我國高速鐵路運營調度系統設計與實現

俞 颯

（中國鐵路總公司 信息技術中心，北京 100038）

我國高速鐵路運營調度系統設計與實現

俞 颯

（中國鐵路總公司 信息技術中心，北京 100038）

本文在分析我國高速鐵路運營調度系統設計與實現的基礎上，從整體性方面總結運營調度系統特點，并對高速鐵路運營調度系統發展關注的問題進行了分析和闡述。

高速鐵路; 運營調度管理系統；互聯集成

我國高速鐵路實行屬地化管理后，調度指揮納入既有管理體系。調度指揮實行分級管理、集中統一指揮的原則，設置三級調度機構進行統一指揮。中國鐵路總公司、鐵路局（集團公司）、車站，分別掌管全國鐵路、鐵路局和車站的日常運輸組織指揮工作。

鐵路總公司、鐵路局和站段各級調度指揮工作既相對獨立又具有體系化的特性。獨立性表現在各自的覆蓋范圍不同，業務內容和流程、工作著力點、功能需求、信息組織結構以及業績考核指標等方面均有較大差異；體系化表現在鐵路總公司、鐵路局、站段調度工作必須貫徹集中統一原則，具有分級指揮、工作聯動、生產和計劃信息共享等需求特性。三級調度指揮從形式上相對獨立，內容上又充分體現體系化的特征。

1 高速鐵路運營調度系統

1.1 系統設計

根據調度指揮總體結構和業務需求，應用當前先進的IT技術和SOA架構，將各級調度指揮執行機構看成一個整體，設計運營調度系統架構如圖1所示。

圖1 運營調度系統應用架構

系統采用面向服務的體系結構，在統一的業務模型和技術平臺上，構建在界面、功能、數據和流程等各個層次上高度統一、有機集成的完整系統。

運營調度系統由運營調度管理系統、調度集中（CTC）系統、牽引供電及電力遠動系統（PSCADA）組成。系統間通過信息共享平臺及安全設備實現數據交換與共享。

運營調度系統軟件適用于鐵路總公司調度指揮中心、調度所及基層站段。

1.2 系統實現

1.2.1 運營調度管理系統

運營調度管理系統由鐵路總公司調度指揮中心、鐵路局調度所、基層站段3級構成。

系統功能包括計劃編制、車輛調度管理、供電調度管理、維修調度管理、客服調度管理和貨運調度管理6大功能。

（1）計劃編制

基本計劃編制功能主要包括基礎資料管理，基本計劃（包括基本列車運行計劃、基本車輛分配計劃、基本動車交路計劃和基本乘務計劃）編制，統計分析，基本計劃管理等。

實施計劃編制功能主要包括基礎資料管理，實施計劃（包括列車運行計劃、動車組交路計劃、車輛分配計劃、車輛檢修計劃、乘務計劃、車站作業計劃、維修計劃、供電計劃和貨運計劃等）編制，統計分析，實施計劃管理等。

（2）車輛調度管理

車輛調度管理功能主要包括計劃管理、動車組運行監視、調度命令管理、動車組運用指標統計、相關信息查詢、動車組交路管理等。

（3）綜合維修調度管理

綜合維修調度管理功能主要包括計劃管理、調度命令管理、維修管理、設備管理、應急搶修管理等。

（4）客運調度管理

客運調度管理功能主要包括計劃管理、客運相關信息監視查詢、調度命令管理、旅客服務信息管理、應急處理、指標統計與分析等。

（5）貨運調度管理

貨運調度管理功能包括計劃管理、調度命令管理、裝車日班計劃編制與調整、卸車日班計劃編制與調整、貨運視頻監控管理、統計分析等。

（6）供電調度管理

供電調度管理與PSCADA系統配合，形成完整的供電調度系統，供電管理功能包括運行管理、設備監控、搶修輔助、基礎數據、典型事故、搶修預案、統計報表、系統維護等。

1.2.2 TDCS/CTC系統

調度指揮管理系統（TDCS）以實時監視和列車運行計劃（運行圖）管理為功能主體，CTC以車站控制、自動按圖排路和行車指揮自動化為功能主體。

TDCS功能主要包括列車運行實時監視及歷史查詢、列車運行狀況及調度管理信息顯示查詢、列車運行圖管理、調度命令管理、列車信息管理、列車自動追蹤及緊跟蹤報警、仿真培訓、無線車次號校核、調度命令無線傳送等。

CTC除具有TDCS上述功能外，還要具備車站信號設備集中控制，列車進路按圖排定和調車控制等功能。

1.2.3 PSCADA系統

PSCADA系統由鐵路總公司、調度所、被控站三級系統構成，按照高速鐵路統一管理的模式分層實現調度管理任務。

高速鐵路綜合SCADA系統采用統一的體系架構，深度集成了供電監控與數據采集系統及供電維修管理信息系統，完成與高速鐵路牽引供電和電力配電專業相關的電力調度和固定設備的維修任務。

