信息化鐵路運(yùn)輸調(diào)度指揮系統(tǒng)探討

文/周洋

近幾年，中國鐵路已經(jīng)遍布全國各地數(shù)以萬計的大小城市，隨著國家鐵路的全面提速，中國的鐵路交通也越來越便捷。鐵路運(yùn)輸調(diào)度與指揮是保障鐵路運(yùn)輸安全、高效、高質(zhì)量的關(guān)鍵。筆者將以此為基礎(chǔ)，對現(xiàn)代化鐵路運(yùn)輸調(diào)度與指揮系統(tǒng)的信息化建設(shè)進(jìn)行分析與探討。

一、信息化鐵路運(yùn)輸調(diào)度指揮系統(tǒng)概述

鐵路運(yùn)輸調(diào)度與指揮系統(tǒng)是一套完備的、能適應(yīng)鐵路運(yùn)輸需要的綜合系統(tǒng)。在調(diào)度中心體系結(jié)構(gòu)下，列車實(shí)時跟蹤，微機(jī)聯(lián)鎖，機(jī)車信息臺，車號識別，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)算等獨(dú)立系統(tǒng)，規(guī)劃統(tǒng)計等，使得它覆蓋了整個鐵路的各個層次，完全地解決了鐵路運(yùn)輸?shù)母鞣N問題，并將其效率最大化[1]。

二、信息化鐵路運(yùn)輸調(diào)度指揮系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1.調(diào)度指揮信息系統(tǒng)。鐵路運(yùn)輸狀態(tài)及其他生產(chǎn)活動，為經(jīng)理及主要功能單位提供管理及決策資訊。調(diào)度與指揮是鐵路日常工作的重點(diǎn)。在企業(yè)內(nèi)部，構(gòu)建了一個鐵路運(yùn)輸?shù)恼{(diào)度指揮體系。通過電腦網(wǎng)絡(luò)，對所有鐵路車輛（包括鐵路局車輛、企業(yè)所有車輛、機(jī)車）的狀況和位置進(jìn)行監(jiān)控，了解車輛的運(yùn)行狀況，并對分布在各個線路上的機(jī)車和車輛進(jìn)行實(shí)時追蹤；利用電腦對全廠的貨車進(jìn)行管理，實(shí)時了解工廠內(nèi)所有的機(jī)車車輛的操作、裝卸情況。調(diào)度指揮信息系統(tǒng)是一個將各個子系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合起來的高層系統(tǒng)。以光纖網(wǎng)絡(luò)為中心，中心機(jī)房為中心，在調(diào)度員、貨運(yùn)代理及有關(guān)單位的工作地點(diǎn)設(shè)立工作站，構(gòu)成了一個完整的信息網(wǎng)絡(luò)。實(shí)現(xiàn)了對鐵路貨物、機(jī)車、車輛等的實(shí)時追蹤、管理，并自動生成各種不同級別的查詢、統(tǒng)計報告，為調(diào)度員、運(yùn)輸部門的調(diào)度人員提供實(shí)時、精確的數(shù)據(jù)。2.調(diào)度中心控制。在監(jiān)控中心，對整個工廠的所有的連鎖設(shè)施進(jìn)行統(tǒng)一的控制，由三個層面組成?？刂浦行牡牟僮骷壈?lián)鎖操作機(jī)、大屏幕、調(diào)監(jiān)機(jī)、服務(wù)器等；聯(lián)鎖器是指每一座信號塔內(nèi)的計算機(jī)聯(lián)鎖裝置，由聯(lián)鎖機(jī)、接口柜、電源屏、監(jiān)測儀等組成；戶外設(shè)施僅由轉(zhuǎn)轍機(jī)，信號機(jī)，軌道電路和纜線組成?？刂浦行呐c各個信號大樓的電腦進(jìn)行了信息交流，實(shí)現(xiàn)了整個工廠的聯(lián)網(wǎng)。在主控制室與信號塔間鋪設(shè)一根纖維光纜，構(gòu)成了一套光導(dǎo)纖維網(wǎng)絡(luò)。調(diào)度中心的工作人員把作業(yè)指令發(fā)送給信號大樓的連鎖器。通過連接裝置的聯(lián)動運(yùn)算，把信號發(fā)送到大樓內(nèi)部的界面柜中，界面柜會帶動戶外裝置（遠(yuǎn)、近）的運(yùn)行。在監(jiān)控中心內(nèi)，由調(diào)度監(jiān)控、管理機(jī)、遠(yuǎn)程診斷等設(shè)備進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控[2]。

