鐵路調(diào)車作業(yè)方法優(yōu)化研究

王發(fā)剛　陳文軒

摘 要：交通強(qiáng)國(guó)，鐵路先行。鐵路是我國(guó)經(jīng)濟(jì)的大動(dòng)脈，在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮著不可替代的作用，鐵路發(fā)展影響著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。提升鐵路運(yùn)輸效率，是經(jīng)濟(jì)又好又快發(fā)展的助推劑。鐵路客運(yùn)高速化、鐵路貨運(yùn)重載化是我國(guó)鐵路發(fā)展的方向。如何提高鐵路運(yùn)輸效率成為如今專家學(xué)者研究一大熱點(diǎn)。本文通過研究提高調(diào)車作業(yè)效率的方法，提出信息化技術(shù)手段、制定進(jìn)路計(jì)劃和建立有效溝通平臺(tái)三大方法提升鐵路調(diào)車作業(yè)效率。實(shí)踐證明，這三大方法能提高調(diào)車作業(yè)的效率，具有一定的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：調(diào)車作業(yè) 信息化技術(shù) 進(jìn)路計(jì)劃

1 引言

交通強(qiáng)國(guó)，鐵路先行。鐵路是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的大動(dòng)脈，我國(guó)經(jīng)濟(jì)又好又快發(fā)展，人口流動(dòng)越來越大，人們的交往越來越密切，鐵路運(yùn)輸發(fā)揮的作用也越來越大。客運(yùn)運(yùn)輸快速化、貨運(yùn)運(yùn)輸重載化是鐵路發(fā)展的方向。截止2023年底，我國(guó)高鐵運(yùn)營(yíng)里程達(dá)4.5萬(wàn)公里，我國(guó)客運(yùn)運(yùn)營(yíng)最高時(shí)速到達(dá)350km/h，是世界上高鐵運(yùn)營(yíng)里程最長(zhǎng)、客運(yùn)運(yùn)營(yíng)時(shí)速最高的國(guó)家。鐵路車站承擔(dān)著旅客和貨物進(jìn)出站、調(diào)度和運(yùn)輸，確保鐵路運(yùn)輸安全生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，是行車組織中重要的組成部分。車站的調(diào)車效率影響著鐵路運(yùn)輸運(yùn)輸?shù)男剩F路運(yùn)輸效率的提高，必須提高車站調(diào)車效率。目前，車站調(diào)車作業(yè)存在進(jìn)路安排不合理、車次調(diào)度不科學(xué)等問題導(dǎo)致車站調(diào)車作業(yè)效率下降，影響著鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩焖龠\(yùn)行。

為解決車站調(diào)車作業(yè)進(jìn)路安排不合理、車站調(diào)度部科學(xué)等問題，國(guó)內(nèi)外很多專家學(xué)者研究如何提高車站調(diào)車效率，著重研究調(diào)車作業(yè)進(jìn)路安排不合理、車次調(diào)度不科學(xué)的問題。目前，國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者對(duì)于研究車站調(diào)車作業(yè)優(yōu)化研究取得很多成果。國(guó)內(nèi)的專家學(xué)者著重研究進(jìn)路安排和調(diào)度算法兩個(gè)方面，重點(diǎn)對(duì)進(jìn)路安排和調(diào)度算法進(jìn)行研究，提高車站調(diào)車作業(yè)的效率。國(guó)外的專家學(xué)者主要通過建立數(shù)學(xué)模型和優(yōu)化算法著重研究調(diào)度算法和進(jìn)路安排，尋找最優(yōu)的調(diào)度方案和進(jìn)路安排。國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者主要著重研究單一車站調(diào)車作業(yè)和靜態(tài)調(diào)車進(jìn)路優(yōu)化，然而對(duì)于多車站調(diào)車作業(yè)和動(dòng)態(tài)調(diào)車作業(yè)進(jìn)路安排優(yōu)化方法兩個(gè)方面研究很少。

2 鐵路調(diào)車作業(yè)存在的問題

2.1 設(shè)備老化

鐵路設(shè)備因使用年限久導(dǎo)致老化，更換設(shè)備成本大，對(duì)于發(fā)生故障的設(shè)備維修后繼續(xù)使用，就會(huì)導(dǎo)致鐵路設(shè)備老化，影響調(diào)車作業(yè)。鐵路設(shè)備老化主要有：道口設(shè)備老化、信號(hào)設(shè)備老化、通信設(shè)備老化、通信信號(hào)老化和能源供應(yīng)設(shè)備老化。

