南宁枢纽站调度辅助系统提高调图质量的研究

2019-07-18林芸仲

铁道运营技术 2019年3期

赵洋，林芸仲

（南宁局集团公司南宁车站，1 工程师 2 助理工程师广西南宁 530001）

随着高速铁路新线里程延展和动车组开行数量增加，我国铁路列车运行图调整周期已大大缩短，高铁车站技术作业计划编制工作的难度和频度越来越大。人工编图和审图的方法已严重制约调图工作质量和效率，不仅不利于优化、提高车站运输能力，还会给行车安全带来隐患。本文简述南宁局集团公司南宁站运用调度辅助系统提高调图质量的研究思路和效果，期望对相关铁路客运枢纽车站解决类似问题起到抛砖引玉作用。

1 南宁枢纽调图特点分析

南宁枢纽作为中国铁路南宁局集团公司最重要的客运枢纽，具有开行密度大、衔接方向多（南宁东站衔接10个方向）、咽喉干扰严重、接发间隔紧凑、到发线能力紧张等特点。从2014年底开始开行动车组列车至2018年初，南宁和南宁东站列车开行对数急剧增长，每年开行对数统计如图1、2所示，对于南宁枢纽的调图工作提出极大的考验。目前国内已有的客运站作业计划编制系统与列车运行图编制系统在信息共享和协同运用方面还比较欠缺，大多是人工采集数据和审核指标，且不能在运行图调整前充分模拟，暴露出新图执行的干扰和困难，对运行图编制、调度决策的辅助性不强。为了提高南宁枢纽车站运行图编制工作的质量和效率、适应全路列车运行图编制周期日益缩短的发展趋势，推行软件系统辅助调图工作已成为必然的趋势。

图1 南宁站办客列车开行对数统计

图2 南宁东站办客列车开行对数统计

2 人工调图工作流程和问题

2.1 人工调图工作的流程

1）采集列车运行数据。车站编图工作人员从全局运行图数据中筛选本站相关的列车运行数据。首先从调图文件及其相关的附件中提取南宁枢纽相关车次的信息，如列车方向、车次、时刻、股道、运行径路及开行规律等，这些信息分布在不同的文件及附件中，编图人员通过人工观察、EXCEL公式等方法提取信息，最终汇总整理成南宁、南宁东站列车时刻表。制作时刻表是车站开展后续调图工作的基础，为保证每项数据准确、无遗漏，制作完成后，须采用双人核对的方式检查时刻表是否正确、完整。

2）审核技术指标。车站编图人员须审核的技术指标包括“两站一所”的咽喉接发车时间间隔、经由南宁枢纽所有车次的列车运行径路、“两站两所”的股道运用、北湖走行线的能力、调车机力运用及客车车底进出客整所的安排等。根据车站线路设备的实际情况，还要注意审核是否满足上水吸污、行包装卸、反恐防暴、站台客运组织等要求。审核接发车时间间隔的方法有两种，两种方法依赖编图人员的业务能力、个人经验，其中一种是通过筛选时刻表逐项对比接发车间隔，一种是通过观察运行图检查时间间隔，其他技术指标的审核则需要辅以人工绘制的运行图和技术作业大表。

3）收集、上报优化调整建议。车站的运转、客运、行包车间通过审核新图的列车时刻表，梳理出运行图调整建议汇报技术科，由技术科汇总审核其调整可行性后汇报集团公司运输、客运处。运行图优化调整的时效性对后期调图影响较大，越早发现问题、提出优化方案，成功优化调整运行图的可能性就越大，因为运行图调整往往是“牵一发而动全身”，为了实现一个车站的部分列车运行时分调整就意味着需要整条运行线各站点的调整，到了调图后期，大部分运行线敲定后就难以兑现优化调整的建议。

2.2 人工调图工作的问题

2.2.1 工作量大影响调图的时效性一是采集车站相关列车运行数据工作量大。采集数据并制作车站列车时刻表是审核技术指标、优化运行图的先行条件，人工采集运行图数据已成为调图工作的瓶颈。如2017年底调图南宁枢纽的列车运行数据包括南宁、南宁东站时刻表，两站共计办理客车对数240.5对，1趟列车的运行数据包括方向、车次、时刻、股道、办客、开行规律、机车属性共计8项数据，每次调图须要采集时刻表数据240.5（对）×2×8=3848（项）数据，经测算，熟练的调图工作员人工采集1对列车运行数据需时1 min，240.5（对）×1（min/对）÷60（s）=4.01 h，为了保证数据的准确性，再执行双人逐项核对，另需4 h，根据上述推算可得，制作两站时刻表总共需8 h左右。二是审核相关技术指标过程繁琐。南宁站衔接南宁机务段、北湖客技站，作业涉及本务机进出段和转线调车、始发终到车底取送，编图人员使用CAD和VISO等软件人工铺画两站的列车运行图和技术作业大表，透过列车运行图和技术作业大表方可直观审核各项技术指标。南宁东站衔接10个方向，分为柳南、南广、南钦3个场，跨场接发车作业量大，咽喉干扰严重，审核接发车时间间隔占用了前期调图工作的大部分时间。采集列车数据制作时刻表和审核技术指标的效率直接影响调图的时效性，前期耗时越久，越不利于后期调图工作的开展。

