本发明涉及铁路运输指挥调度,尤其涉及一种支持固定进路安全卡控的方法及行车调度系统。
背景技术:
1、高速铁路行车调度系统是铁路运输日常组织工作的指挥中枢,负责阶段计划的编制、下达和兑现工作,实现按计划排路行车,是行车安全和效率的重要保障系统。在系统实际运行过程中,由于各种原因,存在进路错办的风险,主要原因在于:
2、(1)人为错误:操作员在进路计划编辑、执行过程中出现的人为错误,主要包括进路连通关系中的前置静态错误配置(站场关系数据、进路数据、股道数据等中心数据误配、漏配和错配),以及实际操作中的动态错误(错误修改接发车进路/股道/接发车端口,以及卡控失误等)。前一错误由系统生产维护者引入,后一错误由系统使用者引入。这一类错误在实际中发生概率最大,同时又是最该被防范避免的一类错误。
3、(2)系统故障:调度系统或执行引擎的故障可能导致计划传递错误,或者在执行阶段发生错误。这一类错误发生的根源多是调度系统软件设计缺陷导致的。
4、(3)通信问题:不稳定的通信线路或通信协议问题可能导致计划信息传递不准确。这一类错误发生的概率较小,主要在于调度系统有较为完备的数据纠错机制和通信质量保障。
5、在铁路行车调度领域,进路错办是一个极其严重的问题。对运行秩序而言,进路错办可能导致列车运行不正常,甚至发生事故,主要体现在引起设备异常损耗、导致列车运行延误,以及增加列车碰撞风险;对作业操作人员和设备运营维护单位而言,也会在作业操作要求和规章条款内,触发一系列惩戒措施。为此,调度系统生产、运营、维护和使用单位,采用多种人防技防措施来确保系统的安全性和可靠性,主要包括以下常见措施:
6、(1)计划编制阶段的进路计划自动化生成措施:信息化和自动化可以减少人为编辑错误的可能性。调度系统根据基本图和日班计划,自动产生合理有效的阶段计划。甚至在高铁区段,智能调整技术可以根据列车运行图、站点情况和网络负载等因素自动生成合理的进路计划。但在普速线路,中心调度台在输入缺失(图定计划可能缺少接发信息或站内信息)、管理压力大(站型复杂、车型复杂、计划复杂)、线路运营情况复杂(客货混跑、列车业务交错)等多重因素下,下达至车站的阶段计划往往缺少必要的卡控元素(如接发车方向、站内股道等),对后续的行车排路产生极大安全隐患。
7、(2)计划传输阶段的通信协议稳定性和双重验证机制:一方面,调度系统采用稳定可靠的通信协议,确保信息传递准确、及时;另一方面,多重验证(包括本地验证和远程验证)也可以在一定程度上确保计划在传递给实际执行系统之前是合法的。当然,这一措施的前提仍是中心数据的有效性和正确性。
8、(3)计划执行阶段的安全卡控措施:车站调度系统通常集成了安全卡控模块,使用规则引擎和逻辑检测等手段对进路计划进行严格的安全性检查。这在一定程度上可以防止配置错误、人员卡控失误等问题。
9、(4)计划执行后期的实时监测和反馈措施:调度系统能够实时监测列车的位置、速度和系统状态。一旦检测到异常情况,系统可以立即做出相应的调整或发出警报,确保及时纠正可能的进路错办问题。这一措施的应用,前提是基础数据的正确,在数据错误、人员未认识到操作错误等场景下,仍然存在进路错办的隐患。
10、(5)用户培训:运输操作人员接受专业培训,提高其对系统操作的熟悉程度和安全意识,并在一系列操作规范标准指导和约束下进行生产工作。
11、前述分析可知,调度系统应用若干技术措施防范进路错办,虽取得一定成效,但对中心数据错配和车站人员误操作仍存在卡控漏洞。下面将人防措施与技防措施分为两类方案来介绍。
12、方案一、人防措施。防范进路错办是确保行车安全的重要内容,目前常见的人防措施主要包括:
13、(1)培训和认证:对车站行车操作人员进行上岗前和过程中的阶段性、持续性培训,以及应急演练培训,确保操作人员了解调度指挥系统操作规范和行车生产业务安全要求。此外,制定和执行标准化的操作流程,确保实操中遵循相同的步骤和规范,减少个体差异和行为差异。
14、(2)权限管理:确保车站操作员只能访问权限内的功能和信息,减少或限制对进路计划的编辑和下达权限。
15、(3)双人确认和轮岗制度:在关键环节实行双人确认制度,如进路的编辑,尤其是接发车端口的修改上,减少单一操作员疏忽导致风险的可能性。此外,人员轮岗制度可以确保固定环境对操作员警觉性和工作准确性的影响。
16、(4)监测报警和人机接口设计:操作人员根据现场工作需要,设计部署监控功能,并通过清晰、直观和明确的人机界面,减少误操作的可能性。
