基于统一平台的新一代综合调度系统文档格式.docx
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计算机联锁系统、分散自律调度集中系统CTC机车信号系统、车号自动识别系统、行车安全监控系统、铁路信号微机检测系统、电力远动系统、变电所运用系统、红外线轴温探测系统（THDS）货车运行故障动态图像检测系统（TFDS）、轮轨界面力跟踪系统（IFTS）、货车滚动轴承早期故障轨边声学诊断系统（TADS）、铁路车辆状态监测系统（TPDS、机车车号识别系统（LTIS）、海事救援系统、列车动态监控系统等。
虽然各局、站装备的设备水平会有差异，但都不能摆脱各系统按归属业务部门单独开发建设，自成体系，各系统间的连通性和互操作性较差，各个分系统由
于逻辑上的不一致性，系统软、硬件的异构性，信息的多样化、复杂性和控制管理的非实时性等一系列问题，使各个分系统各自为阵，难以互通信息，造成无法统一调度，限制了系统的进一步发展和企业效率、效益的进一步提高。
铁路运输生产的本质是一个按流水线生产的紧密关联与协同工作关系的流程工业。
现行信息系统将完整的运输生产过程切割成不同信息平台分别管理，构
成了不同的信息“岛屿”，相互间不能或无法实现信息充分共享，形成了信息
“孤岛”。
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即使随着IT技术、通信技术的发展要求各系统间信息共享的呼声越来越迫
切，各系统间也是通过接口的方式实现局部的数据交换，无法进行完全的信息集
成。
由于各系统的信息是在各自的系统上通过人工操作方式产生，系统间信息没
有任何的技术约束，最后集成的数据也是大量零散的、可利用度很低的孤立数据,
与大数据时代要求的集成信息密切相关是背离的，当然无法在运输生产中起到应
有的作用。
12存在问题分析
1.2.1.关键业务流程与信息系统
为了分析清楚问题所在，铁路货运的运输生产关键业务流程可简单描述如图
1所示:
调度指挥中心
装车
承认
装车申请
日装车计划
*
货运制票
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图1:
传统铁路运输业务流程
其中左边属调度所业务，右边属车站的业务。
由此可见，虽然铁路运输物理
上分为调度中心和各车站；
调度中心分不同调度台以及车站设若干岗位；
专业化
按车/机/工/电/辆进行管理，但运输生产的本质是一个紧密关联与协同工作的关
目前铁路各种信息/控制系统与业务流程的关系如图2所示，由此可见每个
系统主要是针对业务流程中某个生产环节或单项业务建立与装备的独立信息平
台。
所谓信息孤岛、信息断链的原因首先是因为在一个连续生产流程中按环节设
立不同的信息平台，构筑形成不同的信息“岛”；
其次是不同信息平台相互间没
有充分地实现信息共享，或不同环节的信息化发展水平不平衡，甚至有的环节没
有信息技术支持而形成信息黑洞，使信息流并没有与整体运输流、生产作业流、
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列流、车流、物流在不同的信息平台间同步流动，造成信息孤岛和信息断链。
由于信息孤岛和信息断链，制约了各个信息系统的发展，带来信息重复录入，信息
质量不高，智能化水平低和自动化水平受限等普遍存在的问题。
1.22关键岗位与系统
图3换个角度理解铁路运输的业务流程，包括调度中心及车站的关键生产岗
位，岗位关键业务与职责，以及调度台间、调度中心与车站间的业务关系。
调度中心
（>
日班
•计划“
阶段
计划
I计划
请求
I装车J
区段/货运站
会让/越行站
图3:
铁路运输关键生产岗位业务流程图
按照图3的业务流程构建信息化系统就形成的图4,进一步揭示了目前铁路
各种信息系统与生产岗位的关系，以及不同信息系统间已经建立或应该建立的信息关系。
区段/货运站会让/越行站
图4：
铁路信息化系统与生产岗位的关系
