天铁铁路运输调度指挥系统的设计

段凤明（天津天铁集团有限公司计电厂，河北省涉县 056404）

天铁铁路运输调度指挥系统的设计

段凤明（天津天铁集团有限公司计电厂，河北省涉县 056404）

天铁集团运输部由于调度作业是手工作业，效率低，差错率高，在企业扩大生产过程中遇到了调度组织的困难。根据自己的实际情况，利用计算机和信息化手段，设计了铁路运输调度指挥系统，实时动态掌握现场作业，改变作业及管理方式，显著提高了作业效率，满足了生产要求。

铁路 运输 调度 指挥 系统 信息化 作业 设计

1 前言

天铁运输部承担着本公司原燃料进厂、产品外发及厂内铁水运送的任务，是公司的铁路运输大动脉。铁路运输在整个公司生产过程中占有重要地位，铁路运输的通畅与否在很大程度上决定着全公司生产运输的节奏。随着天铁生产规模的不断扩大，运输部的铁路站场由7个增加到9个，铁路运量也逐年增加。整个站场内无论是局车保有量还是冶金车运输频率都大大增加，运输部的调度作业由于是手工作业，完全不能满足现代运输生产的需要，严重影响作业效率。因此，研制一套功能完善的调度指挥系统，搭建运输生产组织的信息化平台势在必行。

2 面临的问题

2.1 问题分析

运输量的增大要求铁路调度组织更加精细化，要求现场各类信息的传递和反馈必须要及时准确，只靠人工信息传递方式很难满足运输工作的需求，运输效率也无法得到提高。主要制约运输组织的问题体现在以下几个方面：

（1）部调人员对于现场作业情况需通过许多中间环节获得，速度慢，不能时时掌握两级调度的作业情况，不利于对运输作业的整体规划；

（2）站调下达计划为手写，传递不方便且容易出现错误，而传递口头计划更是容易出错；

（3）车号员手工抄车号，每天几百辆车出入厂，出错率很高；

（4）数据统计速度慢，停时、运量等统计都有一定的时间差；

（5）需要查找历史数据时，手工帐查找很困难。

2.2 设计的目标

通过对问题的分析，可以看到问题原因主要在各个作业环节信息传递不畅，信息滞后，人工作业的效率低，错误率高。因此，需要研制一套功能完善的调度指挥系统，使调度能够实时动态掌握现场作业情况，信息的上传和调度指令的下达及时迅速，搭建运输生产组织的信息化平台。

3 方案的确定

3.1 目标分析

从主要问题分析看，运输调度指挥系统需要是一个集数据传递、调度命令传达、数据查询、数据分析、运输统计和运输组织优化的综合管理指挥系统。要保证现场数据的上传、调度命令的下达、生产数据的统计都及时准确，并提供作业环节的优化分析功能。

3.2 方案设计

3.2.1 网络拓扑结构

要实现数据快速传递，必须要有完善的网络系统，铁路运输的管理随着铁路线的延伸而延伸。运输部的管理站点多在铁路线旁边，较为分散，网络结构设计采用星形连接方式，用光纤连接铁路沿线各信号楼、调度室、列检室等。为了在第一时间获得列车进出站信息，在运输部铁路和国铁交接处安装一套双向识别的车号识别系统，车辆到达及外发时自动感应并获取车号。

3.2.2 服务器和工作站

整个系统的实时性要求很强，并发性要求较高，对数据存储的安全性和保密性都要求很高。权衡数据量、工作站数量和服务器性价比，选用两台HP DL580作为服务器，应用集群技术做成双机热备，当主服务器出现故障时自动切换到备用服务器上，不会影响到整个系统的运行。采用HP磁盘阵列作为存储介质，磁盘阵列RAID5结构配置，保证存储速度的同时能够在线更换硬盘。