2.2 自然因素

自然因素對(duì)調(diào)車作業(yè)影響很大，自然因素主要有：天氣條件，自然災(zāi)害、熱脹冷縮、自然障礙物和受浸泡區(qū)域的滲透水。天氣條件影響主要有暴風(fēng)雨、暴雪、冰雹等導(dǎo)致道路濕滑、積水或結(jié)冰，嚴(yán)重影響調(diào)車安全；自然災(zāi)害影響有洪水、地震和泥石流，自然災(zāi)害對(duì)調(diào)車作業(yè)影響極大，嚴(yán)重影響調(diào)車作業(yè)安全，地震、洪水和泥石流導(dǎo)致列車停運(yùn)，終止調(diào)車作業(yè)。熱脹冷縮影響表現(xiàn)為鋼軌、道岔因熱脹冷縮導(dǎo)致鋼軌變形和道岔卡滯，影響調(diào)車作業(yè)安全平穩(wěn)進(jìn)行。自然障礙物包括樹支，掉落的勢(shì)頭等；受浸泡區(qū)域是指鐵路沿線進(jìn)過低洼地段，因積水活著的水位上升導(dǎo)致鋼軌被水浸泡，影響調(diào)車作業(yè)。

3 鐵路調(diào)車作業(yè)優(yōu)化研究

3.1 制定合理進(jìn)路計(jì)劃

3.1.1 收集和整合車流信息

調(diào)車作業(yè)是一個(gè)系統(tǒng)的工程，不是單一部門或者某一個(gè)人就能完成的，需要鐵路各個(gè)部門相互協(xié)調(diào)相互配合，共同安全快速安全完成調(diào)車作業(yè)。提高調(diào)車作業(yè)的效率，重要的措施之一是要收集和整合信車流信息。收集整流信息，需要多個(gè)部門相互配合。首先，列車調(diào)度員，機(jī)車乘務(wù)員以及車站值班員要做好有效溝通，確認(rèn)好列車的到站時(shí)間、出發(fā)時(shí)間和列車所處位置等，及時(shí)獲取車流信息。列車調(diào)度員與車站作業(yè)人員建立快速有效的溝通渠道進(jìn)行有效溝通，調(diào)度員向車站作業(yè)人員提供列車的出發(fā)時(shí)間，到達(dá)時(shí)間和列車在車站的停車位置。同時(shí)車站值班人員及時(shí)向調(diào)度員反饋列車車流信息。機(jī)車乘務(wù)員在列車到站時(shí)報(bào)告列車的到站時(shí)間、出發(fā)時(shí)間以及列車所處的位置，車站作業(yè)人員及時(shí)掌握列車運(yùn)行狀態(tài)及列車所處位置。車站作業(yè)人員根據(jù)列車到站時(shí)間、出發(fā)時(shí)間和列車所處位置及時(shí)報(bào)告列車調(diào)度員。開發(fā)列車調(diào)度系統(tǒng)和車站管理系統(tǒng)也是收集和整合車流信息的有效措施，有效減少列車調(diào)度員、車站作業(yè)人員和機(jī)車乘務(wù)員的的工作量。調(diào)度系統(tǒng)可以通過列車定位系統(tǒng)收集列車所處位置，記錄列車到站時(shí)間和出發(fā)時(shí)間等信息，并把這些信息傳遞給車站管理系統(tǒng)。車站管理系統(tǒng)根據(jù)調(diào)度系統(tǒng)傳來的信息及時(shí)分析和處理整合車流信息，車站作業(yè)人員可以根據(jù)車站管理系統(tǒng)查看相關(guān)信息。作業(yè)人員根據(jù)相應(yīng)信息，及時(shí)調(diào)整和安排列車的解體和編組工作，制定合理快捷安全化進(jìn)路方案，提高車站調(diào)車作業(yè)效率。

3.1.2 優(yōu)化列車解體和編組作業(yè)

