基于统一平台的新一代综合调度系统.docx

新一代铁路调度指挥系统技术建议书SC北京全路通信信号研究设计院有限公司Beijing National Railway Research & Design Institute of Signal & Communication Co.z Ltd.1. 运输调度系统现状 1.1.系统现状根据一般铁路运输地面设备装备情况，可以将系统分为信息化设备、控制设 备和探测设备等三类运营生产信息类：列车调度指挥系统TDCS、铁路运输管理信息系统TMIS、 机车运用系统、列车预确报系统、车站综合信息系统(SMIS)、车号自动识别系 统、行车安全监控系统、货票制票系统、统计分析系统等生产管理信息类：工务管理信息系统、机务管理信息系统、车辆管理信息系 统、供电管理信息系统、信号管理信息系统、通信管理信息系统、综合巡检管理 信息系统等控制与探测类：计算机联锁系统、分散自律调度集中系统CTC、机车信号系 统、车号自动识别系统、行车安全监控系统、铁路信号微机检测系统、电力远动 系统、变电所运用系统、红外线轴温探测系统(THDS)、货车运行故障动态图像检 测系统(TFDS)、轮轨界面力跟踪系统(IFTS)、货车滚动轴承早期故障轨边声学诊 断系统(TADS)、铁路车辆状态监测系统(TPDS)、机车车号识别系统(LTIS)、 海事救援系统、列车动态监控系统等。

虽然各局、站装备的设备水平会有差异，但都不能摆脱各系统按归属业务部 门单独开发建设，自成体系，各系统间的连通性和互操作性较差，各个分系统由 于逻辑上的不一致性，系统软、硬件的异构性，信息的多样化、复杂性和控制管 理的非实时性等一系列问题，使各个分系统各自为阵，难以互通信息，造成无法 统一调度，限制了系统的进一步发展和企业效率、效益的进一步提高铁路运输生产的本质是一个按流水线生产的紧密关联与协同工作关系的流 程工业现行信息系统将完整的运输生产过程切割成不同信息平台分别管理，构 成了不同的信息“岛屿”，相互间不能或无法实现信息充分共享，形成了信息 “孤岛”即使随着IT技术、通信技术的发展要求各系统间信息共享的呼声越来越迫 切，各系统间也是通过接口的方式实现局部的数据交换，无法进行完全的信息集 成由于各系统的信息是在各自的系统上通过人工操作方式产生，系统间信息没 有任何的技术约束，最后集成的数据也是大量零散的、可利用度很低的孤立数据, 与大数据时代要求的集成信息密切相关是背离的，当然无法在运输生产中起到应 有的作用1.2.存在问题分析1. 2. 1.关键业务流程与信息系统为了分析清楚问题所在，铁路货运的运输生产关键业务流程可简单描述如图1所示:图1：传统铁路运输业务流程其中左边属调度所业务，右边属车站的业务。

由此可见，虽然铁路运输物理上分为调度中心和各车站；调度中心分不同调度台以及车站设若干岗位；专业化 按车/机/工/电/辆进行管理，但运输生产的本质是一个紧密关联与协同工作的关 系，属典型的按流水线生产的流程工业基本图列车工作计划承认▲］装车申请* ~装车刿日装车计划汇嗎取送调臺与编组装车管理空车运用计划确报货运列车始发货运列车中转行车计划中转站 现车货运列车终到现车取送调车卸车计划 卸车管理卸车货运交付ar排空图2：铁路信息化系统与运输流程关系目前铁路各种信息/控制系统与业务流程的关系如图2所示，由此可见每个 系统主要是针对业务流程中某个生产环节或单项业务建立与装备的独立信息平 台所谓信息孤岛、信息断链的原因首先是因为在一个连续生产流程中按环节设 立不同的信息平台，构筑形成不同的信息“岛”；其次是不同信息平台相互间没 有充分地实现信息共享，或不同环节的信息化发展水平不平衡，甚至有的环节没 有信息技术支持而形成信息黑洞，使信息流并没有与整体运输流、生产作业流、 列流、车流、物流在不同的信息平台间同步流动，造成信息孤岛和信息断链由 于信息孤岛和信息断链，制约了各个信息系统的发展，带来信息重复录入，信息 质量不高，智能化水平低和自动化水平受限等普遍存在的问题。