2.2.2 存在风险一是采集列车运行数据错漏带来的风险。南宁枢纽列车运行数据量大，如漏采集列车运行数据，后续调图工作中，原本与漏采集的列车接发车咽喉占用、股道占用相关的冲突无法在后续技术指标审核中发现，待运行图基本成形才发现漏画列车，后期调整所需的工作量、成本非常大。二是相关技术指标审核差错。技术指标审核过程耗时长、工作繁琐，人工审核存在错漏的风险，若不能审核发现潜在的问题，就可能造成不良后果，如图定列车接发相互干扰无法按图兑现、经停办客列车在车站无停留时间、列车接入股道站台长度不足等。

3 调度辅助系统功能和作用

为提高调图质量，在集团公司运输处指导下，与西南交通大学全路运行图编制课题项目组合作开发的系统软件“南宁枢纽站调度辅助系统”于2018年1月份完成结题。项目的推广工作已经列入《中国铁路南宁局集团有限公司“五个建成”三年发展规划运输设施设备技术改造实施方案（2018—2020年）》（宁铁计〔2018〕83号）。

3.1 系统功能南宁枢纽站调度辅助系统由基础数据、作业计划编制、人机交互调整、模拟仿真、技术作业图表编辑输出和数据接口等6个子系统组成。系统结构如图3所示。

图3 枢纽站调度辅助系统结构图

3.1.1 基础数据子系统该子系统提供了用户录入方式和数据读取接口两种方式，全方位采集高铁枢纽站技术作业计划编制需要的车场、股道、咽喉、列车作业流程、车站作业时间标准、显示界面等信息，为枢纽站技术作业计划编制构造信息环境基础，通过该子系统能够实现快速生成车站列车时刻表。

3.1.2 作业计划编制子系统该子系统提供了南宁、南宁东站的到发线作业安排功能，以及接发车进路疏解功能。根据列车到发时刻、车站进路方案自动编制到发线初始方案，并提供各种人机交互功能。在基本方案基础上，编图人员可手工干预和及时调整，反复编制得到满意方案，包括手工对列车的增加、删除、移动，车底套用关系的建立和清除，安排列车股道占用、接发车进路等，辅助用户优化到发线计划安排。编制流程如图4所示。

图4 作业计划编制子系统数据流程图

3.1.3 人机交互调整子系统该子系统是指系统无法完成自动编制或编图人员对编制结果不满意，提供人工调整计划的各种手段和方法。系统主要提供了图形操作和表格信息修改两种方式进行人工调整。

3.1.4 模拟仿真子系统该子系统运用计算机模拟与仿真技术搭建了高铁枢纽站电子平面图仿真环境（南宁枢纽站电子站场图），可以模拟列车在南宁枢纽的走行和冲突情况，验证编制计划的正确性。

3.1.5 技术作业图表编辑输出子系统可根据用户要求对车站技术作业计划的大小、颜色、字号作调整，并按照图纸大小自动打印出图。

3.1.6 数据接口子系统该子系统可以实现车站作业计划编制系统与车站其它信息系统数据及运行图系统对接，使信息流动畅通，提高信息共享率，通过系统联网，高铁枢纽站运行图编制可以与全路或路局列车运行图结合起来进行编制。

3.2 系统作用

3.2.1 快速准确采集列车运行数据通过系统的数据读取接口，可从全路运行图数据库中采集南宁枢纽相关的列车运行数据，快速生成南宁、南宁东站列车时刻表及列车运行图，显著提高调图工作效率。基本上能够做到一接到局集团公司开展调图的通知，即可组织车站相关部门直接开展运行图优化调整，省略人工采集数据这一既耗时又易错漏的步骤，为开展后续调图工作争取宝贵时间。随着调图节奏不断加快，在运行图没有最终敲定前，总公司、局集团公司可能会根据上级领导部署、最新政策、施工交付临时调整运行图框架，车站编图人员使用系统中的全路、全局联网模式，与全路、全局的运行图数据进行实时对接，第一时间获取最新列车时刻表，紧跟全路全局的节奏开展调图。

3.2.2 提高运行图的编制质量南宁、南宁东站作业计划编制子系统第一时间给车站编图人员提供了“作战地图”，车站编图人员可在系统上通过设定站场股道的使用限制、接发车咽喉占用的时间间隔、区间列车追踪的时间等条件，通过设备软件，卡控调图存在的风险，避免人工铺画线条产生错漏。运行图铺画完毕后，车站编图人员即可透过“作战地图”检查是否满足各部门的生产需要，做到即发现即修改，边铺画边检测。

3.2.3 加强运行图实施可行性的检测验证该系统实现了基于高铁枢纽车站群电子地图的列车运行图仿真验证，基于列车运行仿真，可以对列车在高铁枢纽内的区间运行、车站接发进路、股道占用、检修作业等进行冲突判断，较以往的人工审核效率和准确性明显提升，为确保高铁枢纽车站列车运行图编制质量和运营安全提供了技术保障。