（交通运输工程专业论文）铁路分局行车调度指挥辅助决策系统的开发与实施研究.pdf

铁路分局行车调度指挥辅助决策系统的开发与实施研究 摘要 ( 、毯监运捡调度工作是铁路日常运输的组织指挥工作，铁路分 局调度所是指挥铁路行车的基层单位和分局日常运输的指挥叶_ j 枢。列车调度员作为铁路运输工作的统一指挥者，几十年来调度 指挥手段和设备一直使用传统的“四大件”。即一台电话一张图， 一把尺子一支笔。工作量大且劳动强度高，但获得的有效信息却 相对较少。因此胁文通过了解国内外行车指挥自动化的发展情 况，结合壁整盆屋运输生产调度指挥的实际情况，从理论与实际 两方面对铁路分局行车调度指挥盐复塑抽助迭筮丕统的开发与 实施进行论述。 本文从对铁路分局行车调度： 作现有系统分析入手，对建立 铁路分局行车调度指挥计算机辅助决策系统的必要性和町行性 进行研究，进而从系统结构和功能两方面对该系统进行设计；从 系统的开发组织、运行实施和维护等方面进行研究；最后从技术 含量、经济效益、可靠性和可维护性等方面对系统的应用效果进 行评价。同时，本文也就该系统奸发和实施过程中一些关键问题 进行了重点分析，并提供了一些相应解决伺题的思路。 本文以齐齐哈尔铁路分局建立行车调度指挥辅助决策系统 为案例，从使用者( 应用者) 的观点出发，本着简捷实用的原则 对系统的开发与实施进行研究。搬据齐齐哈尔铁路分局的实际情 况，坚持技术先进性和资金投入经济合理性并举的原则在系统功 能设计方面提出了列车调度员与车站值班员之间列车运行信息 传输的三种方式( 自动、半自动和人工采集与传输) ；以及列车 调度员之间列车运行信息传输的两种方式( 中央数据库式和环 式) 。应用实体关系建模技术从宏观上对系统的建模和算法设计 进行了分析讨论，解决了列车运行调整初始状态时间段的设定问 题；对列车调整顺序等级进行了详细的研究和规范。在系统结构 设计方面，通过对系统实施中各种列车运行图之问关系的探讨建 铁路分局行车调度指挥辅助决镱系统的开发与实施研究 立了系统的逻辑模型( 数据流程图) ：通过对列车调整计划运行 图的数据结构和数据存储方式进行认真细致的研究，选择了满足 系统整体功能要求的数据结构和存储方式。 本文结合系统实施过程中的网络布线工作和遇到的一些问 题对系统网络结构进行了研究，以各行车调度台问的星型结构和 行车调度台与车站值班员间的总线型结构组成了系统的网络结 构。从程序设计语言、操作系统、数据库管理系统和硬件设备配 置等方面对系统的软硬件设备配置进行了选择。从系统的模拟运 行、试运行和软硬件维护等三方面对系统的实施与维护提供了有 效手段。 本文重点从整体性、特殊性和实用性三方面对系统的开发与 实施过程中的一些关键问题进行分析，根据实际情况提供了相应 关键词：调度指挥 列车运行圈白助决策系刍i j p 壁堕坌星堑羔塑堕塑堡塑墅盗簦墨竺塑堑垄兰壅苎堑塞 a b s t r a c t t h er a i l r o a dt r a n s p o r t a t i o nd i s p a t c h i n gw o r km f e r st ot h e0 r g a n t z l n g a n dc o m i w a n d i n gw o r ki nd a i l yr a l l r o a dt r a n s p o r t a t i o n t h er a i l r o a d s u b s t a t i o nd i s p a t c h i n go f f i c e sa r et h eg r a s sr o o t su n i t si nc o m m a n d i n g r a i l r o a dt r a f f i c t h e yf o r mt h eb a c k b o n ef o rt h ed a i l ys u b s t a t i o n t r a n s p o r t a t i o no r g a n i z a t i o n w o r k i n ga st h eu n 讯e dc o m m a n d e r f o rt h e r a i l r o a dt r a n s p o r t a t i o n ，t h et r a i nd i s p a t c h e r sh a v eb e e nu s i n gt h e t r a d i t i o n a l f o u rd e v i c e s a st h e i rm a i n 仃婚a s u 博sf o ro v e rs e v e r e id e c a d e s t h e f o u rd e v i c e s r e f e r st oat e l e p h o n es e tw i t ham a p a n dar u l e rw i t ha p e n t h ed i s p a t c h e r s w o r k e di nh e a v yw o r k l o a d w h i l ea o g u i r i n gi e s s e f f ( ，d i v el n f