朱椰毅
(浙江金溫鐵道開發(fā)有限公司,浙江 溫州 325000)
浙江金溫鐵道開發(fā)有限公司(以下簡稱“金溫鐵道公司”)是浙江省內(nèi)唯一一家由省方控股并自管自營的合資鐵路公司,隸屬于浙江省交通投資集團(tuán)有限公司,目前負(fù)責(zé)金溫貨線(金華南—溫州)、金臺線(永康南—臺州)、樂清灣線(外垟—樂清灣)3條鐵路線的運(yùn)營管理,其中:金溫貨線全長252 km,自國家鐵路東孝站引出,終止于溫州站,沿途共設(shè)27站;金臺線全長226.12 km,自永康南站引出,向東經(jīng)壺鎮(zhèn)、磐安、仙居、臨海和臺州市區(qū),最后客貨線分別接入國家鐵路臺州站和臺州南站,沿途共設(shè)19站;樂清灣線全長76.71 km,東起樂清灣港區(qū),向西經(jīng)永嘉、鹿城至外垟與金溫貨線接軌,沿途共設(shè)8站。
金溫貨線既有調(diào)度指揮中心系統(tǒng)是掛靠在中國鐵路上海局集團(tuán)有限公司(以下簡稱“上海局集團(tuán)公司”)調(diào)度指揮中心下的一個簡化版系統(tǒng),只實(shí)現(xiàn)了計算機(jī)畫圖、運(yùn)行圖透明以及與上海局集團(tuán)公司調(diào)度所的計劃流轉(zhuǎn)等功能,隨著樂清灣線、金臺線相繼接入,運(yùn)輸生產(chǎn)調(diào)度指揮范圍擴(kuò)大,任務(wù)加重,不能滿足“三線合一”后調(diào)度工作要求,需要升級完善。
金溫貨線、金臺線與上海局集團(tuán)公司既有線路聯(lián)系緊密,與國家鐵路網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通。但由于其不同于國家鐵路的性質(zhì),金溫鐵道公司鐵路綜合調(diào)度指揮系統(tǒng)存在以下特性需求。
(1)針對金溫鐵道公司一崗多職、相關(guān)崗位合并的特點(diǎn),系統(tǒng)需要對相關(guān)專業(yè)的功能進(jìn)行整合,使部分操作可以在一個界面一鍵完成,減少人工操作,提高工作效率,更加便于調(diào)度指揮崗位設(shè)置,使企業(yè)根據(jù)業(yè)務(wù)需要,對指揮崗位進(jìn)行整合,達(dá)到減員增效的目的。
(2)金溫鐵道公司貨調(diào)工作職責(zé)與國家鐵路存在差異,金溫貨調(diào)需要填報3小時階段整點(diǎn)的實(shí)際裝車信息,監(jiān)督車站的裝卸車進(jìn)度,需要系統(tǒng)可以根據(jù)車站貨運(yùn)系統(tǒng)實(shí)際裝車信息實(shí)時計算裝車計劃完成進(jìn)度。
(3)數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計功能需要對各類鐵路貨物運(yùn)輸信息進(jìn)行采集、統(tǒng)計分析,實(shí)現(xiàn)貨運(yùn)經(jīng)營指標(biāo)的分析預(yù)測;對機(jī)車運(yùn)用情況進(jìn)行統(tǒng)計分析,為金溫鐵道公司和機(jī)務(wù)段的計劃決策和預(yù)警提供數(shù)據(jù)支撐;具備統(tǒng)計報表定制、圖形化顯示分析功能。
(4)系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)貨運(yùn)計劃、編組計劃、甩掛計劃、調(diào)度命令、現(xiàn)車、確報、運(yùn)行圖等運(yùn)輸內(nèi)容的綜合展示,以列車運(yùn)行圖為基礎(chǔ),實(shí)時采集列車運(yùn)行狀態(tài)、機(jī)車運(yùn)用狀態(tài)、列車編組、車站現(xiàn)車、車輛狀態(tài)等信息,融合構(gòu)建綜合運(yùn)行圖[1]。
