高速铁路调度系统

2024-12-24

高速铁路调度系统（精选9篇）

高速铁路调度系统篇1

计算机联锁系统在全球范围内的发展和广泛应用需要依靠计算机网络、人工智能等很多先进技术, 随着电子信息技术以及互联网+ 领域的发展, 计算机联锁系统也在不断改革和创新。中国高速铁路的跨越式发展使得计算机联锁系统功能超出了车站信号安全控制范畴, 已经拓展为综合运营管理系统以及信号安全综合控制监测系统当中的一个子系统。要实现计算机联锁系统的发展并使其与建设信息化、现代化、智能化高速铁路的需求相契合, 必须要解决功能、服务、安全和效率等方面的问题。

联锁表的编制

实现计算机联锁系统在车站内更好地运行, 必须使用连锁表将车站内的信号机、道岔和进路之间的联锁关系清晰地反映出来。联锁表的编制要以车站的信号平面布置图为主要依据, 在制作的过程中要将进路作为主体, 并且将列车进路 (发车和分接车) 至调车进路的每一条进行有序编号。接下来要将这些相关项目逐一填写进表格中, 如排列进路时应按按钮、进路要求的相关岔道位置、进路所囊括的轨道区段、防护该条进路的信号机的显示和名称和所排列的进路的敌对信号等。在模拟进站中咽喉区的道岔数量并不多, 在不同出发端和结束端之间存在一条最基本的进路, 并不存在变更的进路, 因此在对进展车辆调度时不存在进路选择的问题, 从而在很大程度上简化联锁表, 降低联锁表的编制难度。下面对联锁表各项的具体填写方法进行介绍。

(1) 方向栏:在方向栏中要标注进路的行进方向以及相关属性 (进路状态、发车、接车、通过、转车、调车等) 。

(2) 进路号码栏:在本栏中要对进路进行编号, 可以按照咽喉区、场进行编号, 也可以按照整个车站调车进路和列车进路的顺序进行编号。例如发车进路为“4”, 接车进路为“3”, 则通过进路写作“3/4”。

(3) 进路栏:在本栏中要将模拟车站内调度列车的所有进路逐条罗列出来。当列车具有两条 (或两条以上) 的不同进路途径时, 一些规模比较大的高铁站会在基本进路外额外列出一条主要的变更进路作为备选方式。

计算机联锁系统仿真

联锁软件设计流程

计算机联锁运算软件是实现进路和区段、信号、道岔等不同设备之间联锁关系的重要途径。为了保证车站车站接车、发车和调车功能的有效运行, 软件设计了一个安全可靠的进路系统, 进路的数量主要受到车站规模的大小以及车站自身结构繁简的影响, 安全作业的要求决定了控制过程不会有太大区别, 因此各个进路的控制过程大相径庭。进路从办理到解锁过程中经历了线路选择、道岔操作、一致性检查、锁闭进路以及信号开放、解锁进路等阶段。模拟车站结构并不能影响这些阶段的划分, 进路控制的整个过程也因而成为了设计联锁程序的一步, 进路控制过程可以被不同进路共同使用。

在进路的控制过程中, 办理进路, 取消进路, 解锁进路等过程由操作人员参与, 而信号开放、锁闭进路以及自动解锁进路等过程则不需要操作人员的参与。在监控进路时, 必须要对监控对象的状态有一个完整的了解, 在此基础上不断向操作人员提供相应的表示信息, 并将控制命令提供给信号机控制电路和道岔控制电路。

软件编程思路

根据模拟车站布置图设计平面布置图, 在设计图中将所有的进路表示出来, 程序接受指令后, 在界面中查找对应的进路路径, 如果没有找到则将终止任务, 如果找到结果则检查是否存在进路冲突现象;安排进路是否被其他进路占用, 是否与其他进路存在冲突。如果进路安排没有被占用则开始执行程序, 如果被占用则警告进路被占用。

计算机联锁程序设计

设计界面

以广州火车站的具体情况为主要依据, 运用VB程序设计广州火车站的平面布置界面, 在系统中规范各个区段、按钮、信号灯和道岔的变量名称, 并设置各变量的初始属性, 再将一些基本控件和操作方法添加进去, 实现对进路的基本控制, 并采取措施保障控制安全。

进路的安排

在进行进路程序编制时要以联锁表为依据, 在设计程序时使用了timer事件, 一旦timer事件被触发, 选中的进路变由白色调整为黄色, 车辆所在区段由白色调整为橙色, 信号灯由红色变成蓝色, 当车辆经过后自动变为默认的白色, 由橙色的区段呈现车辆的行走轨迹。例如:当程序中shuchu1 - timer事件被触发时, dt1, dt2, dt3三个已经排好的进路全部变成黄色, 车辆从dt1 到dt3 的移动情况使用橙色显示, D1 信号灯由红色调整为蓝色。

按钮的操作命令

进路的选择需要通过单击界面的路线为依据, 选择线路时会触发timer事件, 在进路中如果存在使用橙色标注的区段, 表示该进路被其他车辆占用, 系统自动弹出“进路被占用”的对话框, 线路选择无效, 需要重新选择进站线路。例如, 使用变量表示界面按钮, 设置初始变量值为0, 按钮被选择时变量值设为1, 如F1 变量设置为f, F1 被选择时e值变为1, F1 变为橙色, 再选择f3 时, f3 设定的变量m值变为1, 当f和m值都变为1 时, shuchu1 - timer事件被触发, F1 信号灯变蓝色。

系统安全控制

系统安全性和可靠性是计算机联锁系统运行的关键因素, 仿真系统软件在综合分析数据传输、数据处理等方面的基础上, 在信息编码、分成运行、自我诊断等方面优化系统, 有效保证了系统的安全性。

(1) 设计同时运行的双套程序保障系统的输入输出、联锁控制等功能, 当两套程序的运行结果一致时输出相关指令, 否则终止操作, 提高了系统的安全性。同时, 设置程序运行的条件, 使得程序分成运行, 互相检查和制约。

(2) 将加密技术运用到信息传输过程中, 提升了信号的抗干扰能力。数据采用多位二进制表示, 提升信息冗余度, 减少危险信号输出概率。

(3) 设计自检程序监控系统运行状态, 发生故障时停止系统运行, 并及时提供报警信息。

结语

本设计中以广州火车站的沙盘模型作为设计依据, 运用VB程序设计系统控制界面, 规范各个区段、按钮、信号灯和道岔的变量名称, 并设置各变量的初始属性, 再将一些基本控件和安全控制程序添加进去, 最终实现了安排进路、安排接发车进路以及对通过列车进路的安排和调车进路的安排, 有效保障了站内行车安全, 提高了运输的效率。

摘要：以沙盘模型作为设计依据, 对车站的计算机联锁技术进行改革创新, 制作出联锁信号的图表, 并使用VB程序进行控制软件的设计, 实现列车控制功能和安全保证体系, 确保了车站内的列车运行安全。

高速铁路调度系统篇2

答：枢纽主系统与多个车站分系统是通过E1数字中继接口连接的（中间经过数字传输通道如光缆、SDH/接入网等）

2、什么是星型方式？

答：每个车站分系统对应于枢纽主系统都有自己独享的2M资源接入各种业务。这种方式以大量的2M资源换取其较高的安全性。

3、什么是混合方式？

答：在数字环中串接的车站分系统数较少，每个车站分系统有自己独享的时隙，这种方式在资源利用率方面界于星型方式与共线方式之间。

4、操作台功能有哪些？

答：（1）具备单呼、组呼和全呼功能。（2）24/48可定义单呼、8个功能键（可扩展），12个数字键。（3）呼叫状态显示。（4）双色灯显（红、绿灯指示含义）。（5）液晶显示屏。（6）会议功能。（7）电子复述功能。（8）台间联络功能。

