劉 燕，謝生智，陳永明

（國能新朔鐵路有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古鄂爾多斯 017100）

國能新朔鐵路有限責(zé)任公司下轄大準(zhǔn)鐵路、準(zhǔn)池鐵路和新準(zhǔn)鐵路，營業(yè)總里程631 km。線路橫跨內(nèi)蒙古西部和山西省北部，深入內(nèi)蒙古鄂爾多斯和山西朔州市大型能源基地，經(jīng)包神線、甘泉線北望甘其毛都口岸，經(jīng)東烏線、三新線西通寧東礦區(qū)，經(jīng)大秦線、朔黃線東達(dá)北方4 港；主要承擔(dān)著國家能源集團準(zhǔn)格爾礦區(qū)和地方煤炭外運的重要任務(wù)，是國家能源投資集團有限責(zé)任公司（簡稱國家能源集團）鐵路網(wǎng)的重要組成部分，其運輸安全和效率直接影響國家能源集團“產(chǎn)運銷”一體化戰(zhàn)略的實施，是“爭運量、保暢通”的關(guān)鍵部分。

1 新朔鐵路調(diào)度系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1 建設(shè)鐵路調(diào)度系統(tǒng)的必要性

鐵路運輸業(yè)務(wù)不斷發(fā)展，列車調(diào)度指揮系統(tǒng)和調(diào)度集中系統(tǒng)已經(jīng)覆蓋全路調(diào)度所和車站，成為鐵路運輸生產(chǎn)中不可或缺的行車調(diào)度指揮系統(tǒng)[1]。該系統(tǒng)由大量計算機設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、專用設(shè)備和各種業(yè)務(wù)軟件組成，有效降低了工作人員的勞動強度，極大提高了運輸組織效率，為迅速提高運能奠定了堅實基礎(chǔ)[2-3]。繼2006 年全路18 個鐵路局公司全局覆蓋列車調(diào)度指揮系統(tǒng)之后，調(diào)度集中系統(tǒng)作為列車調(diào)度指揮系統(tǒng)的高效運輸系統(tǒng)延伸，是一種新型的行車指揮和信號控制設(shè)備，同時也是一種新的高效運輸組織管理模式[4]。該系統(tǒng)是整個貨運專線運輸信息系統(tǒng)的核心，覆蓋調(diào)度中心和車站幾乎所有重要的運輸崗位。作為信號設(shè)備，采用了高可靠技術(shù)以保證信號安全，并可以與貨運專線功能相對簡單的其他專業(yè)調(diào)度（如計劃、施工、貨運、電力等）進(jìn)行有機結(jié)合，實現(xiàn)行車集中指揮自動化、智能化和高效化[5]。

1.2 原調(diào)度系統(tǒng)應(yīng)用情況

2019 年新朔鐵路組建成立，原大準(zhǔn)、準(zhǔn)池、新準(zhǔn)鐵路組建成為國家能源集團新朔鐵路有限責(zé)任公司。原大準(zhǔn)、準(zhǔn)池鐵路使用鐵科院調(diào)度集中2.0 及列車調(diào)度指揮2.0 系統(tǒng)，先后于2016 年及2017 年組織在大準(zhǔn)線、準(zhǔn)池線部分站點進(jìn)行調(diào)度集中系統(tǒng)運輸試驗。由于大準(zhǔn)、準(zhǔn)池鐵路無線列調(diào)通信網(wǎng)絡(luò)使用450 MHz+400 kHz，存在“大三角”及“小三角”通信不暢問題，帶寬無法滿足調(diào)度集中2.0系統(tǒng)進(jìn)路預(yù)告及無線調(diào)度命令上車等功能的實現(xiàn)[6]，助理調(diào)度員作用無法充分發(fā)揮。后調(diào)度集中系統(tǒng)各車站降級使用列車調(diào)度指揮2.0 系統(tǒng)。原新準(zhǔn)鐵路由于建設(shè)初期未使用調(diào)度指揮系統(tǒng)，行車指揮使用基本的行車方法。

