铁路运输调度管理系统设计研究
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摘要：运营管理模式变更后，金台铁路需新建运输调度管理系统（TDMS5.0），实现金台铁路的运输调度管理，该系统设计的难点在于运输调度管理系统与各系统的接口及通道设计。
运输调度管理系统（TDMS5.0）在铁路运输生产和调度指挥中发挥了重要作用。计划编制平台，将铁路局与铁路局间、铁路局内调度台间和调度各专项计划编制功能有机衔接起来，提高计划编制质量，实现基本图、日（班）计划、阶段计划的一体化编制，实现列车、机车及货运工作计划的有机结合，实现按计划行车，发挥计划对运输组织工作的整体牵动作用。
1需求分析
1.1总体需求
铁路运输调度指挥工作是铁路运输生产的核心工作。根据梳理及学习北羊公司及国铁集团关于TDMS的内部资料，金台铁路的业务种类主要包括：行调、车流、货调、客调、机调、施工调、特货调等调度工种工作以及值班主任（轮廓计划/日班计划）、调度所主任和调度统计、分析工作。从调度的角度来分析，调度指挥工作主要的在台州调度大楼和温州调度所，车站级调度参与计划编制并主要负责计划的执行。从调度工作的整体性出发，金台铁路调度工作职能主要有三方面：一是数据的采集和报表汇总；二是调度命令和调度工作计划的编制和下达；三是快速查询和重点追踪。
1.2业务模式
调度指挥行为可分为计划编制（事前）、计划执行（事中）和统计分析（事后）三个阶段，在实际工作中，由于整个运输生产是24h不间断滚动运行，因此计划编制、计划执行和统计分析三个阶段是同时并行存在的。因此，可以将调度指挥总体上分为计划编制、计划执行、统计分析三大应用场景。
1.3数据量分析
1.3.1数据处理量分析
调度系统主要包括列车、机车、货运三大工作计划，包括客车时刻表和计划，还包括客货运实际、客货运编组、机车、车辆、施工等信息。按铁路总公司每日运能运量估算，每天所有的计划线和实际线数据传输量约19G，保留一年的数据处理量365×19G≈7T。大铁路局数据量，可按总公司1/8计算，金台公司数据量按路局的1/20计算。
1.3.2网络需求
铁路运输调度管理系统部署在铁路计算机网的安全生产网中，各级服务器之间，以及与其他生产系统服务器之间的信息数据均通过铁路计算机网交换。金台铁路调度所至上海局调度所至少提供不低于10M带宽广域网通道；金台铁路调度所与基层车站间至少提供不低于2M专享带宽广域网通道，共享使用网络时，应将调度系统设为最高优先级。
2设计方案
2.1软件功能
金台铁路运输调度管理系统构成，按照“一列车一条线”理念，建立以计划为主线的新计划平台。（1）计划平台共享所有车站现车信息，作为计划调度员编制列车工作计划，推算车流的基础信息，充分发挥运输信息集成平台等的作用，避免从数量庞大的车站分别获取车站现车信息。（2）计划平台支持的多工种的多个岗位，实现了工种间、台间信息透明和信息一致，一个岗位操作生效引起的信息变化，主动、实时地推送到其他岗位的屏幕上，各调度台可实时观察其他台动向的情况下编制与调整本台的计划，达到最佳协作。（3）起始计划台所创建的列车计划，一通到底，一次性同时贯穿至其他计划台，并形成终到站到达车流。（4）平台掌管着金台铁路路网内一部完整的计划，同时包含了所有车站铁路运输调度管理系统车流和列车运行线信息，计划数据具有唯一性，即各调度台共同拥有和围绕同一部计划分段、分类加工。（5）计划平台具备信息的完整性和各台共同拥有特点，有利于实现基于整体信息的动态全局整体优化，超越了单一调度台的局部优化。
2.2系统功能设计
金台线为客货共线普速铁路，设计时速160km/h，考虑到金台铁路运输定位及后期管理需求，系统主要包括以下子系统。
2.2.1计划调度子系统
系统实现列车计划编制功能。系统通过提供计算机辅助手段，使计划调度员根据车流实际情况编制列车运行图、编组计划及运输方案等。根据实时收集计划的执行情况，及时完成计划的调整为目标，仅可能地提高运输效率和效益；同时通过车站确报系统监测计划的执行情况，实时掌握车流的运行情况。
2.2.2货运调度子系统
货运日班计划包括装车日班计划和卸车日班计划。货运调度可以全面掌握制定和实施路局货运工作日班计划所需的各种信息，自动或辅助生成货运工作日班计划，实现货运工作日班计划的计算机管理，提高铁路货运作业能力。金台铁路未搭建电子商务平台，无法完整实现货调子系统功能，因此考虑金台货调纳入上海局货调统一管理，金台货调台预留接口调试条件。
