信息化鐵路運(yùn)輸調(diào)度指揮系統(tǒng)探析

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摘要：為了進(jìn)一步滿(mǎn)足我國(guó)鐵路系統(tǒng)發(fā)展進(jìn)程及安全系數(shù)的提高，鐵路部門(mén)及相關(guān)機(jī)構(gòu)在鐵路運(yùn)輸調(diào)度指揮系統(tǒng)當(dāng)中逐漸增加信息化元素，使得信息化調(diào)度指揮系統(tǒng)的地位逐漸增加。探析了信息化鐵路運(yùn)輸調(diào)度指揮系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：信息化；鐵路運(yùn)輸；調(diào)度；指揮系統(tǒng)

1鐵路運(yùn)輸調(diào)度指揮系統(tǒng)的重要性

鐵路是連接我國(guó)各個(gè)城市之間經(jīng)濟(jì)、政治、文化交流的重要工具之一，也是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)重要支撐。我國(guó)鐵路系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵就在于鐵路運(yùn)輸調(diào)度指揮系統(tǒng)的工作。路局調(diào)度所是鐵路運(yùn)輸調(diào)度指揮的重要場(chǎng)所和工作地點(diǎn)。作為路局運(yùn)輸指揮中樞，路局調(diào)度所承擔(dān)著鐵路運(yùn)輸中安全和運(yùn)輸生產(chǎn)等重要活動(dòng)。隨著我國(guó)鐵路系統(tǒng)的不斷優(yōu)化升級(jí)及鐵路運(yùn)輸?shù)膲毫χ饾u增加，過(guò)去落后的調(diào)度指揮手段及單一的指揮模式已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足鐵路運(yùn)輸調(diào)度指揮信息化發(fā)展的高要求，甚至阻礙了我國(guó)鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)的進(jìn)一步提升。

2信息化鐵路運(yùn)輸調(diào)度指揮系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)鐵路交通運(yùn)輸系統(tǒng)面臨我國(guó)廣闊的國(guó)土范圍及巨大的人口數(shù)量等現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，所以在構(gòu)建鐵路調(diào)度指揮體系過(guò)程中主要呈現(xiàn)運(yùn)輸線路跨區(qū)域大、運(yùn)輸人口多、客運(yùn)和貨運(yùn)共線、運(yùn)輸頻率快等現(xiàn)象。近年來(lái)，我國(guó)通過(guò)鐵路貨運(yùn)“最后一公里”貨物交付能力、車(chē)輛運(yùn)轉(zhuǎn)效率、貨運(yùn)服務(wù)水平等重要基礎(chǔ)提升，對(duì)部分客車(chē)、行郵快列實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)途直達(dá)，極大地減少了一些重要城市之間由于路途所消耗的時(shí)間和轉(zhuǎn)車(chē)頻率，為我國(guó)鐵路調(diào)度指揮體系的完善和發(fā)展作出了突出貢獻(xiàn)。

3鐵路運(yùn)輸調(diào)度指揮系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)

3.1調(diào)度指揮信息系統(tǒng)

我國(guó)鐵路運(yùn)輸和生產(chǎn)的關(guān)鍵工作是對(duì)鐵路運(yùn)輸?shù)恼{(diào)度指揮。作為鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)的上層系統(tǒng)，調(diào)度指揮信息系統(tǒng)將鐵路運(yùn)輸?shù)膶?shí)時(shí)跟蹤、綜合信息查詢(xún)、計(jì)劃統(tǒng)計(jì)、車(chē)號(hào)識(shí)別系統(tǒng)、智能輔助決策系統(tǒng)等子系統(tǒng)進(jìn)行有效結(jié)合，并利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的光纖網(wǎng)絡(luò)，組成以中心機(jī)房為中央服務(wù)器并與各級(jí)調(diào)度中心、鐵路運(yùn)輸人員、相關(guān)部門(mén)來(lái)組建工作站，通過(guò)完善信息網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，并通過(guò)各級(jí)調(diào)度指揮中心的操作人員來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)站范圍內(nèi)的鐵路貨車(chē)、車(chē)輛、機(jī)車(chē)等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)管和定向跟蹤調(diào)查管理，并在管理和監(jiān)管過(guò)程中通過(guò)計(jì)算機(jī)等技術(shù)來(lái)生成統(tǒng)計(jì)報(bào)表，為鐵路運(yùn)輸調(diào)度指揮中心的工作人員和運(yùn)輸部門(mén)的相關(guān)工作人員提供準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與決策依據(jù)[1]。

3.2調(diào)度集中控制系統(tǒng)

