列車調(diào)度指揮系統(tǒng)及其關(guān)鍵技術(shù)分析

1、列車調(diào)度指揮系統(tǒng)及其關(guān)鍵技術(shù)分析摘要：鐵路調(diào)度指揮系統(tǒng)是鐵路運輸?shù)闹笓]中樞，而列車調(diào)度系統(tǒng)又是調(diào)度指 揮的核心，本文從安全的角度出發(fā)，對調(diào)度指揮存在的問題，從調(diào)度命令的發(fā)布、 應(yīng)急指揮兩個最主要的關(guān)鍵環(huán)節(jié)來分析、探討其原因，提出改進(jìn)建議及對策。關(guān)鍵詞：調(diào)度指揮;行車安全;調(diào)度命令;應(yīng)急指揮前言：鐵路列車調(diào)度指揮系統(tǒng)（TDCS）是覆蓋全路的現(xiàn)代化鐵路行車調(diào)度指揮 管理和控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。根據(jù)TDCS系統(tǒng)十多年的研制開發(fā)與應(yīng)用經(jīng)驗，結(jié)合軟件 工程的開發(fā)理念和通信中間件產(chǎn)品的設(shè)計理念，迫切地需要研究和設(shè)計專門針對 鐵路列車調(diào)度指揮系統(tǒng)和調(diào)度集中系統(tǒng)的專用信息傳輸平臺，使其與鐵路調(diào)度指 揮系統(tǒng)的各業(yè)務(wù)模塊

2、剝離，實現(xiàn)高可靠性、高安全性、高實時性的專用中介通信 服務(wù)，簡化業(yè)務(wù)軟件的邏輯流程。1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能通過對鐵路局列車調(diào)度指揮系統(tǒng)中心設(shè)備部署、核心業(yè)務(wù)流程和故障統(tǒng)計分 析，TDCS系統(tǒng)故障主要有硬件故障、軟件故障和人為因素3個方面。硬件方面主 要有網(wǎng)絡(luò)故障、服務(wù)器故障、存儲設(shè)備故障等；軟件方面主要有操作系統(tǒng)故障、 數(shù)據(jù)庫故障和應(yīng)用程序故障等；人為因素主要是由于維護(hù)不完善或使用人員操作 失誤導(dǎo)致的故障。根據(jù)設(shè)備的功能和對業(yè)務(wù)的影響進(jìn)行分析，導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓主要有2類：（1） 數(shù)據(jù)庫故障，不能進(jìn)行實時數(shù)據(jù)的存取業(yè)務(wù)；（2）網(wǎng)絡(luò)中斷，依賴數(shù)據(jù)庫和網(wǎng) 絡(luò)的客戶端不能正常的工作。TDCS作為24h不間斷運行

3、的系統(tǒng)，不允許行車指揮 業(yè)務(wù)長時間的中斷，應(yīng)急指揮系統(tǒng)必須具有保護(hù)業(yè)務(wù)關(guān)鍵數(shù)據(jù)和維持業(yè)務(wù)運行的 高可用性的能力，主要表現(xiàn)形式為保證行車指揮數(shù)據(jù)的安全完整和行車指揮業(yè)務(wù) 不間斷。有鑒于此，鐵路列車調(diào)度指揮應(yīng)急系統(tǒng)在功能和性能上必須滿足如下基本要 求：（1）應(yīng)急系統(tǒng)應(yīng)能夠提高主用系統(tǒng)的可靠性和可用性，保證核心業(yè)務(wù)的連 續(xù)性；（2）采用的應(yīng)急或備用系統(tǒng)不影響既有TDCS系統(tǒng)；（3）應(yīng)急系統(tǒng)與既 有系統(tǒng)保持兼容性；（4）系統(tǒng)之間切換簡便；（5）故障恢復(fù)保證數(shù)據(jù)完整。1.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)鐵路列車調(diào)度指揮應(yīng)急系統(tǒng)采用設(shè)置備用數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、關(guān)鍵設(shè)備N+1備份 以及建設(shè)應(yīng)急備用中心等技術(shù)來降低因設(shè)備嚴(yán)重故障導(dǎo)致的行