o r m a t i o n t h e r e f o r e t h i sa r t i c l ew i i li n v e s t i g a t e t h e d e v e l o p m e n to ft r a i nd i s p a t c h i n ga u t o m a t i o nb o t hi n s i d et h ec o u n t r ya n d a b r o a d t a l i n g i n t oc o n s i d e r a t i o nt h ea c t u a is i t u a t i o ni nr a i l r o a d s u b s t a t i o nt r a n s p o r t a t i o nd i s p a t c h i n gw o r k t od i s c u s sa n dd e s c r i b et h e d e v e l o p m e n ta n dj m p l e m e n t a t i o no fc o m p u t e ra i d e a ld e c i s i o n - m a k i n g s y s t e mf o rr a i l r o a ds u b s t a t i o nt r a n s p o r t a t i o nd i s p a t c h i n gw o r ki n b o t h t h e o r ya n dp r a c t i c e s t a r tw i t ht h ea n a l y s i so ft h ep r e s e n tr a i l r o a ds u b s t a t i o n t r a n s p o r t a t i o nd i s p a t c h i n gw o r k s y s t e m ，t h ea r t i c l ei n v e s t i g a t e st h e n e d 制i s i i ya n dp o s = b i i i l y f o r e s t a b l i s h i n g e c o m p u t e r a i d e d 相c 阳i a n ，n 瞳i n 口s y s t e mf o r t h er a i l r o a ds u b s t a t i o nt r a n s p o r t a t i o n d i s p a t c h i n gw o r k f u r t h e r m o r e ，t h ea r t i d ec a r r i e so u tt h ed e s i g no f s y s t e ms t r u c t u r ea n ds y s t e mf u n c t i o n s 住i n v e s t i g a t e st h es y s t e m d e v e l o p m e n to r g a n i z a t i o n 。t h es y s t e mi m p l e m e n t a t i o na n do p e r a t i o n a s w e l i 鹊t h es y s t e mm a i n t e n a n c ew o r k f i n a l l y , t h ea r t i c l er e i a t e sa n e v a l u a t i o no ft h es y s t e ma p p l i c a t i o ne f f e c t sf 舢t h ep r o s p e c t so f t e c h n o i y ，t h ee c o n o m y , t h e 悖i 泊酮i 饥a n d 廿悖m a i n t e n a n c e a tt h e s a m et i m e 。t h ea r t i c l ep r o v i d e se m p h a s i z e da n a l y s i sf o rs o m ec r i t i c a i p o i n t sd u d n gt h ed e v e l o p m e n ta n di m p l e m e n t a t i o no ft h es y s t e m i t p r o v i d e sc o n s t r u c t i v ei d e a sf o rs o l v i n gt h er e l e v a n tp r o b l e m s t h i s8 r t i d ei st a k i n gt h ee s t a b l i s h m e n to fc o m p u t e ra i d e d d e c i 确a m 绯i n as y s t e mf o rq i q i h e e rr a i l r o a ds u b s t a t i o nt r a n s p o r