3.機(jī)動車輛資訊系統(tǒng)。列車信號站是由整個工廠的無線網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的移動終端。本文所使用的恒均移動通信技術(shù)與電信的蜂窩通信技術(shù)相似，使用了多個基臺的頻分時通信方式。多個基臺能夠有效降低盲區(qū)，改善通信品質(zhì)。各基臺之間的通信距離為10千米，且各基地臺之間的通信距離交迭。這樣，即使其中一個或兩個基地臺出現(xiàn)問題，也能維持系統(tǒng)的運(yùn)作。

三、關(guān)鍵技術(shù)

1.服務(wù)器熱備架構(gòu)。該服務(wù)器采用了雙機(jī)容錯處理方案。本設(shè)計中使用了雙機(jī)容錯集群結(jié)構(gòu)，使得該體系的運(yùn)行更加穩(wěn)定。這兩臺服務(wù)器可以在整個系統(tǒng)中提供服務(wù)和監(jiān)視。集群在某種程度上實(shí)現(xiàn)了負(fù)荷均衡，它可以把多個進(jìn)程分配到兩個業(yè)務(wù)上，從而改善了整個系統(tǒng)的性能。2.冗余雙環(huán)網(wǎng)。由于全廠的監(jiān)控體系需要有一個安全的、可靠的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)來支持，所以，網(wǎng)絡(luò)的選取直接影響到整個網(wǎng)絡(luò)的安全與可靠性。該方案使用了一種高速的工業(yè)冗余環(huán)形網(wǎng)絡(luò)。它在全球主要的大型、中小型公司的監(jiān)控系統(tǒng)中得到了普遍的使用。在此基礎(chǔ)上，建立了兩個完全獨(dú)立的、多余的環(huán)路，以達(dá)到開關(guān)的冗余度。即便一條電纜和一臺開關(guān)在同一時間出現(xiàn)問題，也不會對整個網(wǎng)絡(luò)的工作造成任何的干擾。

四、信息化鐵路運(yùn)輸調(diào)度的作用

一方面，可以使列車運(yùn)行的運(yùn)行更高效。提升裝卸作業(yè)能力是提升列車整體作業(yè)效能的重要環(huán)節(jié)。運(yùn)營管理的不斷提高，使得整個鐵路的運(yùn)行效益得到了全面的提高，對車站作業(yè)的管理也有很大的需求。作為一個裝站工作的人，要加強(qiáng)自己的觀察和歸納，及時在裝卸和旅客到達(dá)后及時找到問題并及時處理；同時，裝卸站工作人員還要對所負(fù)責(zé)的線路進(jìn)行實(shí)時觀測，以氣象預(yù)測為主要參考，在暴雨、降雪等惡劣氣候發(fā)生前及時進(jìn)行相應(yīng)的防范，盡量降低氣象因素對貨物、旅客的不利影響，從而為今后的運(yùn)輸工作提供更好的保障。另一方面，保證駕駛的安全性。火車作為一種極其關(guān)鍵的運(yùn)輸方式，其中心工作就是保證旅客和貨物的順利到達(dá)。鐵路運(yùn)輸組織能夠?qū)⒂嘘P(guān)單位聯(lián)系在一起，推動有關(guān)單位之間的協(xié)作，監(jiān)控和指揮火車的運(yùn)行，保證列車的安全、平穩(wěn)、高效地減少事故的發(fā)生[4]。

