鐵路行車迂回調度命令優化及迂回動態研究

田苗苗

（北京經緯信息技術有限公司，北京 100081）

中國國家鐵路集團有限公司（簡稱：國鐵集團）承運清算管理辦法規定，承運企業取得全程運費進款（含集裝箱使用費和篷布使用費，不含外企業運價高出部分），按計費工作量、對應清算單價和票據向提供服務企業付費。提供服務企業按車流工作量及國鐵集團調度命令實際完成工作量和對應清算單價清算承運企業的付費[1]。國鐵集團調度部門發布給各鐵路局集團公司（簡稱：鐵路局）的行車迂回調度命令，是承運清算的主要依據之一[2-3]。調整貨物運輸徑路的調度命令是清算統計數據中不可缺少的原始憑證。

目前，國鐵集團調度部門行車調度臺依據各鐵路局調度申請，發布迂回調度命令，準許貨物列車改經其他分界站迂回運行。迂回調度命令內容詳細記錄了運行車次、原經分界口、改經分界口，各鐵路局統計部門根據迂回調度命令內容，結合鐵路運輸計費徑路與迂回徑路，實現貨運費用清算。然而，在鐵路局統計部門清算時，如果僅僅依據迂回調度命令內容，是無法精確計算費用的，因為命令內容中只有車次、輛數、品類、原經分界口、改經分界口等信息，沒有詳細記錄每一列車上的車號編組信息，形成了考核盲區。調度部門對于迂回車輛的動態位置、行車軌跡也無從得知，對于行車調度指揮有一定的障礙。當前，研究迂回徑路及車流推算的文獻較多，王莉[4]提出了基于能力時間密度的迂回徑路搜索算法，對于突發時間下的迂回徑路具有有效性。張紅斌、王斌[5-9]等人對車流徑路及推算模型進行分析，并基本能夠掌握車輛歷史行車軌跡及當前位置信息。

本文在對已有文獻研究的基礎上，結合國鐵集團發布的歷史迂回調度命令數據，分析鐵路行車迂回運輸的原因及數據來源，提出將迂回調度命令系統與鐵路調度計劃編制系統聯動的方案，實現迂回調度命令細化列車編組的目標。為了減少因迂回延續產生的重復迂回申請和迂回調度命令，結合迂回調度命令和車流推算系統中車輛動態、車次、車號信息、車輛當前位置信息，建立了迂回車輛動態數據庫、歷史數據庫，并介紹了其在實際生產中的應用。

1 鐵路行車迂回運輸分析

1.1 迂回運輸釋義

迂回運輸是指有兩條以上的同類交通線可以采用時，未能利用最短距離的路線或最合理的路線運輸，而繞道運送貨物或旅客至目的地的一種運輸方式。產生迂回運輸的主要原因是：（1）由于線路個別區段運力不足或其它客觀上的限制，影響通過能力，如自然災害、貨物運輸的特殊要求；（2）由于發貨人未從整個運輸體系出發，組織不善或計劃不周。

迂回運輸徑路示意如圖1 所示。根據不同的情況，迂回運輸分為不合理迂回運輸和合理迂回運輸。迂回運輸具有一定復雜性，只有當計劃不周、地理不熟、組織不當而發生的迂回，才屬于不合理迂回運輸，如果最短距離或合理徑路有交通阻塞或對環境有特殊限制而不能采用時發生的迂回，不能稱為不合理迂回運輸。

圖1 迂回運輸示意圖

1.2 鐵路行車迂回運輸分析

在鐵路行車組織中，鐵路局申請行車迂回運輸的原因主要有以下幾種：（1）施工影響；（2）最短徑路；（3）能力緊張；（4）機車、機班緊張；（5）自然災害；（6）迂回延續；（7）事故影響；（8）保重點（大秦線）；（9）暢通分界口；（10）其他。其中，迂回延續是指由于車輛從始發站至終到站距離長，行駛過程中途徑多個鐵路局，途徑某個鐵路局產生迂回運輸后，車輛運行軌跡偏離合理徑路，使得列車運行至后續鐵路局時，運行徑路一直偏離合理徑路，而導致的迂回。

分析2018 年1 月—12 月國鐵集團發布的行車迂回調度命令歷史數據可知，鐵路行車迂回的主要原因是迂回延續和能力緊張，其中，迂回延續占比57%，能力緊張占比24%，如圖2 所示。