从图4我们理解到，如果说IT技术发展经历了面向个体、面向部门和面向企业三个阶段，目前中国铁路的信息化技术处于个体级为主，往部门级发展的初
级阶段。
123.关键信息系统问题分析
具体而言，可进一步分析指出目前的信息系统存在以下问题。
（1），计划台
计划台的核心业务是通过推算车流规划货运列车的开行（始发），其背后支持的信息平台与工具是TMIS,计划调度员在“列车工作计划”上推流并生成日班计划和调整计划。
但该平台可能与车站级的现车系统平台脱节，即使有接口也
不掌握车辆的解编时间、装卸进度等导致脱离实际信息状态进行推流，在此基础
上人工添加和安排货运列车开行，盲目和不准确在所难免。
因该平台信息源以人
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工录入为主，基本没有决策智能化和动态自适应实际运营过程，其质量不高的日
班计划信息通过“TD结合”输出共享至其他信息平台可能形成“污染源”。
（2）行车台
行车台的核心业务是通过列车运行图安排本调度区段内的列车运行线，包括
列车的越行与会让，并且以阶段计划的形式指挥各车站值班员执行，如果是CTC
区段将自动操控各中间站的列车进路。
其背后支持的平台和工具是TDCS或CTC
系统，是唯一实现管控一体化的信息化系统，即通过与计算机联锁的接口实现了列车运行监控、自动报点和车次跟踪，以及CTC区段的自动进路控制。
TDCS/CTC除列车外基本不管其他信息，因此使用中有诸多不便。
由于列车与预确报/机车在不同的平台上管理，TDCS不具有列车编组信息和机车号信息，即便相互共享也很难确定运行线与预确报/机车之间确切的对应关系。
虽然TDCS附加有“速报”功能，但由于信息来源于各站值班员人工录入，且列车跨越台运行时相关信息丢失。
车次窗跟踪功能的车次来源要车站人工录入，虽然附加无线车次号系统可获取司机录入的车次信息，但并没有解决信息来源的准确性问题。
调度命令是TDCS/CTC勺附加功能，由于调度命令信息源基本上靠人工文本录入，给列车调度员增加了很大负担。
CTC系统对于有货运作业的中间站、区段站、编组站，由于只掌握列车信息，不掌握车站的现车和调车信息（这些信息属于车站信息系统私有）。
（3）机调台
机调台的核心业务是根据机车折返站列车的到/发安排机车交路，并下达给机务段执行。
如果需要加开单机列车提交列调增加运行线。
机调背后支持的平台和工具是机车运用系统，自成体系和自构信息平台，甚至与机务段/机务折返段
的信息平台也分而治之。
通常安排折返站机车交路的终到列车信息取自TDCS的
阶段计划，始发列车信息取自TMIS的日班计划，由于来自不同信息平台的信息本身准确性大打折扣，而且随着列调人为不定期调整阶段计划和计划调不定期调整日班计划经常变化，因此机调对来自其他信息平台的信息以视觉共享为主，视
情况创建和调整机车交路。
始发站的机车信息是从TDCSS报上传经“TD结合”
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共享至机调台，由于速报信息从各车站人工录入，不仅增加了车站值班员的负担，也存在信息偏差。
（4）车站
大站（区段站、货运站或编组站）通常设车站综合信息系统（SMIS，该信息平台设在车站，车站调度员等岗位用于收发预确报、管理站内现车、管理调车计划等，更先进的系统还进一步提供货运管理和统计分析功能，否则要另备货运系统和统计分析系统。
这类车站往往是CTC的控制盲区，因为除行车之外其他信息均在SMIS平台上管理，与TDCS/CT（平台管控结合不同，SMIS信息平台与控制系统脱离，所有信息均通过手指操作键盘产生流动。
（5）货运制票
目前国内货运制票还停留在看门狗控制的单机版水平上，极其落后，但由于涉及铁道部铁路运输运价和里程计算的核心利益，受限于技术政策，短期内很难有所突破。
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2.技术方案
2.1.方案建议与比选
2.1.1.技术方案
从大的技术路线上有以下选项：
（1）集成创新方案