通過(guò)對(duì)在站所有鐵路機(jī)車(chē)車(chē)輛、聯(lián)鎖設(shè)備進(jìn)行集中控制，并形成以大屏幕顯示、調(diào)度監(jiān)督系統(tǒng)、車(chē)站微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)、全站集中控制系統(tǒng)、全站控制雙網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等子系統(tǒng)組成的三層調(diào)度集中控制系統(tǒng)。具體介紹如下：第一層是操作層，操作層主要是由大屏幕、服務(wù)器、聯(lián)鎖操作機(jī)等機(jī)器組合而成的；第二層為聯(lián)鎖層，主要是由將管控中心的各個(gè)信號(hào)樓的連鎖機(jī)、監(jiān)測(cè)機(jī)、接口柜等微機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備組成的；第三層為室外設(shè)備層，主要包括除一層和二層以外的其他設(shè)備(信號(hào)機(jī)、電纜、軌道電路)。通過(guò)對(duì)站區(qū)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及各個(gè)信號(hào)樓的計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息交流和傳輸，來(lái)實(shí)現(xiàn)管控中心的調(diào)度集中控制功能。在管控中心中，構(gòu)建調(diào)度集中控制系統(tǒng)，需要將管控中心與各信號(hào)樓之間通過(guò)搭建光纖來(lái)組成光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。并通過(guò)對(duì)管控中心第一層來(lái)發(fā)出操作信息的指令，接著將操作信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)信息平臺(tái)來(lái)傳輸?shù)叫盘?hào)樓第二層控制系統(tǒng)。第二層控制系統(tǒng)通過(guò)聯(lián)鎖運(yùn)算等工作后，將聯(lián)鎖運(yùn)算后的操作信息通過(guò)接口柜來(lái)向第三層控制系統(tǒng)傳遞信息。管控中心及各信號(hào)樓所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)和信息資料由管理機(jī)、調(diào)監(jiān)機(jī)、遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行信息的共享并儲(chǔ)存在管控中心的服務(wù)器當(dāng)中。

3.3LAIS列車(chē)運(yùn)行狀態(tài)信息系統(tǒng)

LAIS列車(chē)運(yùn)行狀態(tài)信息系統(tǒng)主要是由地面系統(tǒng)及車(chē)載系統(tǒng)組成，通過(guò)在系統(tǒng)當(dāng)中搭建車(chē)地?zé)o線傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來(lái)有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)車(chē)運(yùn)行狀態(tài)、機(jī)車(chē)實(shí)時(shí)信息、設(shè)備檔案、地面信息等具備多項(xiàng)功能的安全監(jiān)控體系的設(shè)立。其將以各種監(jiān)控設(shè)備與安全管理保障作為該系統(tǒng)的監(jiān)管核心，有效滿(mǎn)足車(chē)站安全部門(mén)及維修部門(mén)的軟件需要，以及車(chē)輛正常運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中安全檢測(cè)信息的監(jiān)管預(yù)警和提供安全信息相關(guān)數(shù)據(jù)，構(gòu)建完善的車(chē)站機(jī)車(chē)安全保障體系。LAIS系統(tǒng)具備列車(chē)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)調(diào)度查詢(xún)、列車(chē)運(yùn)行的正晚點(diǎn)情況查詢(xún)、實(shí)現(xiàn)地面模擬添乘、車(chē)地應(yīng)急通話、列車(chē)的安全監(jiān)測(cè)信息集中監(jiān)控預(yù)警、調(diào)車(chē)監(jiān)控、將列車(chē)運(yùn)行過(guò)程中無(wú)線網(wǎng)絡(luò)收集的文檔進(jìn)行轉(zhuǎn)儲(chǔ)和上傳等功能，還可以作為維修、救援的支持保障模塊。

4信息化鐵路運(yùn)輸調(diào)度指揮系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

信息化鐵路運(yùn)輸調(diào)度指揮系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)主要是由服務(wù)熱備架構(gòu)、連鎖機(jī)、冗余雙環(huán)網(wǎng)組成的全方面綜合性管控系統(tǒng)，保證鐵路調(diào)度指揮管控中心的各項(xiàng)功能和工作能夠達(dá)到國(guó)家的嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)。

4.1冗余雙環(huán)網(wǎng)

