易志剛

Yi Zhi-gang

（中國(guó)鐵道科學(xué)研究院通信信號(hào)研究所，北京100081）

(Signal & Communication Research Institute, China Academy of Railway Sciences, Beijing 100081，China)

網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)條件下軌道交通線(xiàn)網(wǎng)綜合運(yùn)營(yíng)調(diào)度系統(tǒng)的研究

易志剛

Yi Zhi-gang

（中國(guó)鐵道科學(xué)研究院通信信號(hào)研究所，北京100081）

(Signal & Communication Research Institute, China Academy of Railway Sciences, Beijing 100081，China)

為實(shí)現(xiàn)軌道交通線(xiàn)網(wǎng)綜合運(yùn)營(yíng)調(diào)度，以軌道交通網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)需求定位為前提，對(duì)網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)條件下軌道交通線(xiàn)網(wǎng)綜合運(yùn)營(yíng)調(diào)度系統(tǒng)進(jìn)行研究。從線(xiàn)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)調(diào)度功能定位、需求分析出發(fā)，以線(xiàn)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)調(diào)度業(yè)務(wù)為主線(xiàn)，給出系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路、業(yè)務(wù)架構(gòu)、功能架構(gòu)、實(shí)現(xiàn)架構(gòu)，構(gòu)建完整的軌道交通線(xiàn)網(wǎng)綜合運(yùn)營(yíng)調(diào)度系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上，對(duì)實(shí)現(xiàn)線(xiàn)網(wǎng)綜合運(yùn)營(yíng)調(diào)度系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析，為線(xiàn)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)調(diào)度體系及系統(tǒng)的建設(shè)做出探索和嘗試。

網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)；綜合運(yùn)營(yíng)調(diào)度；軌道交通

隨著軌道交通建設(shè)的加速，軌道交通運(yùn)營(yíng)從傳統(tǒng)的單線(xiàn)獨(dú)立運(yùn)營(yíng)逐步過(guò)渡到網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)階段。在網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)條件下，軌道交通運(yùn)營(yíng)組織面臨著線(xiàn)網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、多運(yùn)營(yíng)主體、客流分布確認(rèn)復(fù)雜、開(kāi)行方案優(yōu)化困難、單個(gè)站點(diǎn)單線(xiàn)突發(fā)情況會(huì)擴(kuò)散到整個(gè)線(xiàn)網(wǎng)等問(wèn)題。對(duì)于軌道交通網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)出現(xiàn)的新問(wèn)題，國(guó)內(nèi)一些專(zhuān)家學(xué)者從網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)條件下運(yùn)營(yíng)管理所面臨的挑戰(zhàn)進(jìn)行分析，提出網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)管理思路[1-2]，對(duì)網(wǎng)絡(luò)化管理體制、運(yùn)營(yíng)體系、控制中心設(shè)置、客流、行車(chē)組織、客運(yùn)服務(wù)、組織架構(gòu)方案等問(wèn)題進(jìn)行分析[3-6]，有學(xué)者結(jié)合北京軌道交通指揮中心的建設(shè)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)指揮系統(tǒng)建設(shè)進(jìn)行研究[7-8]。為適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)條件下軌道交通運(yùn)營(yíng)調(diào)度的需要，結(jié)合國(guó)內(nèi)軌道交通現(xiàn)狀，從軌道交通線(xiàn)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)指揮中心定位出發(fā)，以業(yè)務(wù)流程為主線(xiàn)，分析、構(gòu)建完整的軌道交通線(xiàn)網(wǎng)綜合運(yùn)營(yíng)調(diào)度系統(tǒng)。

1 需求分析

1.1 功能定位

軌道交通網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)條件下，線(xiàn)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)指揮中心 (OCC) 主要定位于線(xiàn)網(wǎng)中央?yún)f(xié)調(diào)角色，不涉及各線(xiàn)路日常運(yùn)營(yíng)控制，只負(fù)責(zé)在線(xiàn)網(wǎng)層面進(jìn)行各線(xiàn)路的運(yùn)營(yíng)組織方案編制、各線(xiàn)路運(yùn)營(yíng)調(diào)度協(xié)調(diào)、對(duì)全線(xiàn)網(wǎng)各類(lèi)運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)信息的收集、分析、共享、發(fā)布及突發(fā)情況下的應(yīng)急處置等，并且作為軌道交通與城市應(yīng)急指揮系統(tǒng)的窗口，實(shí)現(xiàn)與城市交通運(yùn)輸委員會(huì)(交委)、公交、公安等部門(mén)的聯(lián)系和協(xié)調(diào)。線(xiàn)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)指揮中心功能定位如圖 1 所示。