t a t i o n d i s p a t c h i n gw o r k 鹬a na p p l i c a t i o nc e s e f r o mt h ev i e w p o i n to ft h e s y s t e mu r t h ea r t i c l ei n v e s t i g a t e st h es y s t e md e v e l o p m e n ta n d a p p l i c a t i o nw i t had f n c ：i p bo fs i m p l ea n da p p l i c e b i l i t y a c c o r d i n g1 0l h e l 虻t u a is i t u a t i o no fq ；a i h a e rr a i l r o a ds u b s t a t i o n ，a n do b s e r v i n gi h e p r i n c i p l eo fc o m b i n i n gt h ea d v a n c e dt e c h n o l o g yw i t hr a t i o n a | n v e s t m e n t 5 壁堕坌旦堡兰塑壁堂丝塑壁盗苎薹竺塑堑茎兰壅塑堕塞 t h ea r t i c l ep u t sf o r w a r dt h r e es u g g e s t i o n s ( a u t o m a t i c s e m i - a u t o m a t i c ， a n d m a n u a ic o l l e c t i o na n dt r a n s m i s s i o n ) w i t hr e g a r dt ot h es y s t e m f u n c t i o nd e s i g nf o rt h ei n f o r m a t i o nc o m m u n i c a t i o nb e t w e e nt r a i n d i s p a t c h e r sa n dr a i l r o a d s t a t i o na t t e n d a n c e t h ea r t i c l ea l s op u t s f o r w a r dt w ow a y s ( c e n t r a ld a t a b a s et y p ea n dl o o pt y p e ) f o rt r a n s p o r t a t i o n i n f o r m a t i o nc o m m u n i c a t i o nb e t w e e nt h et r a i nd i s p a t c h e r s 1n ea r t i c l e a d o p t se n t i t yr e l a t i o n s h i pm o d e l i n gt e c h n o l o g y t o a n a l y z e m a c r o k 蜊c = l yt h es y s t e mm o d e l i n ga n da r i t h m e t i cd e s i g nt os o l v et h e p r o b l e m si nd e f i n i n gt h ei n i t i a ls t a t u st i m ei n t e r v a t si nt r a i no p e r a t i o n m o d i f i c a t i o n s 1 1 1 ea r t i c l ec a m e eo u td e t a i l e dr e s e a r c hf o rt h et r a i n a d j u s t m e n ts e q u e n c e w l 舳r e s p e c to fs y s t e ms t n j c t u r a ld e s i g n t h e a r t i c l ee s t a b l i l t p st h es y s t e ml o g i c a lm o d e i ( d a t af l o wc h a r t ) t h r o u g ht h e d i s c u s s i o no fr e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h ev a r i o u st r a i nm o t i o nc h a r t si nt h e s y s t e ml m p l e m e n t a t i o n t h r o u g hs e r i o u sa r i dd e t a i l e dr e s e a r c ho v e r t h ed a t a = u u c t u r ea n dd a t as t o r a g em e t h o d sf o rt r a i na d j