談鐵路運輸調度管理系統設計

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關鍵詞：金臺鐵路運輸調度管理系統；接口；通信通道

運輸調度管理系統（TDMS5.0）在鐵路運輸生產和調度指揮中發揮了重要作用。計劃編制平臺，將鐵路局與鐵路局間、鐵路局內調度臺間和調度各專項計劃編制功能有機銜接起來，提高計劃編制質量，實現基本圖、日（班）計劃、階段計劃的一體化編制，實現列車、機車及貨運工作計劃的有機結合，實現按計劃行車，發揮計劃對運輸組織工作的整體牽動作用。

1需求分析

1.1總體需求

鐵路運輸調度指揮工作是鐵路運輸生產的核心工作。根據梳理及學習北羊公司及國鐵集團關于TDMS的內部資料，金臺鐵路的業務種類主要包括：行調、車流、貨調、客調、機調、施工調、特貨調等調度工種工作以及值班主任（輪廓計劃/日班計劃）、調度所主任和調度統計、分析工作。從調度的角度來分析，調度指揮工作主要的在臺州調度大樓和溫州調度所，車站級調度參與計劃編制并主要負責計劃的執行。從調度工作的整體性出發，金臺鐵路調度工作職能主要有三方面：一是數據的采集和報表匯總；二是調度命令和調度工作計劃的編制和下達；三是快速查詢和重點追蹤。

1.2業務模式

調度指揮行為可分為計劃編制（事前）、計劃執行（事中）和統計分析（事后）三個階段，其總體流程如圖1所示。在實際工作中，由于整個運輸生產是24h不間斷滾動運行，因此計劃編制、計劃執行和統計分析三個階段是同時并行存在的。因此，可以將調度指揮總體上分為計劃編制、計劃執行、統計分析三大應用場景。

1.3數據量分析

1.3.1數據處理量分析調度系統主要包括列車、機車、貨運三大工作計劃，包括客車時刻表和計劃，還包括客貨運實際、客貨運編組、機車、車輛、施工等信息。按鐵路總公司每日運能運量估算，每天所有的計劃線和實際線數據傳輸量約19G，保留一年的數據處理量365×19G≈7T。大鐵路局數據量，可按總公司1/8計算，金臺公司數據量按路局的1/20計算。

1.3.2網絡需求鐵路運輸調度管理系統部署在鐵路計算機網的安全生產網中，各級服務器之間，以及與其他生產系統服務器之間的信息數據均通過鐵路計算機網交換。金臺鐵路調度所至上海局調度所至少提供不低于10M帶寬廣域網通道；金臺鐵路調度所與基層車站間至少提供不低于2M專享帶寬廣域網通道，共享使用網絡時，應將調度系統設為最高優先級。

2設計方案

2.1軟件功能

金臺鐵路運輸調度管理系統構成，按照“一列車一條線”理念，建立以計劃為主線的新計劃平臺。（1）計劃平臺共享所有車站現車信息，作為計劃調度員編制列車工作計劃，推算車流的基礎信息，充分發揮運輸信息集成平臺等的作用，避免從數量龐大的車站分別獲取車站現車信息。（2）計劃平臺支持的多工種的多個崗位，實現了工種間、臺間信息透明和信息一致，一個崗位操作生效引起的信息變化，主動、實時地推送到其他崗位的屏幕上，各調度臺可實時觀察其他臺動向的情況下編制與調整本臺的計劃，達到最佳協作。（3）起始計劃臺所創建的列車計劃，一通到底，一次性同時貫穿至其他計劃臺，并形成終到站到達車流。（4）平臺掌管著金臺鐵路路網內一部完整的計劃，同時包含了所有車站鐵路運輸調度管理系統車流和列車運行線信息，計劃數據具有唯一性，即各調度臺共同擁有和圍繞同一部計劃分段、分類加工。（5）計劃平臺具備信息的完整性和各臺共同擁有特點，有利于實現基于整體信息的動態全局整體優化，超越了單一調度臺的局部優化。

2.2系統功能設計

金臺線為客貨共線普速鐵路，設計時速160km/h，考慮到金臺鐵路運輸定位及后期管理需求，系統主要包括以下子系統。

2.2.1計劃調度子系統系統實現列車計劃編制功能。系統通過提供計算機輔助手段，使計劃調度員根據車流實際情況編制列車運行圖、編組計劃及運輸方案等。根據實時收集計劃的執行情況，及時完成計劃的調整為目標，僅可能地提高運輸效率和效益；同時通過車站確報系統監測計劃的執行情況，實時掌握車流的運行情況。

2.2.2貨運調度子系統貨運日班計劃包括裝車日班計劃和卸車日班計劃。貨運調度可以全面掌握制定和實施路局貨運工作日班計劃所需的各種信息，自動或輔助生成貨運工作日班計劃，實現貨運工作日班計劃的計算機管理，提高鐵路貨運作業能力。金臺鐵路未搭建電子商務平臺，無法完整實現貨調子系統功能，因此考慮金臺貨調納入上海局貨調統一管理，金臺貨調臺預留接口調試條件。