調(diào)度日常工作主要由計劃、執(zhí)行、評價等3項內(nèi)容循環(huán)構(gòu)成。其中:計劃指調(diào)度的生產(chǎn)計劃,按照《鐵路運(yùn)輸調(diào)度規(guī)則》,每日調(diào)度計劃內(nèi)容主要包括貨運(yùn)計劃、裝卸車計劃、列車開行計劃、機(jī)車周轉(zhuǎn)計劃和施工計劃;執(zhí)行指調(diào)度生產(chǎn)計劃由列車調(diào)度通過組織列車開行兌現(xiàn);評價即按照評價指標(biāo)對相關(guān)運(yùn)輸指標(biāo)和計劃兌現(xiàn)情況進(jìn)行統(tǒng)計分析,評估計劃編制質(zhì)量和執(zhí)行質(zhì)量的優(yōu)劣。調(diào)度日常工作內(nèi)容示意圖如圖1所示。

圖1 調(diào)度日常工作內(nèi)容示意圖Fig.1 Daily dispatching work
鐵路貨物運(yùn)輸組織本質(zhì)就是根據(jù)貨物運(yùn)輸需求,通過編制鐵路運(yùn)輸組織計劃,合理配置和利用鐵路運(yùn)輸資源,以列車的形式,將貨物安全、準(zhǔn)時、快速、精確地從生產(chǎn)地運(yùn)送到目的地。金溫鐵道公司鐵路綜合調(diào)度指揮系統(tǒng)的總體目標(biāo)是建設(shè)集中式鐵路運(yùn)輸組織平臺,實(shí)現(xiàn)鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)作業(yè)精準(zhǔn)化和調(diào)度指揮智能化[2],具體目標(biāo)如下。
(1)實(shí)現(xiàn)計劃協(xié)同編制,提高計劃兌現(xiàn)率。通過系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)計劃臺、機(jī)調(diào)臺、施工臺、貨調(diào)臺間計劃的協(xié)同編制、數(shù)據(jù)實(shí)時透明;增強(qiáng) T/D 結(jié)合交互信息類型[3],實(shí)現(xiàn)計劃調(diào)度運(yùn)行線與行車調(diào)度運(yùn)行線實(shí)時同步,列車實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時、準(zhǔn)確地向計劃調(diào)度臺反饋,為計劃編制的合理性提供數(shù)據(jù)支撐,提高計劃兌現(xiàn)率。
(2)實(shí)現(xiàn)車流自動推算,并通過毛玻璃界面在調(diào)度中心和車站進(jìn)行實(shí)時顯示。通過列車到發(fā)計劃和列車編組,實(shí)現(xiàn)對車站卸車近期精確預(yù)報及遠(yuǎn)期到達(dá)總量預(yù)報;根據(jù)車站當(dāng)前待卸車和到卸計劃,推算卸空車數(shù);根據(jù)重車到達(dá)情況,實(shí)時對重車停時進(jìn)行監(jiān)控,對大點(diǎn)車進(jìn)行預(yù)警。
(3)實(shí)現(xiàn)列車開行計劃與貨運(yùn)組織計劃相結(jié)合。按階段對車站待裝、待發(fā)、待卸、空車等貨車狀態(tài)進(jìn)行停時監(jiān)控和分類統(tǒng)計,自動統(tǒng)計車站裝車、卸車完成情況;根據(jù)列車編組車輛到站信息,自動生成車站甩掛計劃,列調(diào)臺在收到計劃調(diào)度員下達(dá)的車輛甩掛計劃后自動在列車運(yùn)行線上相對應(yīng)的車站生成甩掛作業(yè)信息,并對停站時間進(jìn)行自動調(diào)整,防止作業(yè)車帶過站。
(4)實(shí)現(xiàn)列車實(shí)時運(yùn)行圖與機(jī)車周轉(zhuǎn)圖相結(jié)合。機(jī)車運(yùn)用計劃與列車開行計劃協(xié)同編制,機(jī)車實(shí)際周轉(zhuǎn)圖根據(jù)列車實(shí)際運(yùn)行圖和列車速報自動生成;對機(jī)車運(yùn)行軌跡和機(jī)車運(yùn)用狀態(tài)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)進(jìn)行格式化存儲,可按機(jī)車號對上述信息進(jìn)行查詢和統(tǒng)計分析;機(jī)車、乘務(wù)員信息與列車運(yùn)行線綁定,可關(guān)聯(lián)查詢相關(guān)信息,并對司機(jī)超勞預(yù)警;對機(jī)車周轉(zhuǎn)計劃兌現(xiàn)情況、機(jī)車運(yùn)用時間等進(jìn)行統(tǒng)計分析。