u s t i n gs c h e d u l e m o t i o l lc h a r t s t h ea r t i c l ec h o o s e sd a t as t r u c t u r ea n ds t o r a g em e t h o d s t h a ts a t i s jt h eo v e 憎s y s t e mf o n c t k x l s t h i sa r t i c l e n w 玛l 哂鼬髓t h es y s t e mn e t w o r ks t r u c t u r e ，c o m b i n i n gt h e e x p 钟i e r c ei nd 戡峨帕派晰t h e 纠_ a b l e f n sl nt h en e t w o r kd i s t r i b u t i o nd u r i n g t h es y s t e mi n l p l e m e n t a t i o np r o c e s s t h es y s t e mn q t w o r ks t r u c t u r ei s a 埘a 毒e do f 细鳓盯t y p es t r u c t u r eo fe a c ht r a i n 埔钢埔t c h i n 口s t a t i o na n d t h em a i nb u st y p es t r g c b 唧eb e t w e e nt h e 打函nd i s p a t c h i n gs t a t i o na n dt h e r a i l r o a ds t a t i o na t t e n d a n c e t h ea r t i c l em a k e sc h o i c e sf o rt h es y s t e m s o f t w a r ea n dh a r d w a r ac o n f i g u n 蟓 nf o rs o f t w a r ed e v e k 掷e n tl a n g u a g e ， t h eo p e r a t i o ns y s t e m a n dt h ed a t a b a s em a n a g e m e n ts y s t e m e f f e c t i v e m e a s u r e sa r ep r o v i d e dt oe n s c e et h es y s t e mi m p i e m e n t m i o na n d m a i n t e n a n c ef o rs y s t e ms i m u l a t i o no p e r a t i o n ，t r i a lo p e r a t i o n ，s o f t w a r e a n dh a r d w a r em a i n t e n a n c e t h i sa r t i c l ea n a l y z e st h ec r i u o a lp r o u e m si nt h es y s t e m d e v e l o p m e n ta n d 删t i o n f r o mt h ea s p e c t so fi n a i 瓢s p e c i a l t y a n dp r a c t i c a b i l i t y t h ec o n c e p t sf o rt h ep m u e ms o l u t i o n sa r ep r o v i d e d a 删t ot h ea c t u a ls i t u a t i o n t h es ) 停l 鲫w i l lp m v i d eas t a b l e f o u n d a t i o nf o rt h er a i l r o a dt r a n s p o r t a t i o nc o m m a n d i n ga u t o m a t i o n ”w i t h t h ec o n t i n u a ld e v e l o p m e n to fr a i l r o a dt r a n s p o r t a t i o nm o d e r n i z a t i o n k e yw o r d = ：d i s p a t c h i n gc o m m a n d t r a i nm o t i o nc h a r t s ，c o m p u t e r a i d e dd e c i s i o n m a k i n gs y s t e m 6 铁路分局行车调度指挥辅助决策系统的开发与实施研究 第一章概述 随着市场经济体制的建立和现代科技的飞速发展，铁路现代 化建设的脚步也越来越快。行车指挥自动化作为一项集运输组织 技术、计算机技术、通信技术和控制技术于一体的综合行车指挥 系统，在减轻列车调度员的劳动强度和提高行车指挥科学化方面 有着重要作用。