鐵路局集團(tuán)公司級(jí)調(diào)度指揮一體化模式研究

馬長青

（中國鐵路北京局集團(tuán)有限公司 計(jì)劃統(tǒng)計(jì)部，北京 100860)

調(diào)度指揮部門是鐵路日常運(yùn)輸組織工作的指揮中樞,肩負(fù)著保障運(yùn)輸安全、組織運(yùn)輸生產(chǎn)、提高服務(wù)質(zhì)量的重要責(zé)任?；诜謱臃旨?jí)管理、集中統(tǒng)一指揮的原則,我國鐵路現(xiàn)行是在中國國家鐵路集團(tuán)有限公司(以下簡稱“國鐵集團(tuán)”)設(shè)調(diào)度處、在各鐵路局集團(tuán)公司設(shè)調(diào)度所和在各技術(shù)站設(shè)調(diào)度室(調(diào)度車間)的三級(jí)調(diào)度指揮體系[1]。調(diào)度所是鐵路局集團(tuán)公司的日常運(yùn)輸組織的中樞,在國鐵集團(tuán)統(tǒng)一指揮下,負(fù)責(zé)完成鐵路局集團(tuán)公司運(yùn)輸生產(chǎn)經(jīng)營任務(wù),提高運(yùn)輸效率和效益。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,智能化、信息化的應(yīng)用突飛猛進(jìn),對(duì)鐵路調(diào)度指揮提出了更高的要求,傳統(tǒng)的調(diào)度指揮模式不能有效發(fā)揮“共享”“集中”的作用,尤其是鐵路局集團(tuán)公司級(jí)的調(diào)度指揮層面工種多、聯(lián)系多、交叉多,因而如何更好地利用現(xiàn)代化技術(shù)和手段,以實(shí)現(xiàn)調(diào)度指揮信息一體化、手段智能化、調(diào)整自動(dòng)化,是今后調(diào)度指揮技術(shù)發(fā)展的方向和重點(diǎn),有必要深入展開研究和探討[2]。

1 國內(nèi)外鐵路調(diào)度指揮模式現(xiàn)狀

1.1 國外鐵路調(diào)度指揮模式現(xiàn)狀

（1）美國。美國鐵路調(diào)度指揮以公司集中調(diào)度為主,一般設(shè)一級(jí)調(diào)度機(jī)構(gòu)。調(diào)度根據(jù)列車運(yùn)行圖、營銷計(jì)劃和各編組站的車流、空車分布狀態(tài),制定調(diào)度日班計(jì)劃,落實(shí)營銷計(jì)劃,組織按圖行車。以柏林頓北方圣塔菲公司(BNSF)為例,公司管轄5萬多km線路,由路網(wǎng)行車指揮中心統(tǒng)一調(diào)度指揮,其中3萬多km由中心調(diào)度集中系統(tǒng)控制,其余線路為非集中控制。路網(wǎng)行車指揮中心設(shè)85個(gè)行車調(diào)度臺(tái),實(shí)時(shí)指揮公司管轄線路上全部列車的實(shí)際運(yùn)行；75個(gè)工、電、通信、信息維護(hù)調(diào)度臺(tái),負(fù)責(zé)線路維修、電力供應(yīng)、信息系統(tǒng)的維護(hù)管理等工作。諾?？四戏焦?NS)調(diào)度指揮中心統(tǒng)一編制公司的調(diào)度計(jì)劃(包括裝卸車計(jì)劃、列車工作計(jì)劃、機(jī)車工作計(jì)劃和施工計(jì)劃),公司管轄11個(gè)鐵路局,各鐵路局設(shè)置調(diào)度分中心,設(shè)立相應(yīng)的調(diào)度崗位,調(diào)度計(jì)劃下達(dá)后,由各鐵路局分區(qū)域、劃片實(shí)施執(zhí)行。