工作站都在安装在信号楼、调度室等位置，要求24 h不间断开机，对计算机性能要求较高，为此选用联想P4商用机。

3.2.3 操作系统和软件结构

为了方便用户的学习和使用，选用Misrosoft WindowsServer2003作为服务器操作系统，Misrosoft WindowsXP Professional作为客户端操作系统。程序开发语言采用当前较为流行的Delphi作为程序开发语言，它功能强大，简单易学，灵活性高。后台数据库采用了微软的SQLSERVER2000企业版，此数据库应用十分广泛，稳定性和可靠性都能够保证。

软件结构采用C/S结构，虽然C/S结构不如B/S结构可移植性强，但是本系统不存在跨平台移植问题，同时C/S结构系统数据传输和客户端响应速度较快，数据实时性很强，对服务器的压力小，非常适合铁路运输调度这种要求反应迅速但数据总量并不大的业务系统。

4 方案实施

4.1 网络连接

整个网络结构以编组站机房为中心，连接了运输部调度，编组站调度、机务段调度、车辆段列检、编组站信号等20多个客户端，涵盖了部调、站调、列检、信号、车号等现场所有作业点，保证所有基础数据都能及时上传。服务器、磁盘阵列也安放在编组站机房，服务器和客户机用防火墙隔开见图1。

4.2 软件设计

软件结构分列车管理、现车管理、机车管理、计划管理、自备车管理、数据查询、报表统计、系统维护几个部分。

列车管理模块对进出厂的列车进行管理和操作；现车管理对所有厂内车辆的跟踪与管理；计划管理控制着调度计划的编制与执行；机车管理对机车使用情况及司机副司机班次情况进行管理；自备车管理对自备车维修及修程进行跟踪。

4.2.1 调度计划跟踪

各站（区）调制定好作业计划后通过系统发送给信号员和车号员，信号员根据计划安排机车进路，并根据具体执行情况逐条执行计划，车号员跟踪车辆变化情况，部调拥有所有计划查看的权限，这样部调不但能实时掌握现场车辆动态，同时对各区站调作业计划安排也一目了然，对部调的整体作业协调起到了很好的辅助作用。

4.2.2 车辆信息跟踪

现场的车辆分局车和厂内自备车，在局车进厂时通过安装在交接线处的车号识别装置自动读取车号车种等信息，车号员经过检查后录入到系统现车表中，车辆在厂内的卸车、倒运、装车等一切作业系统都留有记录，当车辆出厂时通过车号识别装置读取车号信息，车号员确认后将车辆信息从现车表中删除。自备车的车辆信息提前录入到系统中，自备车的作业信息都在系统内有记录，自动形成自备车作业记录表，同时系统根据自备车的修程对需要检修的自备车自动提醒，形成一套完整的车辆电子档案，极大的提高车辆管理水平。

4.2.3 机车使用跟踪及效率分析

系统内所有的调别及机车都有相应的编号，每天机务调度对本班次机车所属调别进行安排，系统内所有的作业计划都与调别及机车号相关联，通过关联可以对机车台班实际运行时间、作业勾数、运行里程及油耗等信息进行统计，并记录机车的轮修计划、修程等信息，汇总形成机车运行情况曲线图和统计表，为分析机车使用效率提供第一手的数据。

4.2.4 车辆列检跟踪

局车在进厂到出厂的整个作业过程中，列检人员及货运人员对车辆要做进行厂列检、翻前列检、翻后列检、发车列检等多次检查，列检人员检查完毕后录入车辆列检结果，对出现问题的车辆标识出问题原因，不能移动或使用的车辆可以直接进行封存，调度在安排作业时不能对此车辆再进行操作，避免故障车辆误动，出现问题的车辆系统保留记录，当此车辆再次进厂时系统会进行提醒，引起列检人员的注意。

4.2.5 人性化的查询和丰富报表

系统在主界面上除显示站场、股道和车辆的车号信息之外，还分几种方式分别显示到站、发站、到达时间、停时、列检结果等经常需要查询的信息，用户只需要进行简单的选择就能够得到需要的信息，各岗位还可根据自己岗位关注重点来选择显示的信息，减少查询的工作量。系统除了提供铁路运输需要的常规报表像18点日报表、18点月报表，班运输情况统计等报表之外，还提供了机车班工作效率月统计，停时曲线图等辅助分析报表。