1.3 現(xiàn)鐵路調(diào)度系統(tǒng)概況

新朔鐵路在用國家能源集團鐵路調(diào)度系統(tǒng)調(diào)度中心設(shè)置遠(yuǎn)程調(diào)度臺終端及14 個綜合調(diào)度信息模塊，如圖1 所示。實現(xiàn)43 個車站與新建的神池南調(diào)度中心機房通信功能，配套建設(shè)貨運營銷、機務(wù)調(diào)度、施工管理等計劃管理。目前已完成新朔鐵路管內(nèi)3 條鐵路（大準(zhǔn)、準(zhǔn)池、新準(zhǔn)鐵路）調(diào)度系統(tǒng)功能的正式開通，14 個信息模塊部分實現(xiàn)正式開通。

圖1 新朔調(diào)度系統(tǒng)框架示意Fig.1 Xinshuo railway dispatching system framework diagram

1）信號部分

新朔鐵路系統(tǒng)公司管內(nèi)43 個車站的調(diào)度系統(tǒng)設(shè)備全部新設(shè)，采用調(diào)度集中3.0 系統(tǒng)及列車調(diào)度指揮系統(tǒng)3.0 系統(tǒng)，其中燕莊、黍地溝等共計39站按照調(diào)度集中3.0 系統(tǒng)設(shè)置，點岱溝、南坪、岱海電廠、唐公塔電廠共計4 站按列車調(diào)度指揮系統(tǒng)3.0 系統(tǒng)設(shè)置。新設(shè)車站服務(wù)器6 套。全部新設(shè)車站自律機/綜合處理機、電務(wù)維護(hù)終端、車站服務(wù)器、通信質(zhì)量監(jiān)督設(shè)備、車務(wù)終端、信號員終端、車務(wù)管理終端、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、電源設(shè)備、信息安全設(shè)備和防雷設(shè)備等。

2）信息部分

信息系統(tǒng)部分共分為10 個模塊（計劃調(diào)度、車站管理、移動終端APP、統(tǒng)計分析、貨運營銷、機車調(diào)度、車輛調(diào)度、貨運調(diào)度、施工調(diào)度、系統(tǒng)管理）建設(shè)。

3）通信部分

管內(nèi)43 個車站共劃分為5 個環(huán)路，采用環(huán)路雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)統(tǒng)一接入神池南核心網(wǎng)絡(luò)，再通過專用通道延伸至遠(yuǎn)程調(diào)度中心，實現(xiàn)異地實時指揮。

1.4 安全風(fēng)險及改進(jìn)措施

調(diào)度集中系統(tǒng)的安全性對調(diào)度指揮效率和運輸生產(chǎn)安全具有重要影響。系統(tǒng)可能出現(xiàn)故障的原因有多種，如設(shè)備與既有線路兼容性不足、中心設(shè)備距離較遠(yuǎn)、新技術(shù)應(yīng)用后操作人員不熟悉、新設(shè)備上線后維護(hù)人員和操作人員基本技能不扎實，以及組織管理上存在諸多薄弱環(huán)節(jié)等。對此：首先，建議提高維護(hù)設(shè)備質(zhì)量，通過委托專業(yè)化機構(gòu)進(jìn)行定期巡檢，確保調(diào)度系統(tǒng)設(shè)備的正常運行；其次，依據(jù)《調(diào)度集中系統(tǒng)技術(shù)條件》（Q/CR 518-2016）第13.1 條規(guī)定調(diào)度集中系統(tǒng)應(yīng)配置運維子系統(tǒng)即綜合維護(hù)平臺[7]。該平臺集設(shè)備監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和應(yīng)用程序狀態(tài)監(jiān)控于一體，能夠在線實時監(jiān)測、故障診斷、遠(yuǎn)程協(xié)同、應(yīng)急處置和運維管理等功能，為調(diào)度系統(tǒng)運行監(jiān)控、維護(hù)和管理提供技術(shù)支持；然后，完善規(guī)章制度也是提高調(diào)度指揮安全的有效措施。實時監(jiān)控列車運行狀態(tài)，一旦出現(xiàn)故障，立即采取解決對策加以處理。加強對行車組織、設(shè)備維修、應(yīng)急救援和檢測監(jiān)控等方面的重視學(xué)習(xí)，開展非正常情況下的應(yīng)急行車組織培訓(xùn)及演練工作；最后，提高調(diào)度人員的綜合水平，培養(yǎng)處理突發(fā)事件的能力。這些建議都是為了保障調(diào)度集中系統(tǒng)的安全，而調(diào)度集中系統(tǒng)是整個運行系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，必須確保分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)設(shè)備運行的安全。