4、車指揮中斷，為生 產(chǎn)系統(tǒng)的搶修爭取時間，并可把對正常生產(chǎn)運營的影響減至最低。正常情況下， 采取數(shù)據(jù)庫同步方式實現(xiàn)主用數(shù)據(jù)庫和備用數(shù)據(jù)庫之間數(shù)據(jù)的實時動態(tài)同步，以 主用數(shù)據(jù)庫支撐生產(chǎn)業(yè)務(wù)。當(dāng)檢測到主用數(shù)據(jù)庫故障時，由應(yīng)用服務(wù)器自動切換 至備用數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)調(diào)度指揮業(yè)務(wù)的連續(xù)性。備用數(shù)據(jù)庫完全獨立于主用數(shù)據(jù)庫， 不共用任何設(shè)備，數(shù)據(jù)存儲滿足最近3個月調(diào)度業(yè)務(wù)運行數(shù)據(jù)存儲要求。擴(kuò)展列車調(diào)度臺功能，實現(xiàn)列車調(diào)整計劃、調(diào)度命令等重要數(shù)據(jù)本地存儲的 同時存儲模式，當(dāng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器短時間故障時，當(dāng)前工作數(shù)據(jù)不丟失；同時支持 離線工作模式，當(dāng)服務(wù)器或者網(wǎng)絡(luò)中斷時，能夠利用本地數(shù)據(jù)維持基本工作狀態(tài)。 TDCS根據(jù)需

5、要設(shè)置應(yīng)急備用中心系統(tǒng)，當(dāng)主中心機(jī)房全面故障時，啟用備用系統(tǒng) 接管，維持調(diào)度指揮基本功能運行。應(yīng)急備用中心系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)與主用系統(tǒng)基 本一致，主要由、應(yīng)急調(diào)度終端、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器以及應(yīng)用、通信、接口服務(wù)器等 設(shè)備構(gòu)成，并保持與車站基層網(wǎng)穩(wěn)定可靠連接，實現(xiàn)應(yīng)急接管條件下的基本調(diào)度 指揮功能。1.2系統(tǒng)功能列車調(diào)度指揮系統(tǒng)應(yīng)急系統(tǒng)主要分為硬件設(shè)備N+1備份，設(shè)置應(yīng)急數(shù)據(jù)庫服 務(wù)器，調(diào)度臺支持離線工作模式和全系統(tǒng)設(shè)置應(yīng)急備用中，本文只考慮設(shè)置應(yīng)急 數(shù)據(jù)庫器和調(diào)度臺支持離線工作模式兩種方式下的應(yīng)急系統(tǒng)功能，另外兩種主要 通過硬件和商用軟件實現(xiàn)，此處不再贅述。2關(guān)鍵技術(shù)及實現(xiàn)采用合理的生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫的災(zāi)備或應(yīng)

6、急方案，建立實時或準(zhǔn)實時災(zāi)備數(shù)據(jù)庫， 不僅在生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫出現(xiàn)故障時可最大程度的保證關(guān)鍵數(shù)據(jù)的安全性，將可能出現(xiàn) 的數(shù)據(jù)損失降到最低；根據(jù)應(yīng)急處理方案，若生產(chǎn)庫故障恢復(fù)時間過長，可以將 業(yè)務(wù)切換到災(zāi)備數(shù)據(jù)庫，盡快恢復(fù)業(yè)務(wù)的連續(xù)性，將影響降到最低。核心業(yè)務(wù)終 端能夠快速、有效的診斷網(wǎng)絡(luò)或服務(wù)器故障，能夠?qū)⒈窘K端切為單機(jī)模式。工作 在單機(jī)模式可以繼續(xù)為行車調(diào)度員提供業(yè)務(wù)服務(wù)，本地數(shù)據(jù)存儲采用與硬件、平 臺、系統(tǒng)無關(guān)的XML描述語言，提高可用性和兼容性；故障修復(fù)后，系統(tǒng)啟動分 散存儲的數(shù)據(jù)歸一管理模塊，將本地數(shù)據(jù)適時同步到數(shù)據(jù)庫中，保證離線終端 和網(wǎng)絡(luò)終端數(shù)據(jù)的一致性，實現(xiàn)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)共享。2.1應(yīng)急數(shù)據(jù)庫

