(shè)備、貨運(yùn)樓設(shè)備組成。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1 所示。

中心設(shè)備主要包括：數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、管理服務(wù)器、接口服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、信息安全設(shè)備和調(diào)度大廳終端設(shè)備。接口服務(wù)器負(fù)責(zé)與外中心交換移交列車的運(yùn)單信息、確報(bào)信息。

車站設(shè)備包括：車站營銷終端、車站裝卸管理終端、車站現(xiàn)車管理終端節(jié)點(diǎn)、車站統(tǒng)計(jì)終端、交換機(jī)、節(jié)點(diǎn)路由器、打印機(jī)和制票機(jī)等，根據(jù)需要設(shè)置冗余。

綜合調(diào)度系統(tǒng)的核心業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、查詢通過存儲(chǔ)服務(wù)實(shí)現(xiàn)，核心業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)統(tǒng)一存儲(chǔ)到中心數(shù)據(jù)庫。系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備均采用雙機(jī)熱備，組網(wǎng)使用冗余網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)所有服務(wù)器、車務(wù)終端、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、路由器等關(guān)鍵設(shè)備全部采用雙機(jī)熱備運(yùn)行方式。系統(tǒng)軟件運(yùn)行平臺(tái)采用成熟的操作系統(tǒng)，針對(duì)不同的應(yīng)用，數(shù)據(jù)庫、通信服務(wù)器采用Linux 操作系統(tǒng)，應(yīng)用等服務(wù)器采用Windows 操作系統(tǒng)，用戶終端計(jì)算機(jī)采用Windows 操作系統(tǒng)。

圖1 亞吉鐵路綜合調(diào)度系統(tǒng)架構(gòu)圖Fig.1 Architecture diagram of Comprehensive Dispatching System of the Adidis Ababa-Digibouti railway

系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，充分考慮系統(tǒng)的易用性。在人機(jī)界面設(shè)計(jì)上，最大限度地發(fā)揮計(jì)算機(jī)的優(yōu)勢，按照界面簡潔、功能豐富、操作簡便的設(shè)計(jì)原則，滿足人機(jī)工效學(xué)的要求。系統(tǒng)遵循技術(shù)條件要求，對(duì)于各種提示報(bào)警信息采用語音提示和閃爍提示的方式，方便使用人員的關(guān)注。

系統(tǒng)采用高速網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和路由器設(shè)備，采用高速交換技術(shù)，保證信息傳輸?shù)耐〞澈脱杆?；系統(tǒng)采用雙通道冗余設(shè)計(jì)，保證信息傳輸?shù)目煽啃?；系統(tǒng)采用信息實(shí)時(shí)處理的方式，減少信息處理延時(shí)，保證信息傳輸實(shí)時(shí)性。

應(yīng)用軟件采用模塊化設(shè)計(jì)，以適應(yīng)不同用戶的需求。系統(tǒng)功能可以根據(jù)車站的不同要求分別進(jìn)行配置，使系統(tǒng)的功能增減容易、配置方便，提高軟件的安全性。

3 系統(tǒng)功能

從系統(tǒng)功能劃分，綜合調(diào)度系統(tǒng)包括運(yùn)行圖子系統(tǒng)、機(jī)車周轉(zhuǎn)圖子系統(tǒng)、施工子系統(tǒng)、調(diào)度命令子系統(tǒng)、貨運(yùn)營銷子系統(tǒng)、貨運(yùn)管理子系統(tǒng)、統(tǒng)計(jì)分析子系統(tǒng)等。

