鐵路運(yùn)輸調(diào)度管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究
摘要:運(yùn)營管理模式變更后,金臺鐵路需新建運(yùn)輸調(diào)度管理系統(tǒng)(TDMS5.0),實(shí)現(xiàn)金臺鐵路的運(yùn)輸調(diào)度管理,該系統(tǒng)設(shè)計(jì)的難點(diǎn)在于運(yùn)輸調(diào)度管理系統(tǒng)與各系統(tǒng)的接口及通道設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞:金臺鐵路運(yùn)輸調(diào)度管理系統(tǒng);接口;通信通道
運(yùn)輸調(diào)度管理系統(tǒng)(TDMS5.0)在鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)和調(diào)度指揮中發(fā)揮了重要作用。計(jì)劃編制平臺,將鐵路局與鐵路局間、鐵路局內(nèi)調(diào)度臺間和調(diào)度各專項(xiàng)計(jì)劃編制功能有機(jī)銜接起來,提高計(jì)劃編制質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)基本圖、日(班)計(jì)劃、階段計(jì)劃的一體化編制,實(shí)現(xiàn)列車、機(jī)車及貨運(yùn)工作計(jì)劃的有機(jī)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)按計(jì)劃行車,發(fā)揮計(jì)劃對運(yùn)輸組織工作的整體牽動作用。
1需求分析
1.1總體需求
鐵路運(yùn)輸調(diào)度指揮工作是鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)的核心工作。根據(jù)梳理及學(xué)習(xí)北羊公司及國鐵集團(tuán)關(guān)于TDMS的內(nèi)部資料,金臺鐵路的業(yè)務(wù)種類主要包括:行調(diào)、車流、貨調(diào)、客調(diào)、機(jī)調(diào)、施工調(diào)、特貨調(diào)等調(diào)度工種工作以及值班主任(輪廓計(jì)劃/日班計(jì)劃)、調(diào)度所主任和調(diào)度統(tǒng)計(jì)、分析工作。從調(diào)度的角度來分析,調(diào)度指揮工作主要的在臺州調(diào)度大樓和溫州調(diào)度所,車站級調(diào)度參與計(jì)劃編制并主要負(fù)責(zé)計(jì)劃的執(zhí)行。從調(diào)度工作的整體性出發(fā),金臺鐵路調(diào)度工作職能主要有三方面:一是數(shù)據(jù)的采集和報表匯總;二是調(diào)度命令和調(diào)度工作計(jì)劃的編制和下達(dá);三是快速查詢和重點(diǎn)追蹤。
1.2業(yè)務(wù)模式
調(diào)度指揮行為可分為計(jì)劃編制(事前)、計(jì)劃執(zhí)行(事中)和統(tǒng)計(jì)分析(事后)三個階段,在實(shí)際工作中,由于整個運(yùn)輸生產(chǎn)是24h不間斷滾動運(yùn)行,因此計(jì)劃編制、計(jì)劃執(zhí)行和統(tǒng)計(jì)分析三個階段是同時并行存在的。因此,可以將調(diào)度指揮總體上分為計(jì)劃編制、計(jì)劃執(zhí)行、統(tǒng)計(jì)分析三大應(yīng)用場景。
1.3數(shù)據(jù)量分析
1.3.1數(shù)據(jù)處理量分析
調(diào)度系統(tǒng)主要包括列車、機(jī)車、貨運(yùn)三大工作計(jì)劃,包括客車時刻表和計(jì)劃,還包括客貨運(yùn)實(shí)際、客貨運(yùn)編組、機(jī)車、車輛、施工等信息。按鐵路總公司每日運(yùn)能運(yùn)量估算,每天所有的計(jì)劃線和實(shí)際線數(shù)據(jù)傳輸量約19G,保留一年的數(shù)據(jù)處理量365×19G≈7T。大鐵路局?jǐn)?shù)據(jù)量,可按總公司1/8計(jì)算,金臺公司數(shù)據(jù)量按路局的1/20計(jì)算。