目前，国外许多国家铁路都在积极采用和推广行 车指挥自动化；国内也有许多单位和科技工作者在借鉴国外已有 技术和经验的基础上，结合我国铁路实际情况在开发研究行车指 挥自动化方面取得了重要的成果，为建立适合于中国国情的行车 指挥自动化系统奠定了基础。 l 固外铁路行车指挥自动化发展概况 铁路行车指挥自动化是指利用信息采集装置收集列车运行 实时信息，由计算机自动进行列车运行追踪和车次管理，并根据 未来运输变化需要自动制定列车运行计划、合理分配牵引动力、 传达列车运行调整信息、自动完成调度监督，必要时提供自动列 车进路控制手段、自动进行列车运行实绩统计分析。是一个集行 车指挥各方面于自动化一体的综合性系统。由于铁路最早诞生于 欧美，电子计算机技术的发展也是以欧美为代表的，因此国外铁 路行车自动化的发展也以北美铁路、西欧为代表：日本铁路在行 车指挥自动化方面也颇具特色。 1 1 北美铁路 壁堕坌旦堑兰塑壁塑堡塑些盗篓墨竺丝堑垄兰塞塑! 壅 6 0 年代，美国已在调度集中基础上研究和运用电子计算机 技术的控制系统。1 9 8 3 年，美国和加拿大共同组织研究开发了 先进列车控制系统( t a c s ) ，通过无线电技术把调度指挥中心的 中央计算机和列车上的微处理机形成闭环，组成一个综合的铁路 指令和控制系统以取代传统的地面信号与列车调度控制系统，实 现列车运行自动调整；该系统还通过车载计算机系统了解机车的 位置、速度和车上装备运用情况。加拿大列车轨道公司开发了 n t 平台上的交通管理系统肌p m ，可以使调度员通过系统提 供的图形界面清楚地看到管辖范围内的闭塞设备使用和列车运 行情况，进而达到控制列车运行的目的。 1 2 西欧铁路 西欧国家受北美铁路新技术发展的影响，结合本国实际和 t a c s 系统进行了不少研究工作。法国铁路1 9 8 6 年开发了连续 实时列车运行自动化系统( a s t r e e ) ，通过这个系统可以通过 移动设备改造来集中控制列车、以数据来管理列车运行。1 9 9 5 年，意大利国家铁路( f s ) 、法国国营铁路( s n c f ) 和德国铁 路公司( d b a g ) 联合开发试验欧洲铁路运输管理系统 ( 硎s ) ，该系统实现了新的欧洲列车运行控制和超速防护系 统协调，可以保证互通性以及替换用于过境机车上的列车控制设 备，进而把列车运行图编制系统、列车运行控制和超速防护系统、 运价系统组合成一体化的总系统。该系统已于2 0 0 0 年3 月完成 互通性试验。 1 3 日本铁路 铁路分局行车调度指挥辅助决策系统的开发与实施研究 日本铁路一直以高速、低成本和灵活性著称于世。1 9 7 2 年3 月，日本在冈山线开通了第一期“新干线行车管理系统” c o m t r a c 系统，该系统利用g d ( 字符显示器) ，人一机对话 方式建成具备“进路控制”、“编制运行计划”和“编制调整运行 图”等部分功能的计算机控制系统。1 9 7 5 年3 月，在博多线开 通了第二期c o m n 认c 系统，较第期增加了车辆运用和旅客 导向功能。1 9 8 2 年6 月，在东北、上越新干线开通了第三期 c o m 粼系统，对第一期、第二期系统已有功能予以完善， 充实了乘务员运用的基本和艋时计划编制功能。1 9 8 5 1 9 8 7 年 在东海道、山阳新干线对c o m t r a c 系统进行了更新，对列车 运行显示实现了c r t ( 显示装置) 化。从1 9 8 7 年开始，日本铁 路着手研究“下一代列车运行控制系统”，该系统以车载微机为 核心，利用无线通信方式与地面交换信息以实现对列车的控制。 2 国内铁路行车指挥自动化发展概况 从二十世纪六十年代开始，我国许多专家、学者都探讨研究 过行车指挥自动化这一课题，就目前情况看，国内行车指挥自动 化的发展主要有以下几方面。 2 1 调度集中和调度监督系统 调度集中系统是将调度区段各中间站的电气集中及区问的 自动闭塞( 半自动闭塞) 结合起来，建立一个由列车调度员直接 操纵的信号遥信与遥控的综合系统。调度监督系统则可供列车调 度员及时了解、监督列车运行情况和信号设备状态。五十年代我 国引进前苏联继电式调度监督系统在京津调度台应用；六十年代 铁路分局行车调度指捧辅助决镶系统的开发与实施研究 又引进极频调度集中技术自行研制了d d l 等型号的调度集中系 统，但效果一直不理想：八十年代d j 4 调度监督系统和t y d j 型分界口调度监督系统得剑了大面积推广应用。1 9 9 3 年4 月， 按照( ( 调度集中和调度监督技术条件) ) ( t b l 9 6 4 8 5 ) 要求由 中美合资卡斯柯信号公司引进开发的全微机调度集中和调度监 督系统通过通号总公司的技术鉴定并予1 9 9 5 年1 2 月在兰新线柳 园一哈密段开通使用。该系统有站场表示、车次追踪、实绩运行 图显示、进路试排、进路调度控制和进路车站控制等功能。此外， 大秦线装设的d 5 型调度集中已具备了调度监督和列车运行进路 控制功能。 2 2 计算机辅助行车调度系统 计算机辅助行车调度系统国内有以下几种：一是由北京局和 铁道部科学研究院共同研究开发的c a t d 一1 型，该系统于1 9 9 2 年列入“八五”国家重点科技项目，1 9 9 5 年底开始在京广线石 家庄至保定区段安装试验，1 9 9 6 年3 月通过了国家验收和技术 审查。