(5)實(shí)現(xiàn)計劃兌現(xiàn)統(tǒng)計和調(diào)度質(zhì)量考核等功能。收集、整理、提煉、分析列車運(yùn)行時刻信息,發(fā)現(xiàn)列車運(yùn)行中慣性晚點(diǎn)及運(yùn)行時分超時的規(guī)律,便于對列車運(yùn)行秩序進(jìn)行評判,為優(yōu)化運(yùn)輸組織方案、提高調(diào)度組織水平提供數(shù)據(jù)支持。
金溫鐵道公司鐵路綜合運(yùn)輸調(diào)度管理系統(tǒng)按照一個運(yùn)行平臺、兩級應(yīng)用架構(gòu)設(shè)計,實(shí)現(xiàn)各業(yè)務(wù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理,以及相關(guān)系統(tǒng)直接的數(shù)據(jù)共享,滿足鐵路公司調(diào)度中心、站段或車站兩級調(diào)度指揮模式下的運(yùn)輸業(yè)務(wù)需求,涵蓋行車、計劃、貨運(yùn)、施工、機(jī)車、統(tǒng)計等核心調(diào)度業(yè)務(wù)。
調(diào)度指揮中心設(shè)備主要包括數(shù)據(jù)庫存儲服務(wù)器、應(yīng)用通信服務(wù)器、對外接口服務(wù)器、運(yùn)維服務(wù)器、相關(guān)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以及信息安全等關(guān)鍵設(shè)備[4]。
數(shù)據(jù)庫服務(wù)器為系統(tǒng)存貯大量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),為各系統(tǒng)提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)服務(wù)。數(shù)據(jù)庫服務(wù)器具體存貯的數(shù)據(jù)包括:設(shè)備基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、基本圖、日班計劃、列車運(yùn)行圖、機(jī)車周轉(zhuǎn)圖、列車運(yùn)行計劃等。數(shù)據(jù)庫服務(wù)器采用雙機(jī)冗余,配置了大容量的網(wǎng)絡(luò)存儲器。
應(yīng)用通信服務(wù)器是為貨物列車計劃、旅客列車計劃、特種列車計劃、施工審核、分析功能提供的數(shù)據(jù)服務(wù)、邏輯服務(wù)等應(yīng)用服務(wù),服務(wù)器采用雙機(jī)冗余方式。
接口服務(wù)器包括與TDCS接口服務(wù)器、旅服系統(tǒng)接口服務(wù)器、站段現(xiàn)車貨運(yùn)系統(tǒng)接口服務(wù)器、與上海局集團(tuán)公司TDMS系統(tǒng)接口服務(wù)器等。
本系統(tǒng)建設(shè)完成后,金溫鐵道公司整體的調(diào)度系統(tǒng)將從掛靠上海局集團(tuán)公司經(jīng)過分步平穩(wěn)升級,實(shí)現(xiàn)擁有完整獨(dú)立的調(diào)度中心。金溫綜合調(diào)度系統(tǒng)設(shè)備結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

圖2 金溫綜合調(diào)度系統(tǒng)設(shè)備結(jié)構(gòu)圖Fig.2 Equipment structure of Jinwen comprehensive dispatching system