圖 1 線(xiàn)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)指揮中心功能定位

1.2 業(yè)務(wù)需求分析

（1）運(yùn)營(yíng)組織。軌道交通網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)條件下，各線(xiàn)路在客流分布、樞紐換乘、共線(xiàn)運(yùn)營(yíng)、系統(tǒng)互聯(lián)互通、乘客銜接、應(yīng)急指揮協(xié)調(diào)等方面的關(guān)聯(lián)度越來(lái)越高，一條線(xiàn)路的運(yùn)營(yíng)情況會(huì)影響到整個(gè)線(xiàn)網(wǎng)。因此，需要從線(xiàn)網(wǎng)層面出發(fā)，通過(guò)收集、分析線(xiàn)網(wǎng)各類(lèi)運(yùn)營(yíng)信息，從客流分布、換乘分析、列車(chē)銜接、仿真評(píng)估等角度，建立相應(yīng)的線(xiàn)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)組織優(yōu)化工具，對(duì)各線(xiàn)路運(yùn)營(yíng)組織方案進(jìn)行協(xié)調(diào)處置，適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)條件下的運(yùn)營(yíng)需求變化和調(diào)整。

（2）調(diào)度協(xié)調(diào)。隨著軌道交通網(wǎng)絡(luò)化的逐步發(fā)展，線(xiàn)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度及客流數(shù)量迅猛增加，使得線(xiàn)網(wǎng)的客流組織、換乘站的協(xié)調(diào)配合難度增大，同時(shí)各線(xiàn)列車(chē)運(yùn)行方式和調(diào)度指揮模式多樣化，進(jìn)行運(yùn)力配置協(xié)調(diào)、線(xiàn)間列車(chē)運(yùn)行協(xié)調(diào)更加困難，給線(xiàn)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)帶來(lái)較大的風(fēng)險(xiǎn)和壓力，突出表現(xiàn)為運(yùn)力運(yùn)量匹配矛盾突出、車(chē)站客運(yùn)能力不足、票卡使用效率低等問(wèn)題。因此，為保證軌道交通線(xiàn)網(wǎng)的安全、集約、高效運(yùn)營(yíng)，更好地為乘客提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)，需要對(duì)軌道交通網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度指揮，實(shí)現(xiàn)對(duì)軌道交通全線(xiàn)網(wǎng)各線(xiàn)路運(yùn)行車(chē)輛、客流、車(chē)站區(qū)間設(shè)備等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)對(duì)各線(xiàn)路的有序協(xié)調(diào)、指揮、調(diào)度和管理。

（3）應(yīng)急指揮。隨著軌道交通線(xiàn)網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，導(dǎo)致影響線(xiàn)網(wǎng)安全、有序、高效運(yùn)營(yíng)的突發(fā)事件發(fā)生次數(shù)增多。各線(xiàn)路是組成軌道交通網(wǎng)絡(luò)的骨架，任何一點(diǎn)出現(xiàn)突發(fā)事件，都可能迅速擴(kuò)散到整個(gè)軌道交通網(wǎng)絡(luò)。為此，需要從線(xiàn)網(wǎng)整體角度上，統(tǒng)籌應(yīng)急管理預(yù)案，響應(yīng)和處置應(yīng)急事件，發(fā)布指令，協(xié)調(diào)指揮各線(xiàn)路啟動(dòng)相應(yīng)預(yù)案，減小損失和影響范圍，使線(xiàn)網(wǎng)盡快恢復(fù)正常運(yùn)營(yíng)。

（4）信息集成。軌道交通網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)資源是網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)的基礎(chǔ)，將分散在各條線(xiàn)路的運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)資源進(jìn)行一體化整合、挖掘、存儲(chǔ)、共享、發(fā)布，在整合列車(chē)運(yùn)行數(shù)據(jù)、客流狀態(tài)信息、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的基礎(chǔ)上，建立強(qiáng)大的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析工具，結(jié)合軌道交通線(xiàn)網(wǎng)內(nèi)部各個(gè)相關(guān)環(huán)節(jié)的動(dòng)態(tài)變化信息與歷史數(shù)據(jù)分析、挖掘，進(jìn)一步提高線(xiàn)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)管理、應(yīng)急處理、客流誘導(dǎo)等方面的智能化管理水平。