（2）德國。德國鐵路調(diào)度部門設(shè)有1個(gè)中央調(diào)度指揮中心和按區(qū)域劃分的7個(gè)調(diào)度指揮分中心。高速鐵路調(diào)度指揮系統(tǒng)與既有線調(diào)度系統(tǒng)統(tǒng)一設(shè)置；實(shí)行中央調(diào)度指揮中心-地區(qū)分中心(調(diào)度所)-基層車站三級(jí)管理；運(yùn)營調(diào)度系統(tǒng)與運(yùn)輸管理體制和業(yè)務(wù)流程密切相關(guān)；以計(jì)劃為核心,以運(yùn)行管理為重點(diǎn),綜合考慮安全監(jiān)控、設(shè)施維修、車輛運(yùn)用和旅客服務(wù)等因素。

（3） 日本。日本新干線與既有線的調(diào)度分線設(shè)置,調(diào)度指揮采用預(yù)測(cè)運(yùn)行圖,對(duì)運(yùn)行圖進(jìn)行快速調(diào)整,迅速恢復(fù)行車秩序,通過信息系統(tǒng)對(duì)關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行集中監(jiān)測(cè)與管理,調(diào)度系統(tǒng)對(duì)運(yùn)輸計(jì)劃、車輛運(yùn)用、列車運(yùn)行、旅客服務(wù)和維修作業(yè)等進(jìn)行綜合管理。

綜上,美國鐵路采用高度集中的調(diào)度指揮模式,實(shí)行二級(jí)管理,設(shè)置機(jī)車、貨運(yùn)(空車配送)、計(jì)劃執(zhí)行等調(diào)度崗位,信息系統(tǒng)的自動(dòng)化水平較高；德國鐵路實(shí)行分層分級(jí)調(diào)度指揮模式,以計(jì)劃為核心,以運(yùn)行管理和調(diào)整為重點(diǎn)；日本鐵路以各運(yùn)輸公司的自主調(diào)度指揮為主,各鐵路運(yùn)輸公司之間協(xié)議運(yùn)輸,調(diào)度指揮系統(tǒng)的綜合化程度較高[3]。

1.2 我國鐵路局集團(tuán)公司調(diào)度指揮現(xiàn)狀

我國鐵路局集團(tuán)公司的調(diào)度所各工種調(diào)度員,都圍繞著列車調(diào)度員,服務(wù)于列車調(diào)度員的單一指揮,為列車調(diào)度員的指揮列車運(yùn)行提供保障,包括計(jì)劃制定、機(jī)車保障、裝卸作業(yè)等專業(yè),為列車調(diào)度員的指揮列車運(yùn)行良好秩序提供素材和調(diào)整依據(jù)。列車調(diào)度員需要與各工種調(diào)度員進(jìn)行溝通協(xié)調(diào),掌握各工種的信息,為本崗位列車運(yùn)行的指揮夯實(shí)基礎(chǔ),除這些主要工種調(diào)度員,還有車輛、動(dòng)車、大貨等特殊工種的調(diào)度員,以及電務(wù)、工務(wù)、供電等專業(yè)調(diào)度員同樣服務(wù)于列車調(diào)度員的工作。調(diào)度員組織架構(gòu)如圖1所示。

當(dāng)前制約調(diào)度指揮工作的主要因素如下。

（1）專業(yè)獨(dú)立操作缺乏統(tǒng)一性。由于調(diào)度員工種間分工明確,造成各工種調(diào)度員業(yè)務(wù)單一,不能將運(yùn)輸組織各個(gè)環(huán)節(jié)整體指揮的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮出來,業(yè)務(wù)上的專業(yè)性造成跨工種的欠缺,不適合運(yùn)輸調(diào)度指揮的聯(lián)動(dòng)功能,制約著在運(yùn)輸組織中的統(tǒng)一協(xié)調(diào)作用發(fā)揮。