4.2.6 完善的安全设计

系统安全是所有应用系统都要面对的问题，一个成熟的系统必须要完善的数据的安全策略。由于整个系统接入到集团公司内部网中，必须采用必要的网络边界防御手段来抵抗来自外部的各种威胁，也需要采用防病毒手段来抵抗当今变化各异的病毒。确保数据安全，根据安全性考虑，系统设计做了以下几点规划：

（1）除了安装杀毒软件和防火墙设置等常规手段外，还通过防火墙将客户机的IP地址和MAC地址进行绑定，只允许已登录的IP地址访问服务器，确保系统外的计算机不能访问系统。

（2）在客户机上进行登录用户的限制，对每台客户端允许登录的用户名进行限制，每台机器只允许特定的用户登录，确保系统安全。

（3）数据定时备份，使用sql2000server数据库自动备份功能，每天将数据定时备份，并定时将备份的数据在远程服务器二次备份，确保数据的安全。

5 系统的创新点

5.1 图形化显示站场及作业

传统的计算机系统的数据显示多是表格显示方式，把要显示的信息按照表格逐条显示，此系统做了一个大胆的创新，采用图形化显示数据，先根据站场、股道情况绘制站场图，然后把机车和车辆情况在站场上汇总显示，并把机车及各种车辆按照不同的图形显示，车辆的各种状态（空车、重车、故障、检修等），用不同的颜色表示，正在执行作业的机车和车辆闪烁表示，让调度和信号等作业人员能够对车辆的位置有更加直观的概念。

5.2 系统消息通知框

C/S结构的系统在客户机上要承担一定的工作，这就有可能出现客户机数据和服务器上的数据不一致，客户机和服务器数据同步过于频繁又会影响整个系统的效率。为此设计了消息通知框的功能，在执行列车进站、列车出站、调度命令下达、计划下达等作业时，相应数据接收方的消息框中会出现消息提示，点击消息提示，就可以更新消息提示部分所对应的数据，不但能保证数据传输的及时性，而且减少了系统整体数据传递量，提高系统运行效率。

6 结束语

天铁集团运输部运输调度指挥系统自2006年正式运行后，信号、车号、列检等各岗位操作人员能够及时将自己要传递信息向所有需要部门发布，减少了数据传递环节，提高了传递的速度和准确性，通过数据共享，部调能够掌握现场作业动态，各站（区）调度也能及时掌控所辖区间所有作业信息，并能了解相关站（区）作业动态，使调度安排工作更加合理高效。2007年全年到达车辆10万多辆，下发调车作业计划1.5万条,装卸车1 000余万t。日最高到达车辆从2006年的325辆提高到497辆，局车停留时间平均减少1.3 h，机车平均每月减少1.1台班，装卸车等待时间减少15 min，运输作业效率有较大地提高，满足了公司发展的需求。

该系统结构简单实用、安全可靠、具有较好的通用性、开放性、扩展性、可维护性，充分保护企业的投资，是企业信息化建设过程的一个很好选择。

[1]郝瑛.唐钢铁路运输调度指挥系统的创新方案[J].铁道运输与经济,2008(8):39-41.

[2]胡东源.全力推进铁路运输调度指挥现代化[J].中国铁路,2001 (4):14-17.

[3]李萍,杨海.超铁路运输调度指挥管理信息系统（DMIS）与实施[J].世界轨道交通,2004(10):53-55.

Design of Tiantie Railway Transportation Dispatching and Commanding System

Duan Fengming

The transportation department of Tiantie Group encountered dispatching and organizing difficulties during enterprise production expansion process due to manual operated, low efficient and high error-rate dispatch.As per the practical situation,with computerand informatization approaches,the author designed the dispatching and commanding system for railway transportation to dynamically control site operation on real time base,and changed operating and managing method. The operation efficiency was remarkably improved and production requirement met.

railway,transportation,dispatch,command,system,informatization,operation,design

（收稿 2010－12－14责编赵实鸣）

段凤明，男，2001年毕业于北方交通大学自动控制专业，工程师，现在天铁计电厂计算机中心工作。