城市軌道互聯(lián)互通網(wǎng)絡(luò)化調(diào)度指揮系統(tǒng)構(gòu)建

劉洋

摘 要：本文從管理層面、管理格局、功能擴(kuò)展、系統(tǒng)設(shè)置等方面對(duì)城市軌道交通互聯(lián)互通網(wǎng)絡(luò)化調(diào)度指揮系統(tǒng)進(jìn)行了深人分析。針對(duì)互聯(lián)互通網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)管理功能擴(kuò)展、網(wǎng)絡(luò)化調(diào)度指揮系統(tǒng)可能發(fā)生的系統(tǒng)架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)化調(diào)度指揮面臨的技術(shù)問(wèn)題、信息安全防護(hù)措施提出了解決方案和建議。

關(guān)鍵詞：互聯(lián)互通；網(wǎng)絡(luò)化；調(diào)度指揮

1互聯(lián)互通網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)綜合調(diào)度指揮管理模式功能分析

1.1新建路網(wǎng)中心系統(tǒng)應(yīng)具備的功能

（1）列車運(yùn)行計(jì)劃管理功能

由于系統(tǒng)需管理路網(wǎng)內(nèi)不同速度等級(jí)的跨線車及各單線車，路網(wǎng)中心計(jì)劃編制平臺(tái)應(yīng)根據(jù)各線需求，統(tǒng)籌編制路網(wǎng)列車基本開(kāi)行計(jì)劃，重點(diǎn)解決不同速度等級(jí)跨線列車在各線的停靠等問(wèn)題，并監(jiān)督計(jì)劃執(zhí)行。如果需要計(jì)劃協(xié)調(diào)及調(diào)整，路網(wǎng)行車調(diào)度與單線行車調(diào)度之間要對(duì)計(jì)劃的實(shí)施協(xié)調(diào)一致。在運(yùn)營(yíng)中輕微晚點(diǎn)，單線行調(diào)解決上報(bào)即可；在發(fā)生嚴(yán)重晚點(diǎn)情況下，路網(wǎng)行車調(diào)度牽頭組織各線行調(diào)制定新的運(yùn)行計(jì)劃進(jìn)行調(diào)整或采取變更跨線車進(jìn)路、增停列車等。基本運(yùn)行計(jì)劃編制、調(diào)整、監(jiān)督執(zhí)行是綜合調(diào)度系統(tǒng)核心功能之一，是行調(diào)、電調(diào)、車輛調(diào)等調(diào)度編制相應(yīng)計(jì)劃的基礎(chǔ)。

（2）網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)行圖管理功能

路網(wǎng)行車調(diào)度員根據(jù)最終確定的基本計(jì)劃，編制路網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)化基本運(yùn)行圖（平時(shí)、節(jié)假日、特殊情況），重點(diǎn)解決跨線車區(qū)間運(yùn)行時(shí)間、車站停站時(shí)間、運(yùn)行間隔、起始和終到站、時(shí)間段等基本數(shù)據(jù)信息，并將運(yùn)行圖下發(fā)各線，監(jiān)督執(zhí)行，在發(fā)生變化情況下進(jìn)行調(diào)整。

（3）列車運(yùn)行組織和監(jiān)控功能

監(jiān)視全線在線運(yùn)行列車狀態(tài)、命令執(zhí)行情況及各系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)，監(jiān)視列車運(yùn)行實(shí)跡，監(jiān)視列車到發(fā)時(shí)刻，重點(diǎn)協(xié)調(diào)線網(wǎng)間分界點(diǎn)、銜接站的列車接發(fā)作業(yè)，路網(wǎng)行車組織監(jiān)視是行車調(diào)度核心功能之一。

（4）故障應(yīng)急處理

行車調(diào)度員聯(lián)合路網(wǎng)內(nèi)各有關(guān)的單線調(diào)度，指揮路網(wǎng)內(nèi)故障線路的各專業(yè)對(duì)故障情況聯(lián)合處理，同時(shí)變更跨故障線路的列車運(yùn)行計(jì)劃和運(yùn)行圖，實(shí)現(xiàn)扣車或變更跨線列車進(jìn)路作業(yè)等，避免事態(tài)擴(kuò)大，協(xié)調(diào)路網(wǎng)多專業(yè)合作應(yīng)急故障處理是核心功能之一。

1.2對(duì)單線系統(tǒng)進(jìn)行功能升級(jí)

