基于仿真系統的新職高速鐵路列車調度員實作培訓研究

張曉梅，鄧灼志，郭嶠楓，譚永剛

（1．西南交通大學交通運輸與物流學院，四川 成都 610031；2．西南交通大學綜合交通運輸智能化國家地方聯合工程實驗室，四川 成都 610031）

0 引言

從2008年我國第一條高速鐵路開通，到2017年以“四縱四橫”快速客運網為主骨架的高鐵網提前建成運營［1］，我國高速鐵路得到了快速的建設與發展，高鐵在我國鐵路旅客運輸的占比逐年攀升［2］，高鐵已成為人們喜愛的交通工具，是中國的一張靚麗名片［3］。高鐵列車調度員作為區段內行車運輸的指揮中樞，擔負著組織指揮高速鐵路列車安全、正點、高效運行的重要任務，其業務素質及應急處置能力是確保高鐵運輸安全及運營效率的重要因素。鐵路總公司提出實施高鐵“強基達標、提質增效”工程［4］，強化調度人員培訓、加強梯隊人才培養［5］。

我國鐵路一線列車調度工作人員結合工作現狀，對提高列車調度員素質及應急處理能力進行了一定的探討和思考［6－9］。但關于構建實訓系統、依托實訓系統設計系統化實訓及考核評估方案的研究尚比較缺乏。西南交通大學以實際高鐵調度系統為原型，建成了高速鐵路列車調度指揮仿真系統，并設計了系統化的培訓方案應用于新職高鐵調度員的實訓及考核。

1 高鐵列車調度員實訓重要性分析

1．1 高鐵快速發展，高鐵調度員需求增加

截止到2017年底，我國高速鐵路營業里程達到2．5萬km，鐵路動車組旅客發送量達17．13億人次，占比56．4%。根據《中長期鐵路網規劃》（2016），到2025年，我國高鐵規模達到3．8萬km左右。目前執行的新運行圖中，我國鐵路動車組開行2 700余對。高速鐵路的快速發展，對業務能力強、素質過硬的高鐵列車調度員需求加大。

1．2 高鐵大量先進技術設備應用及高速度、高密度運行，對高鐵列車調度員提出更高要求

1．2．1 高鐵列車調度員主要職責

高速鐵路列車調度員主要負責本調度區段行車指揮工作，組織列車安全正點，監控列車和技術設備運行狀態非正常情況下的應急處置和跨線列車在跨線點與既有線進行的協調工作是高速鐵路調度指揮工作中的關鍵點［6］。根據我國高速鐵路列車調度員的選拔要求，高鐵列車調度員從既有線列車調度員或高鐵動車組司機中選拔并接受培訓，考核合格后取得資格證。

1．2．2 高鐵新技術、新設備使用，要求高鐵列車調度具有更強的操作能力

高鐵行車調度指揮采用CTC分散自律調度集中系統，列車調度員通過操作行車調度指揮系統下達階段計劃，調度區段內車站信號開放、道岔轉換、進路辦理均按階段計劃自動執行，高鐵列車調度員集行車指揮者與執行者于一身，因此要求高鐵列車調度員熟練操作行車調度指揮系統。

1．2．3 高鐵高正點率及安全性要求，高鐵列車調度員需具備較強的運行調整能力及應急處置能力

高鐵運行速度快、列車密度大，以旅客運輸為主，列車正點率及運行安全要求高、受關注度高、社會影響力大。比起既有線鐵路，高鐵行車事故的不確定性、復雜性、突發性、破壞性顯得更為深刻［7］。遇到非正常情況時，列車調度員需要及時進行運行調整、正確處理，確保列車運行安全并盡快恢復運行秩序。

1．3 依托培訓，切實提高新職高鐵列車調度員崗位勝任能力

基于高鐵列車調度員崗位素質要求高、崗位職責重、工作使命強、責任壓力大的特點［8］，需加強對高鐵列車調度員的培訓。由于受到鐵路技術裝備、鐵路現場安全等問題的制約，鐵路現場培訓缺乏實踐操作的環節，同時在規模培訓和仿真演示方面有所欠缺。而仿真系統可以真實地模擬現場環境與操作，因此，以實際系統為原型，構建綜合演練平臺，開展高鐵列車調度員實訓以提高高鐵列車調度員綜合業務能力具有迫切需求。