17、上述方案一所有操作都是依靠人防措施,一方面人力介入占用现场人员大量精力,增加人工劳动强度;另一方面该方案未发挥技防优势,各类信息化、自动化设备价值被浪费。由人防措施防范人工错误,本身就具有较大局限性,在实际生产中已降为次要防范手段。
18、方案二、技防措施。前文已经罗列了现有的技防措施,包括在阶段计划生命周期的各个阶段引入的技术措施。此外,调度系统强化自身自动化和智能化水平,突出信息化下的数据优势,加强与联锁、列控等外部系统的联系,也可以在一定程度上防范进路错办问题。但是,部分技防措施要求高,在广大普速线路不具备推广条件。
19、有鉴于此,特提出本发明。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种支持固定进路安全卡控的方法及行车调度系统,实现了固定进路计划创建、编辑、下达、校验和执行等功能,以消除实际行车排路中进路错办风险,提升行车安全和效率。
2、本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
3、一种支持固定进路安全卡控的行车调度系统,包括:固定进路编辑器、接口机与车站自律机;其中:
4、所述固定进路编辑器,用于实现固定进路计划创建、编辑、保存、初级校验和发送;
5、所述接口机中设有配套的通信模块,负责将固定进路编辑器发送的固定进路计划转发至车站自律机;
6、所述车站自律机中设有配套的通信模块,以及计划校验模块与计划执行模块;通过配套的通信模块接收固定进路计划,并通过计划校验模块进行终极校验后,通过计划执行模块执行固定进路计划。
7、一种支持固定进路安全卡控的方法,基于前述的行车调度系统实现,该方法包括:
8、通过固定进路编辑器,实现固定进路计划创建、编辑、保存、初级校验和发送;
9、通过设有配套的通信模块的接口机将固定进路编辑器发送的固定进路计划转发至车站自律机;
10、所述车站自律机中设有配套的通信模块,以及计划校验模块与计划执行模块;通过配套的通信模块接收固定进路计划,并通过计划校验模块进行终极校验后,通过计划执行模块执行固定进路计划。
11、由上述本发明提供的技术方案可以看出,整个方案以普速线路为应用主体,在中心调度台侧重站间连接关系、车站侧重站内接发车股道的背景下,针对中心数据错误和车站操作错误隐患,利用新增的固定进路编辑器,以及既有系统中适配修改、新增通信模块、计划校验模块和计划执行模块等,设计新的方案,实现了铁路行车中的固定进路安全卡控功能,方案对现有系统结构改动较小,不增加车站操作人员过多劳动负担,最大限度降低由于数据配置错误、人工操作错误和系统设计错误等造成的进路错排风险,保障行车安全和行车秩序。
1.一种支持固定进路安全卡控的行车调度系统,其特征在于,包括:固定进路编辑器、接口机与车站自律机;其中:
2.根据权利要求1所述的一种支持固定进路安全卡控的行车调度系统,其特征在于,还包括:车务终端;通过操控所述车务终端,能够启动或唤醒所述固定进路编辑器;所述车务终端与固定进路编辑器进程隔离,各自独立运行;
3.根据权利要求1所述的一种支持固定进路安全卡控的行车调度系统,其特征在于,所述固定进路编辑器中设有用户界面,用于根据用户的操作指令实现固定进路计划创建、编辑、保存、加载与管理;
4.根据权利要求1或3所述的一种支持固定进路安全卡控的行车调度系统,其特征在于,所述固定进路编辑器通过如下方式进行扩展:
5.根据权利要求1所述的一种支持固定进路安全卡控的行车调度系统,其特征在于,所述接口机与车站自律机的通信模块中配置的通信协议格式经过扩展,扩展后的通信协议格式中除包含既有通信协议信息外,还增加如下信息:信息类型、子类型与业务数据;
6.根据权利要求5所述的一种支持固定进路安全卡控的行车调度系统,其特征在于,所述固定进路计划包含唯一id与总条目数,每一固定进路条目内包含接发车信息、有效期和卡控要求;其中,唯一id的创建遵循统一原则,由车站站码、时间戳和递增数值联合组成。
7.根据权利要求5或6所述的一种支持固定进路安全卡控的行车调度系统,其特征在于,还包括:
8.根据权利要求1所述的一种支持固定进路安全卡控的行车调度系统,其特征在于,所述通过计划执行模块执行固定进路计划包括:
9.根据权利要求1所述的一种支持固定进路安全卡控的行车调度系统,其特征在于,还包括:
10.一种支持固定进路安全卡控的方法,其特征在于,基于权利要求1~9任一项所述的行车调度系统实现,该方法包括: