精准调度:动车组疾驰的路基

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铁路第六次大面积提速调图,对调度指挥的精确性、透明性提出更高要求。那么，以动车组为代表的铁路运输，其铁路调度生产与辅助决策系统是如何架构的？

铁道部信息技术中心副总工程师孙远运表示，调度生产与辅助决策系统根据铁路调度指挥的需要应运而生，在铁路第六次大面积提速调图期间发挥了重要作用。

铁路第六次大提速最大的亮点，就是国产动车组在铁路既有提速干线投入使用。

动车组属于动力分散型电动车组，是自带动力、可双向驾驶的旅客列车，速度等级为时速200~250公里。调度生产与辅助决策系统为动车组的安全运行提供了有力的保障。

我国铁路运输是集中统一指挥，按计划组织行车的，因此，铁路运输调度部门在全路运输生产中起着核心和中枢的作用。铁路第六次大提速的全面实施，尤其是动车组的投入使用，促进了铁路科技发展、安全技术装备以及信息技术应用水平的进一步提高。

从世界铁路信息化发展来看，信息技术的不断发展和应用，使得调度指挥、行车安全的可控程度得到了明显的增强。但我国铁路在利用现代化信息技术及监控技术来提高调度透明指挥、机车运用、行车安全控制水平及应对突发性事件方面，与世界领先技术还存在很大差距。列车运行实时状况落后，机车各种安全装备的检查监测技术尚未系统化、网络化，整体信息化程度相对比较滞后。

为了适应运输指挥业务需求的不断发展和生产力布局调整的逐步深化，进一步提高铁路调度指挥的精细准确程度和现代化水平，迫切需要建立调度生产与辅助决策系统。通过在全路范围建设铁路运行状态信息系统，使铁路行车安全的监控能力得到增强，并且在铁路列车安全信息系统(LAIS)以及既有调度信息系统的基础上，结合各类调度计划与运输生产信息，形成新一代综合性的调度生产与辅助决策系统，为运输指挥的各级领导和调度人员提供运输指挥及决策支持的手段。

调度生产与辅助决策系统在原有诸多信息系统的基础上进行整合创新，提高信息的共享性，发挥信息系统的集成优势。利用门户技术，将与调度生产相关的系统进行有机整合，为调度人员提供辅助决策支持。能够在全路电子地图上显示在途列车的分布情况，显示列车运行曲线。模拟机车显示屏，在窗口上部显示牵引机车、车次、位置和正晚点情况，同时还能够查看全国的动车组分布与径路。

三级调度系统联动

调度生产与辅助决策系统的铁道部级应用于2007年4月18日在铁道部调度指挥中心投产应用。

调度生产与辅助决策系统是在诸多既有铁路应用系统的基础上，综合利用车、机、工、电、辆等各部门的专业生产信息，利用无线网络对铁路行车安全相关的移动设备和地面固定设备产生的信息进行汇集，通过数据处理整合系统，将各种信息源统一纳入调度生产与辅助决策系统的数据库，在此基础上开发调度日常生产、技术资料管理、列车运行监控和辅助决策支持等子系统。

调度生产与辅助决策系统是涉及部、局、站段三级的系统，根据调度生产与辅助决策系统的功能分析和架构设计，该系统的软件体系采用B/S三层体系结构，并根据某些特定业务的专业特点，综合了部分三层C/S结构。调度生产与辅助决策系统按部、局、站段三级建设，每级横向又与很多既有的信息系统相连。

数据接入的接口主要有三种方式： 数据集中、数据抽取(联邦)和数据链接。数据集中是通过接口文件获取信息，数据抽取(联邦)是通过Web Services或共享数据表动态获取信息，数据链接是提供权限受控的共享信息访问入口。

数据集中采用文件接口的方式，将安全检查监测信息集中接入到本系统进行集中管理。

数据抽取(联邦)采用两种数据接入方式：一种采用Web Services接口的方式将报警信息及报警处理信息从专业系统抽取出来，接入到本系统进行集中管理；一种采用数据链路共享数据表的形式，从专业系统抽取数据，将数据影射到本系统。

完善日常调度管理

调度生产与辅助决策系统的主要功能包括调度日常生产管理、技术资料管理、列车运行监控与辅助决策四大部分。

调度生产主要是完成调度命令的编制下达、各调度工种生产报表与台账分析功能。技术管理主要完成运行图、编组计划、运输方案、车流径路等调度相关技术资料管理。列车运行监控是从路网上对列车在途运行进行跟踪监视，实现对列车的运行速度、操纵状态、正晚点的监视，实时掌握列车编组、列车质量状态等情况，实现车载安全设备的远程诊断、实时监测等。