5、会议板的功能是什么？

答：系统提供8组240方多方会议功能。同时提供与接口模块层的接口驱动电路。

6、车站分系统后台如何组成？

答：车站分系统由分标准层和模拟接口层组成。

7、共电板有哪些部分组成？

答：共电板由通讯单元、共电接口单元、交换网等部分组成。

8、车站分系统由哪些组成？

答：由分主控板、分数字板、U口板、共电板、选号板、接口板、磁石板、环路板、电源板、数据通信板等组成。

9、分主控板由哪些部分组成？

答：分主控板由主处理机系统（80186）、时钟提取单元、交换单元、会议单元、通信单元、处理机接口单元、告警单元、主/备控制单元等组成。

10、分数字板由哪些部分组成？

铁路综合业务数字调度通信系统篇3

关键词：铁路调度通信系统；组网；数字中继

中图分类号：U285 文献标识码：A文章编号：1007-9599(2011)07-0000-02

Railway Integrated Services Digital Dispatching Communication System

Cao Qing

(Chengdu Communications Section,Guiyang Integrated Workshop,Guiyang55003,China)

Abstract:Railway dispatching communication system is the section of road dispatcher for the command section of its jurisdiction and within the operational links between the station attendant special communications equipment for the rail transport industry to provide real-time information and achieve unity command of the important railway means of transport,thus scheduling the production of communication in railway transport plays a significant role.With high-speed rail is accelerating the process,developed in line with China Railway operating characteristics,with digital,integrated,flexible networking features such as dispatching communication system is of great significance.This paper describes the overall structure of the railway digital dispatching system,the railway scheduling system discussed the strengths and weaknesses,about the railway scheduling system introduced features of the hardware components

Keywords:Railway dispatching communication system;Networking; Digital relay

一、现有调度通信系统存在的问题及解决思路

铁路调度通信作为一项专用通信手段，因其功能的专业性和应用的特殊性造成与公网在通信、信令、组网方式上有很大的不同，在政策、技术、市场等客观条件的限制下，铁路专用通信网不可能得到像公网一样的发展机会。首先，通信系统有全程全网的特点，网络达到一定的规模才可以产生效益，如果仅仅用来满足铁路运输行业内部需求并依靠自身的投入产出而达到迅速发展是非常困难的。其次，为了保证专网的安全性、完整性，铁路专用通信网的发展也受到各种政策条件的限制。故铁路调度技术发展缓慢，现有的铁路调度电话多为模拟制式，设备故障率高，通话质量较差，且业务单一，难于适应日益繁忙的运输生产形势。

（一）铁路调度通信存在的问题:

1.技术落后：既有的专用通信设备大部分仍为模拟电路，选叫速度慢，接续时间长，通话质量不高。

2.组网方式单一：调度总机与其所管辖的调度分机的拓扑结构为模拟共线方式，且仅完成调度选叫和通话功能。而且铁路现有专网内通信基础设备繁多、机型复杂、各种专用设备自成体系，造成了分散在铁路现场的专用通信设备重复设置，无法实现技术综合，也造成了极大的资源浪费。这种单一的组网方式，难以满足现场复杂多样的需要和向数字化、宽带化、综合化演进的要求。

3.可靠性低：系统采用分立器件构成，易损件多，故障多，维护费用高，可靠性差。针对现有铁路调度系统的弊病，应采用一种全新的数字调度系统淘汰原有模拟调度设备，改变铁路专用通信落后的局面。在数字调度系统的开发研制中，笔者认为应从以下方面进行考虑。

（二）解决思路

1.采用先进的程控交换技术、数字通信技术、计算机控制等技术开发研制新一代的数字调度系统设备仁总机、分机、通话选叫设备)，使其具有模拟调度设备无可比拟的集成度高、容量大、呼叫处理能力强、接续快、服务功能丰富等特点;传输平台选择光传输网，使其信号在传输过程中，具有全数字化、低衰耗、高清晰度、高容量等优点，以适应现代通信网数字化、智能化、宽带化的发展方向。

2.设计多种网络拓扑结构，改变模拟调度电话组网单一的弊病，适应各种传输业务和传输技术;具备数字中继、2B+D、环路中继、模拟等多种接口，适应铁路专用通信网内设备机型的复杂多样。

3.系统采用无阻塞交换技术，具有大话务量处理能力;采用模块化设计，保证系统易于升级、扩充方便;重要模块双热备份;采用自愈技术提高传输通道保护能力等，从多方面保证统稳定可靠工作。

二、铁路数字调度系统总体结构

铁路数字调度系统由调度总机(主系统)、调度分机(分系统)、调度所通话选叫设备(调度台>、传输通道组成。

一般地，调度总机(主系统)设置在各铁路局或大站，是系统的调度指挥中心；分机(分系统)设置在铁路沿线各车站，供车站值班员使用。通话选叫设备放置在调度所内，主要为调度员提供一个适合工作环境、符合人机工程学原理的操作平台。调度总机通常设置在调度所附近的调度机械室内。

由于调度总机与分机之间、调度分机与分机之间的物理距离较远，所以需要通过传输系统实现通信业务，可用实回线、电缆、光缆作为传输通道。

（一）铁路调度通信的特殊性

铁路调度通信的特殊性主要体现在：

1.通信方式;总机到分机为指令型，分机到总机为请示汇报型

总机(调度员)对各车站分机(值班员)的通话有主控权，根据工作需要，总机能单呼、组呼、全呼该调度区段内的分机，可随时与分机通话、下达调度命令、收点、询问列车运行情况等。分机呼叫总机按热线方式。而各车站分机之间不经调度员同意不允许互相通话，亦不允许监听调度区段内的通信。

2.操作方式：双向呼叫一键到位

调度指挥要求时实性高，操作简单，只需按键，呼叫自动实现，无须拨号过程。

3.区段调度通信网络结构:点对多点，网内设备复杂

区段调度电话完成的是调度所调度员仁总机)与其所管辖的调度区段仁沿铁路沿线)内各车站值班员之间的通信，属于集中式多点专用系统，通常需要在一个车站上下几条话路，且区段内各种调度设备和种类繁杂多样。

（二）铁路调度系统功能需求分析

铁路调度通信由于其功能的专业性和应用的特殊性，决定了其应具备以下基本功能：

1.铁路调度指挥功能

铁路调度指挥功能是调度通信设备最重要的功能，且具有与其他通信设备不同的重要特点。调度员具有主控权，与值班员之间可以实现优先通话和无阻塞通话。调度员利用按键或摘机，直接呼叫或应答某个被调度用户，也可同时呼出或应答一组或全部被叫调度用户，实施调度分接或并接功能。调度员可进行中继调度、中继汇接、限制出中继等有关调度通信事项，还可直接利用中继与上级调度通信连接，构成树型调度指挥网。

2.自动交换功能

调度员与值班员员间、值班员间、调度用户与中继间可直接拨号。需要说明

的是，调度通信的自动交换功能属于辅助功能，对新业务的增设要依据用户的要求设定，必要时，可限制拨外线和长途电话。

3.中继组网功能

调度系统设有标准的2Mbit/s接口，可与其他数字传输系统配合，组成数字调度系统网络。调度系统具有数字、模拟兼容组网能力，配备环路、数字、磁石等各种中继接口，整合现场各种现有设备，满足专用通信网各种业务传输的需要。调度系统设备可多台互连，组成自动数字调度网，或与其他调度设备配合，实现多级调度。

4.其他功能

通过键盘、鼠标、触摸屏的配置，为调度用户提供友好界面，实现远端实时视频监测，通信状态显示直观，操作简单方便；数据传输功能；电话会议功能等。

三、调度系统硬件组成特点

（一）开放平台上的模块化设计

系统基于全数字程控交换技术，采用开放平台上的模块化设计思想，其软硬件均采用模块化结构，几用户可以根据需要选择不同的软硬件模块，构成自己的应用系统。机架采用国家标准尺寸的积木式结构，根据不同容量的需求，进行灵活配置，任意叠加。主要模块有：主处理机模块、时钟模块、普通用户模块(Z)，2M数字中继模块、调度台2B+D)接口模块、双音多频仁DTMF)模块、会议模块、环路中继模块、模拟电路模块及各种数据接口模块、无线适配口仁RI)等。除主处理机模块、时钟模块、电源模块外，其余模块主要完成对外接口及对内通信功能。各模块均有自己的CPU单元，模块间做到相互独立，其中主处理机及时钟模块可1:I冗余配置。为完成调度通信、数据传输及不同组网要求，主处理机的数字交换网((D SN)的PCM母线分别直接和用户电路、2B+D电路、2M数字中继电路、信号收发电路等连接以实现话音、数据处理和处理机间通信。

