南寧樞紐站調度輔助系統提高調圖質量的研究

趙 洋，林蕓仲

（南寧局集團公司 南寧車站，1 工程師 2 助理工程師 廣西 南寧 530001）

隨著高速鐵路新線里程延展和動車組開行數量增加，我國鐵路列車運行圖調整周期已大大縮短，高鐵車站技術作業計劃編制工作的難度和頻度越來越大。人工編圖和審圖的方法已嚴重制約調圖工作質量和效率，不僅不利于優化、提高車站運輸能力，還會給行車安全帶來隱患。本文簡述南寧局集團公司南寧站運用調度輔助系統提高調圖質量的研究思路和效果，期望對相關鐵路客運樞紐車站解決類似問題起到拋磚引玉作用。

1 南寧樞紐調圖特點分析

南寧樞紐作為中國鐵路南寧局集團公司最重要的客運樞紐，具有開行密度大、銜接方向多（南寧東站銜接10個方向）、咽喉干擾嚴重、接發間隔緊湊、到發線能力緊張等特點。從2014年底開始開行動車組列車至2018年初，南寧和南寧東站列車開行對數急劇增長，每年開行對數統計如圖1、2所示，對于南寧樞紐的調圖工作提出極大的考驗。目前國內已有的客運站作業計劃編制系統與列車運行圖編制系統在信息共享和協同運用方面還比較欠缺，大多是人工采集數據和審核指標，且不能在運行圖調整前充分模擬，暴露出新圖執行的干擾和困難，對運行圖編制、調度決策的輔助性不強。為了提高南寧樞紐車站運行圖編制工作的質量和效率、適應全路列車運行圖編制周期日益縮短的發展趨勢，推行軟件系統輔助調圖工作已成為必然的趨勢。

圖1 南寧站辦客列車開行對數統計

圖2 南寧東站辦客列車開行對數統計

2 人工調圖工作流程和問題

2.1 人工調圖工作的流程

1）采集列車運行數據。車站編圖工作人員從全局運行圖數據中篩選本站相關的列車運行數據。首先從調圖文件及其相關的附件中提取南寧樞紐相關車次的信息，如列車方向、車次、時刻、股道、運行徑路及開行規律等，這些信息分布在不同的文件及附件中，編圖人員通過人工觀察、EXCEL公式等方法提取信息，最終匯總整理成南寧、南寧東站列車時刻表。制作時刻表是車站開展后續調圖工作的基礎，為保證每項數據準確、無遺漏，制作完成后，須采用雙人核對的方式檢查時刻表是否正確、完整。

2）審核技術指標。車站編圖人員須審核的技術指標包括“兩站一所”的咽喉接發車時間間隔、經由南寧樞紐所有車次的列車運行徑路、“兩站兩所”的股道運用、北湖走行線的能力、調車機力運用及客車車底進出客整所的安排等。根據車站線路設備的實際情況，還要注意審核是否滿足上水吸污、行包裝卸、反恐防暴、站臺客運組織等要求。審核接發車時間間隔的方法有兩種，兩種方法依賴編圖人員的業務能力、個人經驗，其中一種是通過篩選時刻表逐項對比接發車間隔，一種是通過觀察運行圖檢查時間間隔，其他技術指標的審核則需要輔以人工繪制的運行圖和技術作業大表。

3）收集、上報優化調整建議。車站的運轉、客運、行包車間通過審核新圖的列車時刻表，梳理出運行圖調整建議匯報技術科，由技術科匯總審核其調整可行性后匯報集團公司運輸、客運處。運行圖優化調整的時效性對后期調圖影響較大，越早發現問題、提出優化方案，成功優化調整運行圖的可能性就越大，因為運行圖調整往往是“牽一發而動全身”，為了實現一個車站的部分列車運行時分調整就意味著需要整條運行線各站點的調整，到了調圖后期，大部分運行線敲定后就難以兌現優化調整的建議。

2.2 人工調圖工作的問題

2.2.1 工作量大影響調圖的時效性 一是采集車站相關列車運行數據工作量大。采集數據并制作車站列車時刻表是審核技術指標、優化運行圖的先行條件，人工采集運行圖數據已成為調圖工作的瓶頸。如2017年底調圖南寧樞紐的列車運行數據包括南寧、南寧東站時刻表，兩站共計辦理客車對數240.5對，1趟列車的運行數據包括方向、車次、時刻、股道、辦客、開行規律、機車屬性共計8項數據，每次調圖須要采集時刻表數據240.5（對）×2×8=3848（項）數據，經測算，熟練的調圖工作員人工采集1對列車運行數據需時1 min，240.5（對）×1（min/對）÷60（s）=4.01 h，為了保證數據的準確性，再執行雙人逐項核對，另需4 h，根據上述推算可得，制作兩站時刻表總共需8 h左右。二是審核相關技術指標過程繁瑣。南寧站銜接南寧機務段、北湖客技站，作業涉及本務機進出段和轉線調車、始發終到車底取送，編圖人員使用CAD和VISO等軟件人工鋪畫兩站的列車運行圖和技術作業大表，透過列車運行圖和技術作業大表方可直觀審核各項技術指標。南寧東站銜接10個方向，分為柳南、南廣、南欽3個場，跨場接發車作業量大，咽喉干擾嚴重，審核接發車時間間隔占用了前期調圖工作的大部分時間。采集列車數據制作時刻表和審核技術指標的效率直接影響調圖的時效性，前期耗時越久，越不利于后期調圖工作的開展。

