基于仿真系统的新职高速铁路列车调度员实作培训研究

张晓梅，邓灼志，郭峤枫，谭永刚

（1．西南交通大学交通运输与物流学院，四川 成都 610031；2．西南交通大学综合交通运输智能化国家地方联合工程实验室，四川 成都 610031）

0 引言

从2008年我国第一条高速铁路开通，到2017年以“四纵四横”快速客运网为主骨架的高铁网提前建成运营［1］，我国高速铁路得到了快速的建设与发展，高铁在我国铁路旅客运输的占比逐年攀升［2］，高铁已成为人们喜爱的交通工具，是中国的一张靓丽名片［3］。高铁列车调度员作为区段内行车运输的指挥中枢，担负着组织指挥高速铁路列车安全、正点、高效运行的重要任务，其业务素质及应急处置能力是确保高铁运输安全及运营效率的重要因素。铁路总公司提出实施高铁“强基达标、提质增效”工程［4］，强化调度人员培训、加强梯队人才培养［5］。

我国铁路一线列车调度工作人员结合工作现状，对提高列车调度员素质及应急处理能力进行了一定的探讨和思考［6－9］。但关于构建实训系统、依托实训系统设计系统化实训及考核评估方案的研究尚比较缺乏。西南交通大学以实际高铁调度系统为原型，建成了高速铁路列车调度指挥仿真系统，并设计了系统化的培训方案应用于新职高铁调度员的实训及考核。

1 高铁列车调度员实训重要性分析

1．1 高铁快速发展，高铁调度员需求增加

截止到2017年底，我国高速铁路营业里程达到2．5万km，铁路动车组旅客发送量达17．13亿人次，占比56．4%。根据《中长期铁路网规划》（2016），到2025年，我国高铁规模达到3．8万km左右。目前执行的新运行图中，我国铁路动车组开行2 700余对。高速铁路的快速发展，对业务能力强、素质过硬的高铁列车调度员需求加大。

1．2 高铁大量先进技术设备应用及高速度、高密度运行，对高铁列车调度员提出更高要求

1．2．1 高铁列车调度员主要职责

高速铁路列车调度员主要负责本调度区段行车指挥工作，组织列车安全正点，监控列车和技术设备运行状态非正常情况下的应急处置和跨线列车在跨线点与既有线进行的协调工作是高速铁路调度指挥工作中的关键点［6］。根据我国高速铁路列车调度员的选拔要求，高铁列车调度员从既有线列车调度员或高铁动车组司机中选拔并接受培训，考核合格后取得资格证。

1．2．2 高铁新技术、新设备使用，要求高铁列车调度具有更强的操作能力

高铁行车调度指挥采用CTC分散自律调度集中系统，列车调度员通过操作行车调度指挥系统下达阶段计划，调度区段内车站信号开放、道岔转换、进路办理均按阶段计划自动执行，高铁列车调度员集行车指挥者与执行者于一身，因此要求高铁列车调度员熟练操作行车调度指挥系统。

1．2．3 高铁高正点率及安全性要求，高铁列车调度员需具备较强的运行调整能力及应急处置能力

高铁运行速度快、列车密度大，以旅客运输为主，列车正点率及运行安全要求高、受关注度高、社会影响力大。比起既有线铁路，高铁行车事故的不确定性、复杂性、突发性、破坏性显得更为深刻［7］。遇到非正常情况时，列车调度员需要及时进行运行调整、正确处理，确保列车运行安全并尽快恢复运行秩序。

1．3 依托培训，切实提高新职高铁列车调度员岗位胜任能力

基于高铁列车调度员岗位素质要求高、岗位职责重、工作使命强、责任压力大的特点［8］，需加强对高铁列车调度员的培训。由于受到铁路技术装备、铁路现场安全等问题的制约，铁路现场培训缺乏实践操作的环节，同时在规模培训和仿真演示方面有所欠缺。而仿真系统可以真实地模拟现场环境与操作，因此，以实际系统为原型，构建综合演练平台，开展高铁列车调度员实训以提高高铁列车调度员综合业务能力具有迫切需求。

2 高速铁路列车调度指挥仿真系统建设

2．1系统构建原则

以“能模拟真实的高速铁路列车调度的工作环境、系统组成及工作原理与实际系统一致、岗位设置及各岗位操作等同实际、系统具备高可靠性、稳定性及可用性”为原则，建设高速铁路列车调度指挥仿真系统。

2．2 系统结构及功能

高速铁路列车调度指挥仿真系统高度模拟实际高速铁路列车运行调度指挥岗位功能、业务流程和应急处置过程，具有高速铁路调度指挥多岗位、多环节、多工种综合模拟的操作、应急演练及考核评估功能［10－11］。

该系统由列车调度台、助理调度台、车站作业仿真台、教师台构成。列车调度台模拟列车调度员岗位，包括运行图子系统、列车调度员调度命令子系统；助理调度台模拟助理调度员岗位，包括控显终端子系统、助理调度员调度命子系统，调度监视显示子系统供列车调度员和助理调度员同时查看；车站作业仿真台模拟车站值班员岗位，包括车站控显子系统和车务终端子系统；教师台的模拟演练管理子系统，用于进行模拟演练、考核及评价管理。系统功能如图1所示。

图1 高速铁路列车调度指挥仿真系统功能图

2．3 实训环境布置

根据高速铁路列车调度办公环境及行车指挥特点，实训实验室硬件设备空间上的组合及布置力求达到贴近高铁调度指挥工作场景［12］。同时兼顾考虑实训的规模化，实训实验室配置多台套高速铁路列车调度指挥仿真系统，可同时满足多组学员的实作训练及考核。实训环境布置如图2所示，每一排模拟一个调度区段，包括调度中心及2个车站作业仿真台。