在现有已存在的各类信息平台的基础之上，按照运输生产全局的数字化目标，遵循原有系统的业务范围与分工，从更高的角度跨系统分析并分解成各系统应用升级需求，以及各应用的依赖关系和各类信息交互方式，提出系统间的信息
交换方案，制定接口标准，按照统一的标准和需求定义各原有系统进行集成创新的分解目标和实施方案，委托、组织和监控原系统的不同供应商分别研发，协同调试与联合升级。
（2）集成创新+原始创新方案
在原有信息系统之上通过原始创新另行搭建一个顶层数据交换信息平台，该
平台是根据总体目标设计的包含全部运输生产过程数据架构和数据间的关系，在
此基础上制定每个信息平台面向顶层数据平台的数据贡献义务和数据分享权力，将原系统间业已存在的数据共享关系均变为与顶层信息平台的数据交换，对于原
系统属私有的、未与外界充分共享的信息通过提新要求，制定方案和标准，由原
系统供应商配合开展集成创新，使其达到双向信息充分共享，同时原有各系统进行必要的功能升级。
（3）完整的原始创新方案
由于原有信息系统将整体运输生产流程割断，因此取缔原有关键信息平台，采用信息集成、技术集成、功能集成、管控集成和系统集成的理论与技术，构建企业级的统一信息平台取而代之，并与既有控制与探测系统整合成为管控一体化的计算机集成过程系统。
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2.12方案比选
方案
（1）应该是改造最少的方案，但是将升级的希望寄托在原有系统的供货商身上，受不同企业水平、能力和态度的制约，组织协调难度较大，结果很难保障。
方案（3）应该是统一信息平台最彻底的技术路线，确保数据存储的唯一性，保障了各种应用的完全同步和一致。
但对于铁道部复杂庞大的路网，以及已经形成的产业结构与行业分工要利用一套系统解决各行业的所有问题也面临严峻的技术与管理考验。
特别是在信息化方面各行业都已经进行了不同程度的技术装备投入并形成了使用、管理、维护经验的情况下，方案（3）与我国铁路目前的实
际状况存在很大的差异，很难实施。
作为中间路线的方案
（2），通过搭建全新的信息平台，通过信息集成、设备集成、技术集成等手段把各专业的信息集成到一个平台上，所有调度部门都在全新统一平台上完成操作，自然产生的信息是完整的、密切关联的，能够为后续
运输生产的自动化、智能化提供坚实的平台保障。
在国铁沈阳铁路局在各平台之上搭建统一的运行线平台，将来自各行车台TDCS分段表述的运行线拼接在一起，并获取其他信息平台的机车号/预确报与拼接后的运行线捆绑，将预确报/机车信息随列车运行线从始发站/交口站跟踪至终到站，解决了80%$运终到列车的在途车流和机车号问题。
但是调度指挥的最终核心还是落实到局调度所行调指挥与车站值班员执行上，如果TDCS系统（CTC系统）不做到完全的开放，无论外围系统如何出彩，一旦涉及到行车部分将不得不采用跟随策略，系统发展受到限制。
我们所提出的解决方案是基于TDCS/CTC亍车指挥系统的基础上，通过搭建全新的开放式平台，能够涵盖所有的TDCS/CTC^功能并且根据业务需要进行自由的功能扩展与信息整合。
并且进一步与车站SMIS系统、机务段运安系统、FOMS系统、预确报系统、车号识别系统、红外轴温检测系统、防灾系统等各系统进行结合，最终对调度所计划调、行调、机调、施工调、货调、客调、各管理岗位等给出完整的解决方案；
并且平台还可以面向各车站值班员、调度员开放，解决当
前由于不同平台，各岗位间协调依赖于原始的电话联络状况，把局站一体化真正
付诸于实施。
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22方案论述
我单位长期从事TDCS/CTC系统以及编组站综合自动化的研发工作，在这些领域都站在技术的最前沿，并经过了市场的充分肯定。
在TDCS/CTC系统中
技术将直接应用于综合调度平台下行车业务；
在编组站综合自动化CIPS系统中
计划、现车等技术也可以应用于综合调度平台，其中的本务机、调机等管理经验也可以得到参考。
2.2.1.总体目标