1.3.2網(wǎng)絡(luò)需求
鐵路運(yùn)輸調(diào)度管理系統(tǒng)部署在鐵路計(jì)算機(jī)網(wǎng)的安全生產(chǎn)網(wǎng)中,各級服務(wù)器之間,以及與其他生產(chǎn)系統(tǒng)服務(wù)器之間的信息數(shù)據(jù)均通過鐵路計(jì)算機(jī)網(wǎng)交換。金臺鐵路調(diào)度所至上海局調(diào)度所至少提供不低于10M帶寬廣域網(wǎng)通道;金臺鐵路調(diào)度所與基層車站間至少提供不低于2M專享帶寬廣域網(wǎng)通道,共享使用網(wǎng)絡(luò)時,應(yīng)將調(diào)度系統(tǒng)設(shè)為最高優(yōu)先級。
2設(shè)計(jì)方案
2.1軟件功能
金臺鐵路運(yùn)輸調(diào)度管理系統(tǒng)構(gòu)成,按照“一列車一條線”理念,建立以計(jì)劃為主線的新計(jì)劃平臺。(1)計(jì)劃平臺共享所有車站現(xiàn)車信息,作為計(jì)劃調(diào)度員編制列車工作計(jì)劃,推算車流的基礎(chǔ)信息,充分發(fā)揮運(yùn)輸信息集成平臺等的作用,避免從數(shù)量龐大的車站分別獲取車站現(xiàn)車信息。(2)計(jì)劃平臺支持的多工種的多個崗位,實(shí)現(xiàn)了工種間、臺間信息透明和信息一致,一個崗位操作生效引起的信息變化,主動、實(shí)時地推送到其他崗位的屏幕上,各調(diào)度臺可實(shí)時觀察其他臺動向的情況下編制與調(diào)整本臺的計(jì)劃,達(dá)到最佳協(xié)作。(3)起始計(jì)劃臺所創(chuàng)建的列車計(jì)劃,一通到底,一次性同時貫穿至其他計(jì)劃臺,并形成終到站到達(dá)車流。(4)平臺掌管著金臺鐵路路網(wǎng)內(nèi)一部完整的計(jì)劃,同時包含了所有車站鐵路運(yùn)輸調(diào)度管理系統(tǒng)車流和列車運(yùn)行線信息,計(jì)劃數(shù)據(jù)具有唯一性,即各調(diào)度臺共同擁有和圍繞同一部計(jì)劃分段、分類加工。(5)計(jì)劃平臺具備信息的完整性和各臺共同擁有特點(diǎn),有利于實(shí)現(xiàn)基于整體信息的動態(tài)全局整體優(yōu)化,超越了單一調(diào)度臺的局部優(yōu)化。
2.2系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)
金臺線為客貨共線普速鐵路,設(shè)計(jì)時速160km/h,考慮到金臺鐵路運(yùn)輸定位及后期管理需求,系統(tǒng)主要包括以下子系統(tǒng)。
2.2.1計(jì)劃調(diào)度子系統(tǒng)
系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)列車計(jì)劃編制功能。系統(tǒng)通過提供計(jì)算機(jī)輔助手段,使計(jì)劃調(diào)度員根據(jù)車流實(shí)際情況編制列車運(yùn)行圖、編組計(jì)劃及運(yùn)輸方案等。根據(jù)實(shí)時收集計(jì)劃的執(zhí)行情況,及時完成計(jì)劃的調(diào)整為目標(biāo),僅可能地提高運(yùn)輸效率和效益;同時通過車站確報系統(tǒng)監(jiān)測計(jì)劃的執(zhí)行情況,實(shí)時掌握車流的運(yùn)行情況。
2.2.2貨運(yùn)調(diào)度子系統(tǒng)
貨運(yùn)日班計(jì)劃包括裝車日班計(jì)劃和卸車日班計(jì)劃。貨運(yùn)調(diào)度可以全面掌握制定和實(shí)施路局貨運(yùn)工作日班計(jì)劃所需的各種信息,自動或輔助生成貨運(yùn)工作日班計(jì)劃,實(shí)現(xiàn)貨運(yùn)工作日班計(jì)劃的計(jì)算機(jī)管理,提高鐵路貨運(yùn)作業(yè)能力。金臺鐵路未搭建電子商務(wù)平臺,無法完整實(shí)現(xiàn)貨調(diào)子系統(tǒng)功能,因此考慮金臺貨調(diào)納入上海局貨調(diào)統(tǒng)一管理,金臺貨調(diào)臺預(yù)留接口調(diào)試條件。
