缩略图
Frontier Technology Education Workshop

铁路运输调度效率提升的关键技术与实践探索

作者

王炜东

身份证号 120222199301222916

一、引言

铁路运输调度承担着编排列车运行计划、协同行车指挥、应对应急事件等核心职能,是实现铁路运输“安全、高效、有序”的核心要点,到2024 年这个节点,我国铁路营业里程冲破了15 万公里,其中高铁的营业里程超过了4.5 万公里,路网覆盖的广度以及运输密度均位居世界前列。旅客出行体现出的“高频化、精准化”与货物运输“重载化、时效化”需求,对铁路运输调度的反应速度、资源调配精准程度提出更高的要求,传统铁路运输调度借助人工经验编订计划,依靠电话做沟通协调,面临信息孤立、流程冗余、应急处理较被动等问题,调度员需手动把车站、机务、工务等多部门的数据汇总起来,易引发计划调整的滞后现象;设备猛地出现故障的时候,依靠人工排查故障之处与制定绕行办法,造成列车延误的时间变长,在减少使用AI 技术的基础上,通过优化现有技术手段、重塑作业流程、夯实基础保障,探究提升调度效率的渠道,成为现阶段铁路运输领域的重点研究方向。

二、铁路运输调度效率提升的关键技术方向

2.1 调度信息集成化技术:打破数据壁垒,实现“一屏观全域”

调度信息实时且完整是高效决策的基础,以传统调度模式的状态而言,列车位置、线路的实时状态、设备的工作情况等信息分散在车站终端、机务系统、工务巡检平台等独立系统里面,调度员得跨平台查询、手动归集,信息获取既耗时,又容易遗漏。

关键技术实践:其一推进“调度信息一体化平台”的构建,采用数据接口标准化改造方式,把列车运行监控系统(LKJ)、调度集中系统(CTC)、工务设备状态监测系统等的数据接入统一平台,实现“列车位置 - 线路占用 - 设备状态”信息的实时同步显示。平台会自动把某条线路列车的实时位置和对应区间的轨道巡检数据关联,若发现轨道几何尺寸超出限值,立刻于调度界面弹窗告警,防止调度员漏掉关键风险信息,二是普及“移动调度终端”,给现场调度员、车站值班员配上专用终端,实时把调度计划、临时限速、行车指令等信息同步起来,替代以往“电话传达+纸质记录”的模式,减少信息传送差错与时间消耗。某铁路局应用该技术后,调度指令传达时间从平均5 分钟缩短至1.5 分钟,信息传递准确率提升至 99.8% 。

2.2 作业流程标准化技术:优化调度逻辑,减少“无效作业环节”

铁路运输调度涉及计划规划、指令下达、执行反馈、调整提升等多个环节,流程繁杂或衔接不连贯会直接引起调度效率降低,传统列车运行计划的调整要经历“车站提交申请 - 调度员开展审核 - 计划员实施修改 - 指令进行下达”四个步骤,若涉及到跨局的线路方面,还得多个局配合协调,整个流程用掉的时间超 30 分钟,难以招架突发情况。

关键技术实践:一是制订“分级调度作业标准”,依照运输任务优先级(像高铁旅客列车、重载货运列车、通勤列车之类),明确不同场景里的调度流 4 时调整其运行径路,把非关键环节审批予以简化,使当班调度员被授权直 耗的时间压缩至15 分钟内;二是开发一套“调度作业流程指引系统”, 速设置、故障解决)进行标准化步骤拆解,以系统弹窗提示关键操作节点 操作出错几率。某高铁线路应用该系统后,调度员计划编制时间从平均40 分钟缩短至25 分钟, 设置错误率下降 60% 。

2.3 设备状态预警与保障技术:提前排查风险,减少“被动应急”

轨道、信号机、接触网等线路设备出问题是造成调度中断的主要原因之一,传统设备维护凭借定期巡检开展,存有“故障之后处理”的被动情形——举例,接触网断线故障平均排查及修复花费的时间超 2 小时,此段时间线路被封锁,大量列车停滞。

关键技术实践:首先采用“设备状态在线监测技术”,在轨道关键区段安装轨道应力传感器,在接触网腕臂的地方加装电流电压监测装置,实时采集设备运转的数据, 依靠预设阈 值完成故障预警,若轨道应力超出了安全数值,系统自动把预警信息发送到调度 预先调整列车的运行计划,安排工务人员去现场检修,把“故障显现后处理 “设备故障应急资源预配置体系”,依靠历史故障的实际数据,在易有故 响应救援半径。某铁路局应用该技术后,设备故障平均处置时间从 120 分钟缩短至65 分钟, 因设备故障导致的列车延误时长下降 45% 。

2.4 调度人员能力强化技术:提升人工决策效率,弥补“经验依赖短板”

调度员的业务能力跟应急处置经验是调度效率的关键支撑,传统培养调度员的方式依赖“师带徒”模式,新调度员需历经3 - 5 年才可独立承接复杂线路调度任务;而且面对突发情形,经验尚浅的调度员易出现决策犹豫、方案有差错等情况。

关键技术实践:一是构建起“调度模拟培训系统”,依靠真实线路数据(比如车站布局、信号机位置、列车运行参数)构建虚拟调度场景,模拟正常运行状态、设备出现故障状况、天气造成的影响等多种工况,使调度员在虚拟环境里进行计划调整及应急处置的训练。模拟“某区间信号机碰到故障”的场景,要求调度员在 10 分钟内规划列车绕行方案、发布停车指令、协调邻站接收列车,经由反复训练提升决策的速度和准确程度,二是筹划“调度应急处置手册(可视化版)”,把常见应急场景(像列车脱轨、线路封锁、旅客列车晚点现象)的处置流程制作为流程图,标明关键步骤,再附上现场处置照片以及设备操作的图示,调度员可迅速查阅,降低“依据经验决策”的不确定性。某铁路局通过该技术,新调度员独立上岗时间缩短至2 年,应急处置方案制定时间从20 分钟缩短至8 分钟。

三、结论

缩减AI 技术的采用,采用调度信息集成化、作业流程标准化、设备保障预警化、人员能力专业化这四种技术路径,可冲破传统铁路运输调度效率的瓶颈阻碍,这些技术能达成“信息实时捕获、流程衔接有序、故障主动应对、人员决策高效”,给出可复制推广的方案。提高铁路运输调度效率需在三方面进一步探索:一是提升跨局调度协同技术水平,把数据接口与作业标准统一好,处理跨区域调度信息与流程的难题;二是推广实施“调度 - 运维”联动机制,使调度跟设备检修计划紧密结合,减少线路占用引发的冲突;三是修缮调度效果评估体系,对“计划执行率、应急处置时长、列车正点率”等指标实施量化,即时优化技术应用方案。不断加快技术迭代与实践优化节奏,铁路运输调度将展现“中枢神经”的效用,推动我国铁路运输迈向高质量发展。

参考文献:

[1] 崔睿.提高铁路运输调度指挥能力的实践与创新研究[J].中国储运,2023,(12):148-149.

[2] 李景山.铁路调度集中与铁路运输效率的关系分析与实践[J].中小企业管理与科技,2018,2(23):75-76.

[3] 赵茹英.新质生产力对铁路运输网络影响的实证分析[J].理论学习与探索,2024,(04):71-74.