1. 2. 2.关键岗位与系统图3换个角度理解铁路运输的业务流程，包括调度中心及车站的关键生产岗位，岗位关键业务与职责，以及调度台间、调度中心与车站间的业务关系货调台调度中心 f开车〕 |计划台VEEBI行调台货装车流计划 推算牟流列年工作 铺画运行线终到T机调台货运工作 汇总装车计划机车工作 掌控坛用机车监護监卸 1収送调车讣划办理调车进路 机车管理堵控模式操作货运员站调值班员机务值班员值班员装午计划现乍管理办理列乍进略蕖务员派班监控列午运行区段/货运站会让/越行站图3：铁路运输关键生产岗位业务流程图按照图3的业务流程构建信息化系统就形成的图4,进一步揭示了目前铁路 各种信息系统与生产岗位的关系，以及不同信息系统间已经建立或应该建立的信息关系O调度中心货调台计划台行调台机调台区段/货运站会让/越行站图4：铁路信息化系统与生产岗位的关系从图4我们理解到，如果说IT技术发展经历了面向个体、面向部门和面向 企业三个阶段，目前中国铁路的信息化技术处于个体级为主，往部门级发展的初 级阶段1. 2. 3.关键信息系统问题分析具体而言，可进一步分析指出目前的信息系统存在以下问题1) ,计划台计划台的核心业务是通过推算车流规划货运列车的开行(始发)，其背后支 持的信息平台与工具是TMIS,计划调度员在“列车工作计划”上推流并生成日 班计划和调整计划。

但该平台可能与车站级的现车系统平台脫节，即使有接口也 不掌握车辆的解编时间、装卸进度等导致脫离实际信息状态进行推流，在此基础 上人工添加和安排货运列车开行，盲目和不准确在所难免因该平台信息源以人 工录入为主，基本没有决策智能化和动态自适应实际运营过程，其质量不高的日 班计划信息通过“TD结合”输出共享至其他信息平台可能形成“污染源”2） 行车台行车台的核心业务是通过列车运行图安排本调度区段内的列车运行线，包括 列车的越行与会让，并且以阶段计划的形式指挥各车站值班员执行，如果是CTC 区段将自动操控各中间站的列车进路其背后支持的平台和工具是TDCS或CTC 系统，是唯一实现管控一体化的信息化系统，即通过与计算机联锁的接口实现了 列车运行监控、自动报点和车次跟踪，以及CTC区段的自动进路控制TDCS/CTC除列车外基本不管其他信息，因此使用中有诸多不便由于列车 与预确报/机车在不同的平台上管理，TDCS不具有列车编组信息和机车号信息， 即便相互共享也很难确定运行线与预确报/机车之间确切的对应关系虽然TDCS 附加有“速报”功能，但由于信息来源于各站值班员人工录入，且列车跨越台运 行时相关信息丢失。

车次窗跟踪功能的车次来源要车站人工录入，虽然附加无线车次号系统可获 取司机录入的车次信息，但并没有解决信息来源的准确性问题调度命令是TDCS/CTC的附加功能，由于调度命令信息源基本上靠人工文本 录入，给列车调度员增加了很大负担CTC系统对于有货运作业的中间站、区段 站、编组站，由于只掌握列车信息，不掌握车站的现车和调车信息（这些信息属 于车站信息系统私有）3） 机调台机调台的核心业务是根据机车折返站列车的到/发安排机车交路，并下达给 机务段执行如果需要加开单机列车提交列调增加运行线机调背后支持的平台 和工具是机车运用系统，自成体系和自构信息平台，甚至与机务段/机务折返段 的信息平台也分而治之通常安排折返站机车交路的终到列车信息取自TDCS的 阶段计划，始发列车信息取自TMIS的日班计划，由于来自不同信息平台的信息 本身准确性大打折扣，而且随着列调人为不定期调整阶段计划和计划调不定期调 整日班计划经常变化，因此机调对来自其他信息平台的信息以视觉共享为主，视 情况创建和调整机车交路始发站的机车信息是从TDCS速报上传经“TD结合” 共享至机调台，由于速报信息从各车站人工录入，不仅增加了车站值班员的负担, 也存在信息偏差。

