胡曉丹 周斌 趙靖

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城市軌道交通；互聯(lián)互通；線網(wǎng)行車(chē)調(diào)度

1 引言

隨著中國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步發(fā)展，近年來(lái)中國(guó)多個(gè)城市也都開(kāi)始建設(shè)或使用地鐵。但已建成并投入使用的地鐵多是單線路運(yùn)行，各系統(tǒng)之間也相互獨(dú)立，信息數(shù)據(jù)傳輸不及時(shí)，從而導(dǎo)致行車(chē)調(diào)度與管理工作存有一定難度。下面聯(lián)系實(shí)際，首先就中國(guó)城市軌道交通行車(chē)調(diào)度系統(tǒng)建設(shè)現(xiàn)狀（建設(shè)互聯(lián)互通線網(wǎng)行車(chē)調(diào)度系統(tǒng)意義）做簡(jiǎn)要分析。

2 城市軌道交通互聯(lián)互通線網(wǎng)行車(chē)調(diào)度系統(tǒng)設(shè)計(jì)背景

近年來(lái)，中國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)與城市化水平日益提高，人們生活質(zhì)量改善，對(duì)出行舒適度也提出了更高要求。但是當(dāng)前城市軌道交通行車(chē)調(diào)度系統(tǒng)并不能很好地滿足人們的高要求。

受技術(shù)、環(huán)境等因素制約，當(dāng)前中國(guó)多個(gè)城市軌道運(yùn)營(yíng)線路少，資源調(diào)配難度大，并且由于缺乏這方面的技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)，列車(chē)運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的安全隱患也較多。經(jīng)研究調(diào)查發(fā)現(xiàn)，目前中國(guó)多個(gè)城市都是采用單線路運(yùn)營(yíng)模式，各線路之間相互獨(dú)立，互不關(guān)聯(lián)相通。在這樣的運(yùn)行調(diào)度模式下，一些線路故障信息無(wú)法及時(shí)分享，并且各線路之間組織調(diào)整不及時(shí)，容易造成客流聚集、擁堵等問(wèn)題。并且在單線路運(yùn)營(yíng)管理模式下，如果換乘站某功能受損，那么多條線路將同時(shí)受到影響，嚴(yán)重時(shí)造成城市交通癱瘓，給人們正常的出行帶來(lái)嚴(yán)重影響[1]。

在此情況下，開(kāi)展對(duì)城市軌道交通互聯(lián)互通線網(wǎng)行車(chē)調(diào)度系統(tǒng)的探索與研究十分有必要。依據(jù)相關(guān)理論知識(shí)與技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，構(gòu)建起互聯(lián)互通線網(wǎng)行車(chē)調(diào)度系統(tǒng)，進(jìn)一步加深各地鐵線路之間的聯(lián)系與銜接，優(yōu)化線路調(diào)度配置，提升線路故障處理與應(yīng)急處理能力，提高地鐵線路綜合運(yùn)營(yíng)效率[2]。

3 城市軌道交通互聯(lián)互通線網(wǎng)行車(chē)調(diào)度系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求

（1）作為城市軌道互聯(lián)互通全網(wǎng)行車(chē)調(diào)度指揮系統(tǒng)的重要構(gòu)成，線網(wǎng)行車(chē)調(diào)度系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具備精準(zhǔn)識(shí)別列車(chē)、動(dòng)態(tài)追蹤列車(chē)、加載列車(chē)運(yùn)行計(jì)劃、辦理列車(chē)運(yùn)行進(jìn)路、調(diào)度線路內(nèi)列車(chē)等功能[3]。

（2）線網(wǎng)行車(chē)調(diào)度系統(tǒng)要能提供互聯(lián)互通線路的統(tǒng)一計(jì)劃編制，并將編制計(jì)劃提供給各線路使用。作為核心的調(diào)度系統(tǒng)，線網(wǎng)行車(chē)調(diào)度系統(tǒng)必須能實(shí)時(shí)監(jiān)視線路情況，同時(shí)也能及時(shí)準(zhǔn)確獲得與線路相關(guān)的各項(xiàng)信息，如列車(chē)運(yùn)行情況、線路現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備狀態(tài)等。而要想順利收集上述各項(xiàng)信息，就需要讓各線路行車(chē)調(diào)度系統(tǒng)與線網(wǎng)行車(chē)調(diào)度系統(tǒng)進(jìn)行接口，從而保證數(shù)據(jù)的傳輸與應(yīng)用。