（5）運(yùn)維統(tǒng)籌。單線(xiàn)運(yùn)營(yíng)階段軌道交通運(yùn)維管理大多采用分專(zhuān)業(yè)、分線(xiàn)路的運(yùn)維模式，隨著線(xiàn)網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，區(qū)域站點(diǎn)密度增加使得網(wǎng)絡(luò)化階段運(yùn)維模式需求增大。因此，需要對(duì)單線(xiàn)運(yùn)營(yíng)階段運(yùn)維模式進(jìn)行整合調(diào)整，以滿(mǎn)足網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展運(yùn)維管理的需求。為實(shí)現(xiàn)設(shè)備設(shè)施運(yùn)維的網(wǎng)絡(luò)化統(tǒng)籌管理，需要建立先進(jìn)的信息系統(tǒng)，以設(shè)備維修現(xiàn)場(chǎng)管理為關(guān)注焦點(diǎn)，采用有效的技術(shù)手段或設(shè)備快速反饋現(xiàn)場(chǎng)維修信息，加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)維修的質(zhì)量管理，實(shí)現(xiàn)維修工作的過(guò)程控制，形成一套能夠滿(mǎn)足軌道交通設(shè)備維修關(guān)鍵業(yè)務(wù)處理需求的應(yīng)用系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)完整、規(guī)范、高效、集成化的事務(wù)處理，能夠滿(mǎn)足當(dāng)前及未來(lái)不斷變化的應(yīng)用需求。通過(guò)閉環(huán)管理流程，實(shí)現(xiàn)備品備件的線(xiàn)網(wǎng)統(tǒng)籌規(guī)劃，指導(dǎo)新線(xiàn)設(shè)備選型和新設(shè)備采購(gòu)，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)維規(guī)程的更新及知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的積累。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 設(shè)計(jì)思路

（1）以計(jì)劃為核心的線(xiàn)網(wǎng)統(tǒng)籌管理。軌道交通線(xiàn)網(wǎng)綜合運(yùn)營(yíng)調(diào)度系統(tǒng)面向線(xiàn)網(wǎng)層面，統(tǒng)籌整體考慮線(xiàn)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)效率、服務(wù)水平，圍繞客流分布、列車(chē)換乘銜接、乘客換乘效率等因素，統(tǒng)籌規(guī)劃線(xiàn)網(wǎng)各線(xiàn)路運(yùn)營(yíng)組織方案，對(duì)列車(chē)運(yùn)行計(jì)劃、車(chē)輛交路計(jì)劃等涉及全線(xiàn)網(wǎng)運(yùn)輸組織的重要計(jì)劃實(shí)行集中統(tǒng)一編制和管理。

（2）以運(yùn)營(yíng)調(diào)度監(jiān)督為中心的一體化整合。建立以人(客流)、車(chē)、設(shè)備為核心的業(yè)務(wù)主線(xiàn)，以行車(chē)監(jiān)察為主體，以運(yùn)營(yíng)調(diào)度監(jiān)督為中心，從硬件資源、網(wǎng)絡(luò)資源、軟件資源、數(shù)據(jù)資源等方面進(jìn)行一體化整合，實(shí)現(xiàn)軌道交通網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)營(yíng)監(jiān)察、運(yùn)營(yíng)協(xié)調(diào)、應(yīng)急指揮、運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)應(yīng)用的一體化集成。

（3）統(tǒng)一數(shù)據(jù)采集和管理機(jī)制。建立多維原始數(shù)據(jù)的采集機(jī)制，避免同類(lèi)數(shù)據(jù)的多次重復(fù)采集，在數(shù)據(jù)間建立耦合校驗(yàn)機(jī)制，保證采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與權(quán)威性。對(duì)原始生產(chǎn)數(shù)據(jù)采用一元化管理下的綜合采集機(jī)制，統(tǒng)一公共基礎(chǔ)信息模型，統(tǒng)籌規(guī)劃部署，實(shí)現(xiàn)信息共享與復(fù)用。

（4）統(tǒng)一接口標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范。建立統(tǒng)一的接口標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范，有利于系統(tǒng)間的連接和信息共享，有利于系統(tǒng)靈活的變更、擴(kuò)展與升級(jí)，并逐步建立線(xiàn)路設(shè)備、系統(tǒng)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，為互聯(lián)互通奠定基礎(chǔ)。

2.2 架構(gòu)設(shè)計(jì)

2.2.1 業(yè)務(wù)架構(gòu)

軌道交通線(xiàn)網(wǎng)綜合運(yùn)營(yíng)調(diào)度系統(tǒng)基于系統(tǒng)功能定位，分析系統(tǒng)業(yè)務(wù)需求，結(jié)合系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路，通過(guò)從各線(xiàn)路 OCC 業(yè)務(wù)系統(tǒng)采集行車(chē)、設(shè)備、客流等運(yùn)營(yíng)信息數(shù)據(jù)，將日常運(yùn)營(yíng)調(diào)度業(yè)務(wù)按業(yè)務(wù)場(chǎng)景、關(guān)系等劃分為事前計(jì)劃組織、事中監(jiān)督協(xié)調(diào)、事后運(yùn)維管理及數(shù)據(jù)集成應(yīng)用 4 個(gè)階段，4 個(gè)業(yè)務(wù)階段相互支撐，形成完整的線(xiàn)網(wǎng)綜合運(yùn)營(yíng)調(diào)度系統(tǒng)業(yè)務(wù)架構(gòu)。線(xiàn)網(wǎng)綜合運(yùn)營(yíng)調(diào)度系統(tǒng)業(yè)務(wù)架構(gòu)如圖 2 所示。