2.2.3客运调度子系统
客运调度接入计算机自动化技术，通过完成客调命令编制管理，完成报表管理，对客运量数据、列车正晚点等信息进行统计，供客运调度工作人员掌握客运工作概况及生成相关报表。
2.2.4动车调度子系统
实现车底管理。系统根据动车组累计走行公里及修程等情况安排车底交路，并将动车组交路、检修、备用等信息提交到金台调度终端。
2.2.5机车调度子系统
机车计划是运输计划的保证。机车调度根据车流日班计划了解车流、去向、编组数量、吨数、核实日计划列车对数，通过以上数据，对情况进行综合分析。
2.2.6施工调度子系统（含月计划、路用车、周计划）
依托计算机技术，施工调度可以编制、申报、优化、审批、下达施工月计划，在施工月度计划自动产生的施工计划的基础上，根据行车计划的安排对施工计划进行调整，自动生成施工计划调度命令，并将命令下达各管理单位及部门，同时统计各施工单位实施施工情况和施工信息。
2.2.7施工电子登（销）记子系统
规范施工结合部环节的作业流程。自动获取施工管理信息系统的施工计划内容，由施工调度台每天下发至各车站，并指派盯控干部盯岗。施工前40min，施工负责人和设备管理单位联络员按规定登记签认由施工日计划的电子表格。系统自动提示列车调度员根据车站端的请求下达调度命令，关联系统施工登（销）记电子表格上。
2.2.8值班主任子系统
值班主任可查询施工日志计划执行情况、查询机车运用的挂车情况、列车运行及日班计划落实质量情况。
2.2.9日（班）计划平台
实现统一维护基本图功能。以版本号管理基本图数据，提供基本图查看、核对、版本比较功能。通过TD结合库为TDCS/CTC系统提供基本图数据。实现每日一图生成和。各个工种通过日班计划平台协同编著日班计划，形成日班工作计划，由平台汇总至一张运行图后，由值班主任审核。
2.2.10调度命令平台
调度命令管理平台能够编辑、、签发、接收、签收、转发命令（或通知指示）以及对命令的管理。实现对计划、值班主任、客调、施工调、特调岗位的命令内容格式多样化的表现形式，并为各种工种业务提供统一便利的应用接口。
2.2.11T/D结合系统
T/D结合系统为列调台提供业务优化基础。日班计划自动生成后，列调台提取日（班）计划运行图数据，自动形成管辖范围内文本格式的日班计划，通过电务网以调度命令的形式下发到有关站段。接收计划员的阶段计划，列调台通过日（班）计划运行图数据，自动生成阶段计划雏形，经过简单的调整，形成完成的阶段计划。
2.3接口设计
（1）与TDCS/CTC系统接口。TDMS系统需通过T/D结合服务器及数据库服务器向TDCS/CTC系统提供基本运行图数据。（2）与上海局TMDS及TMIS接口。TDMS需与现车、货运统计及上海局TDMS等相关数据做接口，接口服务需上传。TMIS现车系统的列车出发到达，与TDMS数据交换，获取列车运行线，并生成相应的出发到达报告，发送总公司，并纳入运输集成平台考核机制。上海局TDMS相关虚拟化平台数据需进行扩容。（3）与旅服系统接口。旅服系统集成管理平台应实现从TDMS获取列车实时到发信息。TDMS通过防火墙与旅服集成管理平台互联。
2.4硬件设计方案
系统数据库采用高性能小型机，以集群方式工作。存储采用SAN存储方式，设置有SAN交换机、双控磁盘阵列等。金台铁路调度楼信息机房新设数据库服务器（RISC小型机）、磁盘阵列、SAN交换机、路由器、万兆核心交换机，新设备份数据库服务器、TD结合MQ服务器、TDMS接口服务器、旅服平台/SCADA等接口服务器、电子运统应用服务器、局站一体化应用服务器、机务运安应用服务器、数据库软件、中间件软件、MQ消息队列软件及配套软件模块等，各信息配线间新设接入交换机，在调度大厅新设运输调度管理系统计算机及打印机。
2.5网络设计
金台铁路运输调度管理系统与上海局集团公司运输调度管理系统需互联，由通信传输系统提供台州调度大楼至杭州电算站、台州调度大楼至金温公司调度大厅的主备各1×10M通道。
参考文献
[1]中华人民共和国工业和信息化部.GB50174—2017，数据中心设计规范[S].北京：中国计划出版社，2017.
[2]铁道部.铁集成[2008]49号：铁路客运专线运营调度系统总体技术方案[S].2008.
作者:杨广宁 单位:中铁第五勘察设计院集团有限公司