2.2.3客運(yùn)調(diào)度子系統(tǒng)
客運(yùn)調(diào)度接入計(jì)算機(jī)自動化技術(shù),通過完成客調(diào)命令編制管理,完成報表管理,對客運(yùn)量數(shù)據(jù)、列車正晚點(diǎn)等信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì),供客運(yùn)調(diào)度工作人員掌握客運(yùn)工作概況及生成相關(guān)報表。
2.2.4動車調(diào)度子系統(tǒng)
實(shí)現(xiàn)車底管理。系統(tǒng)根據(jù)動車組累計(jì)走行公里及修程等情況安排車底交路,并將動車組交路、檢修、備用等信息提交到金臺調(diào)度終端。
2.2.5機(jī)車調(diào)度子系統(tǒng)
機(jī)車計(jì)劃是運(yùn)輸計(jì)劃的保證。機(jī)車調(diào)度根據(jù)車流日班計(jì)劃了解車流、去向、編組數(shù)量、噸數(shù)、核實(shí)日計(jì)劃列車對數(shù),通過以上數(shù)據(jù),對情況進(jìn)行綜合分析。
2.2.6施工調(diào)度子系統(tǒng)(含月計(jì)劃、路用車、周計(jì)劃)
依托計(jì)算機(jī)技術(shù),施工調(diào)度可以編制、申報、優(yōu)化、審批、下達(dá)施工月計(jì)劃,在施工月度計(jì)劃自動產(chǎn)生的施工計(jì)劃的基礎(chǔ)上,根據(jù)行車計(jì)劃的安排對施工計(jì)劃進(jìn)行調(diào)整,自動生成施工計(jì)劃調(diào)度命令,并將命令下達(dá)各管理單位及部門,同時統(tǒng)計(jì)各施工單位實(shí)施施工情況和施工信息。
2.2.7施工電子登(銷)記子系統(tǒng)
規(guī)范施工結(jié)合部環(huán)節(jié)的作業(yè)流程。自動獲取施工管理信息系統(tǒng)的施工計(jì)劃內(nèi)容,由施工調(diào)度臺每天下發(fā)至各車站,并指派盯控干部盯崗。施工前40min,施工負(fù)責(zé)人和設(shè)備管理單位聯(lián)絡(luò)員按規(guī)定登記簽認(rèn)由施工日計(jì)劃的電子表格。系統(tǒng)自動提示列車調(diào)度員根據(jù)車站端的請求下達(dá)調(diào)度命令,關(guān)聯(lián)系統(tǒng)施工登(銷)記電子表格上。
2.2.8值班主任子系統(tǒng)
值班主任可查詢施工日志計(jì)劃執(zhí)行情況、查詢機(jī)車運(yùn)用的掛車情況、列車運(yùn)行及日班計(jì)劃落實(shí)質(zhì)量情況。
2.2.9日(班)計(jì)劃平臺
實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一維護(hù)基本圖功能。以版本號管理基本圖數(shù)據(jù),提供基本圖查看、核對、版本比較功能。通過TD結(jié)合庫為TDCS/CTC系統(tǒng)提供基本圖數(shù)據(jù)。實(shí)現(xiàn)每日一圖生成和。各個工種通過日班計(jì)劃平臺協(xié)同編著日班計(jì)劃,形成日班工作計(jì)劃,由平臺匯總至一張運(yùn)行圖后,由值班主任審核。
2.2.10調(diào)度命令平臺
調(diào)度命令管理平臺能夠編輯、、簽發(fā)、接收、簽收、轉(zhuǎn)發(fā)命令(或通知指示)以及對命令的管理。實(shí)現(xiàn)對計(jì)劃、值班主任、客調(diào)、施工調(diào)、特調(diào)崗位的命令內(nèi)容格式多樣化的表現(xiàn)形式,并為各種工種業(yè)務(wù)提供統(tǒng)一便利的應(yīng)用接口。
2.2.11T/D結(jié)合系統(tǒng)
