（通信与信息系统专业论文）铁路分局调度系统中通用报表系统设计与应用.pdf

西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 摘要 f 随着计算机及网络技术的飞速发展，信息在经济领域中发挥的作用越来 越大，创造的价值越来越多。铁路作为国民经济的大动脉更加注意到了信息 在运输生产中发挥的巨大作用。特别是改革开放以来，运输市场格局发生了 深刻变化，多种运输方式的竞争日趋激烈。为了保持和增强竞争优势，铁路 必须加快信息化建设步伐，运用先进技术，改善管理绩效。，7 。 本文结合铁路分局调度信息系统的开发，对计算机在铁路分局调度所的 运用进行了探讨和尝试。论文对铁路分局调度所组织和功能进行了概要 的介绍，分析了分局调度的核一心工作一计划和列调工作的特点和业务 关系，并对计划和列调子系统的总体结构、设计思路和实现过程进行了 初步的探讨。在统计中采用了一种基于b s 模式的通用报表设计方案， 并对方案加以实现。 本文的主要内容如下： f 从调度体系同信息化发展、铁路运输组织现状要求间存在不相适应的问 题入手，) 阐述了建立分局调度综合管理信息系统的必要性和紧迫性。 从信息的角度研究和分析了分局调度系统的系统组成，及其在 t m i s 系统中的位置和作用。在此基础上进一步躲讨了分局调度系统的 功能需求、物理结构和总体解决方案。 f 研究和分析了分局列调和计划子系统的工作内容、工作流程和工作 特点，从而强结出列调和计划子系统的功能结构和总体设计方案以及和 其他系统的信息交换和数据接l i 。 根据分局调度系统统计功能的需要，采用了一种基于b s 模式的通 用报表解决方案，分析了方案实现的原理和可行性，对方案实现了编码， 并在实践中加以了运用。 【关键词】：信息化，铁路分局调度，报表，b s 模式，j a v a 吖v v 西南交通大学硕士研究生学位论文第1i 页 a b s t r a c t w i t h h i g h s p e e dd e v e l o p m e n t o f c o m p u t e r a n dn e t w o r k t e c h n o l o g y , i n f o r m a t i o n p l a y s a n i m p o r t a n t r o l ea n dp r o d u c e sm o r ea n dm o r ev a l u e i n e c o n o m i cf i e l d a sn a t i o n a le c o n o m i cb i ga r t e r y , r a i l w a yp a y sm o r ea t t e n t i o nt o g r e a te f f e c to f i n f o r m a t i o no nt r a n s p o r t a t i o n e s p e c i a l l yf r o mr e f o r ma n do p e n i n g ， s i t u a t i o no ft r a n s p o r t a t i o nm a r k e td e e p l yc h a n g e s ，a n dc o m p e t i t i o no fs e v e r a l t r a n s p o r t a t i o nw a y sg e t s a b o i l i no r d e rt o k e e p a n de n h a n c e c o m p e t i t i v e a d v a n t a g e s ，r a i l w a ym u s tq u i c k e ns t e po fi n f o r m a t i o nc o n s t r u c t i o n ，m a k eu s e o f a d v a n c e dt e c h n o l o g y , a n di m p r o v em a n a g e m e n tp e r f o r m a n c e i nv i r t u eo f d e v e l o p m e n t o f r a i l w a y b u r e a u d i s p a t c hm a n a g e m e n t i n f o r m a t i o ns y s t e m ，t h i sp a p e rd i s c u s s e st h ea p p l i c a t i o no fc o m p u t e ri nr a i l w a y b u r e a u d i s p a t c h i n t h e p a p e r ，o r g a n i z a t i o na n d f u n c t i o no fr a i l w a yb u r e a u d i s p a t c ha r eb r i e f l yi n t r o d u c e d ；c h a r a c t e r i s t i ca n dr e l a t i o n o ft h ec o r ew o r