铁路行车迂回调度命令优化及迂回动态研究

田苗苗

（北京经纬信息技术有限公司，北京 100081）

中国国家铁路集团有限公司（简称：国铁集团）承运清算管理办法规定，承运企业取得全程运费进款（含集装箱使用费和篷布使用费，不含外企业运价高出部分），按计费工作量、对应清算单价和票据向提供服务企业付费。提供服务企业按车流工作量及国铁集团调度命令实际完成工作量和对应清算单价清算承运企业的付费[1]。国铁集团调度部门发布给各铁路局集团公司（简称：铁路局）的行车迂回调度命令，是承运清算的主要依据之一[2-3]。调整货物运输径路的调度命令是清算统计数据中不可缺少的原始凭证。

目前，国铁集团调度部门行车调度台依据各铁路局调度申请，发布迂回调度命令，准许货物列车改经其他分界站迂回运行。迂回调度命令内容详细记录了运行车次、原经分界口、改经分界口，各铁路局统计部门根据迂回调度命令内容，结合铁路运输计费径路与迂回径路，实现货运费用清算。然而，在铁路局统计部门清算时，如果仅仅依据迂回调度命令内容，是无法精确计算费用的，因为命令内容中只有车次、辆数、品类、原经分界口、改经分界口等信息，没有详细记录每一列车上的车号编组信息，形成了考核盲区。调度部门对于迂回车辆的动态位置、行车轨迹也无从得知，对于行车调度指挥有一定的障碍。当前，研究迂回径路及车流推算的文献较多，王莉[4]提出了基于能力时间密度的迂回径路搜索算法，对于突发时间下的迂回径路具有有效性。张红斌、王斌[5-9]等人对车流径路及推算模型进行分析，并基本能够掌握车辆历史行车轨迹及当前位置信息。

本文在对已有文献研究的基础上，结合国铁集团发布的历史迂回调度命令数据，分析铁路行车迂回运输的原因及数据来源，提出将迂回调度命令系统与铁路调度计划编制系统联动的方案，实现迂回调度命令细化列车编组的目标。为了减少因迂回延续产生的重复迂回申请和迂回调度命令，结合迂回调度命令和车流推算系统中车辆动态、车次、车号信息、车辆当前位置信息，建立了迂回车辆动态数据库、历史数据库，并介绍了其在实际生产中的应用。

1 铁路行车迂回运输分析

1.1 迂回运输释义

迂回运输是指有两条以上的同类交通线可以采用时，未能利用最短距离的路线或最合理的路线运输，而绕道运送货物或旅客至目的地的一种运输方式。产生迂回运输的主要原因是：（1）由于线路个别区段运力不足或其它客观上的限制，影响通过能力，如自然灾害、货物运输的特殊要求；（2）由于发货人未从整个运输体系出发，组织不善或计划不周。

迂回运输径路示意如图1 所示。根据不同的情况，迂回运输分为不合理迂回运输和合理迂回运输。迂回运输具有一定复杂性，只有当计划不周、地理不熟、组织不当而发生的迂回，才属于不合理迂回运输，如果最短距离或合理径路有交通阻塞或对环境有特殊限制而不能采用时发生的迂回，不能称为不合理迂回运输。

图1 迂回运输示意图

1.2 铁路行车迂回运输分析

在铁路行车组织中，铁路局申请行车迂回运输的原因主要有以下几种：（1）施工影响；（2）最短径路；（3）能力紧张；（4）机车、机班紧张；（5）自然灾害；（6）迂回延续；（7）事故影响；（8）保重点（大秦线）；（9）畅通分界口；（10）其他。其中，迂回延续是指由于车辆从始发站至终到站距离长，行驶过程中途径多个铁路局，途径某个铁路局产生迂回运输后，车辆运行轨迹偏离合理径路，使得列车运行至后续铁路局时，运行径路一直偏离合理径路，而导致的迂回。

分析2018 年1 月—12 月国铁集团发布的行车迂回调度命令历史数据可知，铁路行车迂回的主要原因是迂回延续和能力紧张，其中，迂回延续占比57%，能力紧张占比24%，如图2 所示。

