基于仿真系統(tǒng)的新職高速鐵路列車調(diào)度員實(shí)作培訓(xùn)研究

張曉梅，鄧灼志，郭嶠楓，譚永剛

（1．西南交通大學(xué)交通運(yùn)輸與物流學(xué)院，四川 成都 610031；2．西南交通大學(xué)綜合交通運(yùn)輸智能化國家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 610031）

0 引言

從2008年我國第一條高速鐵路開通，到2017年以“四縱四橫”快速客運(yùn)網(wǎng)為主骨架的高鐵網(wǎng)提前建成運(yùn)營［1］，我國高速鐵路得到了快速的建設(shè)與發(fā)展，高鐵在我國鐵路旅客運(yùn)輸?shù)恼急戎鹉昱噬?］，高鐵已成為人們喜愛的交通工具，是中國的一張靚麗名片［3］。高鐵列車調(diào)度員作為區(qū)段內(nèi)行車運(yùn)輸?shù)闹笓]中樞，擔(dān)負(fù)著組織指揮高速鐵路列車安全、正點(diǎn)、高效運(yùn)行的重要任務(wù)，其業(yè)務(wù)素質(zhì)及應(yīng)急處置能力是確保高鐵運(yùn)輸安全及運(yùn)營效率的重要因素。鐵路總公司提出實(shí)施高鐵“強(qiáng)基達(dá)標(biāo)、提質(zhì)增效”工程［4］，強(qiáng)化調(diào)度人員培訓(xùn)、加強(qiáng)梯隊(duì)人才培養(yǎng)［5］。

我國鐵路一線列車調(diào)度工作人員結(jié)合工作現(xiàn)狀，對(duì)提高列車調(diào)度員素質(zhì)及應(yīng)急處理能力進(jìn)行了一定的探討和思考［6－9］。但關(guān)于構(gòu)建實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)、依托實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)化實(shí)訓(xùn)及考核評(píng)估方案的研究尚比較缺乏。西南交通大學(xué)以實(shí)際高鐵調(diào)度系統(tǒng)為原型，建成了高速鐵路列車調(diào)度指揮仿真系統(tǒng)，并設(shè)計(jì)了系統(tǒng)化的培訓(xùn)方案應(yīng)用于新職高鐵調(diào)度員的實(shí)訓(xùn)及考核。

1 高鐵列車調(diào)度員實(shí)訓(xùn)重要性分析

1．1 高鐵快速發(fā)展，高鐵調(diào)度員需求增加

截止到2017年底，我國高速鐵路營業(yè)里程達(dá)到2．5萬km，鐵路動(dòng)車組旅客發(fā)送量達(dá)17．13億人次，占比56．4%。根據(jù)《中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》（2016），到2025年，我國高鐵規(guī)模達(dá)到3．8萬km左右。目前執(zhí)行的新運(yùn)行圖中，我國鐵路動(dòng)車組開行2 700余對(duì)。高速鐵路的快速發(fā)展，對(duì)業(yè)務(wù)能力強(qiáng)、素質(zhì)過硬的高鐵列車調(diào)度員需求加大。

1．2 高鐵大量先進(jìn)技術(shù)設(shè)備應(yīng)用及高速度、高密度運(yùn)行，對(duì)高鐵列車調(diào)度員提出更高要求

1．2．1 高鐵列車調(diào)度員主要職責(zé)

高速鐵路列車調(diào)度員主要負(fù)責(zé)本調(diào)度區(qū)段行車指揮工作，組織列車安全正點(diǎn)，監(jiān)控列車和技術(shù)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)非正常情況下的應(yīng)急處置和跨線列車在跨線點(diǎn)與既有線進(jìn)行的協(xié)調(diào)工作是高速鐵路調(diào)度指揮工作中的關(guān)鍵點(diǎn)［6］。根據(jù)我國高速鐵路列車調(diào)度員的選拔要求，高鐵列車調(diào)度員從既有線列車調(diào)度員或高鐵動(dòng)車組司機(jī)中選拔并接受培訓(xùn)，考核合格后取得資格證。