圖 2 線(xiàn)網(wǎng)綜合運(yùn)營(yíng)調(diào)度系統(tǒng)業(yè)務(wù)架構(gòu)

2.2.2 功能架構(gòu)

線(xiàn)網(wǎng)綜合運(yùn)營(yíng)調(diào)度系統(tǒng)依托軌道交通現(xiàn)有的自動(dòng)售檢票清算系統(tǒng) (ACC)、自動(dòng)售檢票多線(xiàn)路中心系統(tǒng) (CLC) 及各線(xiàn)路的專(zhuān)業(yè)子系統(tǒng)，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)調(diào)度業(yè)務(wù)和決策分析需要，本著面向不同用戶(hù)的運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)信息集成共享、資源高效利用，提升線(xiàn)網(wǎng)整體運(yùn)營(yíng)服務(wù)水平，提高網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)的整體性、可靠性和協(xié)調(diào)性的發(fā)展需要，將線(xiàn)網(wǎng)綜合運(yùn)營(yíng)調(diào)度系統(tǒng)功能劃分為線(xiàn)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)組織方案編制、線(xiàn)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)調(diào)度協(xié)調(diào)、線(xiàn)網(wǎng)運(yùn)維統(tǒng)籌管理、線(xiàn)網(wǎng)信息集成4 個(gè)業(yè)務(wù)區(qū)域。線(xiàn)網(wǎng)綜合運(yùn)營(yíng)調(diào)度系統(tǒng)功能架構(gòu)如圖 3 所示。

圖 3 線(xiàn)網(wǎng)綜合運(yùn)營(yíng)調(diào)度系統(tǒng)功能架構(gòu)

（1）線(xiàn)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)組織方案編制。線(xiàn)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)組織方案是軌道交通網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)條件下各線(xiàn)路協(xié)調(diào)、高效運(yùn)營(yíng)的核心技術(shù)文件之一，包括線(xiàn)網(wǎng)各線(xiàn)路列車(chē)開(kāi)行方案和列車(chē)運(yùn)行圖。就列車(chē)開(kāi)行方案而言，單線(xiàn)運(yùn)營(yíng)階段，每條線(xiàn)路可運(yùn)行交路有限，在網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)條件下，特別是在軌道交通互聯(lián)互通跨線(xiàn)運(yùn)營(yíng)的發(fā)展趨勢(shì)下，列車(chē)運(yùn)行交路可選擇方案成倍增長(zhǎng)。編制線(xiàn)網(wǎng)列車(chē)開(kāi)行方案時(shí)，除了要充分考慮到各區(qū)間通過(guò)能力、折返能力等的限制，還要通過(guò)客流數(shù)據(jù)分析和預(yù)測(cè)，評(píng)估乘客出行路徑選擇結(jié)果，推算出行、換乘成本，確定客流分布，結(jié)合各種限制條件，以確定形成最終的各線(xiàn)路列車(chē)開(kāi)行方案。就列車(chē)運(yùn)行圖而言，列車(chē)運(yùn)行圖以列車(chē)開(kāi)行方案為基礎(chǔ)進(jìn)行鋪畫(huà)，但在網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)條件下，軌道交通因開(kāi)行密度大、客流分時(shí)段波動(dòng)性大、車(chē)站不配備側(cè)線(xiàn)或僅折返站配備少量側(cè)線(xiàn)等特點(diǎn)，而且在互聯(lián)互通共線(xiàn)運(yùn)營(yíng)時(shí)，存在著共線(xiàn)區(qū)段通過(guò)能力不足、交路互相干擾、折返進(jìn)路互相沖突等問(wèn)題，使得線(xiàn)網(wǎng)列車(chē)運(yùn)行圖的鋪畫(huà)存在較大困難，因而需要基于海量客流數(shù)據(jù)分析，優(yōu)化各線(xiàn)列車(chē)在換乘站的銜接，減少乘客換乘成本，結(jié)合路網(wǎng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化各線(xiàn)首末班列車(chē)銜接，提高線(xiàn)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)服務(wù)水平。對(duì)自動(dòng)鋪畫(huà)的線(xiàn)網(wǎng)列車(chē)運(yùn)行圖進(jìn)行沖突檢測(cè)，采用線(xiàn)路仿真、線(xiàn)網(wǎng)仿真等多種運(yùn)營(yíng)仿真工具進(jìn)行仿真評(píng)估，依據(jù)仿真結(jié)果對(duì)運(yùn)行圖進(jìn)行人工調(diào)整，協(xié)調(diào)、高效、低成本地實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)條件下的線(xiàn)網(wǎng)運(yùn)輸組織。