图2 迂回原因占比示意图

迂回运输产生的铁路局中，位于全国铁路网边缘地区的铁路局，如哈尔滨、乌鲁木齐等铁路局迂回行车数据量少，而位于全国铁路网中心地区的铁路局，如武汉、郑州、南昌等铁路局产生的迂回行车列车数量多，主要原因是中心地区的铁路局与其它铁路局交接的分界站多，铁路线路长而复杂，地域面积广，行车组织繁琐，铁路局间分界口通过列数多，容易造成铁路局间分界口拥堵，某一些分界口能力长期紧张，为提高行车速度，不影响货物运输效率和车辆周转率，必然产生迂回运输。其中，迂回延续导致的迂回运输调整命令占迂回调度命令总数据的57% 左右。

1.3 铁路行车迂回数据来源分析

铁路行车调度迂回数据与计划调度台紧密相关。根据铁路运输调度规则[10]，铁路局计划调度员在编制列车运行计划时，通过与车站调度员进行沟通，并根据分界口交接列车的情况，进行判断，如果合理径路的分界口出现能力紧张、施工影响、灾害等情况，为保证列车正常运行至目的地，需要申请原来行经此分界口的列车改经其他分界口迂回运输。计划调度员将需要迂回运行的列车信息汇总提报给值班主任，由值班主任审核确认后，统一汇总向国铁集团行车调度台提交迂回申请。国铁集团行车调度员综合考虑各铁路局运输能力和运输效率，下达迂回调度命令，准许申请的列车迂回。各铁路局值班主任收到命令后，安排相关计划调度台编制行车计划，下达迂回指令给相关车站调度员，进行迂回运输。

由于每日全国铁路网迂回行车的车辆数据量大，各铁路局在提交迂回申请时，只提交车次、辆数、品类、到达铁路局、原经分界口、改经分界口等信息，没有详细提交需要迂回的每一辆车的详细信息，因此，国铁集团行车调度指挥人员虽然掌握了每日迂回行车的车次、辆数，但对每列车上的详细车辆信息无法掌握。自承运清算办法实行后，清算办法根据迂回调度命令内容规定的车次和辆数模糊地进行清算结算各局费用，不能明确清算每一个具体的迂回车辆，导致运输费用清算不准确，有一定的盲区。

为了详尽掌握迂回车辆及详情，计划员编制计划时，除了迂回车次、辆数等申请条件外，还需将迂回车次中每一个车辆的编组详情一同提交，作为申请命令的必要条件，国铁集团调度员发布迂回调度命令的时候，在命令内容中附带车辆编组信息，下达给铁路局，形成有据可查的清算依据。

2 铁路迂回调度命令优化方案

2.1 数据交换平台升级

为配合承运清算合理化、精细化管理，提升车流径路安排的科学性和合理性，进而提升铁路运输的经济效益，国铁集团调度部门组织了调度命令系统与TDMS5.0 计划编制系统（简称：计划系统）数据交换平台升级工作，在各铁路局建立数据共享服务器，将计划编制系统自动提取的迂回申请数据，和命令系统下达的迂回调度命令数据存储在数据共享服务器中进行交换使用，计划编制与申请命令关联，用迂回调度命令内容生成违流判断依据，加强计划编制的准确性，实现车流迂回调度命令的申请、编制、发布和执行的全过程闭环联动管理，并为承运清算保留考核依据。

