铁路局机车调度子系统的规划设计

于斌

中国铁路呼和浩特局集团有限公司调度所 内蒙古 呼和浩特市

摘要：铁路智能运输调度平台主要由调度计划管理子系统、计算机联锁子系统、调度集中控制子系统、调度监督子系统、物流自动跟踪子系统、及车号识别子系统构成，并与ERP系统通过运调接口服务器相联。调度作业计划在通过计算机网络传送给计算机联锁子系统的同时，通过集群无线传输方式传送给机车信息平台，进而传输给司机、调车员和连接员。在计算机联锁的基础上，根据机车运行的起始与目标地点，由智能运输调度平台按照特定的规则自动确定机车的行驶路径，预排进路，并经人工确认后，实现自动调度机车到达目的。

关键词：铁路；调度系统；调度计划

铁路智能运输系统是集成了现代通信技术、现代信息处理技术、自动化控制技术、管理与决策技术等多门现代高新科技，以实现信息采集、传输、处理和共享为基础，通过高效充分地利用与铁路运输相关的所有移动的、固定的、空间的、时间的以及人力的资源，以较低的成本达到保障运输安全、提高运输效率、改善经营管理和提高服务质量为目的的新一代铁路运输系统。在大多数国家中，铁路系统分为国家正线铁路和企业自备铁路两个部分，国家正线铁路面向跨地区的旅客、货物运输，常常是一个国家的重要经济命脉；企业自备铁路作为正线铁路的延伸，由非铁路企业自身建设与管理，主要任务是在企业内部承担原材料、产成品的进出以及半成品的内部运输，是企业生产的重要基础设施。铁路智能运输系统主要是针对正线铁路提出的概念，但是其中体现的铁路运输调度的信息化、智能化发展方向同样得到了铁路的重视。

一、概述

铁路智能运输调度平台是根据我国大型企业的自身特点，集成通信、信号、信息、智能控制等技术而构建的适用企业自备铁路的一套集调度控制、管理、安全监控和服务于一体的综合信息系统。它包括调度计划管理子系统、计算机联锁子系统、调度集中控制子系统、调度监督子系统、物流自动跟踪子系统、机车无线作业信息子系统以及车号识别子系统，涵盖了铁路运输管理的各个方面，可以做到系统之间信息的自动融会与共享，形成一个协同工作的整体，智能运输调度平台把企业ERP系统制定的生产计划作为系统的输入，然后对其进行细化分解，形成机车的调度作业计划，并通过有线或无线网络传送给调度集中子系统和无线调车作业子系统，最后由整套计算机智能控制软件结合相应的硬件设备直接调度机车车辆完成企业的运输任务，运输的结果与统计数据则返回给企业ERP层进行决策分析。

二、铁路调度系统计划传输

调度作业计划是整个铁路调度工作的关键，要使作业任务顺利完成，必须使调度系统内的每个相关人员知道当前作业计划的内容。在企业铁路传统的调度过程中，一般通过人工传送纸质作业计划单或电话通知方式完成作业计划的传送。这种传送方式存在传输效率低、任务计划单容易丢失、数据不易管理和对计划变更不易处理等缺点。因此，在智能化的企业铁路运输调度平台中，需要建立基于无线方式的作业计划传输系统，在调度中心的计划员、信号员和机车司机、调车员、连接员之间建立数据传输通道。[1]提出的调车作业计划无线传输系统未解决平面调车人员直接接收调车作业问题。为此，提出面向机车作业的无线集群通信系统，其系统结构如图所示。

图中的机车信息平台，调度中心的计划员编制好调度作业计划后通过计算机网络传送给计算机联锁子系统的联锁计算机，并通过屏幕进行显示；同时，作业计划通过无线传输系统传送给机车上的机车信息平台，进而传输给司机、调车员和连接员。整个传输过程在几秒中内完成，当需要临时改变计划时，只要将修改后的计划也按照上述流程传送就可以使所有调度系统内的相关人员了解到作业计划的修改情况。在智能化的调车系统中，要求平面调车手持机具有接收和显示信息的能力，在必要时能够通过平面调车手持机向机车信息平台发送信息，再由机车信息平台将信息转发给调度中心。