列車的解體和編組是車站調(diào)車作業(yè)重要任務(wù)之一。合理有序的列車解體和編組方案可以減少列車解體、編組和轉(zhuǎn)移車輛次數(shù)，從而安全高效完成調(diào)車作業(yè)。車站調(diào)車作業(yè)的能力由車站的設(shè)施和設(shè)備決定。車站設(shè)施和設(shè)備主要包括解體線、編組線、調(diào)車線等。這些設(shè)備和設(shè)施數(shù)量決定這車站調(diào)車作業(yè)的能力，擁有足夠多的設(shè)備設(shè)施才能保證列車調(diào)車作業(yè)的平穩(wěn)安全高效進(jìn)行。車站作業(yè)作業(yè)人員也是影響車站調(diào)車作業(yè)的重要因素之一，作業(yè)人員不足導(dǎo)致列車解體、編組不及時(shí)，列車無法快速準(zhǔn)確完成解體和編組。車站作業(yè)人員根據(jù)車站規(guī)模、車站車流信息和運(yùn)行及時(shí)確定列車的解體和編組時(shí)間、位置和數(shù)量，確定列車解體和編組的作業(yè)規(guī)模和方式，根據(jù)列車優(yōu)先級(jí)確定解體和編組的先后順序，制定列車解體和編組的具體方案，并配備充足作業(yè)人員。作業(yè)人員在調(diào)車作業(yè)過程中必須按照相關(guān)作業(yè)安全和規(guī)章要求作業(yè)，遵守操作規(guī)范，減少不必要的人員失誤或者事故發(fā)生。

3.1.3 制定列車進(jìn)路方案

合理的進(jìn)路方案保證進(jìn)路的安全和順暢。進(jìn)路方案的制定是根據(jù)車站車流和調(diào)車作業(yè)需求。進(jìn)路方案需要考慮列車運(yùn)行速度、停靠的站點(diǎn)以及列車車輛換掛等因素。制定進(jìn)路方案時(shí)，首先根據(jù)列車運(yùn)行圖和發(fā)車計(jì)劃，確認(rèn)好正線列車、調(diào)車列車和其他特殊列車進(jìn)出站的時(shí)間和進(jìn)出順序。其次根據(jù)車站的存車線、站臺(tái)、道岔和信號(hào)燈等設(shè)備設(shè)施，準(zhǔn)確分析該車站進(jìn)行調(diào)車作業(yè)的方式和方式，制定調(diào)車計(jì)劃。調(diào)車計(jì)劃包括每輛車的進(jìn)出時(shí)間和線路，確定好每個(gè)調(diào)車階段的任務(wù)，確定列車運(yùn)行方向和每一節(jié)車輛的序號(hào)，合理規(guī)劃調(diào)車進(jìn)路，確保列車在進(jìn)出站時(shí)安全平穩(wěn)運(yùn)行。

3.1.4 提高鐵路設(shè)備自動(dòng)化水平

信息化技術(shù)快速發(fā)展和應(yīng)用，為提高車站調(diào)車作業(yè)效率開辟了另一途徑。目前，自動(dòng)化設(shè)備發(fā)展迅速，各行各業(yè)都在開發(fā)自動(dòng)化設(shè)備，減少人為操縱的失誤率，自動(dòng)化轉(zhuǎn)轍機(jī)、自動(dòng)化信號(hào)機(jī)等一大批鐵路自動(dòng)化設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生。這些鐵路自動(dòng)化設(shè)備應(yīng)用極大減少人為操作的失誤率，提高調(diào)車作業(yè)正確率和效率。與自動(dòng)化設(shè)備相配套的自動(dòng)化調(diào)車系統(tǒng)可以自動(dòng)控制和監(jiān)控列車運(yùn)行狀態(tài)和車站設(shè)備。系統(tǒng)根據(jù)車站線路占用情況自動(dòng)分配調(diào)車線路，并控制信號(hào)燈，及時(shí)準(zhǔn)確調(diào)整道岔位置。自動(dòng)化調(diào)車系統(tǒng)采用信息化系統(tǒng)，通過無線通信、互聯(lián)網(wǎng)和定位系統(tǒng)等方式和手段，實(shí)時(shí)獲取列車的運(yùn)行信息和車站情況，從而制定和優(yōu)化調(diào)車計(jì)劃。通過自動(dòng)化調(diào)車系統(tǒng)信息化系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)調(diào)車指令，及時(shí)準(zhǔn)確傳遞給機(jī)車乘務(wù)員和車站調(diào)車作業(yè)人員，減少信息傳遞的延遲性，提高調(diào)車作業(yè)的效率。同時(shí)對(duì)作業(yè)人員開展相關(guān)專業(yè)培訓(xùn)，確保作業(yè)人員熟練掌握鐵路自動(dòng)化設(shè)備。