五、鐵路運(yùn)輸調(diào)度指揮系統(tǒng)的要求

第一，安全卡控由人控變機(jī)控。鐵路管制、軍用交通等重要列車的運(yùn)行，動車組“五定”，靈活的旅客列車運(yùn)行方案與市場需求相匹配，給鐵路調(diào)度機(jī)構(gòu)的安全帶來嚴(yán)峻的威脅。我們需要脫離人工的非可控的安全性，并試圖用裝置與資訊系統(tǒng)來完成保安卡片的操控。第二，優(yōu)化及改造作業(yè)流程。高速鐵路高速發(fā)展，新型先進(jìn)設(shè)備的應(yīng)用，使得傳統(tǒng)的生產(chǎn)管理和管理方式難以滿足要求，需要利用信息化技術(shù)對生產(chǎn)過程進(jìn)行優(yōu)化，乃至進(jìn)行過程重組。第三，提高調(diào)度工作效率，降低調(diào)度人員勞動強(qiáng)度。為了保證調(diào)度人員能有充足的時間和力量進(jìn)行細(xì)致的組織和安全管理，使調(diào)度人員擺脫過去的機(jī)械式、重復(fù)的手工操作。第四，在不同的排程工作中，實(shí)現(xiàn)了信息的分享與透明。隨著不同的任務(wù)類型和任務(wù)平臺的增多，對信息溝通的順暢、實(shí)時和快速提出了更高的需求。實(shí)現(xiàn)了信息的交流，使各個部門的工作數(shù)據(jù)更加透明化、更加精確，能夠?qū)崿F(xiàn)各個生產(chǎn)過程的工作需求。

六、鐵路運(yùn)輸調(diào)度指揮系統(tǒng)的重要性

在中國各城市間，鐵道是經(jīng)濟(jì)、政治、文化的紐帶，是中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個主要載體。中國軌道交通運(yùn)營的核心問題是列車的調(diào)度與指揮體系。鐵路局的調(diào)度室是列車運(yùn)行的一個關(guān)鍵工作地點(diǎn)。鐵路局的調(diào)度所是鐵路局運(yùn)輸?shù)闹笓]機(jī)構(gòu)，擔(dān)負(fù)著保障鐵路運(yùn)輸安全和生產(chǎn)運(yùn)輸?shù)戎卮笕蝿?wù)。

