列車工作計劃全程“一列車一條線”實現方法研究

劉 哲

(1.北京全路通信信號研究設計院集團有限公司，北京 100070；2.北京市高速鐵路運行控制系統工程技術研究中心，北京 100070)

1 概述

列車工作計劃是鐵路調度日（班）計劃中的一個重要組成部分，是日常運輸組織工作的基礎，也是調度指揮的主要手段之一[1]。列車工作計劃由調度員通過運輸調度管理系統（TDMS）進行編制[2]。早期的TDMS 是基于當時的運輸組織模式和單一調度臺的理念進行開發的，各調度臺通過TDMS 分散編制列車工作計劃，生成的運行線需要進行跨臺和跨局串接，此外調度員對運輸需求和現車情況掌握不及時、不準確，使得計劃編制準確性不高，可執行性不強，計劃兌現率較低[3]。經過多次大規模升級改造之后，TDMS5.0 實現了鐵路局集團公司（簡稱“鐵路局”）內各調度工種之間協同編制列車工作計劃，在各鐵路局內部形成了“一列車一條線”[4]，計劃調度員只負責編制本區段始發列車計劃，消除了“臺間計劃交接和接續”等大量重復作業，使計劃調度員精力得以充分釋放，改善了以往計劃調度員只能管編計劃而沒有精力盯控過程，難以保障計劃兌現的局面[5]。

但由于一些客觀情況的制約，TDMS5.0 關于實現全路“一列車一條線”的目標到目前為止仍未實現[6]，跨局直通的列車工作計劃在各途經局仍然是被人為割裂、分段編制，同一趟直通列車在各鐵路局的ID 各不相同，仍然需要跨局串接，才能形成全程計劃，為后續的運行管理、統計分析等工作提供支撐。同時，計劃分段編制完成之后再進行串接，屬于事后工作，無法徹底杜絕計劃沖突、漏做接續計劃、錯做列車方向等問題，并且無法實現局間計劃、車流來源實時透明。

因此只有進一步優化列車工作計劃編制流程，由中國鐵路總公司（簡稱“總公司”）統領各鐵路局協同編制列車工作計劃，集中生成全程ID，將“編制后串接”真正轉變為“編制中協同”，才能徹底消除上述問題，從而提高列車工作計劃編制質量，提升運輸整體效率。

2 優化目標

按照“一列車全程一條線，列車工作計劃ID 全程唯一”的原則，對現有計劃編制流程和業務應用系統進行優化，促成總公司與各鐵路局之間協同編制列車工作計劃，提高計劃編制質量和兌現率，全面提升調度指揮工作效率和精細化管理水平。具體目標如下。

制定列車工作計劃全程ID 的編碼規范與生成機制，確保其全路唯一性。

優化TDMS 系統，對其總公司、鐵路局兩級調度計劃平臺進行升級，實現兩者在計劃編制過程中進行交互和協同，并由總公司平臺集中統一生成全程ID。

消除總公司對各鐵路局分段計劃的拼接工作。

實現全路基本圖數據集中，為創建列車計劃運行線提供數據來源。

統一全路基礎數據，并建立集中的維護和發布機制，為實現全路協同編制計劃提供支撐。

3 技術方案

將以往各鐵路局分段編制管內列車工作計劃之后再上傳總公司進行匯總拼接和跨局交換，改造升級成為總公司和鐵路局兩級協同編制，由總公司平臺集中生成計劃運行線及其全程統一ID 之后，下發至相關鐵路局進行調整和接續鋪畫計劃，形成階段計劃后傳送至T/D 結合[7]及鐵路局運輸信息集成平臺[8]。列車工作計劃編制方案模型示意如圖1 所示。

根據不同的特征可以將列車劃分為3 類：客車、貨車和其他非運營列車，第3 類其他非運營列車包括單機、路用、軍運、集裝箱專列、行包專列、超限列車等。編制此3 類列車計劃的依據不同，因此其編制方案各不相同。