该系统硬件配置先进，主要包括调度集中和监督系统、计 划系统和车站行车信息系统等。二是由卡斯柯信号公司研制的卡 斯柯计算机辅助行车调度系统，该系统在京广线郑州至武昌间开 发，在上海地铁1 号线上开通使用。该系统以调度集中和调度监 督系统为基础，实现三小时阶段计划的自动编制、自动调整、自 动传递等六种功能。 2 3 铁路运输谓度指挥管理系统( d m i s ) 铁路运输调度指挥管理系统是我国铁路调度指挥现代化进 铁站分局行驻调度指挥辅助决策系统的开发与蛮旌研究 程中的重要工程项目，孩工程予1 9 9 6 年1 月正式启动。它采用 现代信息技术改造传统的调度方式，建立以通信、信号、计算机 网络、数据传输、多媒体等融为一体的三级四层集中综合型现代 化运输调度指挥系统。主要具有以下功能： 一是部调度中心实时监视功能。采用投影机背投方式组成 主显示墙，向调度人员提供干线区段、分界口、枢纽和编组站、 港口和口岸、大型企业站的宏观画面。 二是部调度中心管理信息系统处理功能。主要由全路运输技 术资料库和管理信息系统两部分构成。提供全路运营线路、枢纽 和站场示意图、有关能力资料、机工电辆设备资料、运行图技术 资料供调度员查询；还可以实现运行图自动描绘、有关指标完成 情况统计、有关动态数据查询等功能。 三是调度指挥通信系统功能。干线上的调度信息能实时处 理；语言、数据和图象能及时传输；可以随时召开电视电话会议 及传递会议文件。 四是铁路局调度指挥管理中心的控制功能。 五是铁路分局调度指挥管理中心的控制监督功能。 六是枢纽调度控制监督中心为提高枢纽应变能力的控制监 督功能。 铁路分局行车调度指挥辅助决策系统的开发与实施研究 第二章铁路分局行车调度指挥辅助决策系统分析 铁路运输调度的基本任务是：正确地编制和执行运输工作日 常计划，科学地组织客流、货流和车流，搞好均衡运输，挖掘运 输潜力，提高运输效率，经济合理地使用机车、车辆及运输设备， 组织与运输有关各部门紧密配合，协同动作，实现列车编组计划、 列车运行图和运输方案，保证完成月度货物运输计划、技术计划， 提高经济效益，努力完成铁路运输任务，为社会主义经济建设和 国防建设服务。因此搞好铁路分局行车调度指挥辅助决策系统分 析必须结合分局行车调度工作的基本任务和工作方法进行。 l 铁路分局行车调度工作概述 铁路分局行车调度工作必须贯彻安全生产的方针，坚持集中 领导、统一指挥、逐级负责原则，发扬社会主义协作精神，完成 和超额完成铁路运输任务。 1 i 组织机构 根据铁路运输调度工作规则要求，铁路分局设调度所， 掌管铁路分局的日常运输指挥工作。调度所设主任( 副主任) 、 值班主任、列车调度员，各工种主任调度员、调度员。具体组织 机构如图2 1 所示 铁路分局行车调度指挥辅助决策系统的开发与实施研究 调度所主任 i 调度所副主任 l 信班辛仟 图 q 调度所行车指挥机构阻 1 2 职责 1 调度所主任：全面负责调度所各项日常管理工作和专业技 术管理工作，负责调度员的培训和选拔工作，掌握重点运输 特别是军运、特运和专运情况，组织和领导全所职工完成工 铁路分局行车调度指挥辅助决策系线的开发与实施研究 特别是军运、特运和专运情况，组织和领导全所职工完成工 作任务。 2 副主任：负责日常运输生产组织领导工作，主持调度日班 计划的编制、审批与实施，检查各工种调度对阶段计划、图 表填记、命令登记及班计划重点工作执行情况，参加各种运 输工作日常会议和交接班会，研究和解决调度指挥中出现的 各类问题，质量良好地完成各项运输生产任务。 3 值班主任：负责领导一班的调度指挥工作，组织指挥本班 各工种调度和有关人员协调动作、统一行动，完成本班运输 生产任务。负责第二班计划的编制与审批，及时处理妨碍和 中断行车的各类事故并采取措施减少损失。搞好本班调度工 作分析。 4 计划调度员：负责分局管内货流、车流组织和车流调整， 按阶段均衡地完成部、局下达的车流调整计划，充分利用通 过能力和运输设备，及时准确地掌握现在车数及分布情况， 编制第一班及全日分界口交车计划并组织完成。按阶段推算 现在车，根据车流接续情况向列车调度员提出列车运行、车 辆甩挂和机车运用要求。 5 列车调度员：负责组织实现列车运行图、编组计划和运输 方案。检查各站执行列车运行图和编组计划的情况，及时发 布有关行车命令和口头指示；严格按列车运行图指挥行车， 遇列车发生晚点时，积极采取措施，组织有关人员恢复正点； 正确、及时地处理临时发生的问题。防止列车运行事故。 6 机车调度员、货运调度员、客运调度员、特运调度员：( 略) 1 3 铁路分局列车调度员工作程序 铁路分局行车调度指挥辅助决策系统的开发与实施研究 铁路分局列车调度员工作程序 作业程序时闻 。 工作内容 1 了解情况收7 ：o o _ 一7 ：3 0了解收集列车运行情况，机车运用和中 集资料 ( 1 9 ：o o 1 9 ：3 p ) 间站装卸车情况，编组站、区段站到发线运 i 用情况，有关命令文件、重点指示及方案要 求。 2 参加接班会7 ：o o _ 一7 ：3 0 一 听取值班主任传达命令、文电和领导指 ( 1 9 ：o o _ 一2 0 ：0 0 ) 示，听取领导对工作的布置和有关协调工作 的要求。 