朔黄铁路机车调度系统设计

沈晓瑜

（北京全路通信信号研究设计院集团有限公司，北京 100070）

1 概述

朔黄铁路是国家能源集团唯独连通港口的铁路。作为铁路运输生产力的源头——机车调度系统在整个运输生产中占据重要地位。朔黄铁路的机车配属有其自身特点，朔黄铁路发展有限责任公司机辆分公司及六家联合运输单位均配属机车，由朔黄铁路发展有限责任公司统一指挥。如何均衡各单位配属机车的运用管理，经济合理地使用机车，是机车调度系统需要解决的问题。

朔黄铁路调度指挥中心的机调室统筹安排机车计划，编制机车周转图，并下达到机务段、机务折返段、站设机车调度室；站段据此开展相关作业并反馈作业实际。两级机调室的信息交互是通过很多系统及设备来完成的，每个系统只能完成一部分功能，有的功能相似甚至重复，而有些功能缺乏。此外，各站段信息无法及时完整共享，系统运行不稳定，这些都给运输组织带来不便。

综上所述，针对以朔黄铁路为代表的重载铁路定制研发一套机车调度系统是必要的，也是可行的。

朔黄铁路机车调度系统打造统一的机车调度集成信息平台，由中心机调统一编制机车周转图和各类计划并下发至各站段，再根据各站段通过系统反馈的作业实际调整计划，如此形成闭环反馈，协作完成机车作业及乘务作业。和现有的中心机调和站段机调各自编制计划，多个系统分别发挥作用相比，功能更全，效率更高，更方便管理，各机调通过该系统及时交互信息，解决了上述信息共享困难的问题，也保证了信息传输的实时性、精确性、可靠性。同时，均衡了各个联运单位的机车运用，达到机车使用效率最大化，运用成本最小化，运输质量最优化的目标。

2 系统架构方案

朔黄铁路机调系统采用中心和站段两级架构设计，系统设备由中心设备、站段设备组成。系统结构图如图1所示。

图1 朔黄铁路机车调度系统架构图Fig.1 Architecture of Shuohuang Railway Locomotive Dispatching System

机车调度系统的业务数据统一存储到中心数据库，采用SQL型数据库。系统关键设备，如服务器、交换机均采用双机热备；网络交换机采用高速交换技术，保证信息传输的快速性；组网使用冗余网络结构，提高信息传输的可靠性。系统应用软件运行平台采用Windows操作系统，数据库系统软件采用Linux操作系统；采用FT冗余方式实现内存级数据同步和小于3 s的冗余切换以及HA冗余方式，实现分钟级的重启，提高系统的稳定性和可靠性。

中心机调通过系统向站段机调下达机车运用计划、检修计划、整备计划、乘务派班计划以及机车调度命令，站段机调接收并执行，执行过程中，实时向中心机调反馈作业实际及乘务出退勤实际，便于中心机调调整计划、统计分析、动态管理机车。同时，实现了各站段机调之间的信息共享，加强了配合协作，更好地按作业计划完成任务。

此外，机车调度系统设置了同计划调度系统、行车调度系统和施工调度系统的接口，外部接口如图2所示。

图2 机调系统外部接口图Fig.2 External interface diagram of locomotive dispatching system

3 系统功能

从系统功能划分，机车调度系统包括机车档案、检修计划、乘务计划、机车动态、机车周转图、机调命令子系统。每个子系统又划分为若干功能模块，如图3所示。

图3 机车调度系统功能模块图Fig.3 Function module diagram of locomotive dispatching system

机车档案子系统具有管辖范围内所有机车信息、整备周期信息、机车定检信息查询及维护功能，为其他子系统提供基础数据。

检修计划子系统根据机车定检情况及运用计划编制检修计划，供机车周转图查询，并对机车定检进行预警。

乘务计划子系统根据机车交路、乘务规则、乘务员值乘实际等编制乘务派班、出退勤计划，供机车周转图、列车运行图查询，并对超劳情况进行预警。

机车动态子系统包括机车动态追踪、机车动态实际。系统提供查看当前各机务段、车站及在途机车信息功能，并根据机车入库、整备、检修和运用计划分别填报相应实际情况。入库原因为检修时，机务段填报入库实际情况后，机车周转图会提示机车调度员下达机调命令，下达后，机车由运用状态转为非运用状态。

机车周转图子系统包括机车周转图编制、机车预警和机车运用指标统计。系统具有自动编制或人工勾画计划周转图（包括挂入和摘出机车）、自动铺画实际周转图功能，实现机车整备及超公里整备、机车定检和乘务超劳预警，提供所有机车历史及当日运用指标报表。通过统计分析本机车周转图、本周、本月各个联运单位的机车运用指标和使用费用，编制优化算法，平衡各公司货车保有量并降低成本，形成最终的机车运用计划，从而解决联运单位机车均衡问题，如图4所示。

机调命令子系统具备中心机调编制、下发、管理机车调度命令等功能。各子系统的功能模块关系如图5所示。

图4 联运单位机车均衡流程图Fig.4 Locomotive balance flow chart of combined transport units

图5 机车调度系统功能模块关系图Fig.5 Function module relation of locomotive dispatching system

4 结语

本文研制的机车调度系统以运输需求为出发点，考虑朔黄铁路机车配属的特点，以列车运行图为基础，基于机车检修、整备、乘务员日（班）计划等综合考虑，编制及下达实施计划并根据实际机车周转图进行实时计划调优，实现了信息实时精准共享，切实保证计划的可行性，为国家能源运输保驾护航。