图2 实训环境现场布置图

调度中心由列车调度台及助理调度台组成，调度台左上方为调度监督显示屏，下方左边为列车调度员操作终端，右方为助理调度员操作终端（如图3所示）。

图3 调度中心现场布置图

3 基于仿真系统的实训方案设计

3．1 实训流程

实训按照“理论讲授及操作演示—学员实作训练—考核评估”的流程进行。

教师先系统讲授高速铁路列车调度指挥系统原理、系统构成及各岗位操作终端功能并演示操作；学员通过实际操作熟悉系统构成，熟悉各岗位操作；学员在熟悉所有操作后，分组组成不同的调度台，并模拟担任列车调度员、助理调度员、车站值班员等岗位，协同完成正常情况下的行车调度指挥；熟悉正常情况下的行车指挥业务流程后，教师设定一些叠加的事故场景，学员按照应急处置规范，执行标准化作业联控，采取有效调整及处置措施，进行应急处置演练；学员进行充分的实作训练后，在模拟演练模式下接受调度指挥及应急处置能力考核评估。

3．2 实训内容

在实训环节，设计层次化、阶梯式的实训内容，对学员进行调度技能及应急处置能力综合训练。主要包括三部分内容（如表1所示）：

（1）熟悉高速铁路列车调度指挥系统工作原理，熟练掌握各岗位基本操作。

该环节为实训的基础环节，目的在于让学员了解高速铁路列车调度指挥系统的构成、工作原理，熟练掌握各岗位操作终端主要功能。

（2）掌握正常情况下高速铁路列车调度指挥业务流程及各岗位协作配合。

学员模拟担任列车调度员、助理调度员等岗位，助理调度员在列车调度员的领导下，协调配合，进行正常情况下的列车运行组织及调整，熟悉行车指挥业务流程及各岗位职责。

列车调度员通过运行图子系统，从日班计划导入3h基本计划，根据列车运行情况及施工维修计划，调整列车到发时刻及到发线运用方案，编制和下达列车运行阶段计划；通过调度命令子系统正确及时地发布与行车指挥有关的调度命令等；通过调度监视显示屏掌握辖区内车站及列车状态；根据列车运行状态随时调整列车运行计划，协调车站作业与列车运行。助理调度员通过调度监视显示子系统掌握管辖范围内站、段及列车的技术设备状态、作业过程及各站列车进路和调车进路的排列情况；需办理人工进路时，在列车调度员指示下，通过控制显示终端子系统，人工办理进路、开放信号等。

表1 实训基础环节各岗位操作主要内容一览表

（3）进行各岗位非正常行车组织、应急处置协同演练，规范应急处置作业，提高调度员应急处置能力。

设定一些包括设备故障、自然灾害、铁路交通事故、防灾安全监控系统报警及列车报告异常信息等非常情况叠加的应急演练场景，通过列车调度员、助理调度员、车站值班员等协同配合，按照应急处置办法及标准作业流程，通过使用控制模式转换、列控限速命令发布、反向接发车办理、区间封锁、区间限速、车站封锁、车站限速、人工进路办理等办法，编制高效合理的列车运行调整计划并发布调度命令及行车凭证，进行非正常情况下的行车指挥综合演练，提高调度员综合运用理论知识和技术手段组织铁路运输生产的能力及应急处置能力。

3．3 实训考核及评估

模拟演练管理子系统具有基础运输计划管理、应急演练场景的模拟与过程控制及调度决策过程的记录、回放、评价等功能。

教师通过模拟演练管理子系统设定包括正常情况及非常情况的考核方案并下达给各岗位操作终端，学员通过各岗位操作终端接收考核试题、初始化演练场景、接收教师指令等，完成客观试题的同时协同完成考核场景的调度指挥操作并提交试卷至教师台，教师对学员的调度效果进行评价，及时发现学员不足并进行强化训练，形成有效的反馈机制。

4 实施成效

西南交通大学于2011年开始承担新职高铁调度员任职资格培训，自2012年高速铁路列车调度指挥仿真系统建成以来，增设了学员的实作培训环节，目前已完成了39期2 000余名学员的培训。学员主要完成集中理论培训、岗位理论培训、岗位实作培训等内容。实践表明：实训环节作为理论培训的重要补充，使得培训学习更为直观，激发了学员的学习积极性，强化了学员对理论知识、岗位作业标准及流程的理解，培养了学员熟练的调度技能，提高了学员灵活运用理论知识解决实际问题的能力、各岗位协作能力及应急处置能力，有效提高了学员的综合业务素质及岗位胜任能力。这些学员已成为我国高速铁路列车调度指挥工作的重要组成部分，为我国高速铁路列车的安全、正点运行发挥着重要的作用。

5 结语

高速铁路是铁路未来发展的趋势。我国高速铁路网的建成及网络化运营，对高铁调度员的需求增大，而高铁的高速度、高密度运行及大量新技术新设备的运用，对调度员提出了更高的要求和严峻挑战。依托高度仿真的调度指挥系统对新职高铁调度员开展实作培训及考核，有效地提高了学员对高速铁路调度指挥环境适应能力，培养了学员的调度技能、团队协作能力及应急处置能力。

高速铁路行车具有多环节、超区域等特点，涉及设备数量庞大、种类繁多，需要各工种各环节协同配合。本文所探讨的实训侧重于列车调度员、助理调度员、车站值班员等岗位的协同训练，关于计划调度台、动车调度台、客服调度台、综合设施调度台的协同训练尚未涉及，在后期建设及研究中，可进一步完善仿真系统，建成高铁铁路列车综合调度指挥仿真系统，设计多岗位的协同演练方案，对全面提高高速铁路各调度岗位的调度技能、协同配合能力及应急处理能力具有重要的作用。