ko f b u r e a u d i s p a t c h - - s h i f tp l a n a n dt r a i n d i s p a t c h ，a r ea n a l y z e d ；t h e ng e n e r a l s t r u c t u r e ，d e s i g ni d e aa n dr e a l i z a t i o np r o c e d u r eo fs o f t w a r es y s t e mo fs h i f tp l a n a n dt r a i nd i s p a t c ha r ed i s c u s s e d p r e l i m i n a r i l y au n i v e r s a lr e p o r td e s i g ns c h e m e i s a d o p t e d f o rs t a t i s t i cf u n c t i o n ，a n dt h ed e s i g ns c h e m ei sf i n a l l yr e a l i z e d t h em a i nc o n t e n to ft h i sp a p e ri sa sf o l l o w s ： i nv i e wo fm a l a d j u s t m e n tb e t w e e nd i s p a t c hs y s t e ma n di m p r o v e m e n to f i n f o r m a t i o na n dm a l a d j u s t m e n tb e t w e e nd i s p a t c hs y s t e ma n dc u r r e n td e m a n do f r a i l w a yt r a n s p o r t a t i o no r g a n i z a t i o n ，i t sn e c e s s a r ya n du r g e n tt o b u i l dr a i l w a y b u r e a ud i s p a t c hm a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e m f r o mt h ep e r s p e c t i v eo fi n f o r m a t i o n ，t h i sp a p e rs t u d i e sa n da n a l y z e st h e s t r u c t u r eo fb u r e a u d i s p a t c hs y s t e m ，i t sp o s i t i o n a n df u n c t i o ni n t m i s ( t r a n s p o r t a t i o nm a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e m ) m o r e o v e r ，i td i s c u s s e s f u n c t i o nr e q u i r e m e n t s ，p h y s i c a ls t r u c t u r ea n dg e n e r a ls o l u t i o ns c h e m eo fb u r e a u d i s p a t c hs y s t e m t h i sp a p e ra l s os t u d i e sa n da n a l y z e sw o r kc o n t e n t ，w o r kf l o wa n dw o r k c h a r a c t e r i s t i c so fb u r e a us h i f tp l a na n dt r a i nd i s p a t c h ，a n dt h e r e b ys u m m a r i z e si t s f u n c t i o ns t r u c t u r e ，d e s i g ns c h e m e ，i n f o r m a t i o ni n t e r c h a n g ea n dd a t ai n t e r f a c e 西南交通大学硕士研究生学位论文第| | l 页 t o g e t h e rw i t ho t h e rs y s t e m s a c c o r d i n g t ot h e r e q u i r e m e n t s o fs t a t i s t i cf u n c t i o no fb u r e a u d i s p a t c h s y s t e m ，t h i sp a p e ra d o p t sag e n e r a lr e p o r ts y s t e ms c h e m eb a s e do nb sm o d e ，a n d a n a l y z e si t s r e a l i z a t i o nt h e o r