（2）線(xiàn)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)調(diào)度協(xié)調(diào)。線(xiàn)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)調(diào)度協(xié)調(diào)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)線(xiàn)網(wǎng)各線(xiàn)路運(yùn)營(yíng)調(diào)度信息的監(jiān)察與管理，協(xié)調(diào)各線(xiàn)路、各控制中心日常運(yùn)營(yíng)過(guò)程中遇到的各種跨線(xiàn)路問(wèn)題，具有多線(xiàn)路綜合監(jiān)視、運(yùn)營(yíng)協(xié)調(diào)、應(yīng)急指揮、信息共享等功能。線(xiàn)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)調(diào)度協(xié)調(diào)包括線(xiàn)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)監(jiān)察、正常情況下調(diào)度協(xié)調(diào)管理、非正常情況下應(yīng)急事件處置協(xié)調(diào)、運(yùn)營(yíng)信息綜合展現(xiàn)。線(xiàn)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)監(jiān)察基于各線(xiàn)路相關(guān)專(zhuān)業(yè)子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)線(xiàn)網(wǎng)各線(xiàn)路人、車(chē)、設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)察。運(yùn)營(yíng)信息綜合展現(xiàn)能夠分析運(yùn)營(yíng)調(diào)度業(yè)務(wù)，在路網(wǎng)層面上把站，線(xiàn)，網(wǎng)各層級(jí)采集到的內(nèi)容資源，根據(jù)線(xiàn)網(wǎng)正常情況、非正常情況、大屏展現(xiàn)等不同業(yè)務(wù)場(chǎng)景，按照預(yù)定的規(guī)則，進(jìn)行重新的分類(lèi)、組合、過(guò)濾、篩選，將運(yùn)營(yíng)監(jiān)察中的人、車(chē)、設(shè)備信息進(jìn)行綜合展現(xiàn)，便于線(xiàn)網(wǎng)調(diào)度人員全面、直觀了解線(xiàn)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)情況。正常情況下調(diào)度協(xié)調(diào)管理針對(duì)日常運(yùn)營(yíng)過(guò)程中出現(xiàn)的影響多線(xiàn)路正常運(yùn)營(yíng)事件，進(jìn)行協(xié)調(diào)處理，控制影響擴(kuò)散范圍，盡快恢復(fù)正常，確保各線(xiàn)列車(chē)正常運(yùn)行。當(dāng)發(fā)生特別重大/重大/大事故或發(fā)生影響不同線(xiàn)路、運(yùn)營(yíng)主體的突發(fā)事件時(shí)，通過(guò)非正常情況下應(yīng)急事件處置協(xié)調(diào)啟動(dòng)相應(yīng)應(yīng)急程序，進(jìn)行統(tǒng)一指揮。

（3）線(xiàn)網(wǎng)運(yùn)維統(tǒng)籌管理。線(xiàn)網(wǎng)運(yùn)維統(tǒng)籌管理側(cè)重于對(duì)軌道交通車(chē)輛、設(shè)備維護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)化管理。由于車(chē)輛/設(shè)備維護(hù)質(zhì)量直接影響到軌道交通的運(yùn)營(yíng)安全，隨著網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)的發(fā)展，需要引進(jìn)現(xiàn)代管理理念，采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)信息管理系統(tǒng)，適應(yīng)線(xiàn)網(wǎng)運(yùn)維統(tǒng)籌管理，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的物資流、作業(yè)流、信息流的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化管理，加強(qiáng)科學(xué)、規(guī)范的維修過(guò)程管理，以一流的維修保證一流的運(yùn)營(yíng)，為運(yùn)營(yíng)安全奠定良好的基礎(chǔ)。

