朔黃鐵路機車調度系統設計

沈曉瑜

（北京全路通信信號研究設計院集團有限公司，北京 100070）

1 概述

朔黃鐵路是國家能源集團唯獨連通港口的鐵路。作為鐵路運輸生產力的源頭——機車調度系統在整個運輸生產中占據重要地位。朔黃鐵路的機車配屬有其自身特點，朔黃鐵路發展有限責任公司機輛分公司及六家聯合運輸單位均配屬機車，由朔黃鐵路發展有限責任公司統一指揮。如何均衡各單位配屬機車的運用管理，經濟合理地使用機車，是機車調度系統需要解決的問題。

朔黃鐵路調度指揮中心的機調室統籌安排機車計劃，編制機車周轉圖，并下達到機務段、機務折返段、站設機車調度室；站段據此開展相關作業并反饋作業實際。兩級機調室的信息交互是通過很多系統及設備來完成的，每個系統只能完成一部分功能，有的功能相似甚至重復，而有些功能缺乏。此外，各站段信息無法及時完整共享，系統運行不穩定，這些都給運輸組織帶來不便。

綜上所述，針對以朔黃鐵路為代表的重載鐵路定制研發一套機車調度系統是必要的，也是可行的。

朔黃鐵路機車調度系統打造統一的機車調度集成信息平臺，由中心機調統一編制機車周轉圖和各類計劃并下發至各站段，再根據各站段通過系統反饋的作業實際調整計劃，如此形成閉環反饋，協作完成機車作業及乘務作業。和現有的中心機調和站段機調各自編制計劃，多個系統分別發揮作用相比，功能更全，效率更高，更方便管理，各機調通過該系統及時交互信息，解決了上述信息共享困難的問題，也保證了信息傳輸的實時性、精確性、可靠性。同時，均衡了各個聯運單位的機車運用，達到機車使用效率最大化，運用成本最小化，運輸質量最優化的目標。

2 系統架構方案

朔黃鐵路機調系統采用中心和站段兩級架構設計，系統設備由中心設備、站段設備組成。系統結構圖如圖1所示。

圖1 朔黃鐵路機車調度系統架構圖Fig.1 Architecture of Shuohuang Railway Locomotive Dispatching System

機車調度系統的業務數據統一存儲到中心數據庫，采用SQL型數據庫。系統關鍵設備，如服務器、交換機均采用雙機熱備；網絡交換機采用高速交換技術，保證信息傳輸的快速性；組網使用冗余網絡結構，提高信息傳輸的可靠性。系統應用軟件運行平臺采用Windows操作系統，數據庫系統軟件采用Linux操作系統；采用FT冗余方式實現內存級數據同步和小于3 s的冗余切換以及HA冗余方式，實現分鐘級的重啟，提高系統的穩定性和可靠性。

中心機調通過系統向站段機調下達機車運用計劃、檢修計劃、整備計劃、乘務派班計劃以及機車調度命令，站段機調接收并執行，執行過程中，實時向中心機調反饋作業實際及乘務出退勤實際，便于中心機調調整計劃、統計分析、動態管理機車。同時，實現了各站段機調之間的信息共享，加強了配合協作，更好地按作業計劃完成任務。

此外，機車調度系統設置了同計劃調度系統、行車調度系統和施工調度系統的接口，外部接口如圖2所示。

圖2 機調系統外部接口圖Fig.2 External interface diagram of locomotive dispatching system

3 系統功能

從系統功能劃分，機車調度系統包括機車檔案、檢修計劃、乘務計劃、機車動態、機車周轉圖、機調命令子系統。每個子系統又劃分為若干功能模塊，如圖3所示。

圖3 機車調度系統功能模塊圖Fig.3 Function module diagram of locomotive dispatching system

機車檔案子系統具有管轄范圍內所有機車信息、整備周期信息、機車定檢信息查詢及維護功能，為其他子系統提供基礎數據。

檢修計劃子系統根據機車定檢情況及運用計劃編制檢修計劃，供機車周轉圖查詢，并對機車定檢進行預警。

乘務計劃子系統根據機車交路、乘務規則、乘務員值乘實際等編制乘務派班、出退勤計劃，供機車周轉圖、列車運行圖查詢，并對超勞情況進行預警。

機車動態子系統包括機車動態追蹤、機車動態實際。系統提供查看當前各機務段、車站及在途機車信息功能，并根據機車入庫、整備、檢修和運用計劃分別填報相應實際情況。入庫原因為檢修時，機務段填報入庫實際情況后，機車周轉圖會提示機車調度員下達機調命令，下達后，機車由運用狀態轉為非運用狀態。

機車周轉圖子系統包括機車周轉圖編制、機車預警和機車運用指標統計。系統具有自動編制或人工勾畫計劃周轉圖（包括掛入和摘出機車）、自動鋪畫實際周轉圖功能，實現機車整備及超公里整備、機車定檢和乘務超勞預警，提供所有機車歷史及當日運用指標報表。通過統計分析本機車周轉圖、本周、本月各個聯運單位的機車運用指標和使用費用，編制優化算法，平衡各公司貨車保有量并降低成本，形成最終的機車運用計劃，從而解決聯運單位機車均衡問題，如圖4所示。

機調命令子系統具備中心機調編制、下發、管理機車調度命令等功能。各子系統的功能模塊關系如圖5所示。

圖4 聯運單位機車均衡流程圖Fig.4 Locomotive balance flow chart of combined transport units

圖5 機車調度系統功能模塊關系圖Fig.5 Function module relation of locomotive dispatching system

4 結語

本文研制的機車調度系統以運輸需求為出發點，考慮朔黃鐵路機車配屬的特點，以列車運行圖為基礎，基于機車檢修、整備、乘務員日（班）計劃等綜合考慮，編制及下達實施計劃并根據實際機車周轉圖進行實時計劃調優，實現了信息實時精準共享，切實保證計劃的可行性，為國家能源運輸保駕護航。