ya n df e a s i b i l i t y f i n a l l y , t h ep a p e rr e a l i z e s c o d i n g f o rt h i ss c h e m e ，a n d a p p l i e si tt op r a c t i c e k e y w o r d s ：i n f o r m a t i o n ，r a i l w a yb u r e a ud i s p a t c h ，r e p o r t ，b r o w s e “s e r v e rm o d e j a a 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 1 1 背景 第1 章绪论 铁路分局调度指挥工作在铁路调度指挥体系中是关键的基层指挥机构。 根据人、车、天、地、图、规，直接运用着车、机、工、电、辆等行车主要 设备，直接控制着装、卸、排、行等运输生产关键环节，与运输安全和运输 效率有着紧密的关系。在铁路改革不断深入，特别在列车提速后，分局调度 所原有的依靠一张图、支笔、一块三角版、一块橡皮、通过电话传递信息 的调度指挥方式，已经不能满足列车高速运行和铁路更好为市场服务的需要。 按照这一模式工作，不可避免的造成了调度员劳动强度大，调度环境喧哗， 指挥水平和效率难以得到有效的提高，另一方面也无法满足调度指挥信息化 和自动化的要求，因此分局调度所迫切需要先进的指挥方式和手段。 用计算机辅助调度指挥工作，是提高调度指挥效率和改善调度员工作环 境的有效办法。自9 0 年代初至今，先后有西安分局、武汉分局、济南分局分 别对计划、机调、货调、客调子系统进行过开发，取得了许多实际性的成果， 积累了丰富的经验，逐渐形成了可行的开发思路。但是在以往的开发过程中， 受当时各种情况的影响，开发人员侧重了单个子系统的开发，而没有把分局 调度所工作作为一个完整的系统来开发，各子系统都是采用不同平台和不同 的开发工具进行开发，导致了部分意义上的重复开发和资源浪费，无法实现 信息的共享和综合运用，特别是没有对分局调度所的关键业务一列调工作 进行开发。由于列调工作动态变化和实时性强，受外界因素制约多，与行车 安全息息相关，开发难度较大，被大家视为开发的“禁区”，但是列调工种在 分局调度指挥体系中的位置至关重要，列调不但是分局调度指挥的关键，也 是其它子系统的信息基础。列调子系统不开发，其它系统难以发挥出整体效 益，因此分局调度管理信息系统的开发必须要满足完整和统一的要求，在功 能上能够覆盖到调度所全部的工作环节，在技术上要满足统一数据平台和实 现信息综合利用。 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 页 1 2 铁路i m i s 概况 t m i s ( t r a n s p o r t a t i o nm a n a g e m e n t i n f o r m a t i o ns y s t e m ) 是实现铁路 运输管理现代化的一项重要的系统工程。在铁路信息化建设规划蓝图中， t m i s 系统是业务管理信息系统的重要组成部分，而业务管理信息系统又以 t m i s 为核心( 见图1 1 ) 。t m i s 为财务、统计、机务、电务、工务、车辆、 物资等部门业务管理信息系统以及办公自动化、社会化服务、决策支持等综 合管理信息系统提供准确、及时和完整的运输生产信息。 一铁路信息化层次模型 业务综台生产决策支持数字 指标发展管理铁路 分析预测仿真专家系统系统 贸易物流电子商务门户网站 电子公立知识政府 邮件 流转 管理网站 _ l 电财统 t m 工s 务务务 计 d 红外轴温 微机过程 车载安仝路面安全m t 探测 连锁控制 检测检测 i 1 ss 专线，d d n ，p st n ，p s d n f r 10 l00 me therne t at m 图1 1 铁路信息化蓝图 t m i s 是一个庞大的分布式应用系统，它被世界银行专家评价为世界铁 路最复杂、最庞大的运输管理信息工程。t m i s 由铁道部中央级系统、1 4 个铁 路局级系统、5 0 个铁路分局级系统和约2 0 0 0 个站( 段) 级系统构成。各级 系统通过铁路计算机通信网络互联，形成一个有机整体。主要包括下面一些 子系统： 夺货物运输计划信息系统 夺车辆信息系统 夺确报信息系统 夺货票信息系统 夺部、局运输信息系统 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 页 夺分局高度综合信息系统 夺编组站信息系统 t i m s 采用集中建库与分布处理相结合的模式。中央数据库通过中央系统 直接经铁路通信网，从编组站、区段站、货运站、分界站、车务段、机务段、 车辆段等2 2 0 0 个联网报告点( 非联网报告点向车务段或分局上报) 收取列车、 货车、机车、集装箱、货票等实时信息。中央系统处理后建立实时信息文件 并按用户需求实时或分阶段向铁道部、铁路局、铁路分局及站段发送，实现 节点式实时追踪管理，为全路各级运输生产人员提供及时、准确、完整的信 息和辅助管理决策方案，以实现均衡运输，提高运输能力和效率提高运转 管理水平。 