金温铁道公司铁路综合调度指挥系统总体设计与应用

朱椰毅

(浙江金温铁道开发有限公司，浙江 温州 325000)

0 引言

浙江金温铁道开发有限公司(以下简称“金温铁道公司”)是浙江省内唯一一家由省方控股并自管自营的合资铁路公司，隶属于浙江省交通投资集团有限公司，目前负责金温货线(金华南—温州)、金台线(永康南—台州)、乐清湾线(外垟—乐清湾)3条铁路线的运营管理，其中：金温货线全长252 km，自国家铁路东孝站引出，终止于温州站，沿途共设27站；金台线全长226.12 km，自永康南站引出，向东经壶镇、磐安、仙居、临海和台州市区，最后客货线分别接入国家铁路台州站和台州南站，沿途共设19站；乐清湾线全长76.71 km，东起乐清湾港区，向西经永嘉、鹿城至外垟与金温货线接轨，沿途共设8站。

金温货线既有调度指挥中心系统是挂靠在中国铁路上海局集团有限公司(以下简称“上海局集团公司”)调度指挥中心下的一个简化版系统，只实现了计算机画图、运行图透明以及与上海局集团公司调度所的计划流转等功能，随着乐清湾线、金台线相继接入，运输生产调度指挥范围扩大，任务加重，不能满足“三线合一”后调度工作要求，需要升级完善。

1 需求分析和建设目标

1.1 需求分析

金温货线、金台线与上海局集团公司既有线路联系紧密，与国家铁路网络互联互通。但由于其不同于国家铁路的性质，金温铁道公司铁路综合调度指挥系统存在以下特性需求。

（1）针对金温铁道公司一岗多职、相关岗位合并的特点，系统需要对相关专业的功能进行整合，使部分操作可以在一个界面一键完成，减少人工操作，提高工作效率，更加便于调度指挥岗位设置，使企业根据业务需要，对指挥岗位进行整合，达到减员增效的目的。

（2）金温铁道公司货调工作职责与国家铁路存在差异，金温货调需要填报3小时阶段整点的实际装车信息，监督车站的装卸车进度，需要系统可以根据车站货运系统实际装车信息实时计算装车计划完成进度。

（3）数据分析统计功能需要对各类铁路货物运输信息进行采集、统计分析，实现货运经营指标的分析预测；对机车运用情况进行统计分析，为金温铁道公司和机务段的计划决策和预警提供数据支撑；具备统计报表定制、图形化显示分析功能。

（4）系统要实现货运计划、编组计划、甩挂计划、调度命令、现车、确报、运行图等运输内容的综合展示，以列车运行图为基础，实时采集列车运行状态、机车运用状态、列车编组、车站现车、车辆状态等信息，融合构建综合运行图[1]。

1.2 建设目标

调度日常工作主要由计划、执行、评价等3项内容循环构成。其中：计划指调度的生产计划，按照《铁路运输调度规则》，每日调度计划内容主要包括货运计划、装卸车计划、列车开行计划、机车周转计划和施工计划；执行指调度生产计划由列车调度通过组织列车开行兑现；评价即按照评价指标对相关运输指标和计划兑现情况进行统计分析，评估计划编制质量和执行质量的优劣。调度日常工作内容示意图如图1所示。

图1 调度日常工作内容示意图Fig.1 Daily dispatching work

铁路货物运输组织本质就是根据货物运输需求，通过编制铁路运输组织计划，合理配置和利用铁路运输资源，以列车的形式，将货物安全、准时、快速、精确地从生产地运送到目的地。金温铁道公司铁路综合调度指挥系统的总体目标是建设集中式铁路运输组织平台，实现铁路运输生产作业精准化和调度指挥智能化[2]，具体目标如下。

（1）实现计划协同编制，提高计划兑现率。通过系统实现计划台、机调台、施工台、货调台间计划的协同编制、数据实时透明；增强 T/D 结合交互信息类型[3]，实现计划调度运行线与行车调度运行线实时同步，列车实际运行状态实时、准确地向计划调度台反馈，为计划编制的合理性提供数据支撑，提高计划兑现率。

（2）实现车流自动推算，并通过毛玻璃界面在调度中心和车站进行实时显示。通过列车到发计划和列车编组，实现对车站卸车近期精确预报及远期到达总量预报；根据车站当前待卸车和到卸计划，推算卸空车数；根据重车到达情况，实时对重车停时进行监控，对大点车进行预警。

（3）实现列车开行计划与货运组织计划相结合。按阶段对车站待装、待发、待卸、空车等货车状态进行停时监控和分类统计，自动统计车站装车、卸车完成情况；根据列车编组车辆到站信息，自动生成车站甩挂计划，列调台在收到计划调度员下达的车辆甩挂计划后自动在列车运行线上相对应的车站生成甩挂作业信息，并对停站时间进行自动调整，防止作业车带过站。