（1）列車運(yùn)行計(jì)劃管理

以往的單一線路列車開(kāi)行計(jì)劃比較簡(jiǎn)單，一般不設(shè)置專門的計(jì)劃編制平臺(tái)，由ATS時(shí)刻表編輯器錄入基本信息，ATS系統(tǒng)生成所需列車時(shí)刻表。升級(jí)改造后，路網(wǎng)間列車對(duì)開(kāi)，首先需明確本線開(kāi)行跨線列車的需求，并上報(bào)路網(wǎng)中心。將路網(wǎng)中心制定的基本計(jì)劃（含路網(wǎng)跨線列車）納入本線路行車計(jì)劃管理，并制定實(shí)施計(jì)劃，將實(shí)施計(jì)劃上傳路網(wǎng)中心，同時(shí)通過(guò)ATS計(jì)算跨線列車的共線運(yùn)行時(shí)刻。

（2）運(yùn)行圖管理

原由單線調(diào)度員輸入各車區(qū)間運(yùn)行時(shí)間、車站停站時(shí)間、運(yùn)行間隔、起始和終到站、時(shí)間段等基本數(shù)據(jù)信息，編制基本列車時(shí)刻表和運(yùn)行圖，升級(jí)后需接收路網(wǎng)中心編制的網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)行圖，對(duì)本線原列車運(yùn)行圖進(jìn)行對(duì)照調(diào)整，避免跨線車與本線車運(yùn)行時(shí)刻沖突，并可對(duì)網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)行圖提出修改建議。

（3）列車運(yùn)行組織和監(jiān)控

由單線行車調(diào)度監(jiān)控進(jìn)路自動(dòng)排列，組織和監(jiān)控本線列車運(yùn)行，監(jiān)視列車到、發(fā)，升級(jí)為對(duì)跨線車與本線車共線運(yùn)行進(jìn)行統(tǒng)一管理監(jiān)控。

（4）故障應(yīng)急處理

單線系統(tǒng)開(kāi)展緊急處理，一般由行車調(diào)度員聯(lián)合各專業(yè)對(duì)故障緊急處理，采取扣車、越

站停車等措施避免事態(tài)擴(kuò)大，聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，ATS系統(tǒng)應(yīng)采取控制進(jìn)路，禁止跨線車進(jìn)出故障區(qū)段，并向路網(wǎng)中心上傳報(bào)警信息，接收路網(wǎng)中心行車調(diào)度員指令。

2需研究解決的關(guān)鍵問(wèn)題及解決方案

2.1基于網(wǎng)絡(luò)化的列車跨線共線運(yùn)營(yíng)組織與管理解決方案

首先，路網(wǎng)中心系統(tǒng)應(yīng)收集各運(yùn)營(yíng)線路中心基本開(kāi)行計(jì)劃及開(kāi)行跨線列車需求，由路網(wǎng)中心系統(tǒng)計(jì)劃編制子系統(tǒng)平臺(tái)對(duì)需求及路網(wǎng)基本數(shù)據(jù)（車輛性能、線路曲線、銜接車站站場(chǎng)布局及道岔側(cè)向速度、列車速度等級(jí)、列車控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)的追蹤間隔時(shí)分等）、跨線列車銜接站停靠、越行時(shí)分等準(zhǔn)確分析處理，采取優(yōu)化的算法編制出整個(gè)路網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)化跨線運(yùn)行的基本計(jì)劃，其中著重解決跨線列車在不同線路之間的銜接問(wèn)題，編制的基本計(jì)劃是否優(yōu)化衡量的標(biāo)準(zhǔn)為：既能兼顧原線路開(kāi)行計(jì)劃，又保證網(wǎng)絡(luò)化跨線列車的順利開(kāi)行，同時(shí)對(duì)原線路運(yùn)輸組織干擾最小。中心系統(tǒng)在基本計(jì)劃的基礎(chǔ)上生成基本時(shí)刻表，下發(fā)給各線調(diào)度中心，各線調(diào)度中心按照基本計(jì)劃制定本線路的實(shí)施計(jì)劃，并上報(bào)路網(wǎng)中心，路網(wǎng)中心對(duì)各線實(shí)施計(jì)劃統(tǒng)籌調(diào)整確認(rèn)后審批下發(fā)。路網(wǎng)基本計(jì)劃的編制需要將車、電、線路、站場(chǎng)等各種基礎(chǔ)條件、限制因素進(jìn)行協(xié)調(diào)，在實(shí)際運(yùn)營(yíng)過(guò)程中需要不斷磨合調(diào)整，是一個(gè)需求收集整理、計(jì)劃編制完成、行車組織應(yīng)用、計(jì)劃調(diào)整及優(yōu)化的過(guò)程。