方案需要解决目前当前调度指挥系统所存在的信息割裂问题，按照统一平台
的原则进行信息集成、系统集成、网络集成、功能集成、技术集成；
实现业务涵盖到车、机、工、电、辆每个专业，列车、机车、车辆、货物、施工统一管理，预警提示与智能决策、调整。
平台，信息高度集成的统一平台
各调度岗位基于同一平台，各模块部分都是基于一个平台基础上产生数据，所有业务数据都存储与同一个数据库。
支持各站段远程手段接入系统进行查看或操控。
TDCS/CTC系统、路局现车系统对统一平台完全开放数据库而不采用接口方式，保证新调度系统能够获取其需要数据时摆脱对于既有系统的依赖。
实现业务过程数据集成，例如货物装卸进度、调车计划执行进度、列车计
划执行进度、机车出入段与派班进度等。
设备状态集成管理，通过各对于电务、工务、机务的运输维护系统进行接口，实现在平台上对各业务口设备状态进行管理，系统能够自动根据设备状态调整运行图。
数字化指挥，实现局站一体平台指挥。
通过统一平台，各岗位的工作对于相关其它岗位、部门是完全透明的，在任意一点接入系统可作为全局所有部门运输生产的状态，解决当前彼此多岗位、多部门间依赖于传统电话协调沟通联络导致信息不准确、不完整、效率低下的状况。
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面向各部门应用部门权限的全开放平台。
通过部门、岗位等与系统操控功能的字典式设置，对于不同登录的用户实现操控功能的权限控制，避免出现权限交叉现象。
基于同一平台的业务操作卡控、约束，通过信息流程手段保证各生产环节的正确性。
运输生产的本质是一个紧密关联与协同工作的关系，属典型的
按流水线生产的流程工业。
统一平台后，能够按照运输生产的规律很容易实现各业务环节的卡控，提高运输生产的安全。
统一的基础数据维护、管理。
对于编组计划、组号、线路、区间信息、站内信息、货区货位、调机、本务机、司乘、时刻表、交路等基础信息采用同一数据描述。
避免目前各系统各自为阵、独立定义数据无法统一的现象，提高全局的信息化管理水平。
站场图形信息与现车信息集成。
除了现在车【在站车（待解、待发、待卸、待装、检修）、在途车】外还包括本务机【机车号、位置】信息，在基本条件车站（如乌西站采用CIPS后）还包括调机信息【机车号、位置、速度】等。
集成现车信息显示到站场表示图中，协助调度员更直观使用。
站场信息扩展。
除TDCS系统站场信息外，包括专用线、机务段、车辆段等站场结构以及其中现车信息。
同时在站场上对于供电臂停电、施工封锁等影响范围予以标注。
车站技术作业过程集成。
在具备条件的车站（如乌西站采用CIPS后）可
以将车号核对、货检核对、列检核对、机车挂头、列尾摘挂、拉风等各类技术作业集成显示。
计划调，立足于现在车的车流控制
集中管理站存车、在途车，并进一步掌握调车进度、装卸进度，为车流分析与推算提供更逼近实际的数据支持。
空车组织与配送方案。
通过与货运营销系统接口得到装车需求，根据装车需求，对局内空车进行合理的调配。
综合测算运输保障能力。
运输能力的测算不仅仅是简单车流的推算，不能
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够脱离运输的实际情况，带有作业过程的车流才是最接近真实的车流，带有运输设备状态进行的能力计算才能够反映最实际的运输能力。
自动安排列车工作计划。
将铁路局计划调度员与车站车流数据连为一体，
实现了铁路局和车站车流的数据共享，为安排中间车流上线及时、准确地提供了信息。
将作业动态、设备动态、灾害信息、机车资源、区间资源等综合将保证列车工作计划时间安排。
铁路局车流推算。
将日（班）计划系统数据和实绩列车运行图相结合，实现集团管内的重、空车流，按区域、方向、车种别自动推算。
实现计划调度员与编组站调度员车流推算、计划编制一体化；
实现计划与列车调度员编制、调整、执行的相互联运和卡控。
实现车辆、列车、机车、运行线的严格关联、约束关系。
解决由于目前各业务部门在不同系统上操作产生的过于松散性关联，提高数据集成度。