（2）業(yè)務(wù)交叉多影響效率提升。當(dāng)前調(diào)度員使用多年以前的多工種聯(lián)動(dòng)工作方式,工種間交換數(shù)據(jù)和信息多采用信息推送或者紙質(zhì)介質(zhì)交換,造成交換過程中的業(yè)務(wù)交叉,影響作業(yè)效率[4]。

圖1 調(diào)度員組織架構(gòu)Fig.1 Dispatcher organization and architecture

（3）銜接疏漏影響運(yùn)輸提效。由于多工種業(yè)務(wù)的交換和聯(lián)系,造成在銜接過程中不可避免造成滯后或人為疏漏,影響作業(yè)效率和設(shè)備效率的發(fā)揮。例如,大功率機(jī)車的運(yùn)用過程中,由于聯(lián)系脫節(jié)或者滯后造成“大馬拉小車”或者“小馬拉大車”現(xiàn)象[5]。

（4）安全隱患不能集中排除。由于新設(shè)備新技術(shù)的更新都在專業(yè)層面提升,跨專業(yè)的信息智能升級(jí)得到發(fā)揮但數(shù)據(jù)交換升級(jí)學(xué)習(xí)滯后,容易造成跨工種的知識(shí)缺失,在調(diào)度指揮運(yùn)輸過程中由于業(yè)務(wù)不精通易造成安全隱患排除不及時(shí)。

2 鐵路局集團(tuán)公司級(jí)調(diào)度指揮一體化方案研究

2.1 可行性分析

（1）信息化智能化是一體化模式實(shí)施的前提。列車調(diào)度員使用的調(diào)度指揮系統(tǒng)主要有列車調(diào)度指揮系統(tǒng)(TDCS系統(tǒng))和調(diào)度集中系統(tǒng)(CTC系統(tǒng))。其中,TDCS系統(tǒng)具備實(shí)時(shí)性、安全性、開放性等特點(diǎn),應(yīng)用時(shí)間較長,基本實(shí)現(xiàn)全路干線全覆蓋；CTC系統(tǒng)采用“分散自律”的理論,將調(diào)車控制納入到功能中來,系統(tǒng)無需切換控制模式即可實(shí)現(xiàn)行車作業(yè)和調(diào)車作業(yè)的協(xié)調(diào)辦理,并且能夠進(jìn)行無人值守車站的調(diào)車作業(yè),從而將調(diào)度集中的優(yōu)勢(shì)徹底地發(fā)揮出來。此外,計(jì)劃調(diào)度員、貨運(yùn)調(diào)度員、機(jī)車調(diào)度員等采用鐵路運(yùn)輸調(diào)度管理系統(tǒng)(TDMS5.0),使用固定惟一的ID號(hào)碼確定列車,解決了列車運(yùn)行中的局間、臺(tái)間信息交換問題,即實(shí)現(xiàn)了同一列車只要確認(rèn)始發(fā)和終到站,無論距離長短,能夠全部實(shí)現(xiàn)信息綁定,不再重復(fù)作業(yè)和查找。

（2）大數(shù)據(jù)云平臺(tái)是一體化模式實(shí)施的保障。鐵路大數(shù)據(jù)應(yīng)用云平臺(tái)的建設(shè)和使用,使各鐵路專業(yè)的數(shù)據(jù)具備了共享?xiàng)l件,列車、機(jī)車、客運(yùn)、貨運(yùn)等專業(yè)數(shù)據(jù)具備了互相交換的條件,能夠給予鐵路數(shù)據(jù)共享的平臺(tái)。同時(shí)信息共享的科學(xué)研究,鐵路數(shù)據(jù)信息的整合技術(shù)手段已經(jīng)能夠適應(yīng)鐵路的數(shù)據(jù)共享[6]。