3.1 客車計劃

改變現有客車計劃編制模式，在總公司平臺建立集中式編制客車計劃的應用，為目前負責編制客車計劃的各鐵路局相關人員提供一個公共平臺，集中操作同一個應用，使用同一份數據。采用這種模式的原因，一是客車按照車底交路開行，而客車底由擔當局管理，因此客車計劃編制工作具備由擔當局統一創建、途經局審核調整的條件；二是集中操作同一份數據，使得操作更簡捷、信息更透明、管理更規范；三是更易于實現客車計劃全程統一ID，后續工作更為簡單高效。

1）編制方法

客車按照開行規律分為圖定客車和臨時客車兩大類。編制圖定客車計劃需要事先從編圖系統中導入并核對基本圖數據，然后由擔當局按編圖文件中的內容設置本局擔當的客車基本交路、開行規律、新舊交替日期，再由系統一次性生成多天計劃并完成新舊計劃接續，其他相關局審核確認，后續日期的計劃則由系統滾動鋪畫生成。編制臨時客車計劃需要由擔當局從命令系統中導入開行信息或根據電報維護開行信息，再補充開行時刻，命令中含時刻的可以讀取命令時刻，命令中不含時刻的方案內客車可以從方案中選線，方案外的客車則需要設置徑路再輸入各停站到發點，系統對中間站進行補點，擔當局生成計劃之后由其他相關局審核確認?？蛙囉媱澕芯幹频脑敿毩鞒倘鐖D2 所示。

圖1 列車工作計劃編制方案模型示意Fig.1 Schematic diagram of train work plan compilation scheme

圖2 客車計劃集中編制流程圖Fig.2 Flow chart of centralized passenger train plan compilation

2）統一ID 實現方法

把“多家創建再建立關聯”的方法轉變為“一家創建共同使用”，在擔當局集中創建圖定客車和臨時客車開行計劃的過程時，同步調用總公司平臺提供的服務，由系統自動生成全程統一ID 并綁定計劃，在后續的計劃審核、調整、執行、歸檔過程中，全程統一ID 值始終保持不變。

3）技術架構

集中式編制客車計劃主要分為管理基本圖和編制客車計劃兩大業務場景，對應地建立兩個子平臺?？蛻舳嗣嫦蚋麒F路局用戶，采用B/S 模式、HTML5 技術繪制前端界面。服務端分為多層設計，包括：服務接口層、業務處理層、持久化層、公共服務層、物理服務層，以提供相應的功能和數據服務，實現應用的功能?？蛙囉媱澕芯幹茟玫募夹g架構如圖3 所示。

3.2 貨車計劃

1）編制方法

圖3 客車計劃集中編制技術架構圖Fig.3 Technical architecture diagram of centralized passenger train plan compilation

影響貨車開行計劃編制的因素眾多，包括總公司下達的貨運工作計劃、分界口交接計劃，鐵路局的車流情況、裝車和排空需求、機車車輛資源、相關技術資料和其他約束等。這些影響因素來源于眾多獨立系統且信息變化頻繁，難以像客車計劃一樣集中處理。因此貨車計劃保留各鐵路局編制、局間交換的模式，但統一ID 由總公司端生成。編制貨車開行計劃的影響因素如圖4 所示。

鐵路局貨車開行計劃由車流主任和計劃調度員編制，車流主任與總公司車流臺、鄰局車流主任溝通分界口重/空車交接、限制口重車交接、分界口機班/機車交路情況，計劃調度員收集掌握承認車裝車需求及配空需求、車流情況、車輛備用及檢修情況、相關電報及調度命令等，在此基礎之上依據各方向結存車流情況，按照編組計劃和運行圖推流上線，同時要避開客車計劃、施工及維修天窗。