T/D結(jié)合系統(tǒng)為列調(diào)臺提供業(yè)務(wù)優(yōu)化基礎(chǔ)。日班計(jì)劃自動生成后,列調(diào)臺提取日(班)計(jì)劃運(yùn)行圖數(shù)據(jù),自動形成管轄范圍內(nèi)文本格式的日班計(jì)劃,通過電務(wù)網(wǎng)以調(diào)度命令的形式下發(fā)到有關(guān)站段。接收計(jì)劃員的階段計(jì)劃,列調(diào)臺通過日(班)計(jì)劃運(yùn)行圖數(shù)據(jù),自動生成階段計(jì)劃雛形,經(jīng)過簡單的調(diào)整,形成完成的階段計(jì)劃。
2.3接口設(shè)計(jì)
(1)與TDCS/CTC系統(tǒng)接口。TDMS系統(tǒng)需通過T/D結(jié)合服務(wù)器及數(shù)據(jù)庫服務(wù)器向TDCS/CTC系統(tǒng)提供基本運(yùn)行圖數(shù)據(jù)。(2)與上海局TMDS及TMIS接口。TDMS需與現(xiàn)車、貨運(yùn)統(tǒng)計(jì)及上海局TDMS等相關(guān)數(shù)據(jù)做接口,接口服務(wù)需上傳。TMIS現(xiàn)車系統(tǒng)的列車出發(fā)到達(dá),與TDMS數(shù)據(jù)交換,獲取列車運(yùn)行線,并生成相應(yīng)的出發(fā)到達(dá)報告,發(fā)送總公司,并納入運(yùn)輸集成平臺考核機(jī)制。上海局TDMS相關(guān)虛擬化平臺數(shù)據(jù)需進(jìn)行擴(kuò)容。(3)與旅服系統(tǒng)接口。旅服系統(tǒng)集成管理平臺應(yīng)實(shí)現(xiàn)從TDMS獲取列車實(shí)時到發(fā)信息。TDMS通過防火墻與旅服集成管理平臺互聯(lián)。
2.4硬件設(shè)計(jì)方案
系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫采用高性能小型機(jī),以集群方式工作。存儲采用SAN存儲方式,設(shè)置有SAN交換機(jī)、雙控磁盤陣列等。金臺鐵路調(diào)度樓信息機(jī)房新設(shè)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器(RISC小型機(jī))、磁盤陣列、SAN交換機(jī)、路由器、萬兆核心交換機(jī),新設(shè)備份數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、TD結(jié)合MQ服務(wù)器、TDMS接口服務(wù)器、旅服平臺/SCADA等接口服務(wù)器、電子運(yùn)統(tǒng)應(yīng)用服務(wù)器、局站一體化應(yīng)用服務(wù)器、機(jī)務(wù)運(yùn)安應(yīng)用服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫軟件、中間件軟件、MQ消息隊(duì)列軟件及配套軟件模塊等,各信息配線間新設(shè)接入交換機(jī),在調(diào)度大廳新設(shè)運(yùn)輸調(diào)度管理系統(tǒng)計(jì)算機(jī)及打印機(jī)。
2.5網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)
金臺鐵路運(yùn)輸調(diào)度管理系統(tǒng)與上海局集團(tuán)公司運(yùn)輸調(diào)度管理系統(tǒng)需互聯(lián),由通信傳輸系統(tǒng)提供臺州調(diào)度大樓至杭州電算站、臺州調(diào)度大樓至金溫公司調(diào)度大廳的主備各1×10M通道。
參考文獻(xiàn)
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作者:楊廣寧 單位:中鐵第五勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司
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