（二）具有多种中继方式便于组网

系统配备数字中继模块和环路中继模块，通过数字中继与长途通信系统组网.数字中继上传送的信令既可以是中国一号信令，也可以是七号信令。系统通过环路中继与公用电话交换网连接，完成调度用户与公用电话交换用户之间的通信，通过环路中继还可与其他调度系统相连接，完成台联通信功能。系统终端接口方式还有磁石用户线接口、模拟用户线接口、ISDN接口等。

（三）分级控制提高系统可用性

调度总机的控制方式采用主处理机和功能模块处理机两级方式控制，每块功能电路板上的微处理器都具有智能处理功能，负责本模块的一些基本操作并通过异步串行通信总线与主CPU通信。采用多处理机可以提高系统的处理能力，提高可靠性与可用性，改进实时响应速度和方便地进行扩容。

（四）信号方式灵活

使用的信令方式有用户信令和局间信令两种。用户信令有模拟用户信令和数字用户信令，模拟用户信令用于普通电话终端与交换机之间的协议;数字用户信令在ISDN的用户终端与网络接口间使用的协议，通过ISDN的基本数率接口或基群数率接口的D通道进行信令的双向传送，局间信令具有中国一号信令和七号

信令功能。

参考文献：

[1]罗军,铁道概论.中国铁道出版社,2002

[2]王维汉,李忠民等.程控调度电话,中国铁道出版社,1995

[3]王壮锋等.对我国高速铁路综合调度系统的思考,中国铁道科学,2003年第24卷第2期

[4]白昭.高速铁路综合调度系统模式探讨,铁道工程学报,2003年第3期

[5]铁道部电务局通信处,铁路专用通信技术体制,2000年

[6]曾广坤.铁路专用通信系统的数字化改造,铁道通信信号,2003年第39卷

第5期

[7]黄庆贵.接入网在铁路通信中的应用,铁道通信信号,2002年第38卷

[作者简介]

高速铁路调度系统篇4

大量研究表明, 人因失误是生产中导致事故的主要因素。根据相关统计, 铁路运输领域中70% -80% 的事故是由人因失误引起的[1-2]。人因失误辨识是人因可靠性分析工作的基础, 是与技术系统故障类型和影响分析相类似的工作。相比普通的物理部件, 人因失误模式表现出多样性与复杂性。如果仅依赖分析人员的知识、经验以及主观判断来辨识人因失误, 难以保证结果的全面性和一致性。高速铁路列车调度系统是高铁运营的中枢神经, 列车调度员的行为可靠性对行车安全具有重要意义。目前, 国内外针对列车调度员行为可靠性的研究主要集中在调度员工作负荷和疲劳研究[3 - 4], 调度员人因事故分析[5 - 6], 调度指挥安全保障[7 - 8], 尚未见有针对高铁列车调度员人因失误辨识的研究。因此, 为有效预防和减少高速铁路列车调度系统人因事故, 有必要设计一种人因失误辨识方法, 用来指导高铁列车调度员人因失误的具体辨识。

1 人因失误分类方法总结与评述

有效的人因失误分类是分析人误的关键问题之一。随着人因可靠性研究的深入, 研究人员从不同的角度和目的出发, 建立了不同的人因失误分类方法。现将几种典型的人因失误分类方法予以介绍和评述。

1. 1 人因失误分类方法介绍

1. 1. 1 遗漏型失误和执行型错误分类方法

Swain在其提出的THERP[9]方法中对任务操作过程中的人因失误分类进行了分析和研究, 以可观察的人的行为作为指导思想, 而不探究人的内在行为机理, 将人因失误分为两大类: 遗漏型失误和执行型错误, 并给出了遗漏型失误和执行型错误的具体细化模式。遗漏型失误包括遗漏整个任务和遗漏任务中的一项步骤; 执行型错误包括选择失误、序列失误、时间失误和质量失误4 种类型。

1. 1. 2 疏忽/ 遗忘/ 错误/ 违反分类方法

Reason[10]从“意向”的角度出发, 将人的不安全行为分为两大类: 第一类是执行已形成的意向计划过程中的失误, 包括疏忽 ( slips) 和遗忘 ( lapse) 。疏忽表示意图正确, 但采取了错误的动作; 遗忘表示意图正确, 但应该采取动作的时候没有采取动作。第二类是在建立意向计划中的失误, 包括错误 ( mis-takes) 和违反 ( violation) 。错误表示意图错误, 动作也错误; 违反表示操作人员有意识或者受环境所迫不得不违背现行规程。

1. 1. 3 基于认知模型的人因失误分类方法

CREAM方法[11]将人的认知过程分为四个功能阶段: 观察- 解释- 计划- 执行, 并给出了四个阶段具体的人因失误模式。例如观察阶段的失误模式为: 观察目标错误, 错误辨识和观察没有进行; 解释阶段的失误模式为: 诊断失败, 决策失误和延迟解释。

1. 1. 4 其他人因失误分类方法

Shorrock[12]提出了一种用于空中交通管制人因失误辨识的回溯和预测方法 ( TRACEr, technique for the retrospective and predictive analysis of cognitive er-rors in air traffic control) 。TRACEr将空管人因失误分为任务失误、外显失误、内因失误三种模式。任务失误包括控制安全间隔失误、空管员- 飞行员通信失误、雷达监控失误、人机交换失误等类型; 外显失误主要沿用Swain的失误分类方法, 包括选择失误、时间失误、序列失误、质量失误等; 内因失误则分为感知失误、记忆失误、计划决策失误、执行失误, 并以遗漏、错误、太少、太多、太早、太晚等关键词为引导, 给出了四个认知阶段的细分失误模式。孙志强[13]提出了一种基于认知模型的人因失误分类方法, 思路和TRACEr的内因失误分类方法大致相同。李政仪[14]将人因失误分为动作失误和决策失误两种类型, 其中动作失误包括忽略和执行失误, 决策失误包括状态判断失误和计划制定失误, 并给出了具体的失误细分模式。

1. 2 人因失误分类方法评述

遗漏型失误和执行型错误分类方法是针对人的任务执行阶段的人因失误分析, 因此该方法辨识的人因失误模式都是显性的, 也即可见的。而随着工业生产的进步, 人在生产过程中的角色不再是纯粹的操作员, 正逐渐向监控员转化。在这种情况下更多的是需要操作人员根据获取的信息及时进行分析与决策。因此, 该方法在对操作人员信息分析和决策阶段的人因失误辨识, 存在较大的缺陷。但该方法从遗漏、选择、序列、时间、质量几个方面对人因失误进行划分的模式, 涵盖全面且非常有利于人因失误的具体辨识工作, 因此可在此基础上进行细化, 得到新的人因失误分类方法。

疏忽/遗忘/错误/违反分类方法考虑了人因出现的意图因素, 因此相对于遗漏型失误和执行型错误分类模式对人的认知过程增加了一定分析。但该方法对人的认知过程分析不够细化, 且在人因失误分析过程中很难正确判断操作人员的意图。因此, 该方法相对来说更适合于事故分析, 通过调查相关人员, 回溯分析当时的分析决策过程。

CREAM方法将人的认知过程四阶段模型引入到人因失误分类过程中, 分析不同的认知阶段可能对应的人因失误, 因此是一种更为细致的分类方法, 符合人因可靠性分析研究的发展趋势。但该方法在每一阶段给出的人因失误模式, 完全取决于方法设计者的个人经验和知识水平, 缺乏具体的理由, 因此在失误模式的全面性上说服力不够。

TRACEr方法以及孙志强、李政仪提出的方法本质上是CREAM方法的扩展, 其在认知过程四阶段模型的基础上, 以Swain失误分类模式为引导, 因此具有更好的可信性和应用性。但三种方法对计划决策阶段的人因失误辨识具有较大的困难。针对不同的任务类型, 只能给出诊断错误、决策错误或决策时间不合适等相对比较泛化的失误模式。

2 高铁列车调度指挥认知行为SRK模型

根据Wickens的认知四阶段模型[15 - 16], 人的行为是由信息感知、信息分析、决策与计划、执行组成的一个不断往复进行的信息处理过程。Wickens的认知行为模型旨在用信息流的理论去追溯外界信息输入与输出响应之间的人的思维活动, 但其对于人的内部认知机制 ( 人如何进行信息分析? 如何制定决策与计划?) 并未给出合理的解释。Rasmussen[17]根据人的认知水平, 将人的行为分为三个层次: 技能型行为、规则型行为和知识型行为, 并对各层次认知行为的特点和失误原因进行了详细分析, 因此可以为Wickens模型提供有益的补充。基于Rasmussen的SRK行为模型对Wickens模型进行扩展, 并结合高铁列车调度指挥系统运行特征, 构建高铁列车调度指挥认知行为SRK模型, 如图1 所示。

根据Rasmussen模型的解释, 高铁列车调度员的认知行为分为技能型、规则型和知识型三个层次。

2. 1技能型行为

技能型行为是指调度员受高度熟练的实践和经验的控制, 对输入信息不需要进行分析和决策计划就可以下意识地对信息进行反应和操作, 其认知过程实质上只包括信息感知和执行两个阶段。调度员以监视和激发的方式感知外界信息, 监视是指采取主动的和积极的方式获取相关信息; 而激发则是被动的获取信息, 如防灾系统报警、车次号丢失报警等。调度员的执行方式主要有通信、列车运行计划调整、发布调度命令、控制操作 ( 如列控限速, 进路控制) 等形式。

2. 2规则型行为

规则型行为是指调度员的行为受一组规则或程序的控制和支配。非正常条件下, 调度员需要对系统的异常状态作出解释和响应。如异常状态是调度员熟悉或规程已有的, 调度员通过选择适用规则并结合任务相关信息完成任务操作。规则型行为的认知过程包括情景判断和应用规则两个阶段。目前, 国内各铁路局均制定了完善的高铁应急处置预案并定期进行应急演练, 因此绝大多数非正常条件下调度员的应急操作均可视为规则型行为。例如: 组织列车反方向运行、临时限速等。

2. 3 知识型行为

知识型行为发生在调度员对情境状态不清楚、目标状态矛盾或者完全未遇到的新鲜情境状态下。调度员无现成的规程可循, 必须依靠自己的知识经验进行分析、诊断和决策。知识型行为的认知过程包括情境意识和计划响应两个阶段。情境意识[18]是指在特定的时间和空间条件下, 人对环境中各种要素的认知、理解以及对未来状态的预测。计划响应是则指调度员在相关约束条件的限制下, 计划一种或多种响应方案。通过对方案进行评估, 选择最优方案执行以达成目标要求。

3 基于认知行为SRK模型的人因失误辨识

3. 1融合认知行为SRK模型的人因失误分类方法

在认知行为SRK模型的基础上, 以Swain失误分类模式为引导, 并结合高铁列车调度指挥的任务特点, 对人因失误进行分类。具体的人因失误模式见表1。

3. 2 人因失误辨识流程

高铁列车调度指挥人因失误辨识流程分为5 个步骤。

步骤1: 任务场景分析。根据高铁列车调度指挥相关规章、应急预案, 列举正常条件和非正常条件下所有可能的任务场景。

步骤2: 任务分析。对具体的任务场景, 通过调用认知行为SRK模型进行任务分析, 判断认知行为层次。

步骤3: 认知过程分析。对三种认知行为进行具体的认知过程分析。技能型行为分析其感知和执行过程; 规则型行为分析相关规则及规则应用过程;知识型行为则分析其情境知觉和计划响应过程。

步骤4: 人因失误分析。结合任务特性及具体的认知过程, 通过调用人因失误分类方法, 按照自问自答的方式, 依次分析是否有可能出现相对应的失误模式。

步骤5: 检查任务分析与人因失误分析是否有遗漏, 对相似的人因失误模式进行合并, 输出结果。

4 应用分析

4. 1列车调度员任务及认知过程分析

高铁列车调度员主要负责本调度区段行车指挥工作, 编制和下达列车运行调整计划, 组织并监控列车运行, 调整列车运行计划和到发线使用等任务。为简化起见, 本文以高铁列车调度指挥“临时限速”任务场景为例进行人因失误辨识。

调度员接收到运统- 46 登记或防灾安全监控系统限速报警后, 由于各路局均有完善的“临时限速”任务规程, 调度员通过调用规程完成任务, 因此属于规则型行为。调度员完成规则型行为时执行具体的控制操作, 如发布调度命令、设置列控限速等, 属于技能型行为。根据对调度员执行“临时限速”任务的认知过程进行细致的分析, 调度员规则型行为包括: 判断是否限速- 对相关列车进行处理- 列控限速- 发布限速命令- 放行列车- 取消列控限速; 技能型行为则包括: 系统报警激发- 确认限速里程及限速值- 确认关系地点列车- 扣停或通知列车限速运行- 向助理调度员发布列控限速命令- 输入列控限速参数- 布置助调拟写限速调度命令- 核对并下达- 落实限速命令交付- 恢复列车运行为自动触发- 向助理调度员发布取消列控限速命令- 输入列控限速参数。

4. 2 人因失误分析

对调度员的每项规则型行为和技能型行为, 按照表2 的引导依次分析是否有可能出现相对应的失误模式。例如“运统46 登记或防灾系统报警”属技能型感知行为, 失误模式包括未听到; 听错; 听到太晚。由于听错报警信号的可能性很小, 其失误模式主要有未听到和听到太晚两种; “列控限速”属规则型行为, 其失误模式根据分析包括忘记应设置列控限速 ( 遗忘规则) ; 多个限速时, 未按最低限速值设置列控限速 ( 遗忘规则) ; 未对相关列车进行处理即设置列控限速 ( 规则逻辑顺序颠倒) ; 列控限速未执行联控用语 ( 规则执行不规范) 。具体辨识出的人因失误模式见表2, 表3。

5 结论

本文通过综合Wickens的认知行为模型和Ras-mussen的SRK行为理论, 建立了高铁列车调度指挥认知行为SRK模型。以认识行为SRK模型为基础, 提出一种新的人因失误分类方法用以人因失误辨识。以高铁列车调度指挥临时限速为任务背景, 进行实际的人因失误辨识工作, 并给出了详细的辨识结果。该方法相比既有的人因失误分类方法, 对人在计划决策阶段的认知机制具有更好的解释意义, 同时给出了计划决策阶段人因失误的细化模式。通过对列车调度员的访谈, 辨识结果全面覆盖了临时限速时可能出现的人因失误类型, 尤其是在规则型失误的辨识上具有更好的引导意义。例如: 未对相关列车进行处理即设置列控限速; 未得到工务、电务、供电等部门“检查无异常”的签认, 即取消列控限速; 未待限速列车完全通过限速地段, 即取消列控限速等规则型失误均是“临时限速”任务中相对容易出现且风险较大的失误模式, 说明该方法是实用且有效的。

摘要：通过总结既有的人因失误分类方法, 对主要分类方法的优缺点和适用性进行了评述。既有的人因失误分类方法主要侧重于人因事故分析, 在对人的认知过程四阶段尤其是计划决策阶段的失误模式进行主动辨识具有较大的困难。通过综合认知行为四阶段模型和技能型-规则型-知识型行为理论 (SRK理论) , 建立了高铁列车调度指挥认知行为SRK模型。以认知行为SRK模型为基础, 提出一种新的人因失误分类方法用以人因失误辨识。以高铁列车调度指挥临时限速为任务背景, 进行实际的人因失误辨识工作, 并给出了详细的辨识结果。通过对列车调度员的访谈, 辨识结果全面覆盖了临时限速时可能出现的人因失误类型, 验证了方法的实用性。

浅谈高速铁路调度集中行车安全篇5

关键词：高速铁路,安全行车,调度集中,应急值守

不论是传统铁路或现代高速铁路, 营运首重安全。借助现今电脑科技进步, 铁路行车管理除具有自动化控制的功能外, 亦朝信息化整合作业的方向发展, 因而铁路行车安全管理的核心逐步演变为负责列车操作安全的行车控制 (管理) 系统。当今高速铁路运输指挥采用调度集中系统 (CTC) 。CTC由铁路局、车站两级构成。实时自动采集列车运行及现场信号设备状态信息, 并传送到铁路总公司调度指挥中心和铁路局调度所, 完成列车运行实时追踪、无线车次号校核、自动报点、正晚点统计分析、交接车自动统计、列车实际运行图自动绘制、阶段计划人工和自动调整、调度命令及列车计划下达、站间透明、行车日志自动生成等功能, 还应实现列车编组信息管理、调车作业管理、综合维修管理、列车/调车进路人工和计划自动选排、分散自律控制和临时限速设置等功能。

1 构建合格的行车队伍

CTC具备分散自律控制和非常站控两种模式。分散自律控制模式是通过调度集中设备, 实现进路自动和人工办理的模式;非常站控模式是遇行车设备故障、施工、维修需要时, 脱离调度集中系统控制转为车站联锁控制台人工办理的模式。

在分散自律控制模式下, 列车调度员由以前的单纯指挥行车, 到目前的指挥与操作信号、排列进路等实际工作相结合, 发生不了解现场情况, 从而会导致发生误排进路、错误开放信号等危及安全的行为。随着CTC区段集控站的增多, 车站值班员改为应急值守人员, 助理值班员的取消, 车站与司机之间联系减少, 发生联系脱节, 导致事故的几率增大。车务应急值守人员由于平时不参与行车工作, 容易产生脱岗、盹睡现象。

行车人员的业务素质、安全素质、是否具有责任心等与管理安全具有重要联系, 行车人员的基础工作是行车指挥的根本保障。铁路部门要及时对从业人员进行技术培训和心理培训, 加强他们对于铁路安全的认识, 减少在操作中不必要的错误, 并要求其掌握应急情况下的紧急措施, 避免或减轻交通事故的经济损失和人员伤亡。行车人员的入岗选拔要择优准入, 制定铁路调度员相应的从业基本条件, 如从业者的年龄、学历、经验等, 选择年龄合适, 文化水平相对较高, 有一定经验的人员。入岗后, 对行车人员要落实业务水平考核, 对日常工作表现等方面记录, 定期进行业务培训, 加强安全意识。从事铁路行车工作的各个相关人员应加强创新意识改善安全问题, 提高行车工作的安全性。

2 选择可靠的行车设备

CTC具备与RBC、GSM-R、临时限速服务器 (TSRS) 、相邻调度区段的CTC/TDCS、计算机联锁、列控中心、信号集中监测系统、运输调度管理系统 (TDMS) 的接口能力。

CTC配置独立的处理平台, 设备采用冗余配置, 通信协议与TDCS一致。CTC采用独立的业务专网, 各级采用双局域网并通过专用数字通道组成双环形广域网。信号安全数据网应采用专用光纤、不同物理径路冗余配置, 确保列控中心 (TCC) 、计算机联锁 (CBI) 、临时限速服务器 (TSRS) 和无线闭塞中心 (RBC) 等信号系统安全信息可靠传输。传输网应提供多种速率、类型的通信通道。传输网应对重要业务通道进行保护, 重要业务节点的系统和设备应采用冗余配置。数据通信网中的重要节点设备应冗余配置, 其设备间的连接应采用不同的物理路由。

高速铁路列车运行控制系统分为CTCS-3级列控系统和CTCS-2级列控系统。CTCS-3级列控系统基于GSM-R无线通信实现车地信息双向传输, 无线闭塞中心生成行车许可, 轨道电路实现列车占用检查, 应答器实现列车定位, 并具备CTCS-2级功能。CTCS-2级列控系统基于轨道电路和点式应答器传输行车许可信息, 采用目标距离连续速度控制模式监控列车运行。

列控系统由列控车载设备和地面设备组成。列控车载设备主要由车载安全计算机、轨道电路信息读取器、应答器信息接收单元、列车接口单元、记录单元、人机界面、GSM-R无线通信单元等部件组成。列控地面设备由列控中心、临时限速服务器、ZPW-2000系列轨道电路、应答器、无线闭塞中心 (RBC) 、GSM-R接口设备等组成。

3 提高非正常行车处置能力

在正常情况下, 车务应急值守人员不参与行车工作。在设备故障、施工维修、非正常行车等情况下, 根据列车调度员指示, 车务应急值守人员负责办理以下行车作业:

(1) 向司机等相关人员递交书面调度命令。 (2) 组织相关人员现场准备进路。 (3) 组织相关人员对故障设备进行检查、确认。 (4) 按规定对站内到发线停留车辆的防溜措施进行检查、确认。 (5) 在特殊情况下与司机办理故障车、事故车有关随车运输票据和回送单据的交接、保管工作。 (6) 组织应急救援, 完成信息传递和其他需现场了解、检查确认的工作。

这种角色的转换, 对应急值守人员要求更高, 要熟悉CTC系统在分散自律模式下配合列车调度员接发列车作业标准, 要掌握非正常情况下接发列车作业流程。要掌握CTC区段非正常行车组织有关接发动车组列车行车凭证。并且积极组织电务、工务部门对故障设备进行检查、确认, 进路上有关道岔需人工手摇时应组织电务、工务人员现场准备进路。要力求做到以下几点:

(1) 列车调度员、车务应急值守人员应认真学习CTC区段规章制度, 熟悉和掌握非常站控模式下行车组织办法;

(2) 调度所、车务站段要对现有制度中涉及非正常行车组织方式内容进行分类列表整理, 便于行车职工对照学习执行。

(3) 非正常情况下接发列车、调车作业对规培训不能放松。要突出非常站控模式下的接发列车, 力求实效。

4 结束语

铁路运输安全直接关系到广大人民群众的生命财产安全, 尤其是在高铁、CTC区段更要重视安全、保证安全, 在CTC区段人员减少, 设备先进的情况下, 只有抓住重点因素, 重视日常学习, 采取预防为主的方针, 才能切实将安全工作落到实处。

参考文献

[1]铁路技术管理规程 (高铁部分) [S].2014 (07) .

[2]高速铁路200问[Z].2010 (02) .

高速铁路调度系统篇6

一高铁调度指挥工作特点分析

高铁调度指挥系统采用调度集中系统 (CTC) , 调度员在原有指挥者身份的基础上又增加扮演了执行者的角色, 通过列车调度指挥系统 (TDCS) 将指挥意图传达给车站值班员, 由车站值班员在管辖的范围进行组织和布置工作[1]。由于在该系统内部不设置行车人员, 调度员除了本职工作以外, 还兼具车站值班员、信号员和调车领导人的职责, 负责管辖控制自身范围内的道岔、信号和进路工作, 并通过与司机以及运转车长之间直接信息交互反馈, 有效加强了对现场情况的掌控。通过运用调度指挥系统, 有效实现了现场实施与调度指挥的无缝衔接, 这也是实现高铁安全运输的关键所在。

二高铁调度安全指挥存在的问题与不足

系统大、联动性强的铁路调度系统, 影响其安全性能的因素较多, 既包括人员组织和协调安排等组织管理机制方面的问题, 也涉及到对软件安全和数据处理等技术问题, 任何一个环节的差错都会影响到整个调度系统的正常安全有序运行。