1．2．2 高鐵新技術(shù)、新設(shè)備使用，要求高鐵列車調(diào)度具有更強(qiáng)的操作能力

高鐵行車調(diào)度指揮采用CTC分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)，列車調(diào)度員通過操作行車調(diào)度指揮系統(tǒng)下達(dá)階段計(jì)劃，調(diào)度區(qū)段內(nèi)車站信號(hào)開放、道岔轉(zhuǎn)換、進(jìn)路辦理均按階段計(jì)劃自動(dòng)執(zhí)行，高鐵列車調(diào)度員集行車指揮者與執(zhí)行者于一身，因此要求高鐵列車調(diào)度員熟練操作行車調(diào)度指揮系統(tǒng)。

1．2．3 高鐵高正點(diǎn)率及安全性要求，高鐵列車調(diào)度員需具備較強(qiáng)的運(yùn)行調(diào)整能力及應(yīng)急處置能力

高鐵運(yùn)行速度快、列車密度大，以旅客運(yùn)輸為主，列車正點(diǎn)率及運(yùn)行安全要求高、受關(guān)注度高、社會(huì)影響力大。比起既有線鐵路，高鐵行車事故的不確定性、復(fù)雜性、突發(fā)性、破壞性顯得更為深刻［7］。遇到非正常情況時(shí)，列車調(diào)度員需要及時(shí)進(jìn)行運(yùn)行調(diào)整、正確處理，確保列車運(yùn)行安全并盡快恢復(fù)運(yùn)行秩序。

1．3 依托培訓(xùn)，切實(shí)提高新職高鐵列車調(diào)度員崗位勝任能力

基于高鐵列車調(diào)度員崗位素質(zhì)要求高、崗位職責(zé)重、工作使命強(qiáng)、責(zé)任壓力大的特點(diǎn)［8］，需加強(qiáng)對(duì)高鐵列車調(diào)度員的培訓(xùn)。由于受到鐵路技術(shù)裝備、鐵路現(xiàn)場(chǎng)安全等問題的制約，鐵路現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)缺乏實(shí)踐操作的環(huán)節(jié)，同時(shí)在規(guī)模培訓(xùn)和仿真演示方面有所欠缺。而仿真系統(tǒng)可以真實(shí)地模擬現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境與操作，因此，以實(shí)際系統(tǒng)為原型，構(gòu)建綜合演練平臺(tái)，開展高鐵列車調(diào)度員實(shí)訓(xùn)以提高高鐵列車調(diào)度員綜合業(yè)務(wù)能力具有迫切需求。

2 高速鐵路列車調(diào)度指揮仿真系統(tǒng)建設(shè)

2．1系統(tǒng)構(gòu)建原則

以“能模擬真實(shí)的高速鐵路列車調(diào)度的工作環(huán)境、系統(tǒng)組成及工作原理與實(shí)際系統(tǒng)一致、崗位設(shè)置及各崗位操作等同實(shí)際、系統(tǒng)具備高可靠性、穩(wěn)定性及可用性”為原則，建設(shè)高速鐵路列車調(diào)度指揮仿真系統(tǒng)。

2．2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及功能

高速鐵路列車調(diào)度指揮仿真系統(tǒng)高度模擬實(shí)際高速鐵路列車運(yùn)行調(diào)度指揮崗位功能、業(yè)務(wù)流程和應(yīng)急處置過程，具有高速鐵路調(diào)度指揮多崗位、多環(huán)節(jié)、多工種綜合模擬的操作、應(yīng)急演練及考核評(píng)估功能［10－11］。