（4）实现列车实时运行图与机车周转图相结合。机车运用计划与列车开行计划协同编制，机车实际周转图根据列车实际运行图和列车速报自动生成；对机车运行轨迹和机车运用状态转换数据进行格式化存储，可按机车号对上述信息进行查询和统计分析；机车、乘务员信息与列车运行线绑定，可关联查询相关信息，并对司机超劳预警；对机车周转计划兑现情况、机车运用时间等进行统计分析。

（5）实现计划兑现统计和调度质量考核等功能。收集、整理、提炼、分析列车运行时刻信息，发现列车运行中惯性晚点及运行时分超时的规律，便于对列车运行秩序进行评判，为优化运输组织方案、提高调度组织水平提供数据支持。

2 系统设计

2.1 架构设计

金温铁道公司铁路综合运输调度管理系统按照一个运行平台、两级应用架构设计，实现各业务基础数据的统一管理，以及相关系统直接的数据共享，满足铁路公司调度中心、站段或车站两级调度指挥模式下的运输业务需求，涵盖行车、计划、货运、施工、机车、统计等核心调度业务。

调度指挥中心设备主要包括数据库存储服务器、应用通信服务器、对外接口服务器、运维服务器、相关网络设备以及信息安全等关键设备[4]。

数据库服务器为系统存贮大量的基础数据，为各系统提供相应的数据服务。数据库服务器具体存贮的数据包括：设备基础数据、基本图、日班计划、列车运行图、机车周转图、列车运行计划等。数据库服务器采用双机冗余，配置了大容量的网络存储器。

应用通信服务器是为货物列车计划、旅客列车计划、特种列车计划、施工审核、分析功能提供的数据服务、逻辑服务等应用服务，服务器采用双机冗余方式。

接口服务器包括与TDCS接口服务器、旅服系统接口服务器、站段现车货运系统接口服务器、与上海局集团公司TDMS系统接口服务器等。

本系统建设完成后，金温铁道公司整体的调度系统将从挂靠上海局集团公司经过分步平稳升级，实现拥有完整独立的调度中心。金温综合调度系统设备结构图如图2所示。

图2 金温综合调度系统设备结构图Fig.2 Equipment structure of Jinwen comprehensive dispatching system

2.2 功能设计

金温铁道公司铁路综合运输调度管理系统包括8个子系统，分别是：计划调度管理系统、机车调度管理系统、施工计划管理系统、货运管理系统、统计报表和综合查询系统、调度命令发布平台、供电调度管理系统、TD结合系统，各子系统主要实现功能如下。

（1）计划调度管理系统。实现基本图管理、日班计划编制、阶段计划和甩挂计划编制下发、车流推算等管理功能，以及列车预确报、货运五、车站毛玻璃等查询功能，系统将金温、金台2个计划调度台放置在同一个信息平台下，围绕实现全局一部列车工作计划来编制班计划，坚持区域内“一个列车一条运行线”“列车属性信息全过程管理”的管理理念，提高了调度计划的编制质量。

（2）机车调度管理系统。涵盖机车交路编制、自动生成机车周转图、机车运用状态管理、机车检修计划管理、机车运用轨迹查询、司机超劳预警等多个功能模块，系统依据日班计划、列车开行计划、机车状态，辅助机车调度员完成机车日班计划的编制，并对机车运用指标进行统计。

（3）施工计划管理系统。实现施工月计划的编制、提报、审批、下达，根据施工月计划自动产生施工日计划，根据施工日计划自动生成施工调度命令和施工符号。增加设备故障检查、轨道电路分路不良电子登销记；建立工务、电务、供电等多专业冲突模型，对同一区域结合施工维修进行预警，有助于合理安排各专业的施工时间和作业内容，避免作业冲突带来的安全风险。

（4）货运管理系统。实现车站到卸预测、按阶段推算卸空车数、配空计划管理、汇总车站系统上报的装卸车情况、空车查询统计及重点任务盯控等功能，为货调提供编制装车日班计划和卸车日班计划的各种信息，自动或辅助生成货运工作日班计划，提高货调工作效率。

（5）统计报表和综合查询系统。涵盖列车正晚点统计、运报五统计、调度命令分类查询、机车动态分布查询、施工计划查询等多个功能模块。自动获取列车实际运行图，从现车系统获取车辆停留、走行信息，从货运管理系统获取车辆装卸等作业信息，自动计算生成18点统计等相关报表[5]。

（6）调度命令发布平台。实现包括调度命令的编制、发送、签收、转发、打印、查询、命令执行的监控等功能，实现针对计划调度、施工调度、值班主任、机车调度等岗位的命令内容要求格式多样化的编制手段，与施工作业管理结合，实现施工调度命令辅助生成，与机车调度管理系统结合，辅助自动生成机务的运行揭示命令。