2.2面向網(wǎng)絡(luò)化多專業(yè)聯(lián)合故障救援解決方案

單線多專業(yè)聯(lián)合故障救援方案已經(jīng)較為成熟，采用跨專業(yè)信息共享和協(xié)調(diào)的行車綜合自動(dòng)化系統(tǒng)—TIAS系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)以ATS行車為核心的多專業(yè)多業(yè)務(wù)聯(lián)動(dòng)，在故障災(zāi)害情況下，各專業(yè)能夠科學(xué)迅速聯(lián)動(dòng)。而網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)協(xié)調(diào)組織跨線車的職責(zé)由路網(wǎng)中心系統(tǒng)承擔(dān)。正常情況下，路網(wǎng)中心監(jiān)督、協(xié)調(diào)各線多專業(yè)聯(lián)動(dòng)保證正常運(yùn)行。在故障災(zāi)害情況下，行調(diào)在協(xié)調(diào)各專業(yè)調(diào)度上，一方面，需要監(jiān)督、指揮故障線路多專業(yè)的聯(lián)動(dòng)應(yīng)急處理；另一方面，需要依據(jù)行車調(diào)度變更運(yùn)行圖，對(duì)跨線列車采取扣車、車站調(diào)?；蛘{(diào)整線網(wǎng)間采取運(yùn)行進(jìn)路安排等措施，直到緊急情況處理完畢，再重新更新計(jì)劃安排并發(fā)布新的運(yùn)行圖。路網(wǎng)中心系統(tǒng)可以延續(xù)單線TIAS的構(gòu)建思路，各線信息及數(shù)據(jù)平臺(tái)深度集成，災(zāi)害故障情況下調(diào)度各線各專業(yè)聯(lián)動(dòng)就更加科學(xué)、迅捷。

2.3基于路網(wǎng)協(xié)同的運(yùn)輸節(jié)能方案

軌道交通節(jié)能的基本原理是通過(guò)優(yōu)化同一供電區(qū)間內(nèi)列車在各個(gè)站的發(fā)車時(shí)刻、到站時(shí)刻，保證列車制動(dòng)產(chǎn)生再生能量的時(shí)間段內(nèi)，有更多的列車處于牽引取電加速狀態(tài)，最大限度地增大多輛列車牽引和制動(dòng)的重疊時(shí)間，以此來(lái)提高再生制動(dòng)能的利用率達(dá)到節(jié)能的目的。路網(wǎng)協(xié)同運(yùn)輸應(yīng)首先避免由于跨線列車的開(kāi)行導(dǎo)致單線列車暫停或大幅降速，避免多車同時(shí)啟動(dòng)加速運(yùn)行的情況。列車車輛性能、速度等級(jí)、列車控制系統(tǒng)直接影響牽引制動(dòng)時(shí)分，要將列車時(shí)刻表規(guī)定的運(yùn)行時(shí)間與車載ATO控制曲線結(jié)合，實(shí)現(xiàn)單車駕駛曲線優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的同時(shí)，需從網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)行圖編制層面將不同列車車載ATO所能實(shí)現(xiàn)的區(qū)間加速、制動(dòng)時(shí)間作為基本運(yùn)行圖計(jì)算模型的關(guān)鍵輸入?yún)?shù)，計(jì)算出線網(wǎng)內(nèi)一個(gè)供電區(qū)域內(nèi)多車的加速、制動(dòng)時(shí)間段的最大化重疊，充分提高一個(gè)供電區(qū)域內(nèi)多車對(duì)制動(dòng)再生能的利用率，實(shí)現(xiàn)最大限度的節(jié)能運(yùn)輸。

3 結(jié)語(yǔ)：綜上所述，目前國(guó)內(nèi)城市軌道交通整體規(guī)模增長(zhǎng)迅速，但都是單線建設(shè)、單線運(yùn)營(yíng)，且“一線一標(biāo)準(zhǔn)”，各線之間車輛設(shè)備、維修維護(hù)設(shè)施均不通用，乘客只有在換乘站換乘，而互聯(lián)互通網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)具有提升整體線網(wǎng)運(yùn)力、優(yōu)化整合維修資源、促進(jìn)裝備利用最大化、降低建設(shè)及維修維護(hù)全生命周期成本、減少乘客換乘、提升乘客滿意度等優(yōu)勢(shì)。城市軌道交通到一定規(guī)模后，網(wǎng)絡(luò)化布局互聯(lián)互通是必然選擇。

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