亞吉鐵路綜合調(diào)度系統(tǒng)的設計

范平武，劉永壯，劉帥斌

（1.中國中鐵二局集團有限公司，成都 610031；2.北京全路通信信號研究設計院集團有限公司，北京 100070）

1 概述

亞吉鐵路全長760 km，橫跨埃塞俄比亞和吉布提兩個東非國家，是非洲第一條電氣化鐵路，全部采用中國標準和中國裝備建設而成，是一條以貨運為主的客貨共線鐵路。亞吉鐵路設有兩個調(diào)度中心，分別是埃塞境內(nèi)的拉布中心以及吉布提境內(nèi)的那嘎達中心。拉布中心設置計劃調(diào)度員、行車調(diào)度員、機車調(diào)度員、車輛調(diào)度員、貨運調(diào)度員、施工調(diào)度員等崗位，那嘎達中心設置行車調(diào)度員和貨運調(diào)度員崗位。

中國鐵路的調(diào)度指揮系統(tǒng)是按專業(yè)分頭建設的，主要包括運輸調(diào)度管理系統(tǒng)（TDMS，前身TMIS）、列車調(diào)度指揮系統(tǒng)（TDCS）、調(diào)度集中系統(tǒng)（CTC）、貨運營銷系統(tǒng)（95306）、貨運制票系統(tǒng)、現(xiàn)車管理系統(tǒng)（SMIS、CIPS）、機務運安系統(tǒng)等若干個系統(tǒng)。分專業(yè)建設帶來信息共享困難、建設成本高等問題，同時也不利于業(yè)務流程改造。

亞吉鐵路雖然路網(wǎng)結(jié)構(gòu)單一、運量小、運輸組織簡單，但有其自身特點，照搬中國鐵路調(diào)度系統(tǒng)不能完全適應亞吉鐵路運輸?shù)膶嶋H需求。

埃塞俄比亞和吉布提像非洲的很多國家一樣是臨海國家，貨物運輸以進出口運輸為主體。鐵路貨運與港口及海關(guān)的聯(lián)系頗為緊密。亞吉鐵路的運輸調(diào)度系統(tǒng)建設需要著眼于大運輸，考慮鐵路運輸與海上運輸?shù)穆?lián)運模式，并為圍繞鐵路運輸?shù)亩嘣a(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展做好鋪墊；埃塞俄比亞自然災害頻發(fā)，鐵路運輸要承擔起搶險救災的職責。運輸調(diào)度系統(tǒng)對救災物資貨物運輸應該進行特殊處理，在審批流程、分配空車、運輸計劃安排各個環(huán)節(jié)上開放綠色通道；亞吉鐵路是橫跨埃塞俄比亞和吉布提兩個國家的跨國鐵路，客貨運輸費用的清分清算問題也需要量身定制。

綜上所述，針對以亞吉鐵路為代表的海外鐵路定制研發(fā)一套綜合調(diào)度系統(tǒng)是必要的，也是可行的。

亞吉鐵路綜合調(diào)度系統(tǒng)打破國內(nèi)按專業(yè)建設各自為政的建設模式，打造統(tǒng)一的運輸調(diào)度集成信息平臺（功能上涵蓋了前文提到的TDMS、FTMS、SMIS、機務運安、貨運營銷、貨運制票），從業(yè)務鏈上貫穿了從營銷、計劃、調(diào)度、生產(chǎn)作業(yè)、到設備維護等鐵路運輸?shù)母鱾€環(huán)節(jié)，使營銷與運輸計劃緊密結(jié)合，運輸計劃與調(diào)度指揮緊密結(jié)合，運輸生產(chǎn)與施工、設備維護緊密結(jié)合，環(huán)環(huán)相扣，信息閉環(huán)。

綜合調(diào)度系統(tǒng)以車流推算為驅(qū)動，高度集成綜合運用各類信息，以列車運行線為載體，實現(xiàn)“一圖一表一票”，融合構(gòu)建綜合動態(tài)運行圖，在此基礎上實現(xiàn)運輸計劃的智能、協(xié)同、精準編制。同時，與列車調(diào)度CTC 系統(tǒng)有機結(jié)合，實現(xiàn)計劃編制、下達、調(diào)整、執(zhí)行、反饋的閉環(huán)管理，達到“計劃質(zhì)量最優(yōu)化、效率效益最大化、統(tǒng)計分析自動化、安全保障源頭化”的目標。

2 系統(tǒng)架構(gòu)方案

亞吉鐵路綜調(diào)系統(tǒng)采用中心和車站兩級架構(gòu)設計，系統(tǒng)設備由中心設備、車站設備、貨運樓設備組成。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1 所示。

中心設備主要包括：數(shù)據(jù)庫服務器、管理服務器、接口服務器、網(wǎng)絡設備、信息安全設備和調(diào)度大廳終端設備。接口服務器負責與外中心交換移交列車的運單信息、確報信息。

車站設備包括：車站營銷終端、車站裝卸管理終端、車站現(xiàn)車管理終端節(jié)點、車站統(tǒng)計終端、交換機、節(jié)點路由器、打印機和制票機等，根據(jù)需要設置冗余。

綜合調(diào)度系統(tǒng)的核心業(yè)務數(shù)據(jù)存儲、查詢通過存儲服務實現(xiàn)，核心業(yè)務數(shù)據(jù)統(tǒng)一存儲到中心數(shù)據(jù)庫。系統(tǒng)關(guān)鍵設備均采用雙機熱備，組網(wǎng)使用冗余網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)所有服務器、車務終端、網(wǎng)絡交換機、路由器等關(guān)鍵設備全部采用雙機熱備運行方式。系統(tǒng)軟件運行平臺采用成熟的操作系統(tǒng)，針對不同的應用，數(shù)據(jù)庫、通信服務器采用Linux 操作系統(tǒng)，應用等服務器采用Windows 操作系統(tǒng)，用戶終端計算機采用Windows 操作系統(tǒng)。