（4）線(xiàn)網(wǎng)信息集成。線(xiàn)網(wǎng)信息集成包括運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)接入、線(xiàn)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)評(píng)估、線(xiàn)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)統(tǒng)計(jì)分析、線(xiàn)網(wǎng)信息發(fā)布。運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)接入通過(guò)建立運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)接入標(biāo)準(zhǔn)體系，實(shí)現(xiàn)對(duì)各線(xiàn)路專(zhuān)業(yè)系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)信息的采集、整合、存儲(chǔ)、挖掘、共享，實(shí)現(xiàn)與交委及外部系統(tǒng)的信息交換。線(xiàn)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)評(píng)估包括客流預(yù)測(cè)、列車(chē)銜接評(píng)估、車(chē)站仿真、線(xiàn)路仿真、線(xiàn)網(wǎng)仿真，對(duì)路網(wǎng)客流分布規(guī)律、人車(chē)設(shè)備影響關(guān)系、運(yùn)力資源優(yōu)化配置、能力評(píng)估、安全評(píng)估等運(yùn)營(yíng)關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行分析并提供決策支持，為實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)安全、高效、均衡的運(yùn)輸目標(biāo)提供依據(jù)。線(xiàn)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)統(tǒng)計(jì)分析在運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)接入基礎(chǔ)上，采用業(yè)界主流的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、分析工具，結(jié)合軌道交通線(xiàn)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)調(diào)度各個(gè)環(huán)節(jié)的動(dòng)態(tài)信息與歷史數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)軌道交通跨業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的整合共享，靈活的數(shù)據(jù)查詢(xún)功能、強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析和挖掘功能及可定制的報(bào)表報(bào)告功能，為線(xiàn)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)調(diào)度協(xié)調(diào)、運(yùn)營(yíng)組織方案編制、運(yùn)營(yíng)評(píng)估、線(xiàn)網(wǎng)信息發(fā)布等提供支持，為日常業(yè)務(wù)開(kāi)展及運(yùn)營(yíng)決策分析提供更好的工具和手段，能快速、準(zhǔn)確響應(yīng)各層級(jí)需求，為指揮中心各業(yè)務(wù)需求及政府決策、運(yùn)營(yíng)企業(yè)提高運(yùn)營(yíng)效率等提供有力支撐。線(xiàn)網(wǎng)信息發(fā)布包括內(nèi)部信息發(fā)布、門(mén)戶(hù)網(wǎng)站、移動(dòng)客戶(hù)端、移動(dòng)決策終端等功能，為乘客、政府、領(lǐng)導(dǎo)、運(yùn)營(yíng)調(diào)度人員、管理人員等不同用戶(hù)提供多種信息查詢(xún)發(fā)布手段。

2.2.3 實(shí)現(xiàn)架構(gòu)

軌道交通線(xiàn)網(wǎng)綜合運(yùn)營(yíng)調(diào)度系統(tǒng)功能繁多、業(yè)務(wù)流程復(fù)雜，在系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計(jì)思路上應(yīng)充分體現(xiàn)靈活性也應(yīng)把握系統(tǒng)的整體性，既要滿(mǎn)足線(xiàn)網(wǎng)指揮中心既有業(yè)務(wù)需求也要能夠支撐將來(lái)互聯(lián)互通趨勢(shì)下復(fù)雜多變的業(yè)務(wù)需求。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)架構(gòu)遵循統(tǒng)一的開(kāi)放技術(shù)架構(gòu)體系，采用模塊化、組件化、標(biāo)準(zhǔn)化、一體化的總體設(shè)計(jì)思路，將所有業(yè)務(wù)功能抽象成不同模塊組件，基于統(tǒng)一的應(yīng)用功能模塊開(kāi)發(fā)集成標(biāo)準(zhǔn)，建立起良好的應(yīng)用集成機(jī)制，降低業(yè)務(wù)功能模塊間的耦合性，保證各種應(yīng)用系統(tǒng)的功能模塊可以靈活組合滿(mǎn)足靈活多變的業(yè)務(wù)需求。線(xiàn)網(wǎng)綜合運(yùn)營(yíng)調(diào)度系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)架構(gòu)如圖 4 所示。

3 關(guān)鍵技術(shù)分析

3.1 運(yùn)營(yíng)信息集成

軌道交通線(xiàn)網(wǎng)各線(xiàn)路運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)的集成是線(xiàn)網(wǎng)綜合運(yùn)營(yíng)調(diào)度系統(tǒng)的基礎(chǔ)，而信息標(biāo)準(zhǔn)的建立又是信息集成的關(guān)鍵。由于系統(tǒng)建設(shè)時(shí)間和供應(yīng)商原因，軌道交通不同線(xiàn)路的系統(tǒng)存在較大差異。因此，需要基于線(xiàn)網(wǎng)綜合運(yùn)營(yíng)調(diào)度業(yè)務(wù)分析，梳理出線(xiàn)網(wǎng)對(duì)線(xiàn)路各專(zhuān)業(yè)系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)需求，充分考慮不同線(xiàn)路系統(tǒng)間的差異，制定出滿(mǎn)足線(xiàn)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)調(diào)度業(yè)務(wù)需要的統(tǒng)一接口標(biāo)準(zhǔn)，建立統(tǒng)一的對(duì)象描述模型與字典，規(guī)范化公用基礎(chǔ)信息的管理和維護(hù)，實(shí)現(xiàn)信息共享與復(fù)用。

