浩吉铁路调度系统优化研究

程文毅，王永吉，王太，刘新和

(1.中国铁道科学研究院集团有限公司 运输及经济研究所，北京 100081；2.中国国家铁路集团有限公司运输调度指挥中心，北京 100844；3.中国铁路西安局集团有限公司 调度所，陕西 西安 710054)

浩吉铁路(浩勒报吉南—吉安)是目前世界上一次建成里程最长的重载铁路和国内规模最大的运煤专线，北起内蒙古鄂尔多斯境内浩勒报吉南站，终至江西省境内吉安站，全长1 813.5 km，分别与太中银(太原南—迎水桥/银川)、南同蒲(太原—华山)、陇海(连云—兰州)、宁西(永宁镇—新丰镇)、沪昆(南翔—昆明)、焦柳(月山—柳州南)等线路有11处接轨，规划输送能力2亿t/a以上[1-2]。浩吉铁路调度界限以湖北襄阳的构林南站为界，分别委托中国铁路西安局集团有限公司(以下简称“西安局集团公司”)、中国铁路武汉局集团有限公司(以下简称“武汉局集团公司”)管理，全线采用浩吉铁路智能综合调度系统(以下简称“浩吉调度系统”)，其中西安局集团公司设2个调度台，武汉局集团公司设3个调度台，2023年煤炭运量达到9 558万t。浩吉铁路辐射我国主要的产煤地蒙西、陕北、晋南地区，煤炭外运需求旺盛，研究优化浩吉调度系统，对于提高铁路运输能力，促进运输结构调整，保障国家能源安全，支撑经济社会发展等都具有重要的意义。

1 浩吉调度系统应用现状

浩吉铁路作为一条长距离货运专线，业务场景和既有客货混跑线路比较相对单一，具备创新业务管理模式、优化业务流程和精简岗位设置的基础，因此中国铁道科学研究院集团有限公司以“精益运输、综合计划、全程调度、标准服务”为创新目标，研发了面向货运组织全过程的调度指挥与生产作业一体化系统—浩吉调度系统。浩吉调度系统针对既有铁路调度指挥和车站各项作业由不同业务系统完成，系统间生产数据不透明，业务数据交互不完整、不及时等难题，将系统统一部署在武清大数据中心，采用基于Pass平台的微服务架构，使系统各功能组成部分包括计划调度、机车调度、车站现车管理等模块化、一体化、无缝拼接，便于调试、升级和改造。目前浩吉调度系统已初步实现了调度一体化、系统一体化、数据一体化等功能[3]。

（1）调度一体化。铁路局集团公司层面不同调度工种共用一张计划底图，能够实现调度计划协同编制、同步调整，同时行车调度的实际运行线可实时反馈给计划调度和机车调度，各调度工种之间的协同作业更为紧密高效。跨铁路局集团公司列车开行共用一条计划运行线条，能够实现跨局计划同步调整[4]。同时，铁路局集团公司计划调度可以实时查看车站现车看板，车站可以实时获取列车运行计划及实际运行状况，能够支撑局站调度的协同作业[5]。

（2）系统一体化。浩吉调度系统集中部署硬件资源，采用基于微服务架构的一体化云原生应用，灵活快速重构业务系统。西安局集团公司、武汉局集团公司调度所、浩吉铁路沿线车务段和车站均使用浩吉调度系统，实现了系统统型，且支撑了岗位优化设置。目前西安局集团公司35个车站中，18个车站实现了无人化；武汉局集团公司49个车站中，34个车站实现了无人化。

（3）数据一体化。基于浩吉铁路统一规划建设的信息化平台设计数据共享体系，浩吉调度系统实现了全线运输全过程各环节作业的数字化，铁路局集团公司调度指挥、车站各工种作业均基于同源数据，改变以往计划调度与车站调度、邻局调度获取数据需要通过电话联系的方式，提高了工作效率和准确率。

采用浩吉调度系统以来，浩吉铁路有效提升了调度计划一体化的编制水平，提高了计划的指导性及兑现率，促进了数业融合，为数智赋能提供了可靠保障。

2 浩吉调度系统存在问题分析

随着浩吉铁路运量的持续增加、浩吉调度系统用户量的不断增多，同时全路列车编组顺序表电子化、95306系统升级等信息化工作的开展，浩吉调度系统还存在以下不足。

2.1 基础数据共享不足

浩吉调度系统与铁路运输调度管理系统(TDMS5.0)、机务运安系统等之间存在数据交换不足、交换质量不高等问题。当前各系统之间的壁垒及信息不透明、不共享，主要是由于基础数据多头维护，缺少基础数据源的综合利用，存在信息孤岛现象；系统间、系统内信息共享、交互中人工介入多，数据碎片化、准确性不高，共享方式需要提升，影响了运输调度全过程一体化的决策和管理[6]。主要体现在以下方面。