該系統(tǒng)由列車調(diào)度臺(tái)、助理調(diào)度臺(tái)、車站作業(yè)仿真臺(tái)、教師臺(tái)構(gòu)成。列車調(diào)度臺(tái)模擬列車調(diào)度員崗位，包括運(yùn)行圖子系統(tǒng)、列車調(diào)度員調(diào)度命令子系統(tǒng)；助理調(diào)度臺(tái)模擬助理調(diào)度員崗位，包括控顯終端子系統(tǒng)、助理調(diào)度員調(diào)度命子系統(tǒng)，調(diào)度監(jiān)視顯示子系統(tǒng)供列車調(diào)度員和助理調(diào)度員同時(shí)查看；車站作業(yè)仿真臺(tái)模擬車站值班員崗位，包括車站控顯子系統(tǒng)和車務(wù)終端子系統(tǒng)；教師臺(tái)的模擬演練管理子系統(tǒng)，用于進(jìn)行模擬演練、考核及評(píng)價(jià)管理。系統(tǒng)功能如圖1所示。

圖1 高速鐵路列車調(diào)度指揮仿真系統(tǒng)功能圖

2．3 實(shí)訓(xùn)環(huán)境布置

根據(jù)高速鐵路列車調(diào)度辦公環(huán)境及行車指揮特點(diǎn)，實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)室硬件設(shè)備空間上的組合及布置力求達(dá)到貼近高鐵調(diào)度指揮工作場(chǎng)景［12］。同時(shí)兼顧考慮實(shí)訓(xùn)的規(guī)?；?，實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)室配置多臺(tái)套高速鐵路列車調(diào)度指揮仿真系統(tǒng)，可同時(shí)滿足多組學(xué)員的實(shí)作訓(xùn)練及考核。實(shí)訓(xùn)環(huán)境布置如圖2所示，每一排模擬一個(gè)調(diào)度區(qū)段，包括調(diào)度中心及2個(gè)車站作業(yè)仿真臺(tái)。

圖2 實(shí)訓(xùn)環(huán)境現(xiàn)場(chǎng)布置圖

調(diào)度中心由列車調(diào)度臺(tái)及助理調(diào)度臺(tái)組成，調(diào)度臺(tái)左上方為調(diào)度監(jiān)督顯示屏，下方左邊為列車調(diào)度員操作終端，右方為助理調(diào)度員操作終端（如圖3所示）。

圖3 調(diào)度中心現(xiàn)場(chǎng)布置圖

3 基于仿真系統(tǒng)的實(shí)訓(xùn)方案設(shè)計(jì)

3．1 實(shí)訓(xùn)流程

實(shí)訓(xùn)按照“理論講授及操作演示—學(xué)員實(shí)作訓(xùn)練—考核評(píng)估”的流程進(jìn)行。

教師先系統(tǒng)講授高速鐵路列車調(diào)度指揮系統(tǒng)原理、系統(tǒng)構(gòu)成及各崗位操作終端功能并演示操作；學(xué)員通過實(shí)際操作熟悉系統(tǒng)構(gòu)成，熟悉各崗位操作；學(xué)員在熟悉所有操作后，分組組成不同的調(diào)度臺(tái)，并模擬擔(dān)任列車調(diào)度員、助理調(diào)度員、車站值班員等崗位，協(xié)同完成正常情況下的行車調(diào)度指揮；熟悉正常情況下的行車指揮業(yè)務(wù)流程后，教師設(shè)定一些疊加的事故場(chǎng)景，學(xué)員按照應(yīng)急處置規(guī)范，執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)聯(lián)控，采取有效調(diào)整及處置措施，進(jìn)行應(yīng)急處置演練；學(xué)員進(jìn)行充分的實(shí)作訓(xùn)練后，在模擬演練模式下接受調(diào)度指揮及應(yīng)急處置能力考核評(píng)估。

3．2 實(shí)訓(xùn)內(nèi)容

在實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)層次化、階梯式的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，對(duì)學(xué)員進(jìn)行調(diào)度技能及應(yīng)急處置能力綜合訓(xùn)練。主要包括三部分內(nèi)容（如表1所示）：