调度日常生产管理包括以下四个方面：

实现轮廓计划、日班计划的编制及下达。根据下级单位上报的计划申请，结合运输生产实际进行调整，然后下达给下级单位具体执行。本模块的功能是在流程上要求上传下达，在展现上提供友好的计划数据操作界面。

实现调度命令编制、下达及综合查询。

实现生产管理功能。按照行调、车流、货调、客调、机调、军调、特调、动车调、施工调等工种进行日常生产计算机辅助管理。

实现各工种调度生产报表编制、查询、打印等功能。查询的主要指标包括月计划、日(班)计划、请求车、分阶段实际完成(包括预计完成)等四大类，均可按指定的日期、阶段进行查询、分析和汇总。

进行列车基本运行图管理，完成列车基本运行图、列车基本运行图上作业时间、作业能力的合理性进行检查；审核和确定列车基本运行图中的客运业务站；核实与分析列车基本运行图的变化情况，并进行版本管理。

技术资料管理包括以下五个方面：

进行基础资料和能力数据管理。提交、审核基础资料和能力数据变更申请，并修改基本运行图数据，修改的基础资料和能力数据。

实现列车基本运行图、基础资料及能力信息查询。按列车车次、列车类别、车站、区间、区段、任意站间方式，在地图上展示列车基本图信息；在地图上展示铁路区间、车站能力及信息；实现对天窗信息、慢行区段等信息查询和地图展示；实现运行图上的机车车底交路情况的地图展示。

作出列车基本运行图统计分析。对列车基本运行图数量指标和质量指标进行统计、计算。

进行编组计划管理。在铁道部建立统一的编组计划数据库，对编组计划进行统一管理和。对于编组计划查询，铁道部、铁路局分别实现对部、局编组计划的统一查询。

实现完整运行监控

列车运行监控由车载模块、地面模块、维护模块三部分组成。

车载模块设备主要包括车载主机、GPRS/GSM天线、WLAN天线及相关接口设备和GPS设备。车载模块通过与监控装置、TAX2装置等机车设备相连，完成机车运行安全信息和机车设备状态信息的采集、汇集，GPS定位及无线传输，从而实现包括车载数据的汇集、车载运行状态信息的实时传输、车载记录文件数据的无线下载、车地应急通话、GPS定位及统一系统信息源时钟等主要功能。

地面系统由车地传输系统、数据交换系统、数据处理系统和综合应用系统组成，主要功能分别是：

车地传输系统：利用TCP/IP协议实时接收车载系统通过无线网络传输的数据，通过GSM网络将车载数据传输到机车所属的路局外网通信服务器，并经过铁路局网络安全平台到达内网通信服务器。数据进入内网后，利用MQ软件将接收到的数据安全实时地传输给路局LAIS通信服务器，并利用MQ实时接收从路局LAIS通信服务器传来的应答消息和命令等，再将接收到的数据通过无线网络实时传输给车载系统。

数据交换系统：负责对接收到的经由安全传输平台转发的车载系统数据进行整合、转发和数据流的动态管理。

数据处理系统：获得机车上的实时信息和各种报警信息后，根据约定的车地传输协议对数据进行解析；经过格式校验后，将合法的数据解析写入数据库；完成地面与在途机车的信息交互功能，实现应急情况下的监控装置记录数据的远程转储，以便及时对数据进行分析、处理；将地面业务人员的命令信息发送至机车上；机车入库后，通过WLAN无线局域网自动接收机车运行全程记录文件，转存到地面的服务器上，为后续进行机车运行数据分析提供服务。

综合应用系统：在电子地图上显示全路列车在途运行情况；铁道部机车调度能够与指定机车乘务员直接对话，建立部调度与机车乘务员信息沟通的平台；能够对全路列车正晚点动态进行查询与统计，配合运行图软件实时绘制列车实际运行图；能够对指定列车实时查看运行曲线，实现与监控装置运行实际相应的界面显示，精确察看列车运行状态；能够对故障停车、区间停车、低速运行等异常行车及各局开行的救援列车情况进行分类汇总统计，并提供历史查询功能。

在维护模块方面，采用基础数据编制系统。在综合应用系统中，机车所在位置通过电子地图的形式表现出来，与在途运行机车监控装置同步的运行操作曲线是根据LAIS基础数据和实时列车数据绘制而成的。机车在电子地图上的定位主要依据LAIS基础数据和实时列车数据实现的。LAIS基础数据编制系统将LKJ地面线路数据、铁路电子地图数据、TIMS车站号字典数据一一对应匹配，制作生成LAIS基础地面数据，便于机车在电子地图上显示实时信息。