（3）信息交互共享是一體化模式實(shí)施條件。列車運(yùn)行信息中重點(diǎn)掌握追蹤的就是機(jī)車信息、車輛信息、貨物信息(客運(yùn)信息),當(dāng)前的TDCS、CTC、TDMS5.0、貨票系統(tǒng)、車輛系統(tǒng)中已經(jīng)完全具備了信息實(shí)時(shí)采集的功能,調(diào)度指揮所需的原始數(shù)據(jù)大多來自生產(chǎn)站段,各生產(chǎn)系統(tǒng)功能的不斷完善,以高性能、高可靠性的通信網(wǎng)為依托,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速準(zhǔn)確采集和交換,規(guī)范交換標(biāo)準(zhǔn)、交換格式在技術(shù)上和業(yè)務(wù)上已經(jīng)具備了一體化的智能條件[7]。

（4）人員素質(zhì)和科技手段結(jié)合是一體化模式實(shí)施的基礎(chǔ)。列車調(diào)度員的年輕化帶來的人員知識(shí)結(jié)構(gòu)和學(xué)歷水平的提高,工作人員能夠熟練運(yùn)用智能化手段進(jìn)行查詢、瀏覽和應(yīng)用,解放了手工操作的繁瑣和記憶力的強(qiáng)度,利用智能化決策及風(fēng)險(xiǎn)管理,依靠大數(shù)據(jù)的深度挖掘和分析服務(wù),通過智能學(xué)習(xí)、分布式并行計(jì)算等技術(shù),實(shí)現(xiàn)面向調(diào)度指揮業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)建模,決策支持等,調(diào)度員通過智能手段在跨行業(yè)智能知識(shí)學(xué)習(xí)中能夠快速適應(yīng),具備了實(shí)施一體化的素質(zhì)。

2.2 調(diào)度指揮一體化方案

隨著鐵路體制改革的進(jìn)一步深化,設(shè)備部門在高速鐵路線路實(shí)行“一體化”維修天窗施工管理,調(diào)度指揮已經(jīng)逐步具備了工務(wù)、電務(wù)、供電等設(shè)備調(diào)度的“一體化”指揮管理?xiàng)l件,逐步形成“業(yè)務(wù)管理一次定型,調(diào)度指揮通報(bào)處理一次完成”的“一體化格局”。調(diào)度指揮一體化方案如下。

（1）調(diào)度指揮一體化近期實(shí)施方案。鐵路局集團(tuán)公司圍繞列車調(diào)度員工作對(duì)部分工種進(jìn)行優(yōu)化整合,在保證列車調(diào)度員工作內(nèi)容不變的情況下,將計(jì)劃調(diào)度員、貨運(yùn)調(diào)度員和機(jī)車調(diào)度員工作進(jìn)行融和,利用既有的調(diào)度指揮系統(tǒng)(TDMS5.0)機(jī)車上升級(jí),形成日班計(jì)劃制定、配空管理、裝卸管理、機(jī)車使用和乘務(wù)員叫班實(shí)行一體化管理,能夠?qū)⒂?jì)劃、貨運(yùn)、機(jī)車調(diào)度員的交叉聯(lián)系以及分別與列車調(diào)度員的聯(lián)系集中到一體,根據(jù)工作量的大小,適當(dāng)增加計(jì)劃員崗位,縮小管理單元,最終形成運(yùn)輸調(diào)度一體化管理。調(diào)度指揮一體化近期方案如圖2所示。

圖2 調(diào)度指揮一體化近期方案Fig.2 Short-term plan of integration of dispatching and command