圖 4 線(xiàn)網(wǎng)綜合運(yùn)營(yíng)調(diào)度系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)架構(gòu)

軌道交通線(xiàn)網(wǎng)各線(xiàn)路系統(tǒng)缺乏統(tǒng)一顯示標(biāo)準(zhǔn)，不同線(xiàn)路系統(tǒng)中相同顏色和狀態(tài)可能表示不同狀態(tài)或含義，單線(xiàn)運(yùn)營(yíng)階段顯示標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一與否對(duì)于調(diào)度人員影響不大，但在線(xiàn)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)階段，線(xiàn)網(wǎng)調(diào)度人員需要管理多條線(xiàn)路，沒(méi)有統(tǒng)一顯示標(biāo)準(zhǔn)會(huì)影響調(diào)度人員的工作效率，存在較大風(fēng)險(xiǎn)隱患。合理地歸納、總結(jié)、制定軌道交通各專(zhuān)業(yè)系統(tǒng)的統(tǒng)一顯示標(biāo)準(zhǔn)，使調(diào)度人員能方便進(jìn)行切換顯示不同線(xiàn)路的人、車(chē)、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。線(xiàn)網(wǎng)綜合運(yùn)營(yíng)調(diào)度系統(tǒng)采用統(tǒng)一顯示標(biāo)準(zhǔn)不可避免地存在與現(xiàn)有線(xiàn)路顯示標(biāo)準(zhǔn)不一致的情況，對(duì)線(xiàn)網(wǎng)與線(xiàn)路調(diào)度人員的溝通造成一定的障礙，但線(xiàn)網(wǎng)調(diào)度和線(xiàn)路調(diào)度在日常運(yùn)營(yíng)調(diào)度中的定位不同，對(duì)調(diào)度協(xié)調(diào)影響不大，后續(xù)可以通過(guò)將統(tǒng)一顯示標(biāo)準(zhǔn)推廣到新建線(xiàn)路中，并對(duì)既有線(xiàn)路進(jìn)行改造，逐步實(shí)現(xiàn)軌道交通線(xiàn)網(wǎng)顯示標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一。

3.2 線(xiàn)網(wǎng)運(yùn)行圖編制

單線(xiàn)運(yùn)營(yíng)階段，線(xiàn)路車(chē)站數(shù)量有限、運(yùn)行交路較少，運(yùn)行圖編制依據(jù)線(xiàn)路情況進(jìn)行鋪畫(huà)。在網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)條件下，特別是在互聯(lián)互通的趨勢(shì)下，線(xiàn)網(wǎng)運(yùn)行交路方案選擇及優(yōu)化成為難題，線(xiàn)路間換乘客流對(duì)客流分布的影響也越來(lái)越復(fù)雜。線(xiàn)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)組織方案編制中的開(kāi)行方案編制模塊根據(jù)客流預(yù)測(cè)結(jié)果和線(xiàn)路的折返站情況設(shè)置交路形式并選擇交路的起始站，依據(jù)可運(yùn)用車(chē)數(shù)、線(xiàn)路通過(guò)能力和最小開(kāi)行間隔的要求生成站停方案和站停時(shí)間，并自動(dòng)生成各交路的分時(shí)開(kāi)行對(duì)數(shù)，優(yōu)化首末班車(chē)開(kāi)行時(shí)間。

從線(xiàn)網(wǎng)線(xiàn)路間列車(chē)運(yùn)行圖首末車(chē)銜接、平峰時(shí)段換乘站銜接、服務(wù)水平等方面構(gòu)建線(xiàn)路運(yùn)行圖協(xié)調(diào)性評(píng)估指標(biāo)體系，通過(guò)對(duì)新編運(yùn)行圖各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行分析，評(píng)估線(xiàn)路列車(chē)運(yùn)行圖的指標(biāo)是否滿(mǎn)足下達(dá)的線(xiàn)網(wǎng)運(yùn)力配置計(jì)劃及線(xiàn)路之間的協(xié)調(diào)性的要求。結(jié)合列車(chē)技術(shù)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，利用線(xiàn)路仿真平臺(tái)實(shí)現(xiàn)實(shí)際列車(chē)運(yùn)行圖與計(jì)劃列車(chē)運(yùn)行圖的比較，驗(yàn)算實(shí)際運(yùn)行參數(shù)如運(yùn)行時(shí)分、站停時(shí)間、追蹤間隔時(shí)分、折返時(shí)間、出入庫(kù)時(shí)間等的執(zhí)行情況，判斷列車(chē)運(yùn)行圖是否具備在線(xiàn)路上實(shí)施的條件。列車(chē)運(yùn)行圖實(shí)施后，根據(jù)線(xiàn)路列車(chē)滿(mǎn)載率、車(chē)站滯留等客流數(shù)據(jù)，確定線(xiàn)路運(yùn)力運(yùn)量的匹配情況，評(píng)估列車(chē)運(yùn)行圖實(shí)施后是否可以滿(mǎn)足線(xiàn)路客流需求，使得線(xiàn)網(wǎng)運(yùn)行圖編制形成一個(gè)完整的閉環(huán)體系，不斷完善、優(yōu)化、提高線(xiàn)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)效率。

