基于網絡協作的鐵路行車組織仿真實驗系統

郝恩塔　胡安邦　李軍威　張帥　葛玉迪

摘要：本文首先簡述了鐵路行車組織模式，然后分析了鐵路行車組織仿真實驗需求，最后對基于網絡協作的鐵路行車組織仿真實驗系統設計進行了討論。

[關鍵詞]網絡協作鐵路行車組織仿真實驗系統

在中國，鐵路朝著現代物流轉型發展的階段，牢牢掌握好鐵路運輸有關技術與技能，具備現代物流管理知識的優秀人才對鐵路運行管理質量的提高有著非常重大的意義和作用，而合理的培養人才可以作為鐵路迅速建設與發展的智力支持。鐵路行車組織是一門實踐性很強的科目，其教學需要把實踐與理論相結合，如此才可以提高教學效率與教學水平?？墒?，被行業實踐條件所限，高校鐵路行車組織實訓環節大部分是以觀察為主，無法滿足能力訓練需求。并且，鐵路行車組織實驗教學乃鐵路運輸生產實踐的二次發展，其不但要真實反映出實踐內容，還需要超前預見和展現實踐發展方向。自我創新與改革乃鐵路行車組織實驗教學必然要求，在分析鐵路行車組織實驗需求方面，需提出基于網絡協作的鐵路行車組織仿真實驗訓練結構體系，設計且實現可開展網絡協作的行車組織實驗平臺。

1鐵路行車組織基礎模式

全天候客車火車混行是國內鐵路傳統行車組織的基礎模式，也就是在確?？蛙囘\行這一基礎之，上充分滿足貨車的需求，旨在讓設備的利用率發揮到最大，與此同時達到通行能力最大化。這樣的行車組織模式起初是于中國建國剛開始的時候慢慢形成的，在充分借助運輸技術的狀況下，有效確保國民經濟發展與人民在出行之中的需要是鐵路運輸的第一任務。第一步需要思考的就是怎么借助鐵路設備，如何實現最佳經濟效益。

2鐵路行車組織仿真實驗需求

2.1設計的目的

長時間以來，和鐵路運輸優秀人才培養有關的院校與研究機構在持續探索新的方式與加大資源投入，借此提升培養學生專業素質與技能的質量，可是，現階段鐵路行車組織實驗教學和能力方面的的需求有著很大的差距。其一般表現在以下方面：

（1）實驗教學項目大多數是依靠單項知識點，無法實現綜合能力鍛煉的目標。

（2）實驗項目設定和現實有著很大的差距，仿真環境必須要進一步加強。

（3）實驗任務孤立化，未能達到協作操作管理成效。

據此，將提升實踐能力為主要目的，將鐵路運輸生產環境作為藍本，進行鐵路行車組織實驗系統結構設計，充分滿足各要素與多層次能力培養需求。鐵路行車組織仿真實驗系統設計旨在實現鐵路行車組織認知實驗和綜合設計實驗規定。首先，認知實驗能夠對學生構成基礎鐵路運輸概念進行培養，使其掌握鐵路行車組織有關專業領域基礎運行方式與技術步驟，掌握鐵路運輸運行流程。其次，綜合設計實驗從加強學生鐵路行車組織素養訓練與技能知識培養這一角度著手，把專業主要課程和要求有機結合，旨在讓學生掌握基礎知識與技能，了解鐵路行車現階段主要的工程實作步驟與操作方式，同時借此為起點，經過綜合設計實驗提高學生鐵路運輸組織方面的素養。

2.2系統方面的需求

（1）列車接發和調車仿真。按照事前制定的列車時刻表和使用計劃，根據有關接發列車標準進行接發列車進路，做好接發列車計劃。按照調車作業計劃開展調車進路，做好調車作業。

（2）不一樣的場景變化仿真。不一樣的情景與模式中，仿真乃訓練綜合實踐能力的關鍵因素，所以仿真系統需要按照教學需求，靈活變化不一樣的仿真場景，同時可以開展實驗過程監控與實驗效果全方位的分析與研究。

（3）運輸計劃仿真?？梢园凑障到y提供實驗情景，在人機交互界面中，分工種與用戶編制做好各個任務中的列車運行圖與車輛使用計劃等。

（4）調度演練。在一開始的列車運行計劃編制結束以后，系統根據計劃開展行車過程仿真，在期間設定人工輸入干擾，并且把加入干擾以后的運行仿真實績傳遞給調度員界面。調度員按照實驗情景，調整列車運行計劃，同時分析需要組織應急與車輛維修與否。

3基于網絡協作的鐵路行車組織仿真實驗系統探究

3.1架構方面的設計

列車運行計劃乃鐵路行車組織綜合性計劃，鐵路運輸生產是達到列車運行計劃的過程。列車運行計劃必須要通過多部門人員合作，所以鐵路行車組織乃是多用戶與跨部門協作過程。要想將實驗訓練效果提升，緊貼工作實際需要，鐵路行車組織仿真實驗系統應當具備一定的網絡協作功能。

3.2功能方面的設計

（1）路網基本數據管理。提取人機交互界面，保存與界定、編輯路網線路文件與車站文件，涵蓋了車站字典與去見字典、基點與區間字典等。

（2）路網圖形數據。供應可視化工具，檢查系統自行生成路網邏輯關系與計算列車運輸路徑，同時全局顯現仿真路網環境。

（3）運行圖基本數據管理。用來實現運行圖數據維護與車站技術工作時間等，使用文件把列車運行參數與車站資源分配參數等保存在數據管理平臺，管理工作人員可以保存與編輯開行方案與初始運行圖等，便于設計實驗場景。

（4）列車運行時間表的管理。由數據管理平臺讀取運行圖數據，構建列車路徑與列車、車站等使用的關系，依據場景需要，自行鋪設運行圖，顯現列車運行時間，同時把初始化列車運行時間文件傳輸到實驗系統用戶端，供用戶依照實驗規定，修正列車出發時間表與停站時間信息。

（5）車站作業管理。按照最短路線自行配置進路，供應人機交互界面，保存和顯現用戶人工調試結果，自行計算車站資源占用情況，與此同時及時進行反饋。

4結束語

總而言之，鐵路行車組織實驗教學模式的改革，乃中國鐵路行業迅速發展的要求?；诰W絡協作的鐵路行車組織仿真實驗系統設計比較接近工作實際，與運行狀態相符，并且可以培養學生合作精神，是充分適應鐵路信息化調度指揮者培訓和實際操作演練的最佳平臺。參考文獻

[1]彭文高。鐵路行車技術作業時間標準仿真驗證系統研究與設計[J].鐵道運輸與經濟，2018，40（08）：59-64.

[2]張曉梅，高速鐵路調度指揮仿真實驗平臺的設計與實現[J].鐵路計算機應用，2017，26（09）：49-53.

[3]張曉梅，郭嶠楓，藺浩.高速鐵路行車調度指揮仿真實驗平臺建設和實驗教學[J].實驗技術與管理，2017，34（09）：120-123.