2 高速鐵路列車調度指揮仿真系統建設

2．1系統構建原則

以“能模擬真實的高速鐵路列車調度的工作環境、系統組成及工作原理與實際系統一致、崗位設置及各崗位操作等同實際、系統具備高可靠性、穩定性及可用性”為原則，建設高速鐵路列車調度指揮仿真系統。

2．2 系統結構及功能

高速鐵路列車調度指揮仿真系統高度模擬實際高速鐵路列車運行調度指揮崗位功能、業務流程和應急處置過程，具有高速鐵路調度指揮多崗位、多環節、多工種綜合模擬的操作、應急演練及考核評估功能［10－11］。

該系統由列車調度臺、助理調度臺、車站作業仿真臺、教師臺構成。列車調度臺模擬列車調度員崗位，包括運行圖子系統、列車調度員調度命令子系統；助理調度臺模擬助理調度員崗位，包括控顯終端子系統、助理調度員調度命子系統，調度監視顯示子系統供列車調度員和助理調度員同時查看；車站作業仿真臺模擬車站值班員崗位，包括車站控顯子系統和車務終端子系統；教師臺的模擬演練管理子系統，用于進行模擬演練、考核及評價管理。系統功能如圖1所示。

圖1 高速鐵路列車調度指揮仿真系統功能圖

2．3 實訓環境布置

根據高速鐵路列車調度辦公環境及行車指揮特點，實訓實驗室硬件設備空間上的組合及布置力求達到貼近高鐵調度指揮工作場景［12］。同時兼顧考慮實訓的規模化，實訓實驗室配置多臺套高速鐵路列車調度指揮仿真系統，可同時滿足多組學員的實作訓練及考核。實訓環境布置如圖2所示，每一排模擬一個調度區段，包括調度中心及2個車站作業仿真臺。

圖2 實訓環境現場布置圖

調度中心由列車調度臺及助理調度臺組成，調度臺左上方為調度監督顯示屏，下方左邊為列車調度員操作終端，右方為助理調度員操作終端（如圖3所示）。

圖3 調度中心現場布置圖

3 基于仿真系統的實訓方案設計

3．1 實訓流程

實訓按照“理論講授及操作演示—學員實作訓練—考核評估”的流程進行。

教師先系統講授高速鐵路列車調度指揮系統原理、系統構成及各崗位操作終端功能并演示操作；學員通過實際操作熟悉系統構成，熟悉各崗位操作；學員在熟悉所有操作后，分組組成不同的調度臺，并模擬擔任列車調度員、助理調度員、車站值班員等崗位，協同完成正常情況下的行車調度指揮；熟悉正常情況下的行車指揮業務流程后，教師設定一些疊加的事故場景，學員按照應急處置規范，執行標準化作業聯控，采取有效調整及處置措施，進行應急處置演練；學員進行充分的實作訓練后，在模擬演練模式下接受調度指揮及應急處置能力考核評估。