金溫鐵道公司鐵路綜合運(yùn)輸調(diào)度管理系統(tǒng)包括8個子系統(tǒng),分別是:計劃調(diào)度管理系統(tǒng)、機(jī)車調(diào)度管理系統(tǒng)、施工計劃管理系統(tǒng)、貨運(yùn)管理系統(tǒng)、統(tǒng)計報表和綜合查詢系統(tǒng)、調(diào)度命令發(fā)布平臺、供電調(diào)度管理系統(tǒng)、TD結(jié)合系統(tǒng),各子系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)功能如下。
(1)計劃調(diào)度管理系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)基本圖管理、日班計劃編制、階段計劃和甩掛計劃編制下發(fā)、車流推算等管理功能,以及列車預(yù)確報、貨運(yùn)五、車站毛玻璃等查詢功能,系統(tǒng)將金溫、金臺2個計劃調(diào)度臺放置在同一個信息平臺下,圍繞實(shí)現(xiàn)全局一部列車工作計劃來編制班計劃,堅持區(qū)域內(nèi)“一個列車一條運(yùn)行線”“列車屬性信息全過程管理”的管理理念,提高了調(diào)度計劃的編制質(zhì)量。
(2)機(jī)車調(diào)度管理系統(tǒng)。涵蓋機(jī)車交路編制、自動生成機(jī)車周轉(zhuǎn)圖、機(jī)車運(yùn)用狀態(tài)管理、機(jī)車檢修計劃管理、機(jī)車運(yùn)用軌跡查詢、司機(jī)超勞預(yù)警等多個功能模塊,系統(tǒng)依據(jù)日班計劃、列車開行計劃、機(jī)車狀態(tài),輔助機(jī)車調(diào)度員完成機(jī)車日班計劃的編制,并對機(jī)車運(yùn)用指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計。
(3)施工計劃管理系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)施工月計劃的編制、提報、審批、下達(dá),根據(jù)施工月計劃自動產(chǎn)生施工日計劃,根據(jù)施工日計劃自動生成施工調(diào)度命令和施工符號。增加設(shè)備故障檢查、軌道電路分路不良電子登銷記;建立工務(wù)、電務(wù)、供電等多專業(yè)沖突模型,對同一區(qū)域結(jié)合施工維修進(jìn)行預(yù)警,有助于合理安排各專業(yè)的施工時間和作業(yè)內(nèi)容,避免作業(yè)沖突帶來的安全風(fēng)險。
(4)貨運(yùn)管理系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)車站到卸預(yù)測、按階段推算卸空車數(shù)、配空計劃管理、匯總車站系統(tǒng)上報的裝卸車情況、空車查詢統(tǒng)計及重點(diǎn)任務(wù)盯控等功能,為貨調(diào)提供編制裝車日班計劃和卸車日班計劃的各種信息,自動或輔助生成貨運(yùn)工作日班計劃,提高貨調(diào)工作效率。
(5)統(tǒng)計報表和綜合查詢系統(tǒng)。涵蓋列車正晚點(diǎn)統(tǒng)計、運(yùn)報五統(tǒng)計、調(diào)度命令分類查詢、機(jī)車動態(tài)分布查詢、施工計劃查詢等多個功能模塊。自動獲取列車實(shí)際運(yùn)行圖,從現(xiàn)車系統(tǒng)獲取車輛停留、走行信息,從貨運(yùn)管理系統(tǒng)獲取車輛裝卸等作業(yè)信息,自動計算生成18點(diǎn)統(tǒng)計等相關(guān)報表[5]。
(6)調(diào)度命令發(fā)布平臺。實(shí)現(xiàn)包括調(diào)度命令的編制、發(fā)送、簽收、轉(zhuǎn)發(fā)、打印、查詢、命令執(zhí)行的監(jiān)控等功能,實(shí)現(xiàn)針對計劃調(diào)度、施工調(diào)度、值班主任、機(jī)車調(diào)度等崗位的命令內(nèi)容要求格式多樣化的編制手段,與施工作業(yè)管理結(jié)合,實(shí)現(xiàn)施工調(diào)度命令輔助生成,與機(jī)車調(diào)度管理系統(tǒng)結(jié)合,輔助自動生成機(jī)務(wù)的運(yùn)行揭示命令。