经过几年的努力，到2 0 0 1 年底，t m i s 中确报、货票、编组站、货运营 销及生产管理、车辆管理、部调度等子系统已投入使用。在全路电算部门以 及各有关业务部门的不懈努力下，t m i s 建设已取得了一些重大成绩，主要表 现在以下方面： ( 1 ) 车辆管理信息系统基本建成，全路4 3 万辆部属货车的基本信息全 部进入货车履历库，为车号自动识别和货车实时追踪打下了良好基础。 ( 2 ) 确报管理信息系统投入运用，关闭了所有铁路确报所，实现了电报 确报向计算机确报的根本转变。 ( 3 ) 1 6 0 0 多个连网货运站实现了微机制票，部、局、分局三级货票库 基本建成为货票信息综合利用提供了有利条件。 ( 4 ) 货运营销系统在计划中的1 3 0 0 多个站( 段) 、全路分局、路局和铁 道部以及许多大货主系统中全面投产。 ( 5 ) 集装箱追踪管理信息系统应用到全路6 0 0 多个集装箱办理站和各级 集装箱中心。 ( 6 ) 铁道部日常调度管理信息系统已投产运行，分局调度管理信息系统 在广铁集团试点成功。 ( 7 ) 车站综合管理信息系统整合软件第一版本已在全路推广应用，进展 顺利。 ( 8 ) 基于t r a c s 的大节点追踪系统完成了福州分局试点，现已在上海、 哈尔滨等局推广实施。 ( 9 ) 办公信息系统在全路分局以上机关投入运用。 ( 1 0 ) 连接部、局、分局的三级高速广域骨干网业已建成，各级机关局 西南交通大学硕士研究生学位论文第4 页 域网投入应用；铁路企业内部网( i n t r a n e t ) 初具规模。 ( 1i ) t m i s 运行保障体系已开始全面建设。 1 3 课题来源及主要研究内容 国外一些国家开发过一些铁路运输管理系统( 如加拿大国铁( c n ) 的 t r a c s 系统) ，但是，这些系统不能适应中国铁路运输组织管理模式。中国的 国情决定了我们必须要开发自己的铁路运输管理系统。 因此，在铁道部电子计算中心的统一部署下，成立了分局调度管理信息 系统课题组。在总结以前经验的基础上，课韪组确立了把分局调度指挥的各 工种作为一个整体来开发的思路，选择了分局调度所中的主要五大工种( 计 划、列调、机调、客调、货调) 作为开发对象。作者在论文期间，有机会参 加了部计算中心分局调度系统部分开发和研究工作。结合铁路分局调度系统 的开发，完成了论文工作。 本论文对目前铁路分局调度所组织机构和功能进行了概要的介 绍，分析了分局调度的核心工作一一计划和列调工作的特点和业务关 系，并对计划和列调子系统的总体结构、设计思路和实现过程进行了初 步的探讨。在统计中采用了一种通用的报表设计方案，并对方案加以了 实现。本文的主要研究内容包括： 从信息化角度分析和探讨了目前调度体系同铁路信息化发展、铁路运 输组织现状要求间存在不相适应，阐述了建立分局调度综合管理信息系统的 必要性和紧迫性。 从信息处理角度研究和分析了分局调度系统的系统组成，及其 在t m i s 系统中的位置和作用。 研究和分析了分局列调和计划子系统的工作内容、： 作流程和 工作特点，从而总结出列调和计划子系统的功能结构和总体设计方案。 根据分局调度系统统计功能的需要，采用了一种基于b s 模式 的通用报表系统解决方案，分析了方案实现的原理和可行性，对方案实 现了编码，并在实践中加以了运用。 西南交通大学硕士研究生学位论文第5 页 第2 章铁路分局调度管理信息系统概述 2 1 铁路运输调度工作简述 2 1 1 铁路运输调度机构组成 铁路运输行业是个庞大而复杂的联动机构，有着分工明确、点多面广、 连续性和动态性强的特点。其生产过程要求参与铁路运输的各单位和各工种 必须有节奏的协同动作，这就决定了铁路运输生产必须实行高度集中、统一 指挥，才能够高效有序的运转。因此铁路运输需要一个能够宏观管理、统一 指挥、动态调整、实时监控的工作机构，铁路运输调度机构担任的就是这样 的职责。 铁路运输调度机构是铁路日常运输的指挥中枢。通过编制与执行铁路运 输同常工作计划，对运输有关各部门、各工种进行调度和指挥，协调各运输 部门之间的关系，促使各工种按照一定的组织模式相互配合，以实现旅客和 货物的运输需要。为有效实现铁路运输调度的职能，实现铁路运输资源的高 效运转，铁路运输调度必须要有一套完整的组织体系，按照安全生产、集中 领导、统一指挥、逐级负责的原则，依据中华人民共和国铁道部铁路运输 调度规则的规定。目前我国的铁路运输调度体系由四级调度机构组成，如 图2 1 所示。 图2 1 中从上向下各级机构分别代表铁道部、铁路局、铁路分局、车站。 在运输生产过程中，上级调度还同时担负着监督和检查下级调度工作的职责。 西南交通大学硕士研究生学位论文第6 页 图2 1 四级调度机构图 2 1 2 分局调度所调度组织结构 为了对复杂的运输生产活动进行全面的指挥和监督，在各级调度机构中 又必须实行合理分工的管理原则，将整个运输生产活动按业务性质划分为若 干部分设置不同职名的调度员分别管理一定的工作。分局调度所的调度组 织机构如图2 2 所示。 在分局调度所内，一般设有： 夺计划调度员，负责管辖区段内货运工作计划、列车工作计划和机车 工作计划的编制 夺列车调度员，负责管辖区段内所有与列车运行有关的工作 夺货运调度员，负责管辖区段内装卸作业及管内重车的输送工作 夺客运调度员，负责旅客计划运输及客车的运用 夺机车调度员，负责机车运用的调度工作 夺值班主任，负责领导全班各工种调度员实现运输工作日计划，协调 各工种调度员的工作 此外，还有蓬布调度员、零担货物调度员、罐车调度员、车辆检修调度 员、特种运输调度员、预确报调度员等。 