圖2 迂回原因占比示意圖

迂回運輸產生的鐵路局中，位于全國鐵路網邊緣地區的鐵路局，如哈爾濱、烏魯木齊等鐵路局迂回行車數據量少，而位于全國鐵路網中心地區的鐵路局，如武漢、鄭州、南昌等鐵路局產生的迂回行車列車數量多，主要原因是中心地區的鐵路局與其它鐵路局交接的分界站多，鐵路線路長而復雜，地域面積廣，行車組織繁瑣，鐵路局間分界口通過列數多，容易造成鐵路局間分界口擁堵，某一些分界口能力長期緊張，為提高行車速度，不影響貨物運輸效率和車輛周轉率，必然產生迂回運輸。其中，迂回延續導致的迂回運輸調整命令占迂回調度命令總數據的57% 左右。

1.3 鐵路行車迂回數據來源分析

鐵路行車調度迂回數據與計劃調度臺緊密相關。根據鐵路運輸調度規則[10]，鐵路局計劃調度員在編制列車運行計劃時，通過與車站調度員進行溝通，并根據分界口交接列車的情況，進行判斷，如果合理徑路的分界口出現能力緊張、施工影響、災害等情況，為保證列車正常運行至目的地，需要申請原來行經此分界口的列車改經其他分界口迂回運輸。計劃調度員將需要迂回運行的列車信息匯總提報給值班主任，由值班主任審核確認后，統一匯總向國鐵集團行車調度臺提交迂回申請。國鐵集團行車調度員綜合考慮各鐵路局運輸能力和運輸效率，下達迂回調度命令，準許申請的列車迂回。各鐵路局值班主任收到命令后，安排相關計劃調度臺編制行車計劃，下達迂回指令給相關車站調度員，進行迂回運輸。

由于每日全國鐵路網迂回行車的車輛數據量大，各鐵路局在提交迂回申請時，只提交車次、輛數、品類、到達鐵路局、原經分界口、改經分界口等信息，沒有詳細提交需要迂回的每一輛車的詳細信息，因此，國鐵集團行車調度指揮人員雖然掌握了每日迂回行車的車次、輛數，但對每列車上的詳細車輛信息無法掌握。自承運清算辦法實行后，清算辦法根據迂回調度命令內容規定的車次和輛數模糊地進行清算結算各局費用，不能明確清算每一個具體的迂回車輛，導致運輸費用清算不準確，有一定的盲區。

為了詳盡掌握迂回車輛及詳情，計劃員編制計劃時，除了迂回車次、輛數等申請條件外，還需將迂回車次中每一個車輛的編組詳情一同提交，作為申請命令的必要條件，國鐵集團調度員發布迂回調度命令的時候，在命令內容中附帶車輛編組信息，下達給鐵路局，形成有據可查的清算依據。

2 鐵路迂回調度命令優化方案

2.1 數據交換平臺升級

為配合承運清算合理化、精細化管理，提升車流徑路安排的科學性和合理性，進而提升鐵路運輸的經濟效益，國鐵集團調度部門組織了調度命令系統與TDMS5.0 計劃編制系統（簡稱：計劃系統）數據交換平臺升級工作，在各鐵路局建立數據共享服務器，將計劃編制系統自動提取的迂回申請數據，和命令系統下達的迂回調度命令數據存儲在數據共享服務器中進行交換使用，計劃編制與申請命令關聯，用迂回調度命令內容生成違流判斷依據，加強計劃編制的準確性，實現車流迂回調度命令的申請、編制、發布和執行的全過程閉環聯動管理，并為承運清算保留考核依據。