在同一平台下通过其它业务部门的数据需求规范关联部门操作的规范性，数
据产生的准确性。
为后续运输指挥加强管理、提高效率直至指挥的自动化、智能化做铺垫。
行调，高度信息集成的列车运行图，提高行车安全
运行图涵盖机车、司乘、超劳等机车信息。
通过与机务段运安系统接口，获取机车号、出乘信息、司乘信息并与运行线进行整合，在运行图上进行展示，对于超劳等情况需要给出预警。
运行图涵盖列车确报、车流、违编等信息，并且在运行图上通过直观方式显示，对于详细信息可查询。
对于需要限速调整、避让、等情况能够给出预警提示并且具备自动调整功能。
运行图智能调节。
根据实际情况通过调整影响运行图的信息在自动调整中
的比重实现灵活的调整策略。
自动正晚点统计、分析。
根据日班计划时间、运行图计划时间、实际报点时间等进行统计，自动产生班计划兑现表。
自动依据施工、限速信息调整运行线，并对于冲突进行预警。
在施工计划矢量化后，任意区间、车站、局部的施工都导致部分设备的不可用，而设备存在于进路，进路可以依据运行图产生。
因此一旦实现了施工计划、调
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度命令等信息的矢量化，将直接影响到运行图自动调整，并给出预警提示，大大提高行车调度管理的安全行。
自动依据防灾信息、确报信息、5T信息进行预警。
将上述信息整合后可以由用户设定运输限制规则，根据规则对于满足报警的情况在运行线进行预警提示。
解决当前在多个系统上依靠人工进行信息分析的状况。
各行调台间无缝接续。
由于各行调台都是基于一套平台进行操作，跨台操作情况相当于是一个人对于同一套数据多次操作，解决当前行车系统中一旦涉及跨台而出现的各种各样的问题。
调度命令上图。
对于涉及运行线的调度命令，能够提取其主要内容并在运行线上进行提示预警。
导航式异常处理。
在发生设备故障、灾防报警以及重点列车等情况时，通过已经建立的知识库能够引导调度人员启动应对的策略、规章、方法、步骤。
解决当前调度指挥工作中依靠个人经验、习惯处理的非标准化问题。
货调，数据为营销服务
货运装卸过程能够可见、追踪。
通过完全开放、共享的信息平台，系统自动获取各车站作业车的装卸进度（入线时间、货区货位资源使用、装卸方式、装卸进度、出线时间）与管理，解决货调当前通过电话了解装卸作业的现状。
对于超过正常装卸时间的情况进行预警提示，在路局角度主动安排全局的货运作业。
依据运行线、车流信息、货运信息的整合，对于密集到达情况给出预警，
货调能够提前组织各相关调车、装卸站段提前组织工作，平抑装卸洪峰实现平衡作业。
依据车流分布、装卸车进度为配置运力提供数据基础。
通过对于车站作业过程、进度的掌握，能够更准确把握车流形成的时间，能够为计划调更准确推算车流以及行调配置运力提供保障。
运输生产过程记录直接作用于运输指标考核，指标分析将成为确定经营政策和进一步指导生产的重要依据。
机调，统一的全局机车信息
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实时的机车状态、乘务状态以及过程查询。
通过与运安系统的接口实现对全局机车状态、司乘人员出勤、出乘情况掌握；
通过列车的运行线、机车、司乘的数据关联，实现对于机车的跟踪定位。
统一的机车管理平台。
在统一平台下，各段依据阶段计划为出发列车安排机车、派班情况，实现机车计划的闭环。
通过运安接口实现全局机车状态管理，机调掌握运力情况为车流推算、运行图铺画提供更精确的决策依据。
效率自动计算。
集成计划下达时间、出勤时间、出乘时间、出站时间、运行时间、基站时间、入段时间等信息，实现效率自动计算，为优化业务流程提供决策。
超劳信息落实到运行图。
通过对于司乘出勤、出乘信息在运行图集成，在自动调整运行线时司机超劳信息将成为重要参考，对调度员提出预警，实现更优化的计划调整。
施工调，施工计划矢量化
文字的施工计划通过矢量化，直接定位到具体的工、电务设备。
通过格式化的输入方式，实现施工计划由文
升级会员 