要實(shí)現(xiàn)各個(gè)車(chē)站范圍內(nèi)依托穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)來(lái)建立穩(wěn)定的全站控制系統(tǒng)，必須要建立冗余雙環(huán)網(wǎng)絡(luò)體系來(lái)保證鐵路運(yùn)輸調(diào)度指揮系統(tǒng)的安全性和可靠性，同時(shí)需要具備安全級(jí)別高于管控系統(tǒng)的獨(dú)立系統(tǒng)功能。快速工業(yè)級(jí)冗余環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)在全世界范圍內(nèi)已得到廣泛使用，主要在一些大中型企業(yè)通過(guò)組成兩個(gè)完全的電氣隔離的冗余雙環(huán)網(wǎng)來(lái)運(yùn)用在重要控制系統(tǒng)當(dāng)中，保證了光纖和交換機(jī)即使出現(xiàn)故障也能保留交換機(jī)的冗余，不影響鐵路運(yùn)輸調(diào)度控制系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。冗余雙環(huán)網(wǎng)采用兩對(duì)芯線及安裝RSSNet通信軟件包，來(lái)實(shí)現(xiàn)將信息通過(guò)RSSNet通信網(wǎng)絡(luò)，對(duì)各項(xiàng)信息進(jìn)行智能化的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變，做到即使光纖和交換機(jī)出現(xiàn)故障，也可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障零切換時(shí)間的高水平要求。

4.2服務(wù)器熱備架構(gòu)

為了保證鐵路運(yùn)輸調(diào)度指揮系統(tǒng)的安全性及信息傳輸?shù)目煽啃裕阼F路運(yùn)輸調(diào)度指揮系統(tǒng)中心采用雙機(jī)熱備服務(wù)器。通過(guò)將兩臺(tái)服務(wù)器通過(guò)磁盤(pán)列陣的方式，在兩臺(tái)服務(wù)器內(nèi)部實(shí)現(xiàn)信息、數(shù)據(jù)的相互備份，有效保證了即使主服務(wù)器出現(xiàn)故障而無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，備份服務(wù)器也能接替工作任務(wù)，保證鐵路運(yùn)輸調(diào)度指揮系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。雙機(jī)熱備服務(wù)器功能可以有效實(shí)現(xiàn)雙機(jī)容錯(cuò)系統(tǒng)解決方案，并通過(guò)依托磁盤(pán)陣列雙機(jī)容錯(cuò)集群結(jié)構(gòu)，來(lái)保障服務(wù)器熱備架構(gòu)系統(tǒng)當(dāng)中兩臺(tái)服務(wù)器的穩(wěn)定性及相互監(jiān)控，提供可靠穩(wěn)定的系統(tǒng)環(huán)境。同時(shí)在雙機(jī)熱備服務(wù)器構(gòu)架集群結(jié)構(gòu)中，具備將服務(wù)器當(dāng)中多個(gè)進(jìn)程平攤在兩臺(tái)服務(wù)器當(dāng)中，通過(guò)負(fù)載平衡功能來(lái)提升服務(wù)器的整體性能和有效避免其中一臺(tái)服務(wù)器出現(xiàn)故障時(shí)，信息傳遞出現(xiàn)故障而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)工作造成影響的問(wèn)題。最后利用Raid技術(shù)來(lái)對(duì)服務(wù)器熱備構(gòu)架系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)保護(hù)，防止由于服務(wù)器出現(xiàn)故障而導(dǎo)致數(shù)據(jù)的丟失。

5結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)鐵路系統(tǒng)的不斷完善及鐵路運(yùn)輸調(diào)度指揮系統(tǒng)信息化元素的進(jìn)一步加深，需要鐵路運(yùn)輸部門(mén)及相關(guān)機(jī)構(gòu)高度重視鐵路運(yùn)輸指揮系統(tǒng)的重要性，對(duì)于鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)當(dāng)中調(diào)度指揮信息系統(tǒng)、調(diào)度集中控制系統(tǒng)、LAIS列車(chē)運(yùn)行狀態(tài)信息系統(tǒng)平臺(tái)能夠有效應(yīng)用，并進(jìn)一步完善鐵路調(diào)度指揮系統(tǒng)當(dāng)中服務(wù)熱備構(gòu)架、冗余雙環(huán)網(wǎng)等關(guān)鍵技術(shù)，并積極創(chuàng)新、有效提高鐵路運(yùn)輸調(diào)度指揮系統(tǒng)工作的各項(xiàng)技術(shù)和設(shè)備。

參考文獻(xiàn)

[1]楊威，鮑榴，解亞龍，等.鐵路工程線運(yùn)輸調(diào)度管理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].鐵道建筑，2020，60（7）：143-147.

作者:武志靈 單位:中國(guó)鐵路北京局集團(tuán)有限公司調(diào)度所