城市軌道交通互聯互通線網行車調度系統研究

胡曉丹 周斌 趙靖

浙江眾合科技股份有限公司，中國·浙江 杭州 310051

城市軌道交通；互聯互通；線網行車調度

1 引言

隨著中國社會經濟的穩步發展，近年來中國多個城市也都開始建設或使用地鐵。但已建成并投入使用的地鐵多是單線路運行，各系統之間也相互獨立，信息數據傳輸不及時，從而導致行車調度與管理工作存有一定難度。下面聯系實際，首先就中國城市軌道交通行車調度系統建設現狀（建設互聯互通線網行車調度系統意義）做簡要分析。

2 城市軌道交通互聯互通線網行車調度系統設計背景

近年來，中國經濟建設與城市化水平日益提高，人們生活質量改善，對出行舒適度也提出了更高要求。但是當前城市軌道交通行車調度系統并不能很好地滿足人們的高要求。

受技術、環境等因素制約，當前中國多個城市軌道運營線路少，資源調配難度大，并且由于缺乏這方面的技術與經驗，列車運營過程中的安全隱患也較多。經研究調查發現，目前中國多個城市都是采用單線路運營模式，各線路之間相互獨立，互不關聯相通。在這樣的運行調度模式下，一些線路故障信息無法及時分享，并且各線路之間組織調整不及時，容易造成客流聚集、擁堵等問題。并且在單線路運營管理模式下，如果換乘站某功能受損，那么多條線路將同時受到影響，嚴重時造成城市交通癱瘓，給人們正常的出行帶來嚴重影響[1]。

在此情況下，開展對城市軌道交通互聯互通線網行車調度系統的探索與研究十分有必要。依據相關理論知識與技術經驗，構建起互聯互通線網行車調度系統，進一步加深各地鐵線路之間的聯系與銜接，優化線路調度配置，提升線路故障處理與應急處理能力，提高地鐵線路綜合運營效率[2]。

3 城市軌道交通互聯互通線網行車調度系統設計要求

（1）作為城市軌道互聯互通全網行車調度指揮系統的重要構成，線網行車調度系統應當具備精準識別列車、動態追蹤列車、加載列車運行計劃、辦理列車運行進路、調度線路內列車等功能[3]。

（2）線網行車調度系統要能提供互聯互通線路的統一計劃編制，并將編制計劃提供給各線路使用。作為核心的調度系統，線網行車調度系統必須能實時監視線路情況，同時也能及時準確獲得與線路相關的各項信息，如列車運行情況、線路現場設備狀態等。而要想順利收集上述各項信息，就需要讓各線路行車調度系統與線網行車調度系統進行接口，從而保證數據的傳輸與應用。

（3）在列車運行期間，線網行車調度系統要能實時監測列車運行狀態以及故障情況。如遇到列車晚點，要能收集具體的晚點時間等信息，以便更為合理的開展列車調度工作。在列車運行期間，線網調度系統還應實現跨線運行調整以及故障情況下的應急處理。線路出現運行故障后，調度系統要能及時收集故障信息并做出相應處置，保證其他線路運行不受影響[4]。

4 城市軌道交通線網行車調度系統設計與建設

結合上述功能要求，依據相關專業理論知識與技術經驗，確定將線網行車調度系統整體劃分出以下幾個部分：外部接口、線路接口、線網計劃系統與線網調度系統（見圖1）。具體分析如下。

圖1 城市軌道交通線網行車調度系統結構圖

4.1 外部接口系統

外部接口系統由對外接口軟件、大屏幕接口軟件這兩大部分構成。在列車運行期間，相關的列車調度計劃、列車運行狀態、列車早晚點信息等都需要通過線網調度大屏幕對外顯示，而支持線網調度大屏幕正常顯示的主要軟件便為接口軟件。接口軟件會根據線網行車調度大屏幕的特征，將全局性系統信息進行分析與整理后傳輸到大屏幕系統，再通過大屏幕向外顯示。在整個調度系統中，對外接口是各線路得以互聯互通的前提條件。只有通過對外接口，各線路之間的數據傳輸、信息共享功能才能實現，互聯互通目標方能實現。

