鐵路列車調度指揮系統數據交互運用的研究

張 磊 中國鐵路上海局集團有限公司調度所

1 調度指揮系統與其他行車系統的構成

1.1 列車調度指揮系統

上世紀80 年代前，計算機在鐵路行業尚未普及，鐵路信息化發展較為落后，我國鐵路列車調度指揮均采用列車調度員人工鋪劃列車運行線的方式，使用調度電話向車站下達計劃、指揮行車。

90 年代末期，前鐵道部開始設計列車調度指揮系統，早期使用的列車調度指揮系統取名為DMIS（dispatch management information system），只具備站場圖列車占用光帶表示，直到2003 年底，系統才具備列車運行調整和計劃下達等功能，在京滬線部分鐵路局實現甩圖。

2005 年鐵道部將 DMIS 更名為 TDCS（train dispatching command system），逐步實現了通過TDCS 編制和下達列車運行階段計劃、發布調度命令等功能。

鐵路調度集中系統CTC（Centralized Traffic Control System）基于TDCS 系統搭建，在TDCS 基本功能的基礎之上，根據列車調度階段計劃實現自動遙控車站信號、連鎖、閉塞設備，從而操縱列車（調車）信號，指揮列車運行，是鐵路調度指揮的發展方向。

1.2 其他行車系統

為確保列車運行安全，鐵路機車、車輛、工務、電務、客運等專業部門開發運用了各種形式的行車系統，例如：鐵路車輛運行安全監控體系（5T）、動車組運行故障動態圖像檢測系統（TEDS）、鐵路供電遠動系統（SCADA）、高速鐵路供電安全檢測監測(6C)、工務防災安全監控系統、客運客票系統等。

1.3 各系統間關系

列車調度指揮系統是調度指揮的核心系統，其他行車系統也各負其責、各有側重，共同為行車指揮決策提供了有力支撐。但各系統間相對比較獨立，缺乏數據的交互運用，特別是安全關鍵數據向列車調度指揮系統的匯聚運用上幾乎空白，嚴重制約了調度指揮的時效性和準確性，對調度指揮安全也造成不利影響。

舉個例子，在接觸網某供電單元突然跳閘停電后，供電調度員首先需通過供電遠動系統（SCADA）識別并確認該現象，然后再告知列車調度員，列車調度員在得到該信息后再通知相關列車司機停車，避免列車進入無電區?？梢钥闯觯╇娬{度、列車調度、司機間跳閘信息的傳遞消耗了大量時間，這段消耗的時間在調度指揮決策過程中是非常重要的。在發生接觸網跳閘停電后，如果司機、列車調度員也能通過各自使用的系統第一時間接收到該信息，則可以及時采取措施有效防止列車進入無電區。遇一些特殊情況，信息及時傳遞甚至可以防止更嚴重安全問題的發生。

2 調度指揮系統間數據運用存在的主要問題

2.1 多個系統存在數據壁壘

調度指揮系統安全級別高，使用專網專線，與其他網絡數據交互需使用中間庫的模式，各系統廠家考慮到網絡安全和行業競爭等因素，大同數據的難度較大。

2.2 調度指揮系統數據單一

當前使用的調度指揮系統僅能采集、運用各專業調度相關工作計劃數據，數據采集面窄。其他專業系統的行車安全數據要依靠專業調度與行車調度間人為傳遞，信息傳遞存在漏錯的風險。

2.3 網絡安全制約數據交互

國家、行業對網絡安全的重視，對數據穿網提出了更高的要求。

3 解決系統數據交互的模式

解決方案：利用鐵路辦公網或其他專用網絡設立中間庫的模式，鏈接調度指揮系統和各個專業行車系統，中間庫單向獲取各個行車系統的信息數據，通過中間庫向列車調度指揮系統單向提供（見圖1）。采用中間庫的模式，既能較好利用行車安全數據，又能防止網絡安全問題。

圖1 其他行車系統與列調系統數據交互圖

4 各系統數據功能及數據需求和運用方向

4.1 鐵路車輛運行安全監控體系（5T）、動車組運行故障動態圖像檢測系統（TEDS）

5T 設備包含：紅外線軸溫探測智能跟蹤系統（THDS）、貨車運行狀態地面安全監控系統（TPDS）、貨車滾動軸承早起故障軌邊聲學診斷系統（TADS）、貨車運行故障動態圖像檢測系統（TFDS）、客車運行安全監控系統（TCDS）。車輛5T 設備及動車組TEDS 系統主要對列車運行途中軸溫及走行部、車底部、外觀等運行異常情況進行自動或人工監控和報警，及時對問題列車采取措施。數據運用方向為：對其產生的影響行車的信息通過列車調度指揮系統向列車調度員、車站值班員報警；需要立即攔停、前方站攔停列車的信息，通過CTC 系統將該列車未觸發的列車進路改為“非自觸”，以防止尚未開放的列車信號自動開放。

4.2 鐵路供電遠動系統（SCADA）、高速鐵路供電安全檢測監測系統（6C）

SCADA 系統實現了供電調度對牽引供電設備的遠動操作，和設備的運行狀態監控；6C 系統主要作用是對高速鐵路接觸網和列車受電弓狀態進行全天候的動態檢測。數據運用方向：在接觸網停電或檢測發現弓網設備故障影響行車時，自動在TDCS、CTC 設置接觸網無電，達到控制列車信號，防止列車進入無電區的功能。通過鐵路數字移動通信網向司機控制臺傳遞相關信息，司機可以根據故障現象及時采取措施。

4.3 工務防災安全監控系統

其作用是對氣候條件、外部環境進行監控和預警，在發生大風、降雨、降雪、地震等自然災害或異物侵限等安全環境危機行車安全時，及時向列車調度員和工務部門預警。數據運用方向：對需要立即攔停、前方站攔停列車的信息，通過CTC 系統將該列車未觸發的列車進路改為“非自觸”；對需限速運行的預警信息，根據報警信息自動擬定調度命令，向司機控制臺提供限速信息，以便司機及時采取限速措施。

4.4 客運客票系統

其作用是客票的聯網發售和預訂。數據運用方向：提供當日售票車次和辦理旅客業務車站的數據，當提供的相關數據與列車調度指揮系統不對應是，給出報警信息。

4.5 其他系統

以鐵路運輸調度管理系統（TDMS）為例，TDMS 主要實現了日（班）計劃的協同編制。數據運用方向：列出開行計劃臨時變更后，通過數據比對實現向列出調度員和車站值班員的提示，防止調度命令漏發和列出錯辦方向；機車牽引屬性變化后，通過數據比對實現向列出調度員和車站值班員的提示，防止調度命令漏發和電力機車闖無電區或無網區。

5 結束語

隨著新時代鐵路高質量快速發展，鐵路調度指揮系統在確保鐵路運輸安全、提高運輸組織效率方面發揮的作用也越來越凸顯。大力提升鐵路調度指揮系統功能，實現對關鍵數據信息的有效聚合，是提升調度指揮能力，確保鐵路運輸安全的重要手段，也是信息化發展的時代潮流。

因涉及多方面原因，跨系統間數據整合并非想象的那么容易，甚至需要國鐵集團層面的頂層設計和統籌協調推進。本文以調度專業為出發點，提出了目前面臨的一些問題和解決問題的思路，望對以后鐵路信息化發展有所幫助。