3.3 運(yùn)營(yíng)信息綜合展現(xiàn)

線(xiàn)網(wǎng)調(diào)度人員需要實(shí)現(xiàn)對(duì)多條線(xiàn)路的運(yùn)營(yíng)監(jiān)察調(diào)度協(xié)調(diào)，簡(jiǎn)單地按照線(xiàn)路專(zhuān)業(yè)系統(tǒng)進(jìn)行展現(xiàn)，使得調(diào)度人員無(wú)法獲取到所需要的信息。線(xiàn)網(wǎng)綜合運(yùn)營(yíng)調(diào)度系統(tǒng)基于對(duì)正常情況下、非正常情況下的運(yùn)營(yíng)調(diào)度業(yè)務(wù)流程分析，從線(xiàn)網(wǎng)角度出發(fā)，將車(chē)站、線(xiàn)路、線(xiàn)網(wǎng)各層級(jí)采集到的人、車(chē)、設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)信息，根據(jù)業(yè)務(wù)需要進(jìn)行重新分類(lèi)、組合、過(guò)濾、篩選，為不同用戶(hù)提供其所關(guān)注的綜合運(yùn)營(yíng)信息。

3.4 線(xiàn)網(wǎng)資源集約化管理

網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)條件下，線(xiàn)網(wǎng)運(yùn)維管理應(yīng)打破單線(xiàn)運(yùn)營(yíng)階段的線(xiàn)路式運(yùn)維模式，實(shí)現(xiàn)扁平化管理，采用線(xiàn)網(wǎng)運(yùn)維管理中心、各專(zhuān)業(yè)維修室、各線(xiàn)路維修中心的“三級(jí)管理”模式，建立以運(yùn)維管理流程為基礎(chǔ)、以運(yùn)維管理業(yè)務(wù)為中心的組織架構(gòu)，提高效率，降低成本。線(xiàn)網(wǎng)綜合運(yùn)營(yíng)調(diào)度系統(tǒng)通過(guò)對(duì)車(chē)輛、設(shè)備運(yùn)維的信息化、標(biāo)準(zhǔn)化管理，對(duì)備品備件、檢測(cè)設(shè)備材料、計(jì)量設(shè)備、物資采購(gòu)等的綜合管理，實(shí)現(xiàn)運(yùn)維資源的集約化管理，降低線(xiàn)網(wǎng)運(yùn)維成本。

4 結(jié)束語(yǔ)

軌道交通網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)是軌道交通發(fā)展的必然趨勢(shì)，在建設(shè)前期應(yīng)以網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)體系的規(guī)劃為基礎(chǔ)，建立符合軌道交通企業(yè)現(xiàn)狀的線(xiàn)網(wǎng)綜合運(yùn)營(yíng)調(diào)度模式。線(xiàn)網(wǎng)綜合運(yùn)營(yíng)調(diào)度模式相對(duì)于線(xiàn)路式運(yùn)營(yíng)模式，能提高線(xiàn)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)組織效率，降低運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本，高效快速應(yīng)對(duì)突發(fā)事件，為方便乘客出行提供便捷的服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)條件下軌道交通線(xiàn)網(wǎng)綜合運(yùn)營(yíng)調(diào)度系統(tǒng)的研究，為線(xiàn)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)調(diào)度體系及系統(tǒng)的建設(shè)和發(fā)展提供了參考。

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責(zé)任編輯：王 靜

Study on the Integrated Operation and Dispatching System of Rail Transit under Network Operation

To realize the integrated operation and dispatching of rail transit, the paper takes the demand of rail transit network operation as the premise and studies the integrated operation and dispatching system of rail transit under network operation. It analyzes the function and demand of the operation and dispatching, and puts forward ideas on system design, business architecture, function architecture and implementation architecture, so as to build a complete integrated operation and dispatching system. On this basis, the paper studies the key technologies of the system, which provide references for system building.

Network Operation; Integrated Operation and Dispatching; Rail Transit

1003-1421(2016)12-0091-07

U293.6

A

10.16668/j.cnki.issn.1003-1421.2016.12.18

2016-08-12

中國(guó)鐵道科學(xué)研究院通信信號(hào)研究所青年基金課題(2015HT11)