西南交通大学硕士研究生学位论文第7 页 图2 2 分局调度所组织结构 分局调度系统的组成，应该满足分局调度所日常运输组织指挥和分局调 度信息交换及处理的需要。日常运输组织指挥的管理正是分局调度系统“管 理”功能的体现。 西南交通大学硕士研究生学位论文第8 页 2 1 3 分局调度所主要数据流程图 分局调度系统是一个复杂的实时信息系统，其基本的信息流程如图2 3 所示。 图2 3 分局调度系统信息流程 西南交通大学硕士研究生学位论文第9 页 2 2 分局调度管理信息系统系统功能 分局调度管理信息系统是用于辅助分局运输生产指挥的管理信息系统。 分局调度管理信息系统及时收集基层站段的生产信息，并向铁道部和所属路 局提供运输生产信息。分局调度管理信息系统主要包括计划调度、列车调度、 机车调度、货运调度、客运调度、统计分析等六个子系统。 各子系统功能分述如下： ( 1 ) 计划调度子系统：编制日班计划、车流计划，日常统计，上报路局。 ( 2 ) 列车调度子系统：接收列车运行信息、输出实际列车运行图，统计 运行指标，编制、调整阶段计划。 ( 3 ) 机车调度子系统：编制机车基本周转图、绘制实际周转图、编制计 划周转图，日常统计分析，上报路局。 ( 4 ) 货运调度子系统：收集请求车、承认请求车、接收装车实际，f 1 常 统计分析。 ( 5 ) 客运调度子系统：收集运行数据，日常统计分析。 ( 6 ) 统计分析子系统：实现分局统计分析室的部分工作，编制运调九、 运统十。 2 3 分局调度系统在t m l s 中的位置 根据分局调度的组织模式和信息流程，分局调度管理信息系统的结构组 成按照以分局调度管理信息系统为主体，连接其它的t m i s 系统和运输单位 的原则构成。目前暂时由列车调度子系统、计划调度子系统、机车调度子系 统、客运调度子系统、货运调度子系统组成。以分局调度所内的五个子系统 为主体，从t m i s 获取确报、货运营销、现车等有关信息，并且与站段的有关 部门联网交换信息。分局调度管理信息系统的组成及与关联系统的联系可用 图2 4 表示： 西南交通大学硕士研究生学位论文第10 页 图2 4 t m i s 系统结构图 2 4 分局调度管理信息系统系统结构 分局调度系统目前采用的是c l i e n t s e r v e r 模式的两层体系结构，计划 向三层结构转移，即在原服务器或新增应用服务器平台上运行应用服务中间 件，用来解决数据共享和功能扩展问题。当前分局调度系统的结构如图2 5 所示。 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 1 页 车站报点车站报点机务段客技站车站货调 幽2 5 分局调度系统物理组成 2 5 系统总体设计 总体解决方案 ( 1 ) 用计算机替代人工完成有规律性的工作 分局调度指挥工作是一个规律性比较强的工作，其中的规律性可以体现 在两个方面，一方面是在调度指挥工作当中，调度员要用大量的时间来完成 图表绘制和图表记载等工作，这些工作属于简单和重复的工作，是调度工作 依据的简单规律；另一方面是调度指挥工作当中的工作方法规律性很强。这 些方法考虑的因素和条件虽然很多，但是依据的原则并不复杂，比如列车调 度员在铺画和调整列车三四小时运行计划时，要考虑的因素的确很多，但是 在多数正常情况下，调度员在调整列车的运行计划时依据的原则是：只要列 车同时满足列车等级、追踪间隔时间、到达间隔时间、车站股道、列车的运 行时间这五大主要条件，其运行计划就可以生成。看起来调度员调整列车运 行依据的原则并不复杂，但是在人工作业条件下，调度员往往要逐趟列车反 复的考虑和计算这些条件，多数情况下是依靠个人经验来估算出列车的运行 计划，在这一工作流程当中，调度员要反复运用同一原则处理不同的数据， 这些看起来凌乱的工作，是调度工作依据的复杂规律。无论是简单规律还是 复杂规律，只要有规律，计算机就能够进行处理而且可以处理得又快又好。 西南交通大学硕士研究生学位论文第12 页 我们可以把有规律的工作视为相对简单的工作，同样也可以把用计算机替代 人工完成有规律性的工作理解为用计算机替代调度工作当中简单一面的 工作。 ( 2 ) 用网络替代图表和电话交换信息的方式 在对分局调度指挥工作的特点分析当中我们还同时发现，分局调度工作 的规律性虽然很强，简单一面的工作内容固然很多，但是分局调度工作也有 复杂的一面，分局调度复杂的一面主要体现在获取、处理、交换信息的过程 十分复杂。针对分局调度工作复杂的一面，系统设计的解决方案是：用网络 交换信息来代替原有的依靠图表和电话交换信息的方式。 系统编程思想 ( 1 ) 立足规章、模拟替代。 ( 2 ) 信息共享、综合利用。 系统目标定位 ( 1 ) 辅助调度指挥决策的智能化工具。 ( 2 ) 满足信息综合利用的要求。 系统功能标准 按章监管一一程序化：程序按照规章和标准化工作流程编制， 调度指挥行为进行监控管理。 调度办公一一无纸化：将调度日常办公的主要图表编入程序， 办公。 