(7)供電調(diào)度管理系統(tǒng)。涵蓋停送電計劃編制、停送電計劃與行調(diào)互簽、異常信息登記、跳閘登記等功能模塊。通過停送電計劃在行調(diào)和電調(diào)之間的互簽,促進(jìn)停送電簽認(rèn)登記流程標(biāo)準(zhǔn)化,實(shí)現(xiàn)工區(qū)施工申報、電調(diào)申報、行調(diào)簽認(rèn)調(diào)令下達(dá)的串聯(lián),保障停送電安全。
(8)TD結(jié)合系統(tǒng)。系統(tǒng)通過深化TD結(jié)合,實(shí)現(xiàn)計劃圖和行車圖的物理分離、邏輯統(tǒng)一,實(shí)現(xiàn)“一條線”調(diào)度計劃管理,同時將編組、機(jī)車等運(yùn)輸信息集成到運(yùn)行線上,構(gòu)建以運(yùn)行線為核心的列車全生命周期管理體系;施工符號、施工日計劃通過TD接口一鍵上圖,形成對施工作業(yè)全過程一體化控制和閉環(huán)管理[6]。
金溫綜合調(diào)度系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。

圖3 金溫綜合調(diào)度系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖Fig.3 Functional structure of Jinwen comprehensive dispatching system
通過對各子系統(tǒng)運(yùn)輸業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合,構(gòu)建一體化綜合生產(chǎn)調(diào)度指揮系統(tǒng)中心平臺,有效整合各調(diào)度業(yè)務(wù)功能和數(shù)據(jù),通過業(yè)務(wù)和功能的深度融合,增強(qiáng)系統(tǒng)內(nèi)部及系統(tǒng)之間的業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)與聯(lián)動處理的協(xié)同性,可顯著提高調(diào)度指揮的自動化程度以及對事件的反應(yīng)能力和處理速度。
目前金溫貨線、金臺線、樂清灣全線車站列車調(diào)度指揮系統(tǒng)均為TDCS系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了階段計劃下達(dá)、列車自動報點(diǎn)和車次號自動跟蹤等功能,改變了過去車站值班員用電話向調(diào)度員人工報點(diǎn)、調(diào)度員用電話向車站下達(dá)計劃和命令、車站手抄再復(fù)誦的傳統(tǒng)方式,但無法實(shí)現(xiàn)對車站信號設(shè)備的操控功能。CTC系統(tǒng)具備較好的自動化和無人化優(yōu)勢,可以實(shí)現(xiàn)對車站的遠(yuǎn)程控制,后續(xù)可以逐步將部分車站升級為CTC系統(tǒng),通過CTC系統(tǒng),可以將分散的多個聯(lián)鎖車站集中統(tǒng)一進(jìn)行信號自動化控制,實(shí)現(xiàn)區(qū)域集中控制,同時針對集中后站場范圍大、作業(yè)強(qiáng)度增加等特點(diǎn),系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)進(jìn)路自動預(yù)排、信號自動開放,不再需要信號員手動點(diǎn)擊始終端開放進(jìn)路,進(jìn)而減少和取消部分現(xiàn)場作業(yè)員。系統(tǒng)的應(yīng)用將進(jìn)一步精簡作業(yè)人員、減輕操作員勞動強(qiáng)度,優(yōu)化運(yùn)輸崗位設(shè)置,可以提高運(yùn)輸工作效率,實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸部門減員增效的目的,從而最終推動鐵路運(yùn)輸調(diào)度指揮模式的變革。
采用區(qū)域集中控制方式后,區(qū)域集中控制調(diào)度示意圖如圖4所示。