圖1 亞吉鐵路綜合調(diào)度系統(tǒng)架構(gòu)圖Fig.1 Architecture diagram of Comprehensive Dispatching System of the Adidis Ababa-Digibouti railway

系統(tǒng)設計過程中，充分考慮系統(tǒng)的易用性。在人機界面設計上，最大限度地發(fā)揮計算機的優(yōu)勢，按照界面簡潔、功能豐富、操作簡便的設計原則，滿足人機工效學的要求。系統(tǒng)遵循技術(shù)條件要求，對于各種提示報警信息采用語音提示和閃爍提示的方式，方便使用人員的關(guān)注。

系統(tǒng)采用高速網(wǎng)絡交換機和路由器設備，采用高速交換技術(shù)，保證信息傳輸?shù)耐〞澈脱杆伲幌到y(tǒng)采用雙通道冗余設計，保證信息傳輸?shù)目煽啃裕幌到y(tǒng)采用信息實時處理的方式，減少信息處理延時，保證信息傳輸實時性。

應用軟件采用模塊化設計，以適應不同用戶的需求。系統(tǒng)功能可以根據(jù)車站的不同要求分別進行配置，使系統(tǒng)的功能增減容易、配置方便，提高軟件的安全性。

3 系統(tǒng)功能

從系統(tǒng)功能劃分，綜合調(diào)度系統(tǒng)包括運行圖子系統(tǒng)、機車周轉(zhuǎn)圖子系統(tǒng)、施工子系統(tǒng)、調(diào)度命令子系統(tǒng)、貨運營銷子系統(tǒng)、貨運管理子系統(tǒng)、統(tǒng)計分析子系統(tǒng)等。

其中，運行圖子系統(tǒng)面向的主要崗位為計劃調(diào)度員，負責列車開行計劃的編制與下達，包括基本圖、日班計劃、階段計劃等，運行圖是亞吉鐵路調(diào)度指揮的主要工具；機車周轉(zhuǎn)圖子系統(tǒng)面向的主要崗位為機車調(diào)度員，負責機車運用計劃的編制與寫實，乘務運用計劃的編制與寫實；施工子系統(tǒng)面向的主要崗位為施工調(diào)度員，負責施工月計劃及日計劃的編制、審批、上圖等；調(diào)度命令子系統(tǒng)面向的主要崗位為中心調(diào)度員、站段調(diào)度員及值班員，負責調(diào)度命令的編制、下達、簽收；貨運營銷子系統(tǒng)面向的主要崗位為貨運營銷員和貨運調(diào)度員，負責貨運訂單流程管理及貨運制票等；貨運管理子系統(tǒng)面向的主要崗位為車站調(diào)度員、貨運員，負責裝卸計劃的編制與執(zhí)行、調(diào)車計劃的編制與執(zhí)行等；統(tǒng)計分析子系統(tǒng)面向的主要崗位為統(tǒng)計分析員，負責運輸相關(guān)各種統(tǒng)計報表的生成與制作。綜合調(diào)度系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)如圖2 所示。

每個子系統(tǒng)又劃分為若干功能模塊，如圖3所示。

4 主要業(yè)務流程

1）中心日班計劃協(xié)同編制

日班計劃編制涉及計劃調(diào)度員、機輛調(diào)度員、貨運調(diào)度員、施工調(diào)度員、車站調(diào)度員等各調(diào)度工種的協(xié)同作業(yè)，具體編制流程如圖4 所示。

2）貨運業(yè)務辦理流程

貨運業(yè)務涉及收發(fā)貨人、車站營銷員、貨運員、站調(diào)、中心貨調(diào)等崗位的作業(yè)，主要包括發(fā)貨流程和收貨流程。發(fā)貨流程如圖5 所示，收貨流程如圖6所示。

圖2 綜調(diào)系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖Fig.2 Function structure diagram of Comprehensive Dispatching System

圖3 綜調(diào)系統(tǒng)功能模塊圖Fig.3 Function module diagram of Comprehensive Dispatching System

5 結(jié)語

綜合調(diào)度系統(tǒng)以運輸需求為出發(fā)點，以基本圖為基礎，基于貨運營銷、車流組織、列車運行組織等綜合考慮，編制及下達實施計劃，進行調(diào)度指揮，實時計劃調(diào)優(yōu)，實現(xiàn)貨運營銷、計劃編制、計劃下達、調(diào)度執(zhí)行及調(diào)整、服務和評價一體化。秉持實施計劃編制精細化原則，綜合考慮動態(tài)運輸需求與運力資源，切實保證計劃的可行性。

圖4 日班計劃編制流程Fig.4 Planning process of day shift

圖5 辦理發(fā)貨業(yè)務流程Fig.5 Business process of handling delivery

圖6 辦理收貨業(yè)務流程Fig.6 Business process of taking delivery

綜合調(diào)度系統(tǒng)首次成功應用在非洲首條跨國電氣化的亞吉鐵路上，滿足亞吉鐵路運輸?shù)倪\營需求和運輸安全管理。該系統(tǒng)不僅適用于亞吉鐵路，對于其他中國標準的海外鐵路同樣適用。在國家“一帶一路”戰(zhàn)略的指引下，綜合調(diào)度系統(tǒng)在海外的成功應用，不僅為建設國的鐵路運輸事業(yè)和國民經(jīng)濟的發(fā)展起到重要帶動作用。同時，也有助于中國在海外的產(chǎn)業(yè)布局，助力中國“鐵路外交”揚帆起航。