并据此对 实现无纸 操作流程智能化：设计科学的软件操作流程，把原有人工操作模式 下的一些的操作步骤化繁为简，而不是简单的鼠标代替铅笔。 数据交换网络化：发挥网络交换数据的优势，实现数据的快速交换， 提高调度实时、动态反应的能力，实现信息的综合共享。 统计分析自动化：充分发挥计算机在进行统计、分析工作上的优点， 实现调度日常运输生产指标的自动统计和分析。 调度指挥无声化：在逐步推进调度与相关单位联网的前提下，实现 信息的无声传递，推动调度指挥向无声化发展。 2 6 系统软、硬件资源配置 分局调度系统使用的软件和硬件配置主要包括 西南交通大学硕士研究生学位论文第13 页 夺服务器： 数据库： 夺客户机： 绘图仪： u k i x 服务器( 如：i b mh 7 0 、c o m p a qe s 4 0 ) a i x4 x d i g i t a lu n i x4 x o r a c l e 8 i 数据库管理系统 p c 机( p i i i 、1 2 8 m 内存、2 l 时显示器) w i n d o w sn t 4w o r k s t a t i o n 2 0 0 09 r o f e s s i o e 3 1 j d k1 2 2 运行环境 h p 绘图仪 2 7 程序设计语言 分局调度系统的开发是基于分局调度所局域网环境，选择j a v a 语言作为 系统开发的程序设计语言，主要是由于j a v a 具有以下突出特点： ( 1 ) 安全性 系统应用于铁路运输组织的核心部门，在联网分布式环境中使用，系统 的安全性应成为系统的最重要目标。j a v a 具有良好的安全性，j a v a 不支持指 针，一切对内存的访问都必须通过对象的实例变量来实现，这就防止黑客使 用像“特络伊”木马欺骗手段访问对象的私有变量。 ( 2 ) 可移植性 分局调度系统是面向全路各分局调度所开发的，各调度所环境不同且使 用的操作系统也不尽相同，系统应具有良好的可移植性。j a v a 编译器生成与 体系结构无关的字节码指令，只要安装了j a v a 运行系统的任何计算机都可运 行j a v a 程序，这种与平台无关性使得j a v a 程序可以方便地移植到不同的机 器。 ( 3 ) 面向对象性 面向对象技术是着眼于数据( 即对象) 以及对象接口的一种编程技术。 面向对象技术同以前的面向过程程序设计相比有其不可比拟的优越性。j a v a 中一切都是对象，是一种纯粹的面向对象语言。 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 4 页 第3 章列调子系统 3 1 列调工作简述 列车运行是运输生产活动的重要环节。在日常运输生产活动中，为了保 证列车运行安全，执行列车运行图，在分局调度机构中设有列车调度岗位。 在分局调度中列调是开展工作的核心。一方面，它是其它调度模块的数据源， 没有列调模块的支撑，分局其它工作的开展便成了无本之木，另一方面，它 是分局发挥调度组织职能的集中体现。这一点已为事实所证明，由于分局调 度系统应用的重要现实意义，在本调度系统开发之前，济南分局、武汉分局 曾分别进行过调度管理信息系统的研制开发，但由于列调的地区差异性及对 当地运输组织条件、运输组织习惯的依赖性过强，均未成功地开发出通用的 列调系统，这一点直接导致了两处分局调度系统的无功而返。 3 2 列调工作方式与列车运行图 3 2 1 列车运行图的基本概念 在分局调度所内，列车调度员负责指挥一个区段内与列车运行有关的生 产活动，对列车运行进行调整，使列车在区段内的运行尽量符合列车运行图。 列车运行图是运用坐标原理对列车运行时间、空间关系的图解表示，因 而实际上它是列车时空过程的图解。以横坐标表示时间，纵坐标表示距离， 列车运行图上的水平线表示车站的中心线，水平线间的距离表示车站间的距 离，垂直线表示一昼夜的某一时刻的小时和分钟，这是目前我国铁路列车运 行图采用的格式，如图3 1 所示。 西南交通大学硕士研究生学位论文第15 页 型塑b一一1 ：j ：兰 i j ： 坚 里鸟； 蔼辑 杏 蒲磊 蔓鸟歌峨 堇马赵妻舒 堇马蹄口铺 马云斗隧 菌匈 l 。i ! 求吣l 一。h 。 r f ：li ij l，! 运行甥l件； lilj | l li，li il iiz 1l il 良 、j 。辨 叉 、 ro 、 l 点 b 。i 冀 r 、 薯、 v el v i 。 ： 。l p d a 、 &强 ( 乏 卜、一i 笑 i 、 芯。r i 余 f 、f 、 挣 拶a詹 v 添又乇八 、 必奢善芦剿彳奄 图3 1 十分格列车运行图 列车运行图按时间划分方法的不同，分为如下三种格式： ( 1 ) 二分格运行图 它的横轴以二分钟为单位用细竖线加以划分，十分钟格和小时格用较粗 的竖线表示，主要用于编制新运行图时使用。 ( 2 ) 十分格运行图 它的横轴以十分钟为单位用细竖线加以划分，半小时格用虚线表示，小 时格用较粗的竖线表示，主要供调度员在1 3 常调度指挥工作中绘制实际运行 图时使用。 ( 3 ) 小时格运行图 它的横轴以小时为单位用竖线加以划分，主要在编制旅客列车方案图和 机车周转图时使用。 西南交通大学硕士研究生学位论文第16 页 3 2 2 列车运行图上横线确定方法 在列车运行图上，以横线表示了车站中心线的位置，通常有两种确定方 法。 ( 1 ) 按区间实际里程的比率确定 这种方法按整个区段内各车站间实际里程的比例来画横线。采用这种方 法时，运行图上的站间距离完全反映实际隋况，能明显地表示出站间距离的 大小。但由于各区间线路平面和纵断面互不一样，列车运行速度有所不同， 这样列车在整个区段的运行线往往是一条斜折线，既不整齐，也不易发现列 车区间运行时分上的差错，所以一般不采用此法。 ( 2 ) 按区间运行时分的比率确定 这种方法按整个区段内各车站问列车运行时分的比率来画横线。采用这 种方法时，可以使列车在整个区段的运行线基本上是一条斜直线，既整齐美 观，也易于发现列车区间运行时分上的差错，所以一般使用中采用此法。 运行图上的列车运行线( 斜线) 与车站中心线( 横线) 的交点，即为列 车到、发或通过车站的时刻。根据列车运行图的格式它有不同的表示方法。 在二分格图上，以规定的标记符号表示；在图3 1 所示的十分格运行图上填 写的是十分钟以下数值；在小时格图上填写的是六十分钟以下数值。所有表 示时刻的数字，都填写在列车运行线与横线相交的钝角内。列车通过车站的 时刻，一般填写在出站一端的钝角内。 在列车运行图上，铺画有许多不同种类列车的运行线。为了便于识别起 见，对各种列车采用不同的表示方法，并对每一列车冠以规定的车次，标在 区段的首术两端区间相应列车运行线的上方。上行列车的车次为双数，下行 列车的车次为单数。我国铁路规定向首都的方向为上行方向，反之为下行方 向。 3 2 3 列车运行图的基本要素 列车运行图虽有各种不同的类型，但它总是由一些基本的要素所组成。 列车运行图要素包括： ( 1 ) 列车区间运行时分 西南交通大学硕士研究生学位论文第17 页 列车区问运行时分是列车在两相邻车站或线路所之间的运行时间标准。 ( 2 ) 列车在中间站的停站时问 列车在中间站的停站时间由下列原因产生： 夺进行必要的技术作业( 如摘挂机车，上水，试风和列车技术检查， 机车乘务组和车长换班等) 。 夺客货运作业( 旅客乘降，行李、包裹、邮件的装卸，车辆摘挂，货 物的装卸等) 。 列车在中间站的会车和越行。 ( 3 ) 机车在基本段和折返段所在站停留时问标准 取决于机车的运用方式( 如肩回运转交路，半循环运转交路，循环运转 交路，环形运转交路等) 。 ( 4 ) 列车在技术站和客货运站的技术作业时间标准 该技术作业时间标准包括： 夺在到发车场内办理各种列车作业的时间标准。 夺在驼峰或牵出线上解体和编组列车的时间标准。 夺旅客列车车列在配属段、折返段所在站的停留时间标准。 夺货物站办理整列或成组装卸作业时间标准。 ( 5 ) 车站间隔时间 车站间隔时间是在车站上办理两列车的到达、出发或通过作业所需要的 最小间隔时间。 ( 6 ) 追踪列车间隔时间 自动闭塞区段，以闭塞分区间隔运行的追踪运行列车之阳j 的最小间隔时 间。 3 2 4 列车运行线的表示方法 列车运行图是由一条一条的运行线组成的，每条运行线代表不同的列车 种类或相同列车种类的不同车次。列车运行线的表示方法如表3 1 所述。 西南交通大学硕士研究生学位论文第18 页 表31 列车运行线的表示方法 列车种类表示方法备注 旅客列车( 包括混合列车)红单线以1 1 次区分 直通、区段、小运转列车黑单线以车次区分 快运货物、直达、重载列车蓝单线以车次医分 临时旅客列t - - 红单线加红以杠一h 卜一 回送客年底 红单线加红方框口 卜 行包专列 蓝单线加红罔0 0 一 “五定”班列 蓝单线加蓝圈o o 一 冷藏列车 黑单线加红圈o 0 一 军 ；j 列车红色断线一 回送军用列车 红色断线加红方框一日一口 超限货物列车 黑单线加黑方框口口一 摘挂列车 黑单线加“，“| 一+ 一i 一 路用列车黑单线加蓝圈 一卜( _ 一 单机 黑单线加黑三角d 一 高级专列及先驱列车红单线加红箭头 一 救援和除雪列车红单线加x 一x 一 重型轨道、轻油动车 黑单线加黑双杠一h 一 3 2 5 列车运行及主要运行整理符号 ( 1 ) 列车始发、终止、在中间站临时停运及由邻接区段转来或开往邻接 区段。 列车始发如图3 2 所示。 图3 2 列车始发表示符号 西南交通大学硕士研究生学位论文第19 页 列车终止如图3 3 所示。 列车在中间站临时停 图3 列车由邻接区段转来 图3 列车开往邻接区段如 产 运如图3 4 所示。 7 l 如图3 5 所示。 ! 图3 6 所示。 产 图36 列车开往邻接区段表示符号 列车到开时分记在钝角内。早点用红圈、晚点用蓝圈记于锐角内，圈内 注明早、晚点时分。晚点原因可用简明略号注明，如因编组晚点可只写“编” 字。 所示。 ( 2 ) 列车合并运转时，在列车运行线上注明某次列车被合并，如图3 7 图3 7 列车合并运转表示方法 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 0 页 ( 3 ) 列车让车时，如图3 8 所示。 图3 8 列车让车表示方法 ( 4 ) 列车反方向运行时，在反方向运行区问的运行线上填写车次及( 反) 字，如图3 9 所示。 盯 !：，一 图3 9 列车反方向运行表示方法 ( 5 ) 列车在区间内分部运行时，如图3 1 0 所示。 图3 1 0 列车在区间内分部运行表示方法 ( 6 ) 补机途中折返时，如图3 1 1 所示。 