2.2 优化方案

（1）铁路局计划台在计划系统中编制计划时，根据车辆实际运行径路和车流合理径路计算方法，自动判断违反车流径路的车次和编组信息，形成迂回申请，存储到数据共享服务器。

（2）铁路局值班主任在调度命令系统中，从数据共享服务器中读取各计划台提交的迂回申请，并审核确认，填入迂回详细原因，汇总后统一提交给国铁集团行车调度台。

（3）国铁集团行车调度台在调度命令系统中，签收迂回申请，校验迂回申请的合理性和准确性，将合理的迂回申请转为命令，发给迂回运输相关的铁路局值班主任。

（4）铁路局值班主任在调度命令系统中签收迂回调度命令，并将迂回调度命令存入数据共享服务器中，同时，通知相关的计划台按照命令内容编制迂回运输计划。

（5）铁路局计划台在计划系统中根据数据共享服务器中的迂回调度命令内容，编制迂回运输计划，并通知相关车站调度员组织迂回运输。

3 铁路迂回车辆动态数据管理库创建

3.1 迂回车辆动态数据

在实际生产应用中，由迂回延续产生的迂回申请和迂回调度命令占总迂回车辆数量的50% 以上。因迂回延续而导致的迂回车辆，后续铁路局无法关联绑定已发布的迂回调度命令号码，各铁路局需要重新提交迂回申请，获取国铁集团承认的迂回调度命令号码后，方可获得承运费用。为此，建立全路迂回车辆动态数据管理库，绑定车号与迂回调度命令号，并通过数据共享，提供给铁路局计划台用户，在编制计划判断迂回车流申请时，通过校验迂回动态数据库，提取车号关联的命令号码，筛选出已经绑定命令号码的车次及车号，不再提交迂回申请，可减少因迂回延续导致的二次迂回申请，减轻值班主任的核对工作量，优化承运清算的数据量。

3.2 迂回车辆动态数据管理库创建原理

当迂回调度命令发布后，命令中的迂回车次、原经分界口、改经分界口、车号编组信息一次性存入迂回动态数据表中，根据车号建立唯一主键，迂回调度命令发布时，更新数据表，将表中车号、发站、到站、发令时间、命令号码等信息更新为已发布的最新命令内容。根据发站、到站、品类，调用车流合理径路计算算法，计算车辆合理径路，更新存储在迂回动态数据库中。定期从车流推算系统中读取有效迂回车辆的当前位置，刷新存储在迂回动态表中，同时，在迂回历史库中存入一条相同数据，作为迂回轨迹备查。当车辆到达终到站时，将迂回车辆状态置为无效，不再更新位置信息。程序处理流程如图3 所示。

图3 迂回车辆动态数据管理库创建程序流程图

4 铁路迂回动态数据应用

采用Java 编程语言技术，在Oracle 数据库中创建迂回车辆动态数据表和历史数据表，结合业务部门的生产需要，实现了统计汇总查询、铁路网示意图直观展示、减轻因迂回延续产生的迂回申请数据，实时查询全路迂回车辆动态及历史轨迹等铁路生产应用。

4.1 汇总数据查询

采用FineReport 报表分析技术，根据日期、车次、车号、命令号等信息，查询列车动态信息。展示方式如图4 所示。

图4 迂回动态查询表

在动态查询表中，点击车号，查询选中车辆的历史运行轨迹，包含其关联的发站、到站、车次、品名、原经分界口、改经分界口、命令号码、发令时间、更新时间等信息。

4.2 图形展示

采用Java 编程语言技术，以铁路网示意图的方式，直观地展示车辆运行的合理径路、迂回径路、当前位置信息，如图5 所示，黄色线路为合理径路，橙色线路为迂回径路，红色圆点为当前位置。

图5 迂回径路与最短径路示意图

4.3 迂回车辆统计汇总

采用FineReport 报表分析技术，根据发令数据，列出每日迂回车次总列数、车辆总数、各铁路局申请迂回车数等信息，方便调度部门掌握迂回车流和迂回调度命令概况。

4.4 车辆二次迂回预警

采用FineReport 报表分析技术，根据车辆动态位置及运行趋势，判断车辆是否在迂回径路上行驶，如果偏离合理径路或迂回后的合理径路，显示车辆二次迂回预警，由计划调度员再次提交迂回申请。

目前，上述功能已在全国铁路得到广泛应用，为调度生产部门减少了一半以上因为迂回延续而发布的调度命令，并对迂回车辆的动态趋势进行预警，得到了用户的认可和好评。

5 结束语

迂回运输对铁路运输经济有着重要的影响，通过优化迂回调度命令，在迂回调度命令基础上完善迂回车辆编组信息，为承运清算提供详细的费用计算依据，并对货车调整计划编制提供了违流凭据。通过建立迂回车辆动态管理和历史轨迹管理，减少了一半以上因迂回延续导致的迂回调度命令发布，为铁路调度部门掌握迂回车辆常用径路提供有效的数据支撑。

下一步的研究工作是：通过不断积累的迂回车辆动态管理数据，在铁路迂回运输信息大数据层面进行分析，为智能选择迂回径路和优化车流推算结果提供参考依据，辅助铁路运输行车智能化组织，提升铁路运输效率，提高运输经济效益。