列車調度員系統可靠性探討

張興昌 上海鐵路局調度所

1 列車調度員系統可靠性的研究意義

1.1 相關概念

鐵路運輸調度系統是鐵路日常運輸組織的指揮中樞，分別代表各級領導組織指揮日常運輸工作。它擔負著確保運輸安全、組織客貨運輸、保證國家重點運輸、提高客貨服務質量的重要責任，對完成鐵路運輸生產經營任務，提高鐵路運輸企業效益起著重要作用。

列車調度員系統是鐵路運輸調度系統的子系統，它是包括列車調度員，TDCS/CTC設備，調度電話等元素的人機系統。它統一指揮一個調度區段行車，因此它應具備主要行車人員和機車、車輛、線路、通信信號、橋隧、牽引供電等設備情況的知識庫，并且有掌握天氣變化對行車工作影響的規律，組織行車有關人員協調作業，保證列車按列車運行圖正點運行等系統功能。

列車調度員系統可靠性是指列車調度員系統在一定的工作條件和一定的時間內，通過對運輸流的有效的管理與組織，使鐵路運輸系統中運輸流不間斷性運行的工作能力，或者說是兌現日（班）計劃運輸流的工作能力。

1.2 列車調度員系統可靠性與鐵路運輸調度系統可靠性關系

鐵路運輸調度系統除列車調度員子系統之外，還有計劃、貨運、客運、特運、施工、機車、車輛、供電、工務、電務等子系統。圖1是各個子系統的關系圖。

由圖1可見，列車調度員子系統要處理來自鐵路運輸調度系統各個子系統的各種信息流，同時列車調度員子系統產生的信息流也會傳遞給各個子系統。列車調度員系統可靠性出現降低或者失效，直接影響到整個鐵路運輸調度系統的運作，整個鐵路運輸調度系統可靠性會大大降低甚至失效。所以列車調度員系統可靠性在整個鐵路運輸調度系統中起著關鍵的作用。

圖1 列車調度員子系統信息處理流程

1.3 可靠性與"安、質、效"的關系

上海鐵路局從2010年開始施行了"安質效一體化積分考核辦法"，為這個鐵路局的管理提供了一套制度化和量化的管理模式。安、質、效分別指安全、質量、績效。安質效指標是一個矛盾的統一體。在過去的鐵路運輸生產中，大家側重看到的是他們矛盾的一面，特別是安全與質量、績效之間的矛盾。我們更應該看到它們統一的一面，通過量化的考核辦法規范工作人員的工作行為，是安質效保持在一個合理的指標范圍之內。而鐵路運輸調度系統的可靠性直接影響到安質效指標，而提高系統的可靠性對提升安質效指標具有重要的作用。

2 列車調度員系統可靠性分析

2.1 列車運行調整與組織

列車運行調整計劃即階段計劃是列車調度員根據階段計劃開始時間至計劃結束時間內根據區段設備的狀態、列車運行、機車運用等相對確定的信息，按照期望的目標制定的區段列車運行工作組織計劃。列車運行調整的目的是使列車在調度區段內的運行盡量符合基本運行圖或日（班）計劃。可見，列車運行調整計劃是完成鐵路運輸任務的保障，在整個運輸生產活動中起著不可替代的作用。

列車運行調整問題本質上屬于一類特殊的調度問題，實質上就是處理列車與車站、列車與區間及列車之間的關系，規定列車占用區間和占線的合理時機。調度員下達階段計劃給車站，車站應全力組織實施階段計劃，但實際中由于各種原因，使得在實施階段計劃過程出現偏差。這些偏差的大小與列車種類、運輸流的強度和密度，技術設備和機車車輛的可靠性有關。作為列車調度員，為了提高列車運行調整計劃的可靠性，需要做到一下幾點：

（1）鋪劃的階段計劃在正常情況下是可行的。既不能鋪劃根本無法兌現的計劃，也不能鋪劃嚴重浪費運輸通過能力的計劃。無法兌現的階段計劃，即"假計劃"不能反映列車未來3—4 h以內真實的列車運行狀態，列車調度員也就無法真實掌握本區段列車未來運行中可能出現的問題，也會造成通過能力的浪費，甚至會對列車運行安全造成影響。由于整個運輸生產都是圍繞著列車調度員鋪劃的階段計劃去具體實施與再計劃的，所以"假計劃"也同時會影響到鄰區段列車調度員，計劃調度員，機車調度員以及值班主任等子系統對運輸流的判斷。這種影響的傳遞性，會將效果放大，可見階段計劃的兌現率越低，階段計劃的可靠性越差，大大影響到鐵路運輸調度系統的可靠性。嚴重浪費通過能力的計劃是無法兌現班計劃的運輸流的，或這說產生的是間斷的運輸流，所以可靠性也是不高的。