（1）与TDMS5.0交互问题。浩吉调度系统运调8(分界口列车出入情况表)与TDMS5.0计划调度子系统运调8结合部问题比较突出，主要表现在读取数据不准确，需要人工核对。此外，在接轨段TDMS5.0计划与浩吉调度系统计划日常作业交互频繁，但尚未实现两部计划之间的数据交换功能。

（2）与运安系统交互问题。目前机车出入库计划时间、机车乘务员实际出勤时间等需要机务调度通过电话与机务段沟通、收集并人工录入到浩吉调度系统机调子系统中，同时还需要通过电话向机务段下达叫班计划。两个系统间数据不共享，会造成机车调度无法及时掌握机车运用实际情况，机车运用计划编制的准确性不高。

（3）与车站系统交互问题。当前与车站系统数据共享不足，计划调度员编制计划时无法准确掌握车站作业计划(如调机运用、列检作业、本务机出入、股道运用等)和车站存车情况(含车辆信息，车辆分布及当前装卸状态)等信息。

（4）与95306系统交互问题。浩吉调度系统尚未实现与95306系统共享装车需求数据，如品类、车种、计划号等，不具备结合列车到达计划、现车结存、装卸实际及车站作业能力自动编制装卸车计划。

2.2 功能应用还需完善

浩吉调度系统初步实现了横向多调度工种，纵向中国国家铁路集团有限公司(以下简称“国铁集团”)、铁路局集团公司、站段三级调度计划的协同编制，但是在计划自动编制、优化调整、动态监测、统计评价等方面还需进一步完善。

（1）尚不具备计划自动生成及调整功能。由于铁路的生产组织受外部政策环境、市场变化、自然天气、作业组织等多种因素影响，为提升铁路的快速响应及应对能力，还需完善计划的自动生成、动态调整等功能，比如自动推算机车机班、自动生成配空排空计划、自动编制列车出发计划等，提高计划的精准度。

（2）缺少生产过程监测、超劳预警等功能。与客运相比，货运作业相对较复杂，尚未形成对货物运输全过程的生产组织及运输时效的监测及管控。同时对机车乘务员超劳等情况，只能通过调度员电话联系、口头询问的方式，对可能的超劳状况无法做到及时预警及调整。

（3）未实现统计分析板块中的指标看板功能。铁路运输各项指标是运输组织工作的指挥棒和风向标，具有重要的指导作用。当前在铁路局集团公司调度统计方面还需要实现现在车、在站待发(含保留)列车、在途车及万吨列车等相关统计查询功能，以及分界口交接迂回数据统计分析等，为管理和决策提供支撑。

（4）未实现工作质量评价功能。当前还无法实时掌握日班计划及阶段计划兑现情况、分界口交接车流构成、是否存在违编情况、计划下达及时性等，急需构建调度工作质量评价功能，监督调度员按作业流程编制计划、组织实施，发现作业组织过程中的问题不足、找到差距、改进提升，能够更好地围绕市场需求、重点任务等组织生产，提高企业效率效益。

2.3 综合化、智能化水平还需补强

当前浩吉调度系统还缺乏信息自动感知、智能诊断和主动学习等技术手段，综合管理、计划管控、统计分析和辅助决策等业务应用的广度和深度不足。

（1）综合管控水平不强。浩吉调度系统还未实现调度所、运输部、货运部、机务部等多部门业务流程贯通、多专业综合管理等。

（2）智能化技术应用不够。计划系统中列车到达预计、车流推算、车流接续、运行调整等主要以人工经验作业为主，尚未实现自动化、智能化；施工系统中各专业间的冲突检查也依靠人工判断；卸车预计缺乏车流科学推算和货物运到时限预测手段，只能根据前日18：00实际管内工作车确定，对卸车组织的指导性不强。

（3）智能化辅助决策支撑不足。浩吉调度系统尚不具备在运输秩序混乱情况下，对影响范围和程度的准确识别，以及自动生成运输调整方案等辅助决策功能，如列车晚点情况预测、施工进度预测，以及车流调整、停限装调整等。

3 浩吉调度系统优化建议

3.1 加强基础数据共享

浩吉调度系统应以铁路货运专线生产全流程为主线，打通既有铁路相关信息系统的数据接口，将列车、车辆、货物、机车以及铁路固定设备等相关元素关联起来，从而完整掌握货运全链条数据，为运输组织和调度指挥精细化提供更加有力的信息支撑。当前较为迫切的是实现与调度、机务、车站相关系统的数据共享，具体建议如下。

（1）加强与接轨线路TDMS5.0系统数据的共享。通过数据交换，获取TDMS5.0施工符号信息，交换迂回浩吉铁路重车交分界口计划、经浩吉铁路输送至接轨线空车计划、经联络线的机车工作计划等，进一步完善浩吉铁路计划编制及调整所需相关数据，为计划一体化编制提供准确依据。

（2）加强与机务运安系统计划数据的共享。通过数据交换，获取机务运安系统机车出入库、乘务员出退勤等相关信息；实现跨系统机车阶段工作计划的下达、签收及执行反馈，提高机车乘务员超劳预警的准确率。