（7）供电调度管理系统。涵盖停送电计划编制、停送电计划与行调互签、异常信息登记、跳闸登记等功能模块。通过停送电计划在行调和电调之间的互签，促进停送电签认登记流程标准化，实现工区施工申报、电调申报、行调签认调令下达的串联，保障停送电安全。

（8）TD结合系统。系统通过深化TD结合，实现计划图和行车图的物理分离、逻辑统一，实现“一条线”调度计划管理，同时将编组、机车等运输信息集成到运行线上，构建以运行线为核心的列车全生命周期管理体系；施工符号、施工日计划通过TD接口一键上图，形成对施工作业全过程一体化控制和闭环管理[6]。

金温综合调度系统功能结构图如图3所示。

图3 金温综合调度系统功能结构图Fig.3 Functional structure of Jinwen comprehensive dispatching system

通过对各子系统运输业务数据进行整合，构建一体化综合生产调度指挥系统中心平台，有效整合各调度业务功能和数据，通过业务和功能的深度融合，增强系统内部及系统之间的业务关联与联动处理的协同性，可显著提高调度指挥的自动化程度以及对事件的反应能力和处理速度。

3 后续系统优化方向

3.1 区域调度集中控制

目前金温货线、金台线、乐清湾全线车站列车调度指挥系统均为TDCS系统，实现了阶段计划下达、列车自动报点和车次号自动跟踪等功能，改变了过去车站值班员用电话向调度员人工报点、调度员用电话向车站下达计划和命令、车站手抄再复诵的传统方式，但无法实现对车站信号设备的操控功能。CTC系统具备较好的自动化和无人化优势，可以实现对车站的远程控制，后续可以逐步将部分车站升级为CTC系统，通过CTC系统，可以将分散的多个联锁车站集中统一进行信号自动化控制，实现区域集中控制，同时针对集中后站场范围大、作业强度增加等特点，系统实现进路自动预排、信号自动开放，不再需要信号员手动点击始终端开放进路，进而减少和取消部分现场作业员。系统的应用将进一步精简作业人员、减轻操作员劳动强度，优化运输岗位设置，可以提高运输工作效率，实现运输部门减员增效的目的，从而最终推动铁路运输调度指挥模式的变革。

采用区域集中控制方式后，区域集中控制调度示意图如图4所示。

图4 区域集中控制调度示意图Fig.4 Regional centralized control dispatching

如图4所示，实施区域集中控制后，集控站所管辖的车站的调度计划和调度命令均由集控站终端设备接收，集控站的值班员具备所管辖车站的股道运用权限，集控站信号员具备所管辖车站列车、调车进路办理权限。

通过集中控制，可以大幅度提高铁路行车自动化水平，同时，实施区域集中控制后，一些被控站只设置应急值守人员，可大幅减少对铁路行车人员用工需求，可以把节约下来的人员补充到其它缺员部门，充分运用既有线路通过能力，提高行车人员劳动生产效率，改善劳动条件[7]。

3.2 机务段管控一体化

目前机务段在管理方面，虽然设置了机务信息化管理系统、乘务员出退勤管理系统、机车检修系统、机调查询终端、TDCS查询终端等，但系统各自独立运行，信息缺乏有效交互共享[8]，机车号、出入库计划等信息需要作业人员手工在多个系统之间重复输入，加大了调度员的劳动强度和出错的概率；信号控制方面目前需要通过联锁控显机人工操作办理调车进路，劳动强度大，缺乏一些调车进路的卡控手段。

通过实施机务段管控一体化系统，打通机务段与调度中心、相邻车站之间的横向、纵向联系，实现机车工作计划协同编制，实现计划台、机调台、行调台之间的信息高度融合，提高了机车、机班运用效率，减少机车待挂和乘务员无效待乘时间[9]。机务一体化作业流程示意图如图5所示。

图5 机务一体化作业流程示意图Fig.5 Workflow of locomotive operation integration

系统通过各个工种模块的集成以及与外部系统的接口，实现段内机控、整备、检修等各个工种的信息互通融合，提升系统的自动化程度，提高人员工作效率。比如通过与机车号识别系统的结合，实现段内机车全过程的自动跟踪，将人员从反复录入机车号、确认机车号的工作中解脱出来，有利于提高对应岗位的工作效率；通过与机务信息管理系统结合，实现机车出库计划的自动生成，同时增强计划安全卡控，可以让工作人员高效、正确地完成机车出库计划。

4 结束语

金温铁道公司铁路综合调度指挥系统通过整合、打通各业务系统之间的壁垒，实现信息共享，为金温铁路运输调度指挥工作提供“一站式”的决策与数据支撑，为调度计划编制提供更清晰的优化参考，显著改善现有调度系统功能单一、效率低下、数据传递不畅等问题[10]，促进公司调度“大脑中枢”减负增效。项目的建成将为公司管内列车运行提供一颗“数字大脑”，实现各个岗位、各个系统间的信息、数据交换，切实提升调度指挥中心信息化、智能化水平。