三、铁路物流自动跟踪

铁路运输部门承担着企业生产的原材料、燃料、设备物资和产成品等运输任务。对这些信息的统计，目前很多铁路调度指挥部门都是采用手工方式进行的。统计人员不但要统计货物的进站、出站、装卸等信息，而且要统计货车、机车等信息，再加上铁路内部频繁的编组、摘挂等调车作业信息，导致铁路的统计任务非常繁杂，手工统计方式已经非常不适应铁路运输发展的需要，需要建立符合铁路运输特点的物流自动跟踪子系统或智能物流系统来支持。铁路物流自动跟踪子系统可以自动计算、显示站场内每个停放线上的存车信息以及同步反映出每辆货车所装载的货物信息，以克服人工方式下可能出现的数据重复输入与统计问题，提高效率与准确率，实现铁路运输调度过程中物流管理的全面信息化。为实现对车号的自动识别，加强车辆在站内流动跟踪的检测和记录，研制能辨别方向和高可靠度的轨道传感器，其主要思想是通过硬件方式解决车号跟踪与识别问题。但基于企业对其自备铁路投入的特点，采用大量高性能传感器往往是不经济的。铁路物流自动跟踪子系统在硬件上主要基于铁路站场已有的轨道电路，无需额外硬件投入。

1、物流自动跟踪的流程。物流自动跟踪子系统以当前时刻站场的状态与物流信息为基础，以站场线路布置图和调度作业计划为跟踪依据，实时跟踪机车的动态信息，以统计出下一时刻的站场状态与物流信息。物流自动跟踪子系统在投入运行之初，需要输入各停放线的初始存车信息，操作人员可以通过图形化的录入软件方便快捷地输入这些信息，之后操作员所要做的工作只需输入装卸车信息即可。自动跟踪时，先由计划员通过调度作业计划管理软件输入作业计划(包括机车作业的目的地、摘挂钩数量，然后传给计算机联锁子系统进行调车作业。物流自动跟踪子系统自动以作业计划的摘挂钩数量为依据进行实时统计，统计的结果信息自动返回给后台运行的物流管理软件，物流管理软件进而修改数据库中各停放线的存车数据，达到自动跟踪的目的。在自动跟踪过程中要求机车严格按照调度作业计划进行作业，否则，虽然可以跟踪机车的位置，但具体的机车摘挂钩数量无法自动统计。物流自动跟踪流程如图所示。

2、物流自动跟踪与调度监督。物流自动跟踪子系统也可以在调度监督子系统基础上实现，即调度监督子系统对外提供规范接口，调度计划管理软件通过接口将编制的调度计划发送给调度监督系统。调度监督系统根据调度计划和结合站场状态，实现自动清钩，并将清钩信息传送到物流自动跟踪子系统中。物流自动跟踪子系统根据这些信息进行物流自动追踪，同时物流自动跟踪子系统从调度监督子系统获取机车进出作业股道的时间信息，以计算机车利用率。

3、物流自动跟踪与车号识别。为了实现机车车辆进出站时信息的自动采集和统计，采用车号识别技术以获得机车车辆的位置、车号、序号、速度和进出站时间等信息，并通过计算机网络传送给物流自动跟踪子系统。

铁路智能运输调度该公司成功投入使用。铁路智能运输调度平台在系统结构上采用模块化设计，当铁路没有条件配备所有子系统时，智能运输调度平台通过功能剪裁，总能形成满足需求的兼容解决方案，具有很大的灵活性，也有利于整个系统的安装调试。铁路信息化是必然的发展趋势，也是我国铁路实现跨越式发展的主攻方向，对加快铁路信息化的进程具有重要的意义。

参考文献：

[1] 郝建青，张仲义．基于车辆实时跟踪的编组站综合自动化系统集成方案的研究[J]．铁道学报，2018，(2).

[2] 张莉艳，杨峰雁，贾利民．我国铁路智能运输系统研究现状及分析[J]．中国铁道科学，2017，24(4).

[3] 胡庆新、魏臻、诸葛战．铁路信号计算机联锁系统的研究与设计[J]．微计算机信息，2016．18