2）統一ID 實現方法

創建貨車全程統一ID 的理念與客車類似，同樣遵循“一家創建共同使用”，不同之處是客車有固定擔當局，而貨車沒有，因此貨車全程統一ID 由始發局發起。鐵路局首先將始發的貨車開行計劃上報至總公司平臺，由總公司平臺創建全程統一ID 后返回至鐵路局，對于跨局貨車，由總公司平臺將始發局計劃數據和全程統一ID 下達至接入局，接入局在此基礎上鋪畫或調整本局范圍內計劃，再回傳至總公司平臺，如此直至終到局完成計劃編制。整個過程中始終保持全程ID 唯一不變，并將各鐵路局編制和調整的結果實時同步更新至總公司平臺。

3.3 其他非運營列車

1）編制方法

圖4 編制貨車開行計劃影響因素Fig.4 Influencing factors of freight train plan compilation

其他非運營列車的開行需求由各工種調度掌握提供，如路用列車由施工調提供、超限列車由特調提供、軍運列車由軍調提供、行包專列由行包調提供等。計劃調度員依據需求統一編制開行計劃后再由各工種調度審核確認。

2）統一ID 實現方法

其他非運營列車的全程統一ID 實現方法與貨車相同。

4 關鍵技術

4.1 全程ID編碼規范

列車全程ID 采用車次信息組合命名，以確保其唯一性，規則如下：

基本圖車次：方案名+始發車次+始發車站+始發時刻；

日計劃車次：始發日期+始發車次+始發車站+始發時刻。

4.2 總公司與鐵路局傳輸

總公司與鐵路局以及鐵路局與鐵路局之間的數據傳輸基于MQ 統一傳輸平臺進行，數據報文采用XML 格式定義。信息交換方式采用主動推送和請求/響應兩種交互模式相結合。主動推送模式下，信息的生產方推送信息給消費方；請求/響應模式下，信息的消費方發出請求，生產方根據請求發送相應的內容。

信息發送的觸發機制分為即時發送和確認發送兩種。即時發送是指當約定的業務事件發生時，系統自動發送信息；確認發送是指經過人工交互之后進行發送。

4.3 集中基本圖

改變以往各鐵路局分散導入基本圖、各自維護、冗余工作較多的作業模式，在總公司平臺中建立全路集中基本圖數據庫和維護機制，實現編圖系統與運輸調度管理系統的信息共享。制定兩個系統之間的數據交換內容，采用XML 技術實現接口，為每一趟列車運行線數據建立一個XML 文件。集中基本圖庫實現基本圖運行線的全程貫通和實時維護，并為集中編制計劃創造條件。

4.4 計劃橫縱向貫通

采用計劃運行圖的方式綜合描述和展現列車工作計劃?；谶\輸信息集成平臺和調度計劃平臺實現列車工作計劃的縱向和橫向貫通?？v向貫通包括總公司與鐵路局之間、鐵路局與站段之間的計劃交互，調度計劃平臺實現將全程計劃按鐵路局拆分、按行調臺拆分；橫向貫通包括鐵路局與相鄰鐵路局之間、鐵路局內部列車工作計劃與貨運/機車車輛/施工工作計劃的交互，以及將計劃通過T/D 結合傳送至TDCS/CTC 系統、通過運輸信息集成平臺共享至其他系統。

5 應用與展望

實現全路列車工作計劃“一列車一條線”，變分散編制為協同編制、變事后串接為事中協同，可以實現計劃與車流的緊密結合，使車流完整透明，提前獲取遠期車流，有效提升列車解編質量，從計劃源頭為車站現場作業營造良好環境，充分發揮計劃在運輸生產組織中的龍頭作用，進一步提高運輸生產和調度指揮效能。

若進一步優化規范T/D 結合交換數據內容，并規范列車調度員刪除階段計劃運行線操作，可支撐實現列車實際運行線全程精確串線，形成全路列車開行全程“一條計劃線、一條實際線”，為旅客和貨主提供列車全程追蹤和正晚點實時查詢，從而提高對外服務水平，帶來良好的社會效益。