结合目前的工作实践来看, 我国高铁调度安全指挥主要还存在如下一些问题不足:1) 从技术方面来看, 高铁运行工作具有实时、复杂、安全性要求高的特点, 出现故障以及易受攻击的点也比较多, 使得有效保障其安全运行工作的难度非常大, 计算机技术的深入使用虽然有效提升了该系统的安全性能, 但对突发意外事件的处理能力仍有待提升;2) 从人员业务素质的角度看, 高铁系统内部的大部分调度员选自于旧系统, 职位的专业性要求也导致该岗位工作人员的流动性较低, 创造和应变能力不足, 主要是按经验办事, 循规蹈矩, 缺乏前瞻性性和预见性, 很难满足高铁调度对高素质人才的需求;3) 在制度管理方面, 规章制度也存在不健全的现象, 高铁运行的特殊性导致对既有规章制度的革新要求, 但目前仍存在一些过期规章没有被废止的现象, 从而引发调度人员在问题处理时的概念模糊。

三健全高铁调度安全指挥的工作建议

结合高铁调度安全指挥工作的实践, 针对其在现实工作中存在的主要问题和不足, 为了更加有效的保障其安全运行, 本文将从技术、员工和制度管理三方面提出相应的发展改革建议:

1.改进安全运作技术

高铁调度安全指挥工作的关键, 就是将先进的设备、科学合理的技术和有效的安全管理策略相结合, 保障整个调度安全指挥系统的正常有序运行。从技术角度来看, 为了保证调度安全指挥工作的实时、安全和稳定, 需采用先进的计算机、网络和通信设备, 同时部署防火墙以及防病毒等技术安全辅助措施[2]。在技术设备支持为主, 人工协调为辅的工作背景下, 高铁管理部分也应对设备系统及时进行更新维护, 并可考虑购买国外的先进机器设备, 积极借鉴学习国外该领域的先进管理经验和方法。由于该工作特性具有24小时不间断的特点, 因此还应在正常设备的基础上设置备用设备, 采用冗余技术, 当设备检测或者发生故障时, 通过备用设备的启动来保障系统的正常有序运行。在对设备的运行维护中, 确保采用高素质的专业技术系统运行维护人员来实现对系统的运行调试和审核检测, 为调度指挥工作提供一个安全有效的保障支持系统。

2.加强员工素质培养

在对人才的选用和培养上, 应坚持从基础管理入手, 这一环节也是整个调度指挥工作的立身之本。在人才筛选时, 将年龄、学历、业务能力、工作经验和日常表现加以综合考虑, 挑选德才兼备的员工, 建立一支高素质的人才服务队伍。从前期的人才选拔到后期的人才培养, 都应将“安全”意识贯穿始终, 结合岗位的培养目标, 让员工形成严格标准的工作习惯, 并在正式入职前进行仿真演练考核, 只有完全合格才能进入正式岗位的实习、试用和正式工作, 对于已经在岗的正式工作人员, 也应定期的进行后续培训和锻炼, 不断提升其业务技能和工作水平。业务技能固然是保障调度安全指挥的关键, 而意识层面则是提升工作效果的前提, 对于功能结构庞杂的高铁调度系统来讲, 员工更应不断的强化超前意识、基础意识、协调意识、严管意识和创新意识, 在工作开展中积极的发挥主观能动性。

3.完善管理保障工作

规章制度是整个工作开展的基准, 完善有效的规章制度能保障整个稳健有序的运转, 因此高铁管理部门也应该对现有的规章制度进行梳理和修正, 及时清理、汇总和完善现有规章, 修正其中的杂乱矛盾现象, 建立统一的管理规范[3]。同时整顿非主管部门的发文权限, 有效制止多头管理现象, 并对现有规章的执行落实情况进行及时跟踪检查, 评价其功能效果, 对其存在的不足之处及时加以完善修正。规章制度效果功能的发挥, 除了其本身的内容以外, 也离不开人的作用, 各级组织部门也应认真安排组织学习规章制度的内容, 并合理有效的落实至工作实践中, 同时对落实情况加以及时的跟踪检查和考核, 有效保障其功能效果的正常发挥。

四结语

随着我国高铁建设工作的跨越式发展, 集高速度、高技术、高密度和高要求为一体的高铁运输系统对调度安全指挥工作也提出了更高要求, 本文在高铁调度指挥工作特点分析的基础上, 针对其存在的问题提出相应的发展建议, 旨在为相关工作实践提供一些参考, 促进相关工作的更好开展。

参考文献

[1]杨福军.对铁路调度指挥安全工作的思考[J].中国科技投资.2013 (04) , 28～30.

[2]樊小锋.强化铁路调度指挥安全意识的思考[J].铁道运输与经济.2011 (07) .84～85.

高速铁路调度系统篇7

随着铁路列车的提速, 原有的一部电话一支笔的铁路调度模式不能满足列车高速运行的需要, 铁道部从1996年开始设计、论证铁路调度指挥系统, 2001年通过铁路部技术鉴定, 2003年开始建设施工, 2006年已经建成覆盖全国各铁路局、铁路分局、主要干线的DMIS网络, 实现了铁路调度信息的智能化、自动化、数字化和网络化。该系统根据铁路运输组织管理模式分为铁道部、铁路局、铁路分局、车站四级管理模式, 铁道部、铁路局负责宏观管理和指挥协调工作, 铁路局和车站负责运输组织和行车调度指挥。

兖州矿区铁路总长200多公里, 15个车站。3个货运交接口, 根据实际需要, 选用铁路调度指挥系统的分局子系统和车站子系统作为矿区铁路的调度指挥系统。

2 矿区铁路调度指挥系统组成及功能

该系统主要由矿区铁路调度中心子系统、车站子系统、电务段子系统、网络子系统组成。整个系统以矿区铁路调度中心子系统为核心, 通过光缆、实回线、音频话路、数字通道在调度中心完成通道和数据的汇接, 实现列车调度和货运确报的集中指挥和统计管理功能。

调度中心子系统组成及功能:主要完成数据的综合处理与存储、车站和交接口的运行监视、列车车次追踪、运行统计、阶段计划和调度命令的下达等任务。采用100M冗余式局域网, 主要由中心机房设备、调度所工作站设备组成。中心机房设备主要包括通信服务器、网络交换机、通信设备、ups电源;调度所工作站包括行车调度台、货调终端、运输科终端、技术科终端, 调度主任终端、计划科终端、车务段终端、处领导终端、大屏显示系统组成。行车调度台放置在行车调度室, 由1台主机4台显示器、1台打印机、1台绘图仪组成, 并安装调度监督和运行图管理软件, 分别显示运行图、交接口列车出入信息、列车作业计划和调度监督信息。货调终端由1台主机2台显示器组成, 安装调度监督和货调管理程序, 实现调度监督和货调管理功能。调度主任终端、计划科终端、处领导终端各由1台主机1台显示器组成, 并安装调度监督、运行图查询、货调查询软件, 提供调度监督和运行图查询货调查询功能。车务段终端由1台主机1台显示器组成, 安装调度监督软件, 为车务段人员提供调度监督、现车信息和列车信息查询功能。技术科终端由1台主机1台显示器组成, 安装调度监督和微机检测终端软件, 为技术科人员提供调度监督和微机检测查询功能。

车站子系统组成及功能:车站子系统主要完成调监基础信息采集与微机检测功能。主要由调监信号采集设备、微机检测设备、调监分机、车站行车终端、车站货运终端、无线语音报警地面信息处理机、无线车次号地面接受机、无线车次号机车编码器、网络交换机、路由器、调制解调器、UPS电源和防雷设备等组成。调监信号采集设备主要采集铁路信号联锁设备的表示信息, 微机检测机主要采集检测道岔、轨道、综合等模拟量, 检测采集设备都采用双机热备, 故障报警并自动倒机工作方式, 保证信息的处理与传输不间断, 并把采集的信号传输到调监分机, 调监分机采用电子盘和嵌入式WINDOWS XP技术, 内置防火墙, 接收、处理采集信息, 并将这些信息上送到调度中心子系统服务器。车站行车终端由1台工控机、1套键盘鼠标、两台显示器、1台打印机组成, 工控机上运行站间透明 (临站车站信号及股道占用情况能在显示器上显示) 和行车管理两个程序, 可以接收调度中心下达的阶段计划和调度命令, 自动采点向行车调度台报列车到、发时间、经过股道。车站值班员根据调度命令办理接发调车业务, , 输入接入空车数量、装煤量等信息, 自动形成行车日志。无线语音报警地面信息处理机提示车站工务、电务维修人员及时避让列车, 提示车站值班人员及时接发列车。无线车次号地面接受机、无线车次号机车编码器自动追踪识别车号。车站货运终端由1台工控机、1台显示器、1套键盘鼠标、1台打印机组成, 运行货运车站程序, 主要输入货车车皮数、调妥、开装时间、装完时间、装车时间等信息, 供调度员、货调员和调度中心其它终端查询、统计。