7、技術(shù)建立應(yīng)急數(shù)據(jù)庫，當(dāng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫宕機(jī)時，業(yè)務(wù)系統(tǒng)可以直接切換至應(yīng)急數(shù)據(jù) 庫保證系統(tǒng)能夠持續(xù)的運行，同時保證數(shù)據(jù)的不丟失和連續(xù)性。應(yīng)急數(shù)據(jù)庫主要 作為鐵路局TDCS中心生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫的備份和應(yīng)急使用，應(yīng)急數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和生產(chǎn)庫 采用同樣的庫和表結(jié)構(gòu)。正常情況下，應(yīng)急數(shù)據(jù)庫只是備份生產(chǎn)庫數(shù)據(jù)；生產(chǎn)庫 故障接替生產(chǎn)庫提供數(shù)據(jù)存取服務(wù)，保證數(shù)據(jù)的完整性；生產(chǎn)庫故障修復(fù)，進(jìn)行 應(yīng)急庫和生產(chǎn)庫數(shù)據(jù)的同步和各種應(yīng)用業(yè)務(wù)的回切工作。綜合應(yīng)急數(shù)據(jù)庫、生產(chǎn)庫性能以及數(shù)據(jù)間斷對運輸組織的影響，應(yīng)急數(shù)據(jù)庫 與生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫每5min進(jìn)行一次全部數(shù)據(jù)同步，每3min可以進(jìn)行一次增量數(shù)據(jù)備 份同步即可滿足要求。2.2應(yīng)急調(diào)度指揮業(yè)務(wù)

8、終端優(yōu)化目前整體架構(gòu)，采用面向服務(wù)架構(gòu)（SOA）技術(shù)構(gòu)建鐵路列車調(diào)度指揮 應(yīng)急系統(tǒng)，開發(fā)調(diào)度員運行圖終端、調(diào)度命令終端等核心業(yè)務(wù)滿足智能存取數(shù)據(jù) 的客戶端程序。當(dāng)TDCS/CTC系統(tǒng)核心設(shè)備故障（核心網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫宕機(jī)）或離線維護(hù)時， 故障檢測服務(wù)將核心業(yè)務(wù)終端自動啟用應(yīng)急模式（單機(jī)模式），即行調(diào)運行圖終 端、調(diào)度命令終端能夠快速、有效的診斷網(wǎng)絡(luò)或服務(wù)器故障，將本終端切為單機(jī) 模式，列車運行數(shù)據(jù)進(jìn)行本地存儲，繼續(xù)為行車調(diào)度員提供業(yè)務(wù)服務(wù)。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)或 服務(wù)器故障修復(fù)后，故障檢測服務(wù)將啟動恢復(fù)聯(lián)網(wǎng)模式（正常指揮模式），同時 將分散存儲的數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器進(jìn)行同步，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)共享。采用如下 策略開

9、發(fā)設(shè)計業(yè)務(wù)終端，保證業(yè)務(wù)連續(xù)性。（1）列車調(diào)度臺終端，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)和生產(chǎn)庫的狀態(tài)，其工作模式可以分為聯(lián) 網(wǎng)工作模式和單機(jī)工作模式。（2）聯(lián)網(wǎng)工作模式，數(shù)據(jù)全部存取來自生產(chǎn)數(shù)據(jù) 庫，單機(jī)工作模式，數(shù)據(jù)存取來自客戶端機(jī)器。（3）列車調(diào)度臺運行圖終端本 地存儲一份列車運行圖的靜態(tài)數(shù)據(jù)，在單機(jī)工作模式下將動態(tài)數(shù)據(jù)以XML格式存 儲于該終端設(shè)備，主要信息包括本班內(nèi)實績運行圖、階段計劃、封鎖、慢行、天 窗、調(diào)度命令等信息。（4）列車調(diào)度臺終端軟件可以自動檢測生產(chǎn)庫的工作狀態(tài)。總結(jié)：列車調(diào)度員是列車運行的組織指揮者，肩負(fù)著重要的安全職責(zé)。只要 加強(qiáng)調(diào)度隊伍的建設(shè)，抓好安全思想教育，堅持進(jìn)行調(diào)度業(yè)務(wù)培訓(xùn)，提高調(diào)度業(yè) 務(wù)技能，嚴(yán)格按規(guī)發(fā)布調(diào)度命令，提高非正常情況下的應(yīng)急處理能力，加大科技 保安設(shè)備的投入，就能夠預(yù)防和減少行車事故，確保列車運行安全。參考文獻(xiàn)：陳明莉.高職列車調(diào)度指揮課程教學(xué)模式研究J.職業(yè)教育研究.2012(07):45- 45.許偉,宋鵬飛，宋欣，王濤.列車調(diào)度指揮系