（2）要嚴格掌握通過能力緊張的限制區間運輸流。非限制區間的運輸流產生暫時間斷可能影響不到整個運行區段的通過能力，即對分界口不會出現間斷的運輸流。但是限制區間則不然，所以提高限制區間的運輸流的可靠性是提高整個運行區段運輸流的關鍵。

（3）制定多套列車運行方案。列車調度員對設備、人員的可靠性是無法控制的，但是可以通過統計分析得到可靠性中值或者根據經驗得到它的范圍。并在不同時期對行車設備與人員的可靠性有一個正確的評估，進而對列車運行調整計劃采取冗余設計，即預備多套列車運行方案。一種列車運行方案無法兌現，就立即實施備用方案，有效形成不間斷的運輸流。

（4）要嚴格掌握機車交路和機班，防止機車乘務員超勞。機車交路或機班接續不上，列車移到區段站或者編組站沒有機車牽引，會對運輸流產生延誤。而司機超勞，列車停留在中間站無法移動，對運輸流的延誤效果則更加明顯。這要求列車調度員嚴格掌握，實現均衡運輸。只有如此才能真正有效的形成不間斷的運輸流。

2.2 信息流

由圖1可以看出，列車調度員處于與調度系統的多個子系統都會產生信息流，并且處于多種信息的交匯點。根據的信息流的特性可分為兩大類，即縱向信息流和橫向信息流。同時還包括列車調度員交班環節的信息流傳遞。

縱向信息流主要是指值班主任（副），計劃調度員，列車調度員，車站值班員和機車乘務員自上而下傳遞的日（班）計劃、行車命令、階段計劃和調度命令等，以及自下而上的有關現場設備和運輸流運行情況變化的反饋信息。橫向信息流是指列車調度員與其他工種的調度員的信息流傳遞。這其中大部分的信息是通過日（班）計劃傳遞的，但在工作中根據實際情況會產生突發的信息流，這需要及時進行溝通，從而產生及時的信息流。比如與紅外線調度員間紅外線熱軸報警，超偏載報警信息溝通，與機車調度員溝通實時準確的掌握機車和機車乘務員應用情況，與計劃調度員溝通實時掌握管轄區段的車流變化情況，與特運調度員溝通實時把握特運安全等等。如果信息流處理產生錯誤，不準確，或者傳遞不及時，產生歧義，就會產生無效或者導致負面效果的信息流。列車調度員在整個信息流環節起著關鍵的作用，而列車調度員處理和傳遞信息流的可靠性也成為了整個調度系統信息流的可靠性的關鍵所在。對于安全而言，調度命令的擬定與發布的可靠性則成為關鍵中的關鍵。

調度命令的使用對運輸安全起到了保障作用，但同時也增加了一些不可靠因素，在運輸組織過程中應盡量消除這些不利因素，以確保系統安全穩定。列車調度員通過TDCS/CTC設備發布或轉發調度命令給車站值班員、機車乘務員、運轉車長、施工領導人等。在CTCS-2/3運行區段，還要發布列控限速調度命令給相應的列控中心。由于設備原因，調度命令存在轉發的情況，由于調度命令出現了兩次傳遞，信息流傳遞的可靠性會降低。轉發對象主要包括機車乘務員、施工領導人、卸料負責人等。其中最容易出現傳遞失效的是轉發機車乘務員環節。由于機車乘務員一般處于運動狀態的，所以轉發主要有一下兩種種方式：（1）列車在車站停車由助理值班員交付書面調度命令；（2）車站值班員利用無線調度通訊設備轉發調度命令。第一種情況信息流可靠性較高。第二種情況由于是通過語音傳遞的，并且機車乘務員處理信息時間有限，非常容易產生調度命令理解不正確或者處理不及時的情況，可靠性較低，對列車安全運行產生不利影響。特別是在列車限速，電力機車降弓等調度命令發布的可靠性直接影響到列車運行安全，為提高起信息流傳遞的可靠性，在《鐵路運輸調度規則》第61條第5款中制定出了具體的措施。這實際上是一個可靠性冗余設計。

3 結束語

列車調度員系統可靠性在整個系統中起著關鍵的作用，進而影響到整個鐵路運輸調度系統的安質效管理指標。本文提出了若干提高列車調度員可靠性的措施以及思考的方向，希望能對列車調度員進行可靠性管理方面提供一定的幫助。