（3）在列車(chē)運(yùn)行期間，線網(wǎng)行車(chē)調(diào)度系統(tǒng)要能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)列車(chē)運(yùn)行狀態(tài)以及故障情況。如遇到列車(chē)晚點(diǎn)，要能收集具體的晚點(diǎn)時(shí)間等信息，以便更為合理的開(kāi)展列車(chē)調(diào)度工作。在列車(chē)運(yùn)行期間，線網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)還應(yīng)實(shí)現(xiàn)跨線運(yùn)行調(diào)整以及故障情況下的應(yīng)急處理。線路出現(xiàn)運(yùn)行故障后，調(diào)度系統(tǒng)要能及時(shí)收集故障信息并做出相應(yīng)處置，保證其他線路運(yùn)行不受影響[4]。

4 城市軌道交通線網(wǎng)行車(chē)調(diào)度系統(tǒng)設(shè)計(jì)與建設(shè)

結(jié)合上述功能要求，依據(jù)相關(guān)專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)與技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，確定將線網(wǎng)行車(chē)調(diào)度系統(tǒng)整體劃分出以下幾個(gè)部分：外部接口、線路接口、線網(wǎng)計(jì)劃系統(tǒng)與線網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)（見(jiàn)圖1）。具體分析如下。

圖1 城市軌道交通線網(wǎng)行車(chē)調(diào)度系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

4.1 外部接口系統(tǒng)

外部接口系統(tǒng)由對(duì)外接口軟件、大屏幕接口軟件這兩大部分構(gòu)成。在列車(chē)運(yùn)行期間，相關(guān)的列車(chē)調(diào)度計(jì)劃、列車(chē)運(yùn)行狀態(tài)、列車(chē)早晚點(diǎn)信息等都需要通過(guò)線網(wǎng)調(diào)度大屏幕對(duì)外顯示，而支持線網(wǎng)調(diào)度大屏幕正常顯示的主要軟件便為接口軟件。接口軟件會(huì)根據(jù)線網(wǎng)行車(chē)調(diào)度大屏幕的特征，將全局性系統(tǒng)信息進(jìn)行分析與整理后傳輸?shù)酱笃聊幌到y(tǒng)，再通過(guò)大屏幕向外顯示。在整個(gè)調(diào)度系統(tǒng)中，對(duì)外接口是各線路得以互聯(lián)互通的前提條件。只有通過(guò)對(duì)外接口，各線路之間的數(shù)據(jù)傳輸、信息共享功能才能實(shí)現(xiàn)，互聯(lián)互通目標(biāo)方能實(shí)現(xiàn)。

4.2 線路接口系統(tǒng)

每條線路對(duì)應(yīng)一套線路接口軟件，接收各條線路的站場(chǎng)表示信息、列車(chē)位置信息、列車(chē)狀態(tài)信息、當(dāng)班基本運(yùn)行圖信息、當(dāng)班計(jì)劃運(yùn)行圖及當(dāng)班實(shí)際運(yùn)行圖等信息，并進(jìn)行相應(yīng)的格式與協(xié)議轉(zhuǎn)換，提供給線網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)器軟件進(jìn)行處理。同時(shí)，將線網(wǎng)行車(chē)調(diào)度子系統(tǒng)的相關(guān)信息，進(jìn)行反向協(xié)議轉(zhuǎn)換后，傳遞給各線路行車(chē)調(diào)度系統(tǒng)（見(jiàn)圖2）。

圖2 互聯(lián)互通規(guī)范的通信接口示意圖

4.3 線網(wǎng)計(jì)劃系統(tǒng)

在城市軌道交通運(yùn)營(yíng)期間，全網(wǎng)的運(yùn)行計(jì)劃均由線網(wǎng)計(jì)劃系統(tǒng)負(fù)責(zé)編制，全面保證全網(wǎng)各線路運(yùn)行計(jì)劃的協(xié)調(diào)性、合理性，從而為互聯(lián)互通跨線運(yùn)行組織打好基礎(chǔ)。在城市軌道交通線網(wǎng)計(jì)劃系統(tǒng)中，線網(wǎng)計(jì)劃數(shù)據(jù)管理模塊與線網(wǎng)計(jì)劃編制軟件應(yīng)當(dāng)是保障該系統(tǒng)各項(xiàng)功能實(shí)現(xiàn)的重要基礎(chǔ)[5]。