一 图3 1l 补机途中折返表示方法 ( 7 ) 线路中断或施工封锁区间时，要在该区间内画一红横线表示。 单线区间中断或封锁时，如图3 1 2 所示。 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 1 页 甲站 乙站 一 h xo - 因xx 中断 1 0 行车或花工制慑区l 可2 5 、 图3 1 2 单线区间中断或封锁表示方法 双线区间上、下行线路全部中断或封锁时，表示方法与单线区问相同； 有一线中断或封锁时，以在红横线上面或下面画的蓝断线，表示上行线或下 行线中断或封锁， i x k m xx n 下行 蔑 _ 5 0 十l 行丰j篝工* 躯目 、 图3 1 3 双线区间中断或封锁表示方法 ( 8 ) 因施工或其他原因区间内需要慢行时，由开始时起至终了时止，用红 色笔画断线表示，并标明地点、原因、限制速度，如果是双线就标明上行线 或下行线，如图3 x ibxx i目xx 纠xx i i 幔抒 f 一 | 。k 图3 1 4 因施工或其他原囡区间内需要慢行表示方法 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 2 页 3 2 6 列车运行图的应用 图3 1 5 为石家庄铁路分局京广线列调四台列车运行图的一部分，陔运行 图是十分格运行图，从图中可以见到列车运行线的表示方法和列车运行整理 符号的实际应用。 图3 ，1 5 列车运行图在列调中的应用 图中有三种颜色的运行线，其中红色运行线代表旅客列车，黑色运行线 代表直通、区段、小运转列车，蓝色运行线代表快运货物、直达、重载列车。 举例：t 1 2 3 为从邻接区段开来的特快旅客列车，行车方向为下行，于0 点2 1 分经过官庄，不停车；于0 点2 5 分经过邢台，不停车。 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 3 页 3 3 列调工作流程 列车调度员负责指挥列车安全运行，对列车运行进行动态调整，使列车 尽量按照列车运行图运行。列车调度员一个完整的工作流程可用图3 1 6 表 示。 幽3 1 6 列调_ 作流程 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 4 页 3 4 列调工作特点 ( 1 ) 从信息的角度看列调工作 由列调工作流程图我们可以发现，从信息处理的角度来看，列调工作的 “班前准备”是收集信息的过程；“交接班”是综合交换信息的过程；“班中 作业”是处理信息的过程，主要体现在法则运用、实时监控、动态调整：“交 班会”是一个分析总结信息的过程。 ( 2 ) 从工作目标看列调工作 列调工作的目标是：根据列车运行图和相关的行车法则，依据旅客和货 物的运输要求，在一段空间和时间内，组织不同速度和要求的列车在安全的 前提下，尽可能以最大的速度运行完该区段。 ( 3 ) 从工作方法来看列调工作 通常列车调度员要完成一个班的工作要通过以下方法来实现：依靠大脑 记忆行车法则并处理各方面的行车信息，用图表记录下处理过的数据，用电 话和图表传递和反馈信息。 ( 4 ) 从列调的工作内容来分析其工作特点 如果把列调工作划分层次，那么就工作难易程度来说可分两层，简单层 次的工作主要表现在：列车调度员要通过大量简单重复的劳动完成数据记载 和图表绘制工作，这些重复的工作增大了调度员的工作量和劳动强度。复杂 层次的工作主要表现在：列调工作牵涉到的行车信息点多面广，在一个调度 所范围内，列调要与其它工种进行信息的互换，接受计划调度员和值班主任 的统一领导，在整个调度指挥体系中，要与上级调度和下级单位进行信息交 换。 ( 5 ) 从列调在调度体系中所处的位置来看列调工作 列调调度员在工作中既是指挥者又是组织者也是执行者，指挥者的角色 要求具有宏观调控的能力，组织者的角色要求从微观入手详细了解现场作业 情况，使其处于上传下达的位置。既是执行者也是领导者，因而要求其具有 上下协调、综合管理的能力。 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 5 页 3 5 列调子系统总体解决方案 按照分局调度系统总体设计方案和设计思想，列调子系统也要解决以下 两点： 夺用计算机替代人工完成有规律性的工作。 在列车调度指挥工作当中，列车调度员要用大量的时间来完成图表绘制 和图表记载等工作；同时在人工作业条件下，列车调度员要反复运用同一原 则处理不同的数据。我们可以把这些有规律的工作视为相对简单的工作，可 以用计算机替代人工完成这部分相对简单的工作。 夺用网络代替图表和电话交换信息的方式。 列车调度工作的规律性虽然很强，简单一面的工作内容虽然很多，但是 列车调度工作也有复杂的一面，列车调度复杂的一面体现在获取、处理、交 换信息的过程十分复杂。针对列车调度工作复杂的一面，列调子系统的设计 解决方案同分局调度系统解决方案一样，即用网络交换信息来代替原有的依 靠图表和电话交换信息的方式。 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 6 页 第4 章计划子系统 4 1 计划调度概述 计划调度工作是整个调度工作的核心。计划调度通过编制与执行f 1 ( 班) 工作计划( 列车工作计划) ，集结和分散车流，对铁路运输有关