1.5 現(xiàn)調(diào)度系統(tǒng)面臨的問題

由于受限于450 MHz 無線列調(diào)系統(tǒng)帶寬，經(jīng)調(diào)度集中系統(tǒng)行車試驗，進(jìn)路預(yù)告功能無法應(yīng)用[8]，無線調(diào)度命令上車試驗成功率約為70%～90%，調(diào)度集中3.0 系統(tǒng)下的分散自律模式（中心控制）功能無法實現(xiàn)。目前新朔鐵路在管內(nèi)車站開通了分散自律模式（車站控制），實現(xiàn)了列車進(jìn)路自動辦理。但是部分作業(yè)繁忙區(qū)段調(diào)度集中3.0 降級，只開通了TDCS 3.0 功能，仍使用非常站控模式辦理進(jìn)路。對此，調(diào)度集中系統(tǒng)需要對業(yè)務(wù)繁忙區(qū)段的車站作業(yè)場景進(jìn)行深入分析和適配性修改，以滿足新朔鐵路全線調(diào)度集中控制的要求。

系統(tǒng)建設(shè)時期提出了TD 結(jié)合的工作思路，從目前的信息系統(tǒng)建設(shè)及應(yīng)用進(jìn)度來看，系統(tǒng)實現(xiàn)了信號、通信、信息的“一張藍(lán)圖”建設(shè)。系統(tǒng)先后在朔黃、包神、新朔等單位開通應(yīng)用，對現(xiàn)場作業(yè)、施工登銷記、計劃管理、調(diào)度信息化等方面的發(fā)展提供了較好的技術(shù)支持，較多原來的紙質(zhì)作業(yè)由線下調(diào)整至線上執(zhí)行，信息化水平進(jìn)一步提升。目前來看，信息與信號之間的交流互通仍需進(jìn)一步開發(fā)，例如現(xiàn)車管理與調(diào)度集中系統(tǒng)之間的信息交互障礙，導(dǎo)致調(diào)度集中系統(tǒng)在實現(xiàn)調(diào)車自動化方面存在著較多困難。對此，調(diào)度系統(tǒng)需要擴展TD 協(xié)議，以業(yè)務(wù)為主線，雙方信息進(jìn)行深度融合。

2 新朔鐵路調(diào)度系統(tǒng)發(fā)展建議

2.1 控制集中化

2019 年12 月中國國家鐵路集團有限公司（簡稱國鐵集團）工電部組織完成普速鐵路調(diào)度中心站集中控制技術(shù)方案編制。為降低普速鐵路調(diào)度集中區(qū)段調(diào)度員工作強度，把調(diào)度員的部分工作下放車站值班員作業(yè)集中，提高職工工作的便利性，改善工作環(huán)境等方面從行業(yè)層面制定了統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。采用中心站集中控制，在中心站設(shè)置集控臺，將相鄰多個車站的操作集中到中心站控制。車站操作方式的車站，根據(jù)需要可納入中心站集控臺，也可單獨設(shè)置；車站調(diào)車方式的車站，全部納入中心站集控臺。分為“車站調(diào)車+車站操作(全部車站調(diào)車)”或“車站全部為車站操作方式”模式。集控站具備列車股道運用列車、調(diào)車進(jìn)路辦理等功能[9]。集控臺內(nèi)管轄車站全部納入車站操作方式時，調(diào)度臺僅安排列車運行計劃的次序，股道運用全部由集控臺分配。維持既有調(diào)度集中系統(tǒng)整體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不變。中心站不單設(shè)本站車務(wù)終端，由集控臺擔(dān)任管轄所有車站車務(wù)終端職能。在中心站集中控制后，列車運行于區(qū)域集控范圍之內(nèi)時，只與中心站的值班員（或內(nèi)勤助理值班員）進(jìn)行聯(lián)系，不再與區(qū)域集控站車站值班員進(jìn)行聯(lián)系。