电务段子系统:是微机检测系统的管理中心, 负责管理数据和网络通讯, 包括1台服务器、终端及打印机的设备。服务器实时收集、存储各监测站的检测信息, 向各终端提供数据查询, 管理网络计算机的连接请求、转发终端到各站的命令和数据, 并监视记录系统网络运行情况。终端用于测试各个车站铁路信号电气集中设备的电气参数, 检测各个车站的供电电压、网络设备的运行情况、控制台按钮操作情况、道岔动作电流等参数, 并形成记录。

网络系统:车站、调度中心、电务段内部都是一个100M局域网, 采用标准的网络体系结构和TCP/IP等标准网络信息交换协议, 这些局域网之间采用专用通道组成星型方式广域网。根据现有通道, 调度所与大东集配站采用光纤传输, 车站与车站和车站与集配站之间采用实回线、音频话路、数字通道传输, 车站与车站间联网后再汇聚到调度中心, 然后电务段再与调度中心连接。

3 使用效果

该系统把铁路通信、信号、计算机、数据传输和多媒体技术融合在一起, 避免了行车、调车的干扰, 完全达到了行车调度员对移动的列车的在线控制, 由于数据的实时采集、传递, 系统的安全性和作业的安全性得到了很大的提高, 有效的减少了作业中依靠人为防范、人为避免、人为发现故障的依赖性。解决了以前靠一支笔、一张纸、一把尺、一部电话指挥行车, 减轻了列车调度员、车站值班员的劳动强度, 提高了列车正点率和铁路运输效率。

4 存在问题及解决方案

由于济二、济三、北宿、电厂、凫村等车站是通信系统的孤岛, 没有形成通信自愈环路, 如果通信线路存在问题, 该车站将形成孤岛, 无法与调度所通信, 列车运行将失去监控, 存在安全隐患。下一步计划安装5跳点对点微波系统, 提供2M数字通道, 把车站通信变成环路, 解决通信孤岛问题, 提高通信质量。

摘要：介绍了矿区铁路调度指挥系统的功能及组成及调度中心与各子系统的组网方式, 通过改造实现了矿区铁路调度指挥系统的数字化、网络化、计算机化, 提高了调度应变能力, 减少了现场作业安全对人的依赖程度, 是铁路高密度、高安全运营的需要。

高速公路联网指挥调度系统初探篇8

高速公路联网指挥调度是指为应对运营管理中出现的恶劣天气、交通拥堵、交通事故及各类突发事件, 及时采取相应的预警和处置措施, 以排除安全隐患, 确保行车安全, 有效提高高速公路网络使用效率的行为的总称。指挥调度既是运营管理的重要手段, 也是一个获取信息、处理信息、实施控制、提供服务的系统。

2 联网指挥调度系统建设目标

高速公路根据其通行及服务特性, 联网指挥调度系统建设应在整合和利用现有资源的基础上, 采用先进技术, 建立集信息采集与诱导、通信、公众服务、指挥与调度于一体, 对影响道路安全快捷运行的突发性事故、事件做到快速反应、快速应对、快速处理;同时具备公众服务功能, 实现所辖高速公路救援报警信息采集的多样化、事故事件发生地点确定的准确化、救援保通力量编成的科学化、调度指令和救援、保通信息动态传递的及时化、调度指挥的系统化、信息化, 提高救援、保通快速反应和科学决策能力, 有效地应对各类重特大交通事故、灾害天气和特殊事件, 最大限度减少损失, 保证高速公路安全畅通和良好的公众服务能力。

3 联网指挥调度系统功能需求及构成

3.1 联网指挥调度系统功能需求

1) 统一管理所辖路桥的交通事件, 与相关管理单位共享事件接警与处置, 透明化管理记录事件的处理过程, 避免相同事件的重复记录, 留有各单位对该交通事件的关注与处理痕迹。

2) 采集全省所属路段的外场监控设备的交通数据、设备运行状态, 以及道路的运行状况参数, 并进行交通参数统计分析, 阀值报警, 实现报警与视频的联动。

3) 通过联网统一编码全省的监控视频, 在发生特大交通事件和特殊事件时, 管理人员或领导等能够远程查看现场视频, 或者通过无线通信移动车载设备与事发现场直接视频对话, 执行有效的指挥调度。

4) 为高速公路运营管理提供规范化流程控制, 制定各类应急处理方案, 提高高速公路网服务水平。

3.2 联网指挥调度系统功能构成

1) 信息采集模块:

主要包括外场监控设备采集的交通数据、分中心上传的路段服务水平、交通事件、音视频、路政排障车辆的GPS数据等。

2) 信息处理模块:

主要包括预制处理控制方案、交通参数分析数学模型、各系统间的联动机制。

3) 信息显示模块:

主要包括GIS平台上事件位置等信息显示、设备信息、救援车辆信息、联动视频信息等显示。

4) 信息共享模块:

主要是WEB网页的信息发布共享, 以及各管理单位间数据共享, 信息联动自动发布到其他公众媒体。

5) 信息发布模块:

发布信息到道路上诱导显示屏和可变信息标志, 联动到收费匝道的交通信号灯、站前诱导屏。道路的运行状态、气象信息与开通时间信息通过互联网、报纸、电视、电台以及手机等各种媒体方式实时发布。

4 联网指挥调度系统架构与流程

高速公路联网指挥调度系统一般可通过“两级处置, 三个管理”管理模式进行合理分工, 有序协调, 充分利用计算机、有线网络、无线通信、自动化、GIS地理信息系统、GPS定位系统等高新智能技术, 及时、准确、高效响应高速公路发生的交通事件。在处理突发特大交通事件、恶劣天气、自然灾害等时, 系统能够与交通事故处理现场进行实时视频语音互动, 及时调度各类资源, 进行应急指挥, 交通管制, 诱导车辆行驶, 快速恢复道路通行。

4.1 联网指挥调度系统业务管理结构

高速公路联网指挥调度系统在业务层面上是按照省联网中心和路段分中心两级划分, 其中分中心负责具体紧急事件的处置;中心负责总监督和协调, 其他路政、养护、服务区等单位作为相关管理单位协助进行管理。

省中心能够监视和察看全省所属路段的视频图像, 道路交通运行状态, 交通运行参数, 全省发生的各类交通事件以及恶劣天气信息。如果其中在一个路段发生事件, 本路段的分中心作为第一级的应急指挥, 同时系统自动汇报信息到省中心, 由省中心进行统一指挥协调, 并将协调控制指令下发相关其他路段, 同时也将相关诱导公告信息发布到互联网、报纸、电台、电视等公众媒体, 也将相关信息传送给交警、路政、养护等相关单位。

4.2 联网指挥调度系统技术构架

省中心的指挥调度系统主要由调度指挥业务软件、主机及网络系统、视频调用及管理平台、数据分析处理系统、路网信息监控显示系统、信息发布系统等组成, 并与现有系统紧密集成, 同时预留可扩展子系统。按信息流程又可分为信息采集、传输及中心指挥调度三大部分。