圖4 區(qū)域集中控制調(diào)度示意圖Fig.4 Regional centralized control dispatching
如圖4所示,實(shí)施區(qū)域集中控制后,集控站所管轄的車站的調(diào)度計劃和調(diào)度命令均由集控站終端設(shè)備接收,集控站的值班員具備所管轄車站的股道運(yùn)用權(quán)限,集控站信號員具備所管轄車站列車、調(diào)車進(jìn)路辦理權(quán)限。
通過集中控制,可以大幅度提高鐵路行車自動化水平,同時,實(shí)施區(qū)域集中控制后,一些被控站只設(shè)置應(yīng)急值守人員,可大幅減少對鐵路行車人員用工需求,可以把節(jié)約下來的人員補(bǔ)充到其它缺員部門,充分運(yùn)用既有線路通過能力,提高行車人員勞動生產(chǎn)效率,改善勞動條件[7]。
目前機(jī)務(wù)段在管理方面,雖然設(shè)置了機(jī)務(wù)信息化管理系統(tǒng)、乘務(wù)員出退勤管理系統(tǒng)、機(jī)車檢修系統(tǒng)、機(jī)調(diào)查詢終端、TDCS查詢終端等,但系統(tǒng)各自獨(dú)立運(yùn)行,信息缺乏有效交互共享[8],機(jī)車號、出入庫計劃等信息需要作業(yè)人員手工在多個系統(tǒng)之間重復(fù)輸入,加大了調(diào)度員的勞動強(qiáng)度和出錯的概率;信號控制方面目前需要通過聯(lián)鎖控顯機(jī)人工操作辦理調(diào)車進(jìn)路,勞動強(qiáng)度大,缺乏一些調(diào)車進(jìn)路的卡控手段。
通過實(shí)施機(jī)務(wù)段管控一體化系統(tǒng),打通機(jī)務(wù)段與調(diào)度中心、相鄰車站之間的橫向、縱向聯(lián)系,實(shí)現(xiàn)機(jī)車工作計劃協(xié)同編制,實(shí)現(xiàn)計劃臺、機(jī)調(diào)臺、行調(diào)臺之間的信息高度融合,提高了機(jī)車、機(jī)班運(yùn)用效率,減少機(jī)車待掛和乘務(wù)員無效待乘時間[9]。機(jī)務(wù)一體化作業(yè)流程示意圖如圖5所示。

圖5 機(jī)務(wù)一體化作業(yè)流程示意圖Fig.5 Workflow of locomotive operation integration
系統(tǒng)通過各個工種模塊的集成以及與外部系統(tǒng)的接口,實(shí)現(xiàn)段內(nèi)機(jī)控、整備、檢修等各個工種的信息互通融合,提升系統(tǒng)的自動化程度,提高人員工作效率。比如通過與機(jī)車號識別系統(tǒng)的結(jié)合,實(shí)現(xiàn)段內(nèi)機(jī)車全過程的自動跟蹤,將人員從反復(fù)錄入機(jī)車號、確認(rèn)機(jī)車號的工作中解脫出來,有利于提高對應(yīng)崗位的工作效率;通過與機(jī)務(wù)信息管理系統(tǒng)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)機(jī)車出庫計劃的自動生成,同時增強(qiáng)計劃安全卡控,可以讓工作人員高效、正確地完成機(jī)車出庫計劃。
金溫鐵道公司鐵路綜合調(diào)度指揮系統(tǒng)通過整合、打通各業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的壁壘,實(shí)現(xiàn)信息共享,為金溫鐵路運(yùn)輸調(diào)度指揮工作提供“一站式”的決策與數(shù)據(jù)支撐,為調(diào)度計劃編制提供更清晰的優(yōu)化參考,顯著改善現(xiàn)有調(diào)度系統(tǒng)功能單一、效率低下、數(shù)據(jù)傳遞不暢等問題[10],促進(jìn)公司調(diào)度“大腦中樞”減負(fù)增效。項目的建成將為公司管內(nèi)列車運(yùn)行提供一顆“數(shù)字大腦”,實(shí)現(xiàn)各個崗位、各個系統(tǒng)間的信息、數(shù)據(jù)交換,切實(shí)提升調(diào)度指揮中心信息化、智能化水平。