2.2 聯(lián)鎖一體化

目前主流計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)為單獨成套，相對獨立運行，各站計算機聯(lián)鎖設(shè)備不進(jìn)行組網(wǎng)聯(lián)合運用。根據(jù)國鐵集團對聯(lián)鎖系統(tǒng)改進(jìn)工作部署要求，研究聯(lián)鎖一體化系統(tǒng)以實現(xiàn)多站計算機聯(lián)鎖設(shè)備組網(wǎng)運行及區(qū)間信號設(shè)備與站內(nèi)信號設(shè)備一體化納入計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)管理。既可實現(xiàn)區(qū)間聯(lián)鎖邏輯檢查以確保行車安全，又可實現(xiàn)多站聯(lián)鎖系統(tǒng)組網(wǎng)運行，實現(xiàn)集中控制，為減員增效提供有效途徑。

2.3 通信網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)代化

LTE-R（Long Term Evolution for Railways）網(wǎng)絡(luò)是一種增強型的TD-LTE（Time Division Long Term Evolution）網(wǎng)絡(luò)，專門為重載鐵路的調(diào)度通信設(shè)計。它能夠支持重載組合列車無線重聯(lián)、集群調(diào)度通信、無線調(diào)度命令和無線車次號校核等業(yè)務(wù)，并滿足重載鐵路專用調(diào)度通信的要求[10]。調(diào)度員可以通過調(diào)度系統(tǒng)計算機編輯調(diào)度命令，并通過LTE-R 無線調(diào)度子系統(tǒng)以分組交換的方式將編輯好的命令傳輸?shù)较鄳?yīng)的機車司機處。機車司機可以通過車載調(diào)度命令接收子系統(tǒng)存儲和打印調(diào)度命令，并且調(diào)度員可以在調(diào)度系統(tǒng)顯示傳輸成功的信息。新朔鐵路在準(zhǔn)池鐵路臥廠-神池南區(qū)段建設(shè)LTE-R 網(wǎng)絡(luò)，以滿足列車重聯(lián)通信、長交路列車開行等需求?；诒倍范ㄎ弧?G 技術(shù)在鐵路通信網(wǎng)絡(luò)方面進(jìn)行進(jìn)一步探索，逐步開展大準(zhǔn)線、準(zhǔn)池線4G、5G、北斗技術(shù)的應(yīng)用，帶動調(diào)度系統(tǒng)向新的發(fā)展方向。

3 結(jié)束語

新朔鐵路調(diào)度集中系統(tǒng)的實施使得調(diào)度員可以從繁瑣的手工作業(yè)中解脫出來，從而更加專注于運輸組織和安全保障方面的工作。同時，可以有效地規(guī)避傳統(tǒng)上依賴人主觀控制的一些安全因素，從而提高運輸安全性和運行效率。未來，打通信號+信息的梗阻，應(yīng)用集中控制，研究多站聯(lián)鎖一體化，完善通信網(wǎng)絡(luò)，是調(diào)度集中系統(tǒng)在新朔鐵路的發(fā)展趨勢。調(diào)度集中系統(tǒng)將為新朔鐵路列車的高效運行提供可靠的保障，為提高效率、擴大運輸能力奠定基礎(chǔ)，為“能源保障、西煤東運”作出貢獻(xiàn)。