精准定位列车状态

我国首列动车组列车于2007年1月18日运行，由此中国铁路进入全新的高速列车时代。

调度生产与辅助决策系统的铁道部级应用于2007年4月18日在铁道部调度指挥中心投产应用。铁道部调度生产与辅助决策系统采用分布式网络采集、信息化自动处理等技术，实现了调度生产的统一指挥、实时监督和全面分析，为调度决策提供了直接有力的辅助。主要包含机车运行监视、施工计划和命令管理及图定能力查询等功能。不仅完善了原有信息系统的数据采集和分析功能，更加强了调度决策的指挥手段。

在此次提速调度中，铁道部调度生产与辅助决策系统为部调度统一指挥全路的运输生产提供了重要的信息支持与技术保障，在新旧运行图交替期间发挥了重要作用，得到了运输局领导和调度人员的一致好评。

行车安全无小事，调度指挥责任重大。若列车在运行中存在问题，中断列车运行，阻塞正线，甚至导致行车重大事故的发生，其对经济和社会效益的影响都是巨大的。调度生产与辅助决策系统可以辅助调度指挥行车，及时发现处理移动和固定设备的故障，提高运输效率，确保行车安全。

调度生产与辅助决策系统可以准确获得机车的当前位置和速度等信息，为调度员实施调度作业提供依据，保证列车正点运行，减少因运行事故引发的救援和线路堵塞的损失。以京广线为例，每中断运输1小时至少要造成30万元的直接损失。

调度生产与辅助决策系统可以及时掌握动车组运行的情况，包括当前位置、速度正晚点情况等。这些信息对辅助调度指挥行车很有帮助，对列车运行异常情况进行预警，减少列车晚点运行情况的发生。

调度生产与辅助决策系统通过及时准确地把列车动态运行信息反馈给一线调度人员，同时综合展现列车基本信息、技术资料、线路情况等，极大限度地确保列车运行安全。安全就是效益，只有保证铁路运输安全、有序、正点，才能保证铁路运行的经济和社会效益。

在该系统投产运行的过程中，也发现了一些问题，系统仍存在继续完善和发展的空间。主要在这样几个方面：一是系统的基础数据源有待进一步优化。准确及时的数据源是调度生产与辅助决策系统的基础，应进一步对基础数据源的准确性和及时性进行规范。二是系统的信息共享需要加强。目前仍存在同一业务过程可基于不同数据源的现象，容易产生基础信息的二义性。三是与其他相关应用系统的协同运行情况有待加强。由于各系统是不同时期并行开发的，在协同运行方面需要改进。四是系统维护手段需要改进。调度生产与辅助决策系统涉及的因素很多，基础数据复杂，为使系统更好地为调度指挥服务，需要及时保持系统的稳定可靠运行。

实现可视化辅助决策

辅助决策是按照列车、车流、装卸车等主题，综合应用调度、车务、机务、车辆、确报、货票等业务系统共享的运输生产信息，并采用图形、图像、图表等方式直观、生动展示给调度指挥人员，支撑调度指挥人员作出更正确的调度生产决策。

列车辅助决策的功能是，综合利用列车安全信息系统(LAIS)、车号自动识别系统(ATIS)、行车调度指挥系统(TDCS)等系统共享的列车运行状态信息，以电子地图形式实现列车漫游追踪；全路各列车调度台的列车实际运行图、基本运行图实时查询，历史运行图查询；全路各机车调度台机车实际周转图、基本周转图的实时查询，历史周转图查询；在途列车、机车动态分布信息与安全预警等。

在车流辅助决策方面，接入货车追踪与集装箱追踪系统，实现对指定货车(集装箱)在全路范围的追踪；实现对管内运用车分布情况的查询与分析；实现对分界口接入、交出的重空车流的监控与分析。

实现对全路编组站和主要区段站的现在车情况的掌握，以图形化方式进行查询，汇总违编车统计分析情况，检查编组计划实现情况；实现对全路及管内主要货运站(战略装车点、卸车站、口岸站等)的装卸车作业情况掌握，以图形化方式进行查询，对管内主要货运站的待卸车情况进行分析，对老牌车进行预警，以图形化方式进行查询。

实现货车装载状态监控与安全揭示，利用货车装载视频监控系统，对货车装载情况进行实时监控，按照设定的阀值主动揭示与预警。实现车辆5T系统复示与安全揭示，实时查询车辆5T系统的检测信息，按照设定的阀值主动揭示与预警。