其中，運(yùn)行圖子系統(tǒng)面向的主要崗位為計(jì)劃調(diào)度員，負(fù)責(zé)列車開行計(jì)劃的編制與下達(dá)，包括基本圖、日班計(jì)劃、階段計(jì)劃等，運(yùn)行圖是亞吉鐵路調(diào)度指揮的主要工具；機(jī)車周轉(zhuǎn)圖子系統(tǒng)面向的主要崗位為機(jī)車調(diào)度員，負(fù)責(zé)機(jī)車運(yùn)用計(jì)劃的編制與寫實(shí)，乘務(wù)運(yùn)用計(jì)劃的編制與寫實(shí)；施工子系統(tǒng)面向的主要崗位為施工調(diào)度員，負(fù)責(zé)施工月計(jì)劃及日計(jì)劃的編制、審批、上圖等；調(diào)度命令子系統(tǒng)面向的主要崗位為中心調(diào)度員、站段調(diào)度員及值班員，負(fù)責(zé)調(diào)度命令的編制、下達(dá)、簽收；貨運(yùn)營銷子系統(tǒng)面向的主要崗位為貨運(yùn)營銷員和貨運(yùn)調(diào)度員，負(fù)責(zé)貨運(yùn)訂單流程管理及貨運(yùn)制票等；貨運(yùn)管理子系統(tǒng)面向的主要崗位為車站調(diào)度員、貨運(yùn)員，負(fù)責(zé)裝卸計(jì)劃的編制與執(zhí)行、調(diào)車計(jì)劃的編制與執(zhí)行等；統(tǒng)計(jì)分析子系統(tǒng)面向的主要崗位為統(tǒng)計(jì)分析員，負(fù)責(zé)運(yùn)輸相關(guān)各種統(tǒng)計(jì)報(bào)表的生成與制作。綜合調(diào)度系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)如圖2 所示。

每個(gè)子系統(tǒng)又劃分為若干功能模塊，如圖3所示。

4 主要業(yè)務(wù)流程

1）中心日班計(jì)劃協(xié)同編制

日班計(jì)劃編制涉及計(jì)劃調(diào)度員、機(jī)輛調(diào)度員、貨運(yùn)調(diào)度員、施工調(diào)度員、車站調(diào)度員等各調(diào)度工種的協(xié)同作業(yè)，具體編制流程如圖4 所示。

2）貨運(yùn)業(yè)務(wù)辦理流程

貨運(yùn)業(yè)務(wù)涉及收發(fā)貨人、車站營銷員、貨運(yùn)員、站調(diào)、中心貨調(diào)等崗位的作業(yè)，主要包括發(fā)貨流程和收貨流程。發(fā)貨流程如圖5 所示，收貨流程如圖6所示。

圖2 綜調(diào)系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖Fig.2 Function structure diagram of Comprehensive Dispatching System

圖3 綜調(diào)系統(tǒng)功能模塊圖Fig.3 Function module diagram of Comprehensive Dispatching System

5 結(jié)語

綜合調(diào)度系統(tǒng)以運(yùn)輸需求為出發(fā)點(diǎn)，以基本圖為基礎(chǔ)，基于貨運(yùn)營銷、車流組織、列車運(yùn)行組織等綜合考慮，編制及下達(dá)實(shí)施計(jì)劃，進(jìn)行調(diào)度指揮，實(shí)時(shí)計(jì)劃調(diào)優(yōu)，實(shí)現(xiàn)貨運(yùn)營銷、計(jì)劃編制、計(jì)劃下達(dá)、調(diào)度執(zhí)行及調(diào)整、服務(wù)和評(píng)價(jià)一體化。秉持實(shí)施計(jì)劃編制精細(xì)化原則，綜合考慮動(dòng)態(tài)運(yùn)輸需求與運(yùn)力資源，切實(shí)保證計(jì)劃的可行性。

圖4 日班計(jì)劃編制流程Fig.4 Planning process of day shift

圖5 辦理發(fā)貨業(yè)務(wù)流程Fig.5 Business process of handling delivery

圖6 辦理收貨業(yè)務(wù)流程Fig.6 Business process of taking delivery

綜合調(diào)度系統(tǒng)首次成功應(yīng)用在非洲首條跨國電氣化的亞吉鐵路上，滿足亞吉鐵路運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)營需求和運(yùn)輸安全管理。該系統(tǒng)不僅適用于亞吉鐵路，對(duì)于其他中國標(biāo)準(zhǔn)的海外鐵路同樣適用。在國家“一帶一路”戰(zhàn)略的指引下，綜合調(diào)度系統(tǒng)在海外的成功應(yīng)用，不僅為建設(shè)國的鐵路運(yùn)輸事業(yè)和國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到重要帶動(dòng)作用。同時(shí)，也有助于中國在海外的產(chǎn)業(yè)布局，助力中國“鐵路外交”揚(yáng)帆起航。