（2）調(diào)度指揮一體化遠(yuǎn)期方案構(gòu)想。隨著智能化發(fā)展,安全保障條件逐步成熟,未來可以設(shè)想,將鐵路局集團(tuán)公司的列車調(diào)度員與計(jì)劃調(diào)度員、機(jī)車調(diào)度員、貨運(yùn)調(diào)度員或其他調(diào)度員再進(jìn)行優(yōu)化組合,組成綜合調(diào)度員,既擔(dān)當(dāng)起列車的指揮功能,又擔(dān)當(dāng)起計(jì)劃的制定、機(jī)車的使用和貨運(yùn)組織,列車指揮采用自動(dòng)列車調(diào)整、人為干預(yù)運(yùn)行模式,與相鄰調(diào)度臺(tái)和工種全部采用智能交換數(shù)據(jù),調(diào)度員只承擔(dān)本調(diào)度臺(tái)工作中的始發(fā)、終到列車操作調(diào)整,解放生產(chǎn)力。該舉措將徹底消除調(diào)度員之間的交叉聯(lián)系,實(shí)現(xiàn)多能調(diào)度員[8]。調(diào)度指揮一體化遠(yuǎn)期構(gòu)想如圖3所示。

2.3 實(shí)施前景分析

（1）一體化管理生產(chǎn)效率提升。由于管理范圍第一體化,管理更加精細(xì)化,調(diào)度員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)環(huán)境更熟悉,做到心中有數(shù),聯(lián)系更加緊密,各工種調(diào)度員不在產(chǎn)生交叉聯(lián)系和干擾。調(diào)度員對(duì)設(shè)備的運(yùn)用和現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)情況更了解,能夠?qū)C(jī)車、車輛、線路、貨運(yùn)設(shè)備更能有效結(jié)合運(yùn)用,形成整體一體化作業(yè)效率的提升。利用TDMS5.0計(jì)劃編制智能計(jì)劃后,將生成一部首尾貫通的列車工作計(jì)劃,保證了計(jì)劃的準(zhǔn)確性和完整性,消除了人工交接產(chǎn)生的誤差,提升智能化水平,提高生產(chǎn)效率。中國鐵路北京局集團(tuán)有限公司(以下簡稱“北京局集團(tuán)公司”)于2010年開始實(shí)施計(jì)劃調(diào)度員和貨運(yùn)調(diào)度員的一體化管理；2018年起在計(jì)劃調(diào)度與貨運(yùn)調(diào)度整合的基礎(chǔ)上實(shí)行部分機(jī)車調(diào)度員與計(jì)劃調(diào)度員的優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)了計(jì)劃、貨運(yùn)、機(jī)車調(diào)度員的“三位一體”一體化模式調(diào)度指揮,取得明顯效果。通過將12個(gè)計(jì)劃調(diào)度臺(tái)和8個(gè)貨運(yùn)調(diào)度臺(tái)優(yōu)化為17個(gè)計(jì)劃調(diào)度臺(tái),在運(yùn)輸效率提升的前提下,節(jié)省3個(gè)調(diào)度臺(tái)4班倒人員的成本。

圖3 調(diào)度指揮一體化遠(yuǎn)期構(gòu)想Fig.3 Long-term conception of integration of dispatching and command

（2）運(yùn)輸能力得到充分釋放。一體化調(diào)度指揮能夠使計(jì)劃調(diào)度員、貨運(yùn)調(diào)度員和機(jī)車調(diào)度員一體化辦公,實(shí)現(xiàn)了整體的操作指揮,實(shí)現(xiàn)了一個(gè)區(qū)段的運(yùn)輸生產(chǎn)指揮由一個(gè)人指揮,不會(huì)出現(xiàn)交換數(shù)據(jù)銜接漏洞問題,實(shí)現(xiàn)整體化指揮,本著安全指揮的效益最大化,體現(xiàn)整體分析,全面提高運(yùn)輸效率。北京局集團(tuán)公司從計(jì)劃調(diào)度員與貨運(yùn)調(diào)度員到機(jī)車調(diào)度員的一體化優(yōu)化組織,運(yùn)輸組織中的聯(lián)系環(huán)節(jié)消失,釋放運(yùn)輸能力明顯。在機(jī)車調(diào)度員優(yōu)化中將1個(gè)機(jī)車調(diào)度員工作分別給6個(gè)計(jì)劃員和機(jī)調(diào)值班員擔(dān)當(dāng),充分化解了這些工種間的聯(lián)系。