4） 车站大站（区段站、货运站或编组站）通常设车站综合信息系统（SMIS）,该信 息平台设在车站，车站调度员等岗位用于收发预确报、管理站内现车、管理调车 计划等，更先进的系统还进一步提供货运管理和统计分析功能，否则要另备货运 系统和统计分析系统这类车站往往是CTC的控制盲区，因为除行车之外其他信息均在SMIS平台 上管理，与TDCS/CTC平台管控结合不同，SMIS信息平台与控制系统脫离，所有 信息均通过手指操作键盘产生流动5）货运制票目前国内货运制票还停留在看门狗控制的单机版水平上，极其落后，但由于 涉及铁道部铁路运输运价和里程计算的核心利益，受限于技术政策，短期内很难 有所突破2. 技术方案2. 1.方案建议与比选2. 1. 1.技术方案从大的技术路线上有以下选项：（1） 集成创新方案在现有已存在的各类信息平台的基础之上，按照运输生产全局的数字化目 标，遵循原有系统的业务范围与分工，从更高的角度跨系统分析并分解成各系统 应用升级需求，以及各应用的依赖关系和各类信息交互方式，提出系统间的信息 交换方案，制定接口标准，按照统一的标准和需求定义各原有系统进行集成创新 的分解目标和实施方案，委托、组织和监控原系统的不同供应商分别研发，协同 调试与联合升级。

2） 集成创新+原始创新方案在原有信息系统之上通过原始创新另行搭建一个顶层数据交换信息平台，该 平台是根据总体目标设计的包含全部运输生产过程数据架构和数据间的关系，在 此基础上制定每个信息平台面向顶层数据平台的数据贡献义务和数据分享权力， 将原系统间业已存在的数据共享关系均变为与顶层信息平台的数据交换，对于原 系统属私有的、未与外界充分共享的信息通过提新要求，制定方案和标准，由原 系统供应商配合开展集成创新，使其达到双向信息充分共享，同时原有各系统进 行必要的功能升级3） 完整的原始创新方案由于原有信息系统将整体运输生产流程割断，因此取缔原有关键信息平台， 采用信息集成、技术集成、功能集成、管控集成和系统集成的理论与技术，构建 企业级的统一信息平台取而代之，并与既有控制与探测系统整合成为管控一体化 的计算机集成过程系统2. 1.2. 方案比选方案（1）应该是改造最少的方案，但是将升级的希望寄托在原有系统的供 货商身上，受不同企业水平、能力和态度的制约，组织协调难度较大，结果很难 保障方案（3）应该是统一信息平台最彻底的技术路线，确保数据存储的唯一性, 保障了各种应用的完全同步和一致但对于铁道部复杂庞大的路网，以及已经形 成的产业结构与行业分工要利用一套系统解决各行业的所有问题也面临严峻的 技术与管理考验。

特别是在信息化方面各行业都已经进行了不同程度的技术装备 投入并形成了使用、管理、维护经验的情况下，方案（3）与我国铁路目前的实 际状况存在很大的差异，很难实施作为中间路线的方案（2）,通过搭建全新的信息平台，通过信息集成、设 备集成、技术集成等手段把各专业的信息集成到一个平台上，所有调度部门都在 全新统一平台上完成操作，自然产生的信息是完整的、密切关联的，能够为后续 运输生产的自动化、智能化提供坚实的平台保障在国铁沈阳铁路局在各平台之 上搭建统一的运行线平台，将来自各行车台TDCS分段表述的运行线拼接在一起, 并获取其他信息平台的机车号/预确报与拼接后的运行线捆。