3.2.5 制定調(diào)車作業(yè)計(jì)劃

合理的調(diào)車計(jì)劃是根據(jù)車流信息和作業(yè)需求制定的。由于列車在線路上行駛時(shí)具有優(yōu)先級(jí)，客運(yùn)列車的優(yōu)先級(jí)大于貨運(yùn)列車，因此在制定列車調(diào)車計(jì)劃時(shí)，首先考慮優(yōu)先級(jí)，確定好調(diào)車作業(yè)的順序，制定合理的調(diào)車計(jì)劃以最大程度地提高調(diào)車作業(yè)效率。其次，還需考慮列車到達(dá)時(shí)間、出發(fā)時(shí)間和行駛路線，確認(rèn)好列車的運(yùn)行計(jì)劃，確定好每一個(gè)時(shí)段需要調(diào)車的車次以及各個(gè)車次的的調(diào)車時(shí)間。車站規(guī)模、設(shè)備設(shè)施也是制定調(diào)度計(jì)劃需要考慮的因素之一，車站的道岔、抱索器和信號(hào)燈等設(shè)備的類型、位置、數(shù)量和性能滿足多少列列車的調(diào)車作業(yè)，車站作業(yè)人員配備滿足多大規(guī)模的調(diào)車作業(yè)都要考慮在進(jìn)路計(jì)劃中，以免調(diào)車計(jì)劃大于車站所能進(jìn)行調(diào)車作業(yè)的規(guī)模從而影響調(diào)車作業(yè)，或者調(diào)車作業(yè)計(jì)劃小于車站所能調(diào)車的規(guī)模，不能充分發(fā)揮車站的調(diào)車作業(yè)功能。

3.2 加強(qiáng)鐵路信息化建設(shè)

科技革命以來，信息化技術(shù)迅速發(fā)展，快捷、方便、自動(dòng)化等功能讓信息技術(shù)快速應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域。調(diào)車作業(yè)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)性工程，應(yīng)用信息化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)快捷、準(zhǔn)確和安全作業(yè)。利用信息化技術(shù)建立統(tǒng)一的信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)調(diào)度命令、列車運(yùn)行圖、列車信息和調(diào)度作業(yè)計(jì)劃等實(shí)現(xiàn)調(diào)車作業(yè)數(shù)字化和集中化管理。在列車上安裝定位裝置，建立實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，引入自動(dòng)化設(shè)備，對(duì)調(diào)車作業(yè)進(jìn)路實(shí)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，及時(shí)掌握列車進(jìn)路信息。采用數(shù)據(jù)分析和云計(jì)算分析列車進(jìn)路信息，及時(shí)存儲(chǔ)和分析車站調(diào)車作業(yè)數(shù)據(jù)，為調(diào)車作業(yè)人員提供相應(yīng)數(shù)據(jù)，便于作業(yè)人員決策和探索更為優(yōu)化調(diào)度策略。利用信息化技術(shù)，引入自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)調(diào)車作業(yè)過程細(xì)化。通過自動(dòng)化設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)控調(diào)車作業(yè)過程中列車運(yùn)行狀態(tài)信息，包括列車的運(yùn)行速度、列車位置和列車狀態(tài)等。自動(dòng)化設(shè)備將收集的列車信息傳送到自動(dòng)化系統(tǒng)中，系統(tǒng)根據(jù)信息自動(dòng)分析計(jì)算和生成調(diào)車指令，對(duì)列車進(jìn)入車站調(diào)車作也路線進(jìn)行規(guī)劃、調(diào)度和監(jiān)控。作業(yè)人員利用無限通信技術(shù)對(duì)調(diào)車作業(yè)中列車進(jìn)路的實(shí)時(shí)信息進(jìn)行交換和共享。車站人員通過無線通信技術(shù)可以隨時(shí)隨地查看調(diào)度指令，掌握車輛實(shí)時(shí)信息和實(shí)時(shí)調(diào)車作業(yè)進(jìn)度，并及時(shí)與調(diào)度中心調(diào)度員和其他車站工作人員進(jìn)行有效溝通，快速協(xié)調(diào)調(diào)車作業(yè)，提高調(diào)車的效率。此外，自動(dòng)化調(diào)車系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，利用數(shù)據(jù)分析對(duì)調(diào)車作業(yè)進(jìn)路進(jìn)行優(yōu)化研究。通過分析列車運(yùn)行情況、調(diào)車作業(yè)進(jìn)路線路的數(shù)據(jù)以及調(diào)度人員發(fā)布調(diào)度指令的數(shù)據(jù)分析，找出最佳進(jìn)路方案，優(yōu)化調(diào)度計(jì)劃和資源分配。