3 对口交接8 ：o 瞄：0 5 交接列车会让计划，区段内j 蟮安排， ( 2 0 ：0 0 一2 0 ：0 5 ) 重点工作及其它事项 4 编制和实施 8 0 5 - - 1 4 ：0 0 根据了解捌的情况和收集到的资料，依 三、四小时列车( 2 0 ：0 5 2 ：)据列车工作计划编制三、四小时列车运行调 运行调整计划箍计划并下达有关站段；检查编组站、区段 站到发线运用情况：实施列车会让、甩挂作 业和旌工计划，向各站传达安全通报，向铁 路局调度报告列车运行情况。 5 提报班计划1 4 ：0 0 - 一1 4 ：4 5 向值班主任提供列车始发和到达编组 资料 ( 2 ：o o 一2 ：钙) 站，区段站时闯及机车号码，以及各站1 8 对 ( 6 时) 预计待发车( 重车按到站，空车按车 种) 6 编制和实麓 1 4 ：4 5 一1 7 ：4 5 同第4 项程序内容 三、四小时列车 ( 2 ：4 卜5 ：4 5 ) 运行调整计划 7 向有关站段1 7 | 4 5 _ 一1 3 ：向站段下达列车开行车次、机车交路计 下达臼班计划 5 ：4 扣_ 6 ：)翔，以及其它需注意的事项 3 编制和实麓 1 8 ：0 0 - - 2 0 ：0 9 抄收l s 时( 6 时) 备站停留车和各站列 跨班列车运行( 6 ：o o - 墙：)车到发时刻，报据实鼯馕况编镧跨班列车运 调整计划。 行调整计划并实簏，向詹调度报告剃车运行 情况 9 对口交接 2 0 = o o 0 0 ：0 5 网第3 项程序内容 ( s ：o o _ - 8 ：0 5 ) l o 交班会2 0 ：0 5 - 2 0 ：3 0 汇摄列车运行安全情况，重点工作完成 ( 8 ：0 5 - - 8 ：3 0 )情况和当班工作中的优缺点。 铁路分局行车调度指挥辅助决维系统的开发与实施研究 2 铁路分局行车调度工作的关键环节 铁路分局行车调度工作的关键环节有两个，一是车流调整、 二是列车运行调整。 1 车流调整：车流调整是根据月度货物运输计划和技术计划 结合日常运输情况的变化，对重、空车流进行必要的调整。车流 调整分为重车调整、空车调整和备用车调整。 ( 1 ) 重车调整是车流调整的主要措施，主要通过去向别装车调 整、限制装车、停止装车、变更重车输送径路和集中装车 来实现。 ( 2 ) 空车调整是为了合理地运用空车，保证装车需要的调整措 施。主要通过正常调整、综合调整和紧急调整方式来实现。 ( 3 ) 备用车调整是为了适应货流、车流变化、保证完成临时紧 急运输任务需要而进行的备用车备用和解除。 2 列车运行调整：在日常运输组织工作中，由予货流和车流 发生变化、施工封锁、设备故障、自然灾害褪行车事故的影响而 发生列车停运、加开和早( 晚) 点等情况时，对恢复“按图行车” 秩序所采取的措施就是列车运行调整。 一般情况下，列车运行调整应按列车等级顺序进行。即特快 旅客列车，普通旅客列车( 含普通旅客快车和普通旅客慢车) ， 混合列车，行包快运专列，军用列车，“五定”班列，快运货物 列车，直达、直通、区段、摘挂、超限、重载、保温、自备车和 小运转货物列车，路用列车。而开往事故现场救援、抢修、抢救 的列车则应优先调整。 列车运行调整一般下列方法：一是充分利用线路允许速度组 织缩短列车嚣问运行时分：二是合理的会让站、越行站，在线路 允许速度内加速放行列车；三是组织列率进行快速、平行作业， 缩短列车在站作业时问；四是组织反方向行车及列车合并运行。 铁路分局行车调度指挥辅助决策系统的开发与实施研究 3 开发行车调度辅助决策系统的必要性及可行性分析 3 1 现行调度指挥工作存在问题分析 多年来，我国铁路的管理模式一直是以借鉴前苏联模式为主 的，调度指挥工作也是以重计划轻调整、重效率轻效益为主要特 征。笔者认为现行调度指挥工作存在着以下几方面问题。 1 指挥手段落后，信息掌握不全。列车调度员以一部电话收集 信息，以一张图、一只笔和一把尺来记录各种信息难免有所 遗漏。同时，列车调度员了解相邻区段的列车运行信息时需 相互走动，对列车运行调整的及时性有所影响 2 在制定三、四小时列车运行调整计划时，往往是根据实际情 况结合经验作出判断和决镱，而且因人而异。 3 区段内运行的客货列车种类繁多，其区间运行时间标准不同， 给列车调度员在进行列车调整时掌握标准带来困难。 4 列车调整人为因素较多，捏假点和抢十八点的情况经常发生。 3 2 必要性分析 目前，以t m i s 系统和d m i s 系统为主要内容的铁路运营管 理信息化建设已做为铁路科技发展“十五”和2 0 1 5 年长期规划 中一项重要目标。t m i s 系统通过信息处理给行车调度指挥提供 了大量决策信息，瑚蛆s 系统通过控制和监督为行车调度指挥提 供了必要手段。而铁路分局行车调度指挥辅助决策系统的建立则 是基于大量实时信息和先进手段。 1 从社会科技进步发展趋势看，有必要建立铁路分局行车调 度指挥辅助决策系统。二十世纪的科技发展对人们的思维方 铁路分局行车调度指挥辅助决策东统的开发与实施研究 式和交流方式产生了巨大的影响，二十一世纪计算机将渗透 到人类社会的每个角落，会给我们豹生产方式带来革命性的 变化。因此，用计算机辅助列车调度员进行列车运行调整决 策是符合社会发展的。 