（1）熟悉高速鐵路列車調(diào)度指揮系統(tǒng)工作原理，熟練掌握各崗位基本操作。

該環(huán)節(jié)為實(shí)訓(xùn)的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，目的在于讓學(xué)員了解高速鐵路列車調(diào)度指揮系統(tǒng)的構(gòu)成、工作原理，熟練掌握各崗位操作終端主要功能。

（2）掌握正常情況下高速鐵路列車調(diào)度指揮業(yè)務(wù)流程及各崗位協(xié)作配合。

學(xué)員模擬擔(dān)任列車調(diào)度員、助理調(diào)度員等崗位，助理調(diào)度員在列車調(diào)度員的領(lǐng)導(dǎo)下，協(xié)調(diào)配合，進(jìn)行正常情況下的列車運(yùn)行組織及調(diào)整，熟悉行車指揮業(yè)務(wù)流程及各崗位職責(zé)。

列車調(diào)度員通過運(yùn)行圖子系統(tǒng)，從日班計(jì)劃導(dǎo)入3h基本計(jì)劃，根據(jù)列車運(yùn)行情況及施工維修計(jì)劃，調(diào)整列車到發(fā)時(shí)刻及到發(fā)線運(yùn)用方案，編制和下達(dá)列車運(yùn)行階段計(jì)劃；通過調(diào)度命令子系統(tǒng)正確及時(shí)地發(fā)布與行車指揮有關(guān)的調(diào)度命令等；通過調(diào)度監(jiān)視顯示屏掌握轄區(qū)內(nèi)車站及列車狀態(tài)；根據(jù)列車運(yùn)行狀態(tài)隨時(shí)調(diào)整列車運(yùn)行計(jì)劃，協(xié)調(diào)車站作業(yè)與列車運(yùn)行。助理調(diào)度員通過調(diào)度監(jiān)視顯示子系統(tǒng)掌握管轄范圍內(nèi)站、段及列車的技術(shù)設(shè)備狀態(tài)、作業(yè)過程及各站列車進(jìn)路和調(diào)車進(jìn)路的排列情況；需辦理人工進(jìn)路時(shí)，在列車調(diào)度員指示下，通過控制顯示終端子系統(tǒng)，人工辦理進(jìn)路、開放信號(hào)等。

表1 實(shí)訓(xùn)基礎(chǔ)環(huán)節(jié)各崗位操作主要內(nèi)容一覽表

（3）進(jìn)行各崗位非正常行車組織、應(yīng)急處置協(xié)同演練，規(guī)范應(yīng)急處置作業(yè)，提高調(diào)度員應(yīng)急處置能力。

設(shè)定一些包括設(shè)備故障、自然災(zāi)害、鐵路交通事故、防災(zāi)安全監(jiān)控系統(tǒng)報(bào)警及列車報(bào)告異常信息等非常情況疊加的應(yīng)急演練場(chǎng)景，通過列車調(diào)度員、助理調(diào)度員、車站值班員等協(xié)同配合，按照應(yīng)急處置辦法及標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)流程，通過使用控制模式轉(zhuǎn)換、列控限速命令發(fā)布、反向接發(fā)車辦理、區(qū)間封鎖、區(qū)間限速、車站封鎖、車站限速、人工進(jìn)路辦理等辦法，編制高效合理的列車運(yùn)行調(diào)整計(jì)劃并發(fā)布調(diào)度命令及行車憑證，進(jìn)行非正常情況下的行車指揮綜合演練，提高調(diào)度員綜合運(yùn)用理論知識(shí)和技術(shù)手段組織鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)的能力及應(yīng)急處置能力。

3．3 實(shí)訓(xùn)考核及評(píng)估

模擬演練管理子系統(tǒng)具有基礎(chǔ)運(yùn)輸計(jì)劃管理、應(yīng)急演練場(chǎng)景的模擬與過程控制及調(diào)度決策過程的記錄、回放、評(píng)價(jià)等功能。