（3）加强与车站系统数据的共享。通过数据交换，获取在站车辆装卸状态、股道运用等信息，实现车站作业透明化，将车站作业过程的关键时间节点、进度等展现在铁路局集团公司调度端，为调度全局指挥决策提供实时信息。

3.2 补强完善系统功能

（1）完善配排空计划自动编制、列车出发计划自动调整等功能。目前浩吉调度系统的配空排空计划需要人工核对配空、排空需求，建议浩吉调度系统统计分析浩吉铁路空车车流来源，对于分界口接入的空车，根据国铁集团批准的次日计划，以及车种和车数等，生成排空车表；同时根据货运工作日况报告数据，采用供需精准匹配模型，自动生成配空车表，反馈给计划调度员，当空车车流发生变化时，能够及时调整优化配空车表，计划调度员根据配空车表，将空车安排至各装车站[7-8]。针对列车出发计划调整主要依靠计划调度手动拖点、拖线，作业量大且容易出错等问题，建议浩吉调度系统收集并分析列车工作计划、施工日计划、车站作业进度及股道运用、机车机班等信息，并结合列车运行实际的生产数据，以列车等级、会让条件、车站条件等规则作为调整依据，构建专家辅助决策数据库，支撑自动生成调整方案[9]。

（2）补强计划交互、上图及入流功能。针对目前浩吉铁路与既有线的店坡、西峡、郜营等分界口需要通过打电话联系交接计划，导致出现编组信息不准确，施工计划只能人工标志，列车工作计划不能自动上图等问题，一是打通数据接口，与既有线分界口实时交互交接计划，实现局间透明，提高分界口交接能力；二是实现计划台与行车台施工计划的交互，自动将施工计划纳入调度日(班)计划，同时在计划台、行车台相应的区段及时间上进行施工提示；三是根据配空车表、基本运行图、车站作业等技术资料，自动生成次日重车出发计划，车次依照车次命名规则，并过滤当日已使用过车次，经由根据车流径路规则，最终经计划调度员确认后，直接上图并自动绑定预报，一步完成入流操作。

（3）强化机班动态管理及预警功能。建议浩吉调度系统按交路、班制等制定机班管理规则，以实现本、外局的本段(折返段)机班、驻寓待乘人员交路的实时动态管理；按机车日(班)工作计划、阶段计划等动态匹配机班运用，以实现机车乘务员的超劳提醒功能。

（4）加强统计分析功能。一是实现对浩吉铁路各站现在车、运用车(重车分到局，其中到达外局的分到站、车流方向、分界口、运行径路，管内分到站，空车分车种别、车型、车号等)的统计、汇总查看功能；二是在指定时间时段，可对任意站、区间、区段上/下行列车进行统计分析，内容包括列数、车次、时刻、编组，同时还可分析区间及线路利用能力等。

3.3 提升综合化、智能化水平

（1）持续优化完善综合化功能。综合化的调度系统应实现国铁集团、铁路局集团公司、车站三级数据的共享、信息的透明交互，为各级调度指挥工作提供数据支持。同时在保证浩吉调度系统本身运行稳健的前提下，对机车、车辆、车站、货运、供电、工务等业务进行拓展，纳入到浩吉调度系统中来，覆盖车流径路、编组计划、装卸车计划、机车周转、车辆运用及检修、停送电作业、基础设施管理、应急处置、施工登销记、列检作业、车流推算、货物追踪、客户追踪、车货匹配、投诉处理等内容，构建协同共享、融合发展、信息透明、过程跟踪、整体联动的综合化系统。

（2）进一步提升智能化水平。智能化系统应具备对客货运动态需求和各种铁路运力资源的全息化感知，一体化动态决策、控制及反馈、自动化管控等，并实时精准判断运输态势与调度效果，合理分配及优化运用铁路资源[10]。建议浩吉调度系统采用大数据、人工智能、物联网、5G、北斗等技术，研发包含站段、区段、分界口以及局部、全局的车流推算过程的运输日常生产态势演化及预警、列车运行态势推演分析等功能模块，同时可对导致列车运行晚点因素如恶劣气候、列车故障、供电故障等可能产生的连带影响进行评估，从而在更大、更广的空间范围和更长的时间范围实现运力资源统筹、集中、统一、合理的运用。

4 结束语

铁路运输调度对日常运输生产实施统一指挥和组织，是整个铁路运输组织过程中不可缺少的核心组成部分。调度系统是铁路运输调度工作重要的工具和抓手，当前浩吉调度系统已初步实现了一体化、综合化，正向着智能化的方向迈进，通过打通调度基础数据、优化完善系统功能、深化数业融合数智赋能，能够为浩吉铁路构建保障国家能源安全的南北运输大通道，提供稳定可靠运力保障，扩大煤炭“公转铁”运量、助力打好污染防治攻坚战和打赢蓝天保卫战发挥重要作用。