2 从当前运输市场激烈竞争的态势看，有必要建立铁路分局 行车调度指挥辅助决策系统。1 9 9 5 年以来，铁路运输在运输 市场中所占份额里下降趋势。究其原因主要是运输时效性差 和服务质量差，而列车运行情况则是体现铁路运输时效性的 重要标志。因此，用计算机辅助列车调度员进行列车运行调 整决策是符合运输市场激烈竞争需要的。 3 从对列车调度员指挥行车工作的要求看，有必要建立铁路 分局行车调度指挥辅助决策系缆。随着客货列车的全面提速， 原来行车指挥的时间基本单位1 分钟已经变为0 2 5 分钟，靠 铅笔和尺在图上准确地铺画出以0 2 5 分钟为基本单位的列车 运行图已经很困难了。另外不同时速的客货列车在同一区段 内运行也需要列车调度员依靠行车调度辅助决策系统来指挥 行车工作。 3 3 可行性分析 建立铁路分局行车调度辅助决策系统是必要的，而以技术条 件、资金投入和社会环境等因素综合分析，建立该系统也是可行 的。 1 ，从技术条件看，中国铁路从六十年代开始应用计算机已有 三十多年的发展历程，形成了部、局和分局电子计算中心， 许多站段也装备了计算机设备。到1 9 9 5 年全路已有小型 计算机7 0 0 多台，微机三万多台；采用d e c a c t 网络技术 实现了部、局和分局的计算机联嬲工作，蕊x 2 5 分组交换 网的建设则使铁路数据网的网络管理功能得到进一步拓 展和加强。因此从现有技术条件可以建立本系统。 2 从资金投入方面看，财力紧张是技术创新工作的一个共性 铁路分局行车调度指挥辅助决策系统的开发与实施研究 问题，同样也是开发本系统所面临的实际问题。根据目前 国内外行车自动化系统的现实情况，掌握列车运行实际情 况绝大多数都是通过与铁路通信信号的联系实现的，这就 需要大量的资金投入。因此结合我国的经济状况建立本系 统是可行的。 一 从当前铁路所处的社会环境看，随着社会主义市场经济体 制的建立和改革开放的深入，企业职工特别是国有企业职 工经过优胜劣汰，其自身素质有了很大提高，能够适应铁 路分局行车调度辅助决策系统的实施需要。另外，在一些 地区社会治安状况不好，室外安设的些设备被不法人员 扒窃严重，因此从社会环境的实际考虑建立铁路分局行车 调度辅助决策系统是可行的。 铁路分局行车调度指挥辅助决策系统的开发与实施研究 第三章铁路分局行车调度指挥辅助决策 系统开发与设计研究 铁路分局行车调度指挥辅助决策系统作为铁路运输生产的 重要技术装备和铁路管理系统的一个重要组成部分( 子系统) ， 其设计原则、设计结构和功能必须与其他子系统一样，能够满足 高安全、高可靠和高实时性的要求，通过建立可靠的维护管理体 制进而保证设备的不间断使用。 1 系统开发瞬一般方法和设计过程 系统开发的一般方法通常是指在系统开发的整个过程中进 行组织协调、过程监控和质量监督管理的方法。常用的有基于瀑 布模型的方法、箍向对象豹分析设计方法( o o a 和o o d ) 、联 合应用开发方法( j a d ) 、快速应用开发方法( r a d 阚快速原型方 法( r i p ) 等。而各种开发方法无一例外地都包含着以下三个主要 步骤：一是需求分析。即对用户提出的需求进行分析，将当前的 处理流程系统化并提出适合计算机系统的解决方寨；二是构建结 构，即针对需求分桥的结果确定应采用的开发工具，确定系统的 构成以及各部分之闯的关系，对系统的运行环境性黥进行监视和 优化，对所需的系统资源进行检查；三是系统开发，即对系统设 计和实施进行计划和监督。 1 1基于瀑布模型的方法 一2 0 铁路分局行车调度指挥辅助决策系统的开发与实施研究 瀑布模型比较经典，其主要采用了结构化的分析、设计技术。 具体如图3 1 所示： 图3 一l 瀑布模型图 瀑布模型的关键是应用程序测试和文档管理( 即规格说明) 。 由于其展现工作成果是在软件完成之后，因此这一方法已不适应 新的开发需求。 1 2面向对簟的分析与设计 铁路分局行车调度指挥辅助决策系统的开发与实施研究 面向对象的分析与设计( o o a 与o o d ) 强调每个功能对象 的开发而不是强调过程的开发，其基本概念是应用系统的模块 化。即将信息封装到几个易于定义和管理的模块中，增强了模块 的独立性、可维护性、兼容性和可重用性。共有五个层次四个部 分 1 2 1 五个层次 1 对象类层：表示待开发系统的基本构造块，是模型建 立的基础。 2 属性层：由对象的属性( 对象所存储的数据) 和实例连接 共同构成。 3 服务层：由对象的服务( 对象所做的工作) 和对象实例之 问的消息通信构成。 4 结构层：分为整体部分结构和般特殊结构，主 要负责建立和寻找特定应用领域中的结构关系。 5 主题层：即子模型或子系统。 1 2 2 赝个部分 1 阀题论域部分：是指那些执行基本应用功能的对象。 2 人杌交互部分：是指用于系统的某个特定实现的界面技 术。 3 任务管理部分：是指创建系统时必须建立的操作系统部 分。 4 数据管理部分：是指那些被定义的那些与所用数据库技术 接口的对象。 铁路分局行车调度指挥辅叻决策系统的开发与实施研究 1 3 快速原型方法、联合应用开发方法和快速应用开发方法 1 快速原型方法是将更多的工作放在设计阶段，使系统的 设计结构能够极大程度地接近于最终用户的要求。 2 联合应用开发方法是由开发人员和最终用户组成一个