教師通過模擬演練管理子系統(tǒng)設(shè)定包括正常情況及非常情況的考核方案并下達(dá)給各崗位操作終端，學(xué)員通過各崗位操作終端接收考核試題、初始化演練場(chǎng)景、接收教師指令等，完成客觀試題的同時(shí)協(xié)同完成考核場(chǎng)景的調(diào)度指揮操作并提交試卷至教師臺(tái)，教師對(duì)學(xué)員的調(diào)度效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)員不足并進(jìn)行強(qiáng)化訓(xùn)練，形成有效的反饋機(jī)制。

4 實(shí)施成效

西南交通大學(xué)于2011年開始承擔(dān)新職高鐵調(diào)度員任職資格培訓(xùn)，自2012年高速鐵路列車調(diào)度指揮仿真系統(tǒng)建成以來，增設(shè)了學(xué)員的實(shí)作培訓(xùn)環(huán)節(jié)，目前已完成了39期2 000余名學(xué)員的培訓(xùn)。學(xué)員主要完成集中理論培訓(xùn)、崗位理論培訓(xùn)、崗位實(shí)作培訓(xùn)等內(nèi)容。實(shí)踐表明：實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)作為理論培訓(xùn)的重要補(bǔ)充，使得培訓(xùn)學(xué)習(xí)更為直觀，激發(fā)了學(xué)員的學(xué)習(xí)積極性，強(qiáng)化了學(xué)員對(duì)理論知識(shí)、崗位作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及流程的理解，培養(yǎng)了學(xué)員熟練的調(diào)度技能，提高了學(xué)員靈活運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問題的能力、各崗位協(xié)作能力及應(yīng)急處置能力，有效提高了學(xué)員的綜合業(yè)務(wù)素質(zhì)及崗位勝任能力。這些學(xué)員已成為我國高速鐵路列車調(diào)度指揮工作的重要組成部分，為我國高速鐵路列車的安全、正點(diǎn)運(yùn)行發(fā)揮著重要的作用。

5 結(jié)語

高速鐵路是鐵路未來發(fā)展的趨勢(shì)。我國高速鐵路網(wǎng)的建成及網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營，對(duì)高鐵調(diào)度員的需求增大，而高鐵的高速度、高密度運(yùn)行及大量新技術(shù)新設(shè)備的運(yùn)用，對(duì)調(diào)度員提出了更高的要求和嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。依托高度仿真的調(diào)度指揮系統(tǒng)對(duì)新職高鐵調(diào)度員開展實(shí)作培訓(xùn)及考核，有效地提高了學(xué)員對(duì)高速鐵路調(diào)度指揮環(huán)境適應(yīng)能力，培養(yǎng)了學(xué)員的調(diào)度技能、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力及應(yīng)急處置能力。

高速鐵路行車具有多環(huán)節(jié)、超區(qū)域等特點(diǎn)，涉及設(shè)備數(shù)量龐大、種類繁多，需要各工種各環(huán)節(jié)協(xié)同配合。本文所探討的實(shí)訓(xùn)側(cè)重于列車調(diào)度員、助理調(diào)度員、車站值班員等崗位的協(xié)同訓(xùn)練，關(guān)于計(jì)劃調(diào)度臺(tái)、動(dòng)車調(diào)度臺(tái)、客服調(diào)度臺(tái)、綜合設(shè)施調(diào)度臺(tái)的協(xié)同訓(xùn)練尚未涉及，在后期建設(shè)及研究中，可進(jìn)一步完善仿真系統(tǒng)，建成高鐵鐵路列車綜合調(diào)度指揮仿真系統(tǒng)，設(shè)計(jì)多崗位的協(xié)同演練方案，對(duì)全面提高高速鐵路各調(diào)度崗位的調(diào)度技能、協(xié)同配合能力及應(yīng)急處理能力具有重要的作用。