3．2 實訓內容

在實訓環節，設計層次化、階梯式的實訓內容，對學員進行調度技能及應急處置能力綜合訓練。主要包括三部分內容（如表1所示）：

（1）熟悉高速鐵路列車調度指揮系統工作原理，熟練掌握各崗位基本操作。

該環節為實訓的基礎環節，目的在于讓學員了解高速鐵路列車調度指揮系統的構成、工作原理，熟練掌握各崗位操作終端主要功能。

（2）掌握正常情況下高速鐵路列車調度指揮業務流程及各崗位協作配合。

學員模擬擔任列車調度員、助理調度員等崗位，助理調度員在列車調度員的領導下，協調配合，進行正常情況下的列車運行組織及調整，熟悉行車指揮業務流程及各崗位職責。

列車調度員通過運行圖子系統，從日班計劃導入3h基本計劃，根據列車運行情況及施工維修計劃，調整列車到發時刻及到發線運用方案，編制和下達列車運行階段計劃；通過調度命令子系統正確及時地發布與行車指揮有關的調度命令等；通過調度監視顯示屏掌握轄區內車站及列車狀態；根據列車運行狀態隨時調整列車運行計劃，協調車站作業與列車運行。助理調度員通過調度監視顯示子系統掌握管轄范圍內站、段及列車的技術設備狀態、作業過程及各站列車進路和調車進路的排列情況；需辦理人工進路時，在列車調度員指示下，通過控制顯示終端子系統，人工辦理進路、開放信號等。

表1 實訓基礎環節各崗位操作主要內容一覽表

（3）進行各崗位非正常行車組織、應急處置協同演練，規范應急處置作業，提高調度員應急處置能力。

設定一些包括設備故障、自然災害、鐵路交通事故、防災安全監控系統報警及列車報告異常信息等非常情況疊加的應急演練場景，通過列車調度員、助理調度員、車站值班員等協同配合，按照應急處置辦法及標準作業流程，通過使用控制模式轉換、列控限速命令發布、反向接發車辦理、區間封鎖、區間限速、車站封鎖、車站限速、人工進路辦理等辦法，編制高效合理的列車運行調整計劃并發布調度命令及行車憑證，進行非正常情況下的行車指揮綜合演練，提高調度員綜合運用理論知識和技術手段組織鐵路運輸生產的能力及應急處置能力。

3．3 實訓考核及評估

模擬演練管理子系統具有基礎運輸計劃管理、應急演練場景的模擬與過程控制及調度決策過程的記錄、回放、評價等功能。

教師通過模擬演練管理子系統設定包括正常情況及非常情況的考核方案并下達給各崗位操作終端，學員通過各崗位操作終端接收考核試題、初始化演練場景、接收教師指令等，完成客觀試題的同時協同完成考核場景的調度指揮操作并提交試卷至教師臺，教師對學員的調度效果進行評價，及時發現學員不足并進行強化訓練，形成有效的反饋機制。

4 實施成效

西南交通大學于2011年開始承擔新職高鐵調度員任職資格培訓，自2012年高速鐵路列車調度指揮仿真系統建成以來，增設了學員的實作培訓環節，目前已完成了39期2 000余名學員的培訓。學員主要完成集中理論培訓、崗位理論培訓、崗位實作培訓等內容。實踐表明：實訓環節作為理論培訓的重要補充，使得培訓學習更為直觀，激發了學員的學習積極性，強化了學員對理論知識、崗位作業標準及流程的理解，培養了學員熟練的調度技能，提高了學員靈活運用理論知識解決實際問題的能力、各崗位協作能力及應急處置能力，有效提高了學員的綜合業務素質及崗位勝任能力。這些學員已成為我國高速鐵路列車調度指揮工作的重要組成部分，為我國高速鐵路列車的安全、正點運行發揮著重要的作用。

5 結語

高速鐵路是鐵路未來發展的趨勢。我國高速鐵路網的建成及網絡化運營，對高鐵調度員的需求增大，而高鐵的高速度、高密度運行及大量新技術新設備的運用，對調度員提出了更高的要求和嚴峻挑戰。依托高度仿真的調度指揮系統對新職高鐵調度員開展實作培訓及考核，有效地提高了學員對高速鐵路調度指揮環境適應能力，培養了學員的調度技能、團隊協作能力及應急處置能力。

高速鐵路行車具有多環節、超區域等特點，涉及設備數量龐大、種類繁多，需要各工種各環節協同配合。本文所探討的實訓側重于列車調度員、助理調度員、車站值班員等崗位的協同訓練，關于計劃調度臺、動車調度臺、客服調度臺、綜合設施調度臺的協同訓練尚未涉及，在后期建設及研究中，可進一步完善仿真系統，建成高鐵鐵路列車綜合調度指揮仿真系統，設計多崗位的協同演練方案，對全面提高高速鐵路各調度崗位的調度技能、協同配合能力及應急處理能力具有重要的作用。