4.2 線路接口系統

每條線路對應一套線路接口軟件，接收各條線路的站場表示信息、列車位置信息、列車狀態信息、當班基本運行圖信息、當班計劃運行圖及當班實際運行圖等信息，并進行相應的格式與協議轉換，提供給線網應用服務器軟件進行處理。同時，將線網行車調度子系統的相關信息，進行反向協議轉換后，傳遞給各線路行車調度系統（見圖2）。

圖2 互聯互通規范的通信接口示意圖

4.3 線網計劃系統

在城市軌道交通運營期間，全網的運行計劃均由線網計劃系統負責編制，全面保證全網各線路運行計劃的協調性、合理性，從而為互聯互通跨線運行組織打好基礎。在城市軌道交通線網計劃系統中，線網計劃數據管理模塊與線網計劃編制軟件應當是保障該系統各項功能實現的重要基礎[5]。

線網計劃編制軟件在平時負責所有線路列車運行計劃編制工作。包括節假日列車運行計劃、平常運行計劃等。各項運行計劃都要基于地鐵線以往客流量基礎上進行編制，從而保證列車運行計劃的科學性、合理性。在全網列車運行都實現統一計劃、統一編制的情況下，各線路的運行時間點將緊密銜接起來，線路得以不間斷平穩運行，因此也就避免了人流聚集、地鐵站擁堵等情況的發生。線網計劃數據管理軟件主要是搜集線路相關信息，如客流量、列車數等，為運行計劃的編制提供參考。除負責平日的數據收集外，該模塊也會被應用于數據存儲與管理。在線網計劃數據管理模塊的統一存儲與管理下，線網計劃系統與線網調度系統之間將能實現數據交互。

4.4 線網調度系統

在城市軌道交通互聯互通線網行車調度系統中，調度子系統主要負責監視全網列車運行狀態，收集列車運行信息，以便及時發現列車運行隱患并發布預警信息。在當前的技術手段下，城市軌道交通互聯互通線網調度系統將由以下軟件以及模塊構成：調度數據管理模塊、調度命令模塊、站場監控軟件、在線運行圖軟件以及應用服務軟件等。將上述各具功能的軟件與模塊進行有機組合與協調后，線網調度系統方能充分發揮其作用，實現對線路的動態化監視。

在調度系統中，在線運行圖軟件主要是從各條線路中獲取當前班次的基本、計劃以及實際運行圖，根據各運行圖對線路列車情況進行監視，避免列車出現早點、晚點情況。在列車運行過程中，如果實際運行狀態嚴重偏離運行計劃，將會導致各點列車無法銜接。當調度系統監測到以上情況后，就會自動進行提示警告，促進列車盡快恢復正常運行狀態。站場監控模塊主要負責收集、分析列車運行信息，包括列車運行狀態、列車所處位置等，站在宏觀角度對全網道岔、信號機以及進路狀態進行監測，方便管理人員掌握線路 狀態。

4.5 信息總線

在城市軌道交通互聯互通線網行車調度系統中，信息總線屬于一種信息通道，主要是為各子系統軟件相互交換信息提供統一的傳輸服務。在列車運行期間，各子系統軟件收集到列車運行信息后，通過信息總線這一通道完成交換與傳輸，從而為線網調度、線網計劃打好基礎。

5 結語

綜上所述，作為城市軌道交通的重要組成部分，互聯互通線網行車調度系統在地鐵運行過程中發揮著重要作用。在當前社會背景下，各地相關部門應高度重視對軌道交通互聯互通線網行車調度系統的研究與建設，嚴格按照國家與行業要求，根據城市實際交通情況采取有效措施優化設計，為列車的安全穩定運行提供保障。