調度所級PSCADA對所轄范圍內的各類牽引、電力供電設施實現電氣設備控制、電氣設備狀態監視、電氣設備故障報警、歷史記錄及報表、運行事務管理、計劃管理等功能。

2 高速鐵路運營調度系統互聯集成方式

2.1 運營調度系統內

運營調度系統內互聯集成方式如圖2所示，信息交換內容如表1所示。

圖2 運營調度系統內互聯集成方式

表1 運營調度系統內信息交換內容

2.2 運營調度管理系統與其它相關系統間

高速鐵路調度指揮系統是涉及運輸組織、機車車輛、通信信號、供電、安全監控、維護救援、旅客服務等多學科的系統工程。

除了運營調度系統外，為我國高速鐵路運輸生產經營服務的主要相關系統還包括旅客服務系統、防災安全系統、動車組管理信息系統等，這些系統通過互聯集成的方式實現信息共享和信息交換。

運營調度管理系統與其它相關系統間互聯集成方式如圖3所示，信息交換內容如表2所示。

圖3 運營調度管理系統與其它相關系統間互聯集成方式

表2 運營調度管理系統與其它相關系統間信息交換內容

3 我國高速鐵路運營調度系統特點

（1）我國的運營調度系統涉及到高速鐵路運營的各個業務領域，覆蓋面廣泛，能夠滿足調度業務信息完整性需求。

（2）面對我國高速鐵路里程長、覆蓋范圍廣、車輛類型多、列車速度等級多、與既有線聯系復雜等特點，滿足調度業務的復雜性需求。

（3）專業化管理水平較高，相關系統得到迅速發展，滿足高速鐵路的應用需求。

（4）實現關鍵設備、氣候環境以及重點地域的集中監測與控制。

（5）實現對計劃編制、車輛管理、綜合維修、運行管理、供電管理、旅客服務的綜合管理。

（6）實現自動列車運行計劃調整，自動沖突檢查，自動進路控制。

（7）通過信息技術使相關系統互聯互通，通過管理規章和規范業務流程，將調度員的調度指揮行為與系統功能有機集成，成為一個整體，支撐和優化調度指揮。

4 結束語

從廣義的運輸概念出發，高速鐵路運營調度系統應是一個有機集成、高效聯動的整體，業務涉及運輸生產各個環節，信息覆蓋相關資源的任何改變狀態。隨著信息技術的發展、對調度業務認知度的提升以及應用和管理水平的提高，高速鐵路運營調度系統應著重在開發平臺標準化、業務流程自動化、應用系統集成化、數據管理集中化等方面加大探索和研究，持續建設技術領先、業務合理、功能強大、良性發展、有中國特色的高速鐵路運營調度系統，適應快速增長的高速鐵路建設形勢，滿足旅客運輸市場對鐵路的能力和質量需求。

（1）開發平臺標準化

實現系統的開放性、可集成性、可擴展性和互操作性是推進調度系統可持續發展的必要條件。在開發平臺方面逐步實現標準化，采用互聯網體系結構，支持標準網絡通信協議和數據庫訪問，支持XML的異構系統互聯互通，實現應用系統獨立于硬件平臺、數據庫和操作系統。

（2）業務流程自動化

采用流程管理技術解決業務過程中的應用集成，實現業務流程的管理、控制和過程的自動化，推進調度業務流程的優化和重構。在運營調度管理系統中對調度命令，計劃協同編制以及應急指揮等方面的流程化管理取得了很好的應用效果，但是仍有許多流程是由人工離線或人機交互完成的，尚有較大的提升空間。

（3）應用系統集成化

支撐高速鐵路調度指揮的運營調度系統包括很多內容，除了上述的主要相關領域應用系統外，還有許多應用于運輸生產過程中各環節的信息系統，圍繞運輸生產全生命周期和調度指揮業務流程需要，在應用系統和應用功能層面進行集成，使資源得到最大化利用。

（4）數據管理集中化

建設鐵路生產運營數據中心，實現系統間信息共享，打破各業務系統的獨立性和局限性，并在此基礎上，形成完整的鐵路生產信息全貌，明確各系統間數據流的相互關系。實現部門間數據共享，靈活及時地形成調度指揮決策支持所需的信息。統一與歸并業務流程，實現對數據的存儲和備份。進行數據挖掘、分析、比較，實現調度決策分析。通過對離散數據進行集中存放和應用，從分散型向集約化轉變，實現集中處理達到數據綜合利用的目標。

[1]中華人民共和國鐵道部.鐵集成[2008]49號.鐵路客運專線運營調度系統總體技術方案[Z].北京：中華人民共和國鐵道部，2008.

[2] 中華人民共和國鐵道部.鐵運[2011]180號. 關于規范高鐵調度崗位設置及工作職責的通知[Z].北京：中華人民共和國鐵道部，2011.

[3] 中華人民共和國鐵道部.鐵運[2010]253號.高速鐵路調度暫行規則鐵運[Z].北京：中華人民共和國鐵道部，2010.

[4]中華人民共和國鐵道部.鐵鑒函[2010]1159號.關于鐵道部調度指揮中心運營調度系統初步設計批復[Z].北京：中華人民共和國鐵道部，2010.

責任編輯 陳 蓉

Design and implementation of China High-speed Railway Operation and Dispatching System

YU Sa
( Information Technology Center, China Railway, Beijing 100038, China )

Based on the analysis of our country,s high speed rail design and implementation of Dispatching System, the article summarized characteristics of Dispatching System, analyzed and elaborated the issues which the development of High-speed Railway Dispatching System should focused on.

high-speed railway; Operation and Dispatching Management System; interconnected integration

U284.5∶ F530.6∶TP39

A

1005-8451（2014）10-0013-04

2014-09-19

俞 颯，高級工程師 。