七、信息化鐵路運(yùn)輸調(diào)度指揮系統(tǒng)應(yīng)用建議

1.不斷優(yōu)化生產(chǎn)流程。要強(qiáng)化鐵路貨運(yùn)組織的精細(xì)管理，掌握鐵路車輛的使用情況，尤其是貨運(yùn)車輛的運(yùn)用，尤其要注意其運(yùn)用潛能，力求在一定的停車時段之內(nèi)實(shí)現(xiàn)鐵路貨運(yùn)的運(yùn)行。與此同時，與日照車站的移交機(jī)構(gòu)，也要做好規(guī)劃跟進(jìn)，溝通方案要進(jìn)行高效銜接。要強(qiáng)化日常的生產(chǎn)管理，要強(qiáng)化規(guī)劃審核，要科學(xué)地安排好裝備維修的工作，要改進(jìn)生產(chǎn)的效率。2.強(qiáng)化調(diào)度統(tǒng)一指揮。要堅持統(tǒng)一指揮，強(qiáng)化調(diào)度，保證交通安全，并與工作方案相協(xié)調(diào)，合理安排裝卸工作，并依據(jù)客流變化方案，及時調(diào)節(jié)臨時車流。有關(guān)負(fù)責(zé)人要安排各個單位參加公司的內(nèi)部溝通，并就實(shí)際的交通問題進(jìn)行協(xié)商。尤其要重視操作的順利進(jìn)行，要強(qiáng)化各個環(huán)節(jié)之間的協(xié)作，以保證整個流程的平穩(wěn)運(yùn)行。3.加強(qiáng)調(diào)度系統(tǒng)安全管理。首先要重視人才培養(yǎng)，及時發(fā)現(xiàn)人才短缺問題，主動與人事部聯(lián)系，并加大招聘者的力度。其次，根據(jù)生產(chǎn)機(jī)構(gòu)的變動，與設(shè)備制造廠及管理層進(jìn)行協(xié)作，使裝置性能得到最大程度的改善。最后，技術(shù)防范體系必須得到改善。要主動與技術(shù)部門進(jìn)行交流，不斷提升工作人員的技術(shù)素質(zhì)，不斷完善事故預(yù)警機(jī)制，增強(qiáng)應(yīng)急管理的能力。4.重視人才儲備和培養(yǎng)。公司要重視人才的培養(yǎng)，重點(diǎn)是培養(yǎng)具備實(shí)施體制的專門技術(shù)人員，技術(shù)比賽選拔和訓(xùn)練管理人員，重點(diǎn)是強(qiáng)化訓(xùn)練所必需的日常訓(xùn)練，而要根據(jù)實(shí)際情況來進(jìn)行，而青年工人雖然知識面較淺，但是思想比較活躍，能夠充實(shí)訓(xùn)練方式，激發(fā)工作人員的學(xué)習(xí)熱情。5.調(diào)度指揮的統(tǒng)一性。交通調(diào)度管理體系要做到系統(tǒng)的統(tǒng)籌，以實(shí)行實(shí)時協(xié)調(diào)的每日（班次）計劃；實(shí)現(xiàn)了鐵路運(yùn)輸、制造、管理、調(diào)度等方面的一體化的監(jiān)控與管理，并在特定條件下，加強(qiáng)應(yīng)對各類突發(fā)事情的能力。6.保持路網(wǎng)的完整性。交通信息的規(guī)劃與管理，要做到道路的整體和一個體系的全面覆蓋，以最大限度地利用路網(wǎng)的作用和各個交通通道的交通容量。針對不同的復(fù)雜條件，如旅客、貨流、線路條件、設(shè)備條件、環(huán)境等因素，對道路交通進(jìn)行集中和整合，以達(dá)到交通運(yùn)輸?shù)男枰?，從而達(dá)到網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模效益。7.構(gòu)建完整系統(tǒng)。所有部門、鐵路部門均使用了一個技術(shù)平臺。利用高速網(wǎng)絡(luò)，將總部、鐵路局、車站、車輛等部門形成一個一體化的系統(tǒng)，在數(shù)據(jù)、功能、界面、體系結(jié)構(gòu)、軟件、硬件等方面達(dá)到了一個高度的統(tǒng)一性和一致性。

結(jié)束語：

鐵路交通調(diào)度與指揮體系的發(fā)展經(jīng)歷了三個主要的發(fā)展過程：信息化、信息化主導(dǎo)的自動化、智能化。在信息化建設(shè)的過程中，調(diào)度與指揮信息體系的建設(shè)是一個重要的信號。車輛調(diào)度與駕駛操作的自動化是信息化的重要標(biāo)志。隨著智能控制的實(shí)施，鐵路的調(diào)度和指揮將會進(jìn)入一個新的階段，極大地提升了交通組織的工作水平和工作能力。該研究的主要內(nèi)容：鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)計劃的組織與控制，實(shí)現(xiàn)了鐵路的便捷、及時、統(tǒng)一、低成本、高效的運(yùn)營。本文的研究對于以鐵路運(yùn)輸為基礎(chǔ)的生產(chǎn)單位來說，是非常有用的。

引用出處

[1]武志靈.信息化鐵路運(yùn)輸調(diào)度指揮系統(tǒng)淺析[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化,2021,11(09):110-111.

[2]竇峰.對鐵路信息化管理的思考[J].減速頂與調(diào)速技術(shù),2018(01):8-9.

[3]孫旭,于天彬.哈爾濱鐵路局信息化建設(shè)方案研究與設(shè)計[J].通信管理與技術(shù),2016(06):41-43.

[4]包成啟.基于WCF的企業(yè)鐵路調(diào)度指揮系統(tǒng)服務(wù)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[D].蘭州交通大學(xué),2013.