線網(wǎng)計(jì)劃編制軟件在平時(shí)負(fù)責(zé)所有線路列車(chē)運(yùn)行計(jì)劃編制工作。包括節(jié)假日列車(chē)運(yùn)行計(jì)劃、平常運(yùn)行計(jì)劃等。各項(xiàng)運(yùn)行計(jì)劃都要基于地鐵線以往客流量基礎(chǔ)上進(jìn)行編制，從而保證列車(chē)運(yùn)行計(jì)劃的科學(xué)性、合理性。在全網(wǎng)列車(chē)運(yùn)行都實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一計(jì)劃、統(tǒng)一編制的情況下，各線路的運(yùn)行時(shí)間點(diǎn)將緊密銜接起來(lái)，線路得以不間斷平穩(wěn)運(yùn)行，因此也就避免了人流聚集、地鐵站擁堵等情況的發(fā)生。線網(wǎng)計(jì)劃數(shù)據(jù)管理軟件主要是搜集線路相關(guān)信息，如客流量、列車(chē)數(shù)等，為運(yùn)行計(jì)劃的編制提供參考。除負(fù)責(zé)平日的數(shù)據(jù)收集外，該模塊也會(huì)被應(yīng)用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理。在線網(wǎng)計(jì)劃數(shù)據(jù)管理模塊的統(tǒng)一存儲(chǔ)與管理下，線網(wǎng)計(jì)劃系統(tǒng)與線網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)之間將能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。

4.4 線網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)

在城市軌道交通互聯(lián)互通線網(wǎng)行車(chē)調(diào)度系統(tǒng)中，調(diào)度子系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)監(jiān)視全網(wǎng)列車(chē)運(yùn)行狀態(tài)，收集列車(chē)運(yùn)行信息，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)列車(chē)運(yùn)行隱患并發(fā)布預(yù)警信息。在當(dāng)前的技術(shù)手段下，城市軌道交通互聯(lián)互通線網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)將由以下軟件以及模塊構(gòu)成：調(diào)度數(shù)據(jù)管理模塊、調(diào)度命令模塊、站場(chǎng)監(jiān)控軟件、在線運(yùn)行圖軟件以及應(yīng)用服務(wù)軟件等。將上述各具功能的軟件與模塊進(jìn)行有機(jī)組合與協(xié)調(diào)后，線網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)方能充分發(fā)揮其作用，實(shí)現(xiàn)對(duì)線路的動(dòng)態(tài)化監(jiān)視。

在調(diào)度系統(tǒng)中，在線運(yùn)行圖軟件主要是從各條線路中獲取當(dāng)前班次的基本、計(jì)劃以及實(shí)際運(yùn)行圖，根據(jù)各運(yùn)行圖對(duì)線路列車(chē)情況進(jìn)行監(jiān)視，避免列車(chē)出現(xiàn)早點(diǎn)、晚點(diǎn)情況。在列車(chē)運(yùn)行過(guò)程中，如果實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)嚴(yán)重偏離運(yùn)行計(jì)劃，將會(huì)導(dǎo)致各點(diǎn)列車(chē)無(wú)法銜接。當(dāng)調(diào)度系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到以上情況后，就會(huì)自動(dòng)進(jìn)行提示警告，促進(jìn)列車(chē)盡快恢復(fù)正常運(yùn)行狀態(tài)。站場(chǎng)監(jiān)控模塊主要負(fù)責(zé)收集、分析列車(chē)運(yùn)行信息，包括列車(chē)運(yùn)行狀態(tài)、列車(chē)所處位置等，站在宏觀角度對(duì)全網(wǎng)道岔、信號(hào)機(jī)以及進(jìn)路狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，方便管理人員掌握線路 狀態(tài)。

4.5 信息總線

在城市軌道交通互聯(lián)互通線網(wǎng)行車(chē)調(diào)度系統(tǒng)中，信息總線屬于一種信息通道，主要是為各子系統(tǒng)軟件相互交換信息提供統(tǒng)一的傳輸服務(wù)。在列車(chē)運(yùn)行期間，各子系統(tǒng)軟件收集到列車(chē)運(yùn)行信息后，通過(guò)信息總線這一通道完成交換與傳輸，從而為線網(wǎng)調(diào)度、線網(wǎng)計(jì)劃打好基礎(chǔ)。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，作為城市軌道交通的重要組成部分，互聯(lián)互通線網(wǎng)行車(chē)調(diào)度系統(tǒng)在地鐵運(yùn)行過(guò)程中發(fā)揮著重要作用。在當(dāng)前社會(huì)背景下，各地相關(guān)部門(mén)應(yīng)高度重視對(duì)軌道交通互聯(lián)互通線網(wǎng)行車(chē)調(diào)度系統(tǒng)的研究與建設(shè)，嚴(yán)格按照國(guó)家與行業(yè)要求，根據(jù)城市實(shí)際交通情況采取有效措施優(yōu)化設(shè)計(jì)，為列車(chē)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。