2.2 優化方案

（1）鐵路局計劃臺在計劃系統中編制計劃時，根據車輛實際運行徑路和車流合理徑路計算方法，自動判斷違反車流徑路的車次和編組信息，形成迂回申請，存儲到數據共享服務器。

（2）鐵路局值班主任在調度命令系統中，從數據共享服務器中讀取各計劃臺提交的迂回申請，并審核確認，填入迂回詳細原因，匯總后統一提交給國鐵集團行車調度臺。

（3）國鐵集團行車調度臺在調度命令系統中，簽收迂回申請，校驗迂回申請的合理性和準確性，將合理的迂回申請轉為命令，發給迂回運輸相關的鐵路局值班主任。

（4）鐵路局值班主任在調度命令系統中簽收迂回調度命令，并將迂回調度命令存入數據共享服務器中，同時，通知相關的計劃臺按照命令內容編制迂回運輸計劃。

（5）鐵路局計劃臺在計劃系統中根據數據共享服務器中的迂回調度命令內容，編制迂回運輸計劃，并通知相關車站調度員組織迂回運輸。

3 鐵路迂回車輛動態數據管理庫創建

3.1 迂回車輛動態數據

在實際生產應用中，由迂回延續產生的迂回申請和迂回調度命令占總迂回車輛數量的50% 以上。因迂回延續而導致的迂回車輛，后續鐵路局無法關聯綁定已發布的迂回調度命令號碼，各鐵路局需要重新提交迂回申請，獲取國鐵集團承認的迂回調度命令號碼后，方可獲得承運費用。為此，建立全路迂回車輛動態數據管理庫，綁定車號與迂回調度命令號，并通過數據共享，提供給鐵路局計劃臺用戶，在編制計劃判斷迂回車流申請時，通過校驗迂回動態數據庫，提取車號關聯的命令號碼，篩選出已經綁定命令號碼的車次及車號，不再提交迂回申請，可減少因迂回延續導致的二次迂回申請，減輕值班主任的核對工作量，優化承運清算的數據量。

3.2 迂回車輛動態數據管理庫創建原理

當迂回調度命令發布后，命令中的迂回車次、原經分界口、改經分界口、車號編組信息一次性存入迂回動態數據表中，根據車號建立唯一主鍵，迂回調度命令發布時，更新數據表，將表中車號、發站、到站、發令時間、命令號碼等信息更新為已發布的最新命令內容。根據發站、到站、品類，調用車流合理徑路計算算法，計算車輛合理徑路，更新存儲在迂回動態數據庫中。定期從車流推算系統中讀取有效迂回車輛的當前位置，刷新存儲在迂回動態表中，同時，在迂回歷史庫中存入一條相同數據，作為迂回軌跡備查。當車輛到達終到站時，將迂回車輛狀態置為無效，不再更新位置信息。程序處理流程如圖3 所示。

圖3 迂回車輛動態數據管理庫創建程序流程圖

4 鐵路迂回動態數據應用

采用Java 編程語言技術，在Oracle 數據庫中創建迂回車輛動態數據表和歷史數據表，結合業務部門的生產需要，實現了統計匯總查詢、鐵路網示意圖直觀展示、減輕因迂回延續產生的迂回申請數據，實時查詢全路迂回車輛動態及歷史軌跡等鐵路生產應用。

4.1 匯總數據查詢

采用FineReport 報表分析技術，根據日期、車次、車號、命令號等信息，查詢列車動態信息。展示方式如圖4 所示。

圖4 迂回動態查詢表

在動態查詢表中，點擊車號，查詢選中車輛的歷史運行軌跡，包含其關聯的發站、到站、車次、品名、原經分界口、改經分界口、命令號碼、發令時間、更新時間等信息。

4.2 圖形展示

采用Java 編程語言技術，以鐵路網示意圖的方式，直觀地展示車輛運行的合理徑路、迂回徑路、當前位置信息，如圖5 所示，黃色線路為合理徑路，橙色線路為迂回徑路，紅色圓點為當前位置。

圖5 迂回徑路與最短徑路示意圖

4.3 迂回車輛統計匯總

采用FineReport 報表分析技術，根據發令數據，列出每日迂回車次總列數、車輛總數、各鐵路局申請迂回車數等信息，方便調度部門掌握迂回車流和迂回調度命令概況。

4.4 車輛二次迂回預警

采用FineReport 報表分析技術，根據車輛動態位置及運行趨勢，判斷車輛是否在迂回徑路上行駛，如果偏離合理徑路或迂回后的合理徑路，顯示車輛二次迂回預警，由計劃調度員再次提交迂回申請。

目前，上述功能已在全國鐵路得到廣泛應用，為調度生產部門減少了一半以上因為迂回延續而發布的調度命令，并對迂回車輛的動態趨勢進行預警，得到了用戶的認可和好評。

5 結束語

迂回運輸對鐵路運輸經濟有著重要的影響，通過優化迂回調度命令，在迂回調度命令基礎上完善迂回車輛編組信息，為承運清算提供詳細的費用計算依據，并對貨車調整計劃編制提供了違流憑據。通過建立迂回車輛動態管理和歷史軌跡管理，減少了一半以上因迂回延續導致的迂回調度命令發布，為鐵路調度部門掌握迂回車輛常用徑路提供有效的數據支撐。

下一步的研究工作是：通過不斷積累的迂回車輛動態管理數據，在鐵路迂回運輸信息大數據層面進行分析，為智能選擇迂回徑路和優化車流推算結果提供參考依據，輔助鐵路運輸行車智能化組織，提升鐵路運輸效率，提高運輸經濟效益。