2.2.3客運調度子系統客運調度接入計算機自動化技術，通過完成客調命令編制管理，完成報表管理，對客運量數據、列車正晚點等信息進行統計，供客運調度工作人員掌握客運工作概況及生成相關報表。

2.2.4動車調度子系統實現車底管理。系統根據動車組累計走行公里及修程等情況安排車底交路，并將動車組交路、檢修、備用等信息提交到金臺調度終端。

2.2.5機車調度子系統機車計劃是運輸計劃的保證。機車調度根據車流日班計劃了解車流、去向、編組數量、噸數、核實日計劃列車對數，通過以上數據，對情況進行綜合分析。

2.2.6施工調度子系統（含月計劃、路用車、周計劃）依托計算機技術，施工調度可以編制、申報、優化、審批、下達施工月計劃，在施工月度計劃自動產生的施工計劃的基礎上，根據行車計劃的安排對施工計劃進行調整，自動生成施工計劃調度命令，并將命令下達各管理單位及部門，同時統計各施工單位實施施工情況和施工信息。

2.2.7施工電子登（銷）記子系統規范施工結合部環節的作業流程。自動獲取施工管理信息系統的施工計劃內容，由施工調度臺每天下發至各車站，并指派盯控干部盯崗。施工前40min，施工負責人和設備管理單位聯絡員按規定登記簽認由施工日計劃的電子表格。系統自動提示列車調度員根據車站端的請求下達調度命令，關聯系統施工登（銷）記電子表格上。

2.2.8值班主任子系統值班主任可查詢施工日志計劃執行情況、查詢機車運用的掛車情況、列車運行及日班計劃落實質量情況。

2.2.9日（班）計劃平臺實現統一維護基本圖功能。以版本號管理基本圖數據，提供基本圖查看、核對、版本比較功能。通過TD結合庫為TDCS/CTC系統提供基本圖數據。實現每日一圖生成和。各個工種通過日班計劃平臺協同編著日班計劃，形成日班工作計劃，由平臺匯總至一張運行圖后，由值班主任審核。

2.2.10調度命令平臺調度命令管理平臺能夠編輯、、簽發、接收、簽收、轉發命令（或通知指示）以及對命令的管理。實現對計劃、值班主任、客調、施工調、特調崗位的命令內容格式多樣化的表現形式，并為各種工種業務提供統一便利的應用接口。

2.2.11T/D結合系統T/D結合系統為列調臺提供業務優化基礎。日班計劃自動生成后，列調臺提取日（班）計劃運行圖數據，自動形成管轄范圍內文本格式的日班計劃，通過電務網以調度命令的形式下發到有關站段。接收計劃員的階段計劃，列調臺通過日（班）計劃運行圖數據，自動生成階段計劃雛形，經過簡單的調整，形成完成的階段計劃。

2.3接口設計

（1）與TDCS/CTC系統接口。TDMS系統需通過T/D結合服務器及數據庫服務器向TDCS/CTC系統提供基本運行圖數據。（2）與上海局TMDS及TMIS接口。TDMS需與現車、貨運統計及上海局TDMS等相關數據做接口，接口服務需上傳。TMIS現車系統的列車出發到達，與TDMS數據交換，獲取列車運行線，并生成相應的出發到達報告，發送總公司，并納入運輸集成平臺考核機制。上海局TDMS相關虛擬化平臺數據需進行擴容。（3）與旅服系統接口。旅服系統集成管理平臺應實現從TDMS獲取列車實時到發信息。TDMS通過防火墻與旅服集成管理平臺互聯。

2.4硬件設計方案

系統數據庫采用高性能小型機，以集群方式工作。存儲采用SAN存儲方式，設置有SAN交換機、雙控磁盤陣列等。金臺鐵路調度樓信息機房新設數據庫服務器（RISC小型機）、磁盤陣列、SAN交換機、路由器、萬兆核心交換機，新設備份數據庫服務器、TD結合MQ服務器、TDMS接口服務器、旅服平臺/SCADA等接口服務器、電子運統應用服務器、局站一體化應用服務器、機務運安應用服務器、數據庫軟件、中間件軟件、MQ消息隊列軟件及配套軟件模塊等，各信息配線間新設接入交換機，在調度大廳新設運輸調度管理系統計算機及打印機。

2.5網絡設計

金臺鐵路運輸調度管理系統與上海局集團公司運輸調度管理系統需互聯，由通信傳輸系統提供臺州調度大樓至杭州電算站、臺州調度大樓至金溫公司調度大廳的主備各1×10M通道。

3結語

金臺鐵路運輸調度管理系統涵蓋了多個工種和應用子系統，業務的復雜性決定了多個子系統之間的多重交互，因此分析好鐵路調度業務需求是關鍵，也是今后工作的重點。

參考文獻

[1]中華人民共和國工業和信息化部.GB50174—2017，數據中心設計規范[S].北京：中國計劃出版社，2017.

[2]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[S].2008.

作者：楊廣寧 單位：中鐵第五勘察設計院集團有限公司