（3）調(diào)度員勞動(dòng)強(qiáng)度適當(dāng)降低。在調(diào)度臺(tái)“一體化”優(yōu)化中應(yīng)充分考慮工作量大小,縮小指揮區(qū)段,實(shí)行“指揮區(qū)段縮小、功能加大”的方式。由于縮小指揮區(qū)段和單一指揮,調(diào)度員解脫了工種間的聯(lián)系環(huán)節(jié),解決了跨工種的交底互控環(huán)節(jié)誤差,不再機(jī)械地模糊執(zhí)行,不再產(chǎn)生依賴心理,調(diào)度員能夠結(jié)合本崗位的實(shí)際按照既定原則制定計(jì)劃、執(zhí)行計(jì)劃,調(diào)度員不再有跨專業(yè)的壓力,能夠全面釋放壓力,降低勞動(dòng)強(qiáng)度。

（4）調(diào)度指揮智能化大幅提升。綜合調(diào)度的指揮,需要跨行業(yè)的系統(tǒng)功能大面積融和,各行業(yè)的智能應(yīng)用軟件實(shí)現(xiàn)在調(diào)度指揮中整合優(yōu)化,使單一專業(yè)的功能全面運(yùn)用到整體運(yùn)輸指揮中,能夠充分利用自身專業(yè)優(yōu)勢(shì)進(jìn)行效率效益最大化的發(fā)揮,實(shí)現(xiàn)鐵路運(yùn)輸整體的智能發(fā)揮。

（5）管理更加安全可控。由于縮小了指揮區(qū)段,一體化安全管理可以做到更精細(xì)化,正常運(yùn)行時(shí)采用自動(dòng)調(diào)整,在處理非正常行車組織過程中,綜合調(diào)度員能夠通過自身掌握知識(shí)進(jìn)行處理,不會(huì)產(chǎn)生各專業(yè)溝通和協(xié)調(diào)事項(xiàng),不再有依賴心理,處理會(huì)更及時(shí),應(yīng)急效果更加明顯。

（6）復(fù)合型人員更加適應(yīng)市場(chǎng)。一體化指揮會(huì)促使調(diào)度員加強(qiáng)專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí),使專業(yè)技術(shù)與生產(chǎn)實(shí)際緊密結(jié)合,發(fā)揮復(fù)合型優(yōu)勢(shì)。同時(shí),通過計(jì)劃、行車、機(jī)調(diào)、貨調(diào)等調(diào)度工種一體化管理,實(shí)現(xiàn)“計(jì)劃指揮,自動(dòng)運(yùn)行”的理念能夠精準(zhǔn)對(duì)接運(yùn)輸市場(chǎng)、滿足客戶需求。

3 結(jié)束語

鐵路局集團(tuán)公司級(jí)調(diào)度指揮一體化模式,具有多專業(yè)密切融合、管理單元整體優(yōu)化、信息化智能化充分發(fā)揮等優(yōu)勢(shì),可以實(shí)現(xiàn)調(diào)度指揮信息一體化,手段智能化,調(diào)整自動(dòng)化,能夠有效釋放勞動(dòng)生產(chǎn)力,切實(shí)提升運(yùn)輸效率和效益。同時(shí),調(diào)度指揮部門作為日常運(yùn)輸組織工作的中樞,安全責(zé)任重大,還應(yīng)加強(qiáng)實(shí)施過程中的安全風(fēng)險(xiǎn)分析論證,消除安全隱患,進(jìn)一步加強(qiáng)新技術(shù)設(shè)備研發(fā),提高調(diào)度人員業(yè)務(wù)素質(zhì),保障調(diào)度指揮一體化的實(shí)施,為鐵路運(yùn)輸高質(zhì)量發(fā)展提供支撐。