5 联网指挥调度系统管理应用

按照系统功能设计, 主要采取“两级处置、三级管理”原则:在发生交通事件后, 由 “分中心”作为第一级的应急指挥, 而“总中心”作为第二级的协调指挥。而管理可分为三级:第一级为省级高速公路监控调度指挥中心 (简称“省中心”) ;第二级为各高速公路路段监控中心 (简称“分中心”) ;第三级为收费站、路政大队、服务区监控值班室。

在管理上, 指挥调度指令采用逐级下放与统一下放相结合的原则, 对于通知公告性质的指令, 采用统一下发。对于管理决策性的指令, 需要下发到各级管理领导, 然后由各级管理领导进行指挥调度下发执行。

6 结语

高速铁路调度系统篇9

一、系统总体构成

本钢铁路运输调度指挥信息系统面向本钢运输部铁路运输调度的完整环节过程, 在作业计划编解与下达, 信号联锁与平面调车, 设备安全监督以及物流信息管理等各个环节, 全面应用现代信息技术以构建一个协同作业的信息化调度平台。本钢铁路运输调度指挥信息系统的设计遵循以下思想:一是遵循计划调度、信号控制、设备监督、信息管理一体化建设的原则, 二是确保可靠性及安全性两个特殊要求, 三是以企业内部网、现场总线网和无线通讯网互联构建企业铁路的全方位信息传输通道, 并以此为基础建设相互协同作业的六大应用子系统, 分别是信号联锁系统、调度监督系统、调度集中系统、铁路运输生产信息系统和无线作业子系统等, 通过这六个子系统和平台的集成应用, 可以实现本钢铁路运输安全生产的高度信息化与自动化。

二、系统功能介绍

2.1调度监督系统

原有信号联锁系统实现了简易的信号监督系统可实现监视各车站信号状态、股道占用情况, 无法实时掌握各车站车流与物流的变化, 在实施本项目后物流跟踪管理系统已可实现掌握全厂的车流与物流的动态信息, 结合计算机联锁提供的站场状态信息, 可在区 (站) 调及部调实现车流、物流及信号三合一的新型调度监督系统, 这些信息也应同步在调度中心显示, 方便运输部总体调度。同时也有必要对调度中心进行进一步的改造, 建设信息化、现代化的调度中心, 进一步提高调度水平。

在调度中心实现车流、物流及信号三合一的新型调度监督系统, 方便运输部总体调度。这些信息运输部调度中心设置2*8共计16块DLP大屏用于调度中心的信息集中显示, 显示运输部所有车站的信号状态信息以及车流、物流信息。

2.2调度集中系统

调度集中系统是一套用于调度员在各区域中心控制盒监督信号设备、列车运行状况、机车作业状况和物资流动状况, 实现一站多场的计算机综合监控系统。它由控制中心子系统和各个车站子系统组成, 并经由网络传输通道把各个系统连接成一个控制网络。在技术上, 整个系统采用基于TCP/IP协议局域网的分布式系统结构。本次实施的调度集中将现有17个信号控制点集中为8个作业区。调度集中主要功能:站场数据采集、电子计划单、智能选路与进路自动开放。

2.3铁路生产信息系统

本钢铁路运输生产信息系统是在机车作业计划无线传输系统、车号识别系统的基础上, 以调车作业和列车作业为依据, 结合各信号楼调度集中系统、计算机联锁系统的作业情况对站场内机车、车辆的位置、状态、作业过程、作业起止点、作业时间、走行距离及所运送的物料等信息动态跟踪的信息系统, 通过该系统可以实现对机车、车流、物流、信息流的全程跟踪和控制管理。

1、系统覆盖本钢厂区的8个集中作业区的作业管理, 每个作业区可以完成本区铁路行车组织和货物运输组织, 同时可以完成机车、车辆在本作业区的所有作业过程、作业时间的总动跟踪采集, 实现作业区与部调中心、作业区与作业区、作业区与货运作用点、作业区与相关生产单位的数据传输与信息共享。

2、系统可以以图、表结合的方式实时反映现场机车、车辆的作业时间、进度、过程和线路存在情况。

3、在系统的各作业区 (行、货调) 客户端上能看到本区域计算机联锁站场线路示意图 (具有分区显示和画面切换功能) , 图中能显示机车车号。

4、各作业区行车调度台可调用查看相邻站的计算机联锁站场线路示意图。

5、在区域中心内将货物车辆实时跟踪管理信息系统中的接发车和调车等作业计划通过局域网传送到调度集中系统, 由调度集中系统根据调度作业计划自动进行机车作业进路预排, 排列的进路命令发送到计算机联锁系统, 计算机联锁系统根据进路命令进行联锁运算开放进路, 并将作业计划的执行情况实时地传送给区域中心的调度集中系统, 实现具体的作业的调度计划钩钩清。并由调度集中机通过接口将清沟的计划回传给物流系统。

6、记录列车作业、调度作业的全过程和时间、位置等信息。对某些实时时间信息和位置信息可以从相关信号楼的计算机联锁系统、调度集中系统和机车信息平台中自动采集。

7、对于在厂区89台机车, 系统能及时将行调终端编制的调度作业计划单, 通过数传基站设备准确的传输到对应的机车上, 当对应的机车收到调度计划后, 通过显示屏显示给主副司机浏览, 同时通过常规电台将调度计划指令发送至手持机上供调车人员查看。

8、可以对本钢的车流 (路车、公司车) 、物流 (进厂、普通、出厂) 实现信息的自动跟踪采集和加工处理, 将机车、路局车和公司车在厂内的位置、状态、作业时间及其他相关信息按不同要求实时地提供给所需用户端。

9、结合车号自动识别系统可以自动完成路车进厂登记与出厂销账。

10、为本钢铁路运输计费系统提供数据基础。

2.4机车无线作业系统

机车无线作业系统:本钢运输部现有各类机型机车89台, 其中内燃机车65台, 电力机车24台。根据运输部所辖车站的物流分布, 设置6套无线数传基站, 用于向全厂89台作业机车传输调车作业计划, 同时在全厂89台机车上安装机车综合信息平台用于监测机车工作状态以及对机车实施安全控制。实现了对所有机车的调度计划的无线作业传输, 地面信号上机车、机车运行状态检测、机车作业安全防护和机车信息的记录与回放等功能。

1、在厂区89台机车上, 本系统能及时从“铁路行车调度信息化系统”读取要发送调车作业计划单 (含调度命令) , 通过数传基站设备将调车作业计划单及时准确地传输到对应的机车上, 当对应的机车收到调度计划后, 通过显示屏显示给主副司机浏览, 同时通过常规电台将调度计划指令发送至手持机上供调车人员查看。

2、通过机车状态检测仪采集机车运行状态数据, 并通过重演软件能够进行数据回放。

3、系统实时采集调度集中系统的站场状态信息, 通过无线方式发送给机车运行监控记录装置, 机车运行监控记录装置通过显示器进行相应显示。

4、系统通过信号上车信息、机车状态信息及应答器位置信息来实现对机车的防护控制, 防护控制采取声光报警、切除牵引力、常用制动等措施。

三、效果评价

1、通过建立全方位的信息传输通道 (有线、无线网络) , 为保产运输提供完整、及时、准确的信息, 改进铁路运输生产作业的传统工作模式, 提高运输生产作业的效率;

2、系统为行车组织提供行车调度指挥工具, 行调和车站值班员通过终端可以及时准确的掌握车流和物流, 使计划编制、车流组织更具有预见性, 更好地组织装卸作业, 组织空车输送, 使整个铁路运输工作实现均衡运输, 从而提高工作效率;

3、为企业、货主提供货物运输确切的货运信息和物流信息, 从而减少原燃料、成品的库存获得间接效益;

4、实现铁路运输生产信息集成、透明及共享, 有利于生产活动的细化管理, 减轻相关岗位的劳动强度, 提高职工素质, 从而提高铁路运输生产管理水平;

5、提高铁路运输信号系统的可靠性, 保障铁路运输生产不因信号系统的故障导致影响生产的情况发生;

6、实现区域集中调度, 提高工作效率, 提高经济效益;

7、实现机车作业信息化, 同时提高机车作业的安全性;