3.3 建立有效溝通平臺(tái)

調(diào)車作業(yè)是依靠調(diào)度人員、車站調(diào)車作業(yè)人員、機(jī)車乘務(wù)員共同完成。機(jī)車乘務(wù)員在司機(jī)室，車站調(diào)車作業(yè)人員在車站，調(diào)度人員在調(diào)度中心，不在同一區(qū)域，各部門人員協(xié)同工作，需要進(jìn)行有效溝通平臺(tái)實(shí)現(xiàn)信息和數(shù)據(jù)雙向通信。作業(yè)人員可通過無線通信設(shè)備實(shí)現(xiàn)各部門之間人員之間語(yǔ)音和數(shù)據(jù)雙向傳輸。調(diào)度人員可以通過無線通信設(shè)備將調(diào)車命令和作業(yè)信息傳遞給作業(yè)人員，作業(yè)人員可以通過這些設(shè)備查看進(jìn)路圖、車輛位置、作業(yè)任務(wù)等信息。作業(yè)人員將作業(yè)情況反饋給調(diào)度中心，無線通信設(shè)備可通過定位功能，實(shí)時(shí)傳輸作業(yè)人員位置到調(diào)度中心，調(diào)度中心實(shí)時(shí)監(jiān)控作業(yè)人員，當(dāng)作業(yè)人員操作靠近危險(xiǎn)源調(diào)度人員及時(shí)發(fā)出預(yù)警，保障作業(yè)人員的安全。

4 結(jié)論

交通強(qiáng)國(guó)，鐵路先行。鐵路作為我國(guó)經(jīng)濟(jì)的大動(dòng)脈，在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮著不可代替的作用。鐵路的運(yùn)輸效率關(guān)乎著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，如何提升鐵路運(yùn)輸效率，成為當(dāng)今一大研究熱點(diǎn)，吸引著眾多的專家學(xué)者研究。本文通過研究鐵路調(diào)車作業(yè)方法優(yōu)化研究，旨在提升鐵路運(yùn)輸效率，提出信息化技術(shù)手段、制定進(jìn)路計(jì)劃和建立有效溝通平臺(tái)三大方法旨在提升鐵路調(diào)車作業(yè)效率。實(shí)踐證明，信息化技術(shù)手段、制定進(jìn)路計(jì)劃和建立有效溝通平臺(tái)三大方法對(duì)提升鐵路運(yùn)輸效率有積極影響，具有一定的科學(xué)參考價(jià)值。

雖然本次研究提出的信息化技術(shù)手段、制定進(jìn)路計(jì)劃和建立有效溝通平臺(tái)三大方法具有一定的實(shí)用價(jià)值，但是仍然具有不足之處。比如調(diào)車作業(yè)進(jìn)路研究只考慮單個(gè)車站，沒有深入研究多個(gè)車站這件的協(xié)同調(diào)度，共同提升調(diào)車作業(yè)效率。此外，調(diào)車作業(yè)效率的提升需要更多先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，比如物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，需要廣大學(xué)者研深入研究。

課題：廣西高校中青年科研基礎(chǔ)能力提升項(xiàng)目《圖像處理技術(shù)在調(diào)車作業(yè)中的應(yīng)用研究》項(xiàng)目資助，項(xiàng)目編號(hào)：2021KY1399。

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