2.2.2 存在風險 一是采集列車運行數據錯漏帶來的風險。南寧樞紐列車運行數據量大，如漏采集列車運行數據，后續調圖工作中，原本與漏采集的列車接發車咽喉占用、股道占用相關的沖突無法在后續技術指標審核中發現，待運行圖基本成形才發現漏畫列車，后期調整所需的工作量、成本非常大。二是相關技術指標審核差錯。技術指標審核過程耗時長、工作繁瑣，人工審核存在錯漏的風險，若不能審核發現潛在的問題，就可能造成不良后果，如圖定列車接發相互干擾無法按圖兌現、經停辦客列車在車站無停留時間、列車接入股道站臺長度不足等。

3 調度輔助系統功能和作用

為提高調圖質量，在集團公司運輸處指導下，與西南交通大學全路運行圖編制課題項目組合作開發的系統軟件“南寧樞紐站調度輔助系統”于2018年1月份完成結題。項目的推廣工作已經列入《中國鐵路南寧局集團有限公司“五個建成”三年發展規劃運輸設施設備技術改造實施方案（2018—2020年）》（寧鐵計〔2018〕83號）。

3.1 系統功能 南寧樞紐站調度輔助系統由基礎數據、作業計劃編制、人機交互調整、模擬仿真、技術作業圖表編輯輸出和數據接口等6個子系統組成。系統結構如圖3所示。

圖3 樞紐站調度輔助系統結構圖

3.1.1 基礎數據子系統 該子系統提供了用戶錄入方式和數據讀取接口兩種方式，全方位采集高鐵樞紐站技術作業計劃編制需要的車場、股道、咽喉、列車作業流程、車站作業時間標準、顯示界面等信息，為樞紐站技術作業計劃編制構造信息環境基礎，通過該子系統能夠實現快速生成車站列車時刻表。

3.1.2 作業計劃編制子系統 該子系統提供了南寧、南寧東站的到發線作業安排功能，以及接發車進路疏解功能。根據列車到發時刻、車站進路方案自動編制到發線初始方案，并提供各種人機交互功能。在基本方案基礎上，編圖人員可手工干預和及時調整，反復編制得到滿意方案，包括手工對列車的增加、刪除、移動，車底套用關系的建立和清除，安排列車股道占用、接發車進路等，輔助用戶優化到發線計劃安排。編制流程如圖4所示。

圖4 作業計劃編制子系統數據流程圖

3.1.3 人機交互調整子系統 該子系統是指系統無法完成自動編制或編圖人員對編制結果不滿意，提供人工調整計劃的各種手段和方法。系統主要提供了圖形操作和表格信息修改兩種方式進行人工調整。

3.1.4 模擬仿真子系統 該子系統運用計算機模擬與仿真技術搭建了高鐵樞紐站電子平面圖仿真環境（南寧樞紐站電子站場圖），可以模擬列車在南寧樞紐的走行和沖突情況，驗證編制計劃的正確性。

3.1.5 技術作業圖表編輯輸出子系統 可根據用戶要求對車站技術作業計劃的大小、顏色、字號作調整，并按照圖紙大小自動打印出圖。

3.1.6 數據接口子系統 該子系統可以實現車站作業計劃編制系統與車站其它信息系統數據及運行圖系統對接，使信息流動暢通，提高信息共享率，通過系統聯網，高鐵樞紐站運行圖編制可以與全路或路局列車運行圖結合起來進行編制。

3.2 系統作用

3.2.1 快速準確采集列車運行數據 通過系統的數據讀取接口，可從全路運行圖數據庫中采集南寧樞紐相關的列車運行數據，快速生成南寧、南寧東站列車時刻表及列車運行圖，顯著提高調圖工作效率。基本上能夠做到一接到局集團公司開展調圖的通知，即可組織車站相關部門直接開展運行圖優化調整，省略人工采集數據這一既耗時又易錯漏的步驟，為開展后續調圖工作爭取寶貴時間。隨著調圖節奏不斷加快，在運行圖沒有最終敲定前，總公司、局集團公司可能會根據上級領導部署、最新政策、施工交付臨時調整運行圖框架，車站編圖人員使用系統中的全路、全局聯網模式，與全路、全局的運行圖數據進行實時對接，第一時間獲取最新列車時刻表，緊跟全路全局的節奏開展調圖。

3.2.2 提高運行圖的編制質量 南寧、南寧東站作業計劃編制子系統第一時間給車站編圖人員提供了“作戰地圖”，車站編圖人員可在系統上通過設定站場股道的使用限制、接發車咽喉占用的時間間隔、區間列車追蹤的時間等條件，通過設備軟件，卡控調圖存在的風險，避免人工鋪畫線條產生錯漏。運行圖鋪畫完畢后，車站編圖人員即可透過“作戰地圖”檢查是否滿足各部門的生產需要，做到即發現即修改，邊鋪畫邊檢測。

3.2.3 加強運行圖實施可行性的檢測驗證 該系統實現了基于高鐵樞紐車站群電子地圖的列車運行圖仿真驗證，基于列車運行仿真，可以對列車在高鐵樞紐內的區間運行、車站接發進路、股道占用、檢修作業等進行沖突判斷，較以往的人工審核效率和準確性明顯提升，為確保高鐵樞紐車站列車運行圖編制質量和運營安全提供了技術保障。

4 結束語

系統的應用實現了南寧樞紐站作業計劃編制資料的信息化采集和管理、作業計劃的自動化編制和各種報表的信息化統計、列車運行圖仿真驗證等功能，相比傳統的手工操作，減輕了人工勞動強度，縮短了信息錄入和整理時間，對于提高計劃編制的效率和質量，提升車站工作組織水平和安全保障系數具有重要意義。