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摘 要 随着我国高速铁路的快速发展，高速铁路的安全问题日益受到关注，成熟可靠的高速铁路调度指挥系统和高素质的调度指挥人员是保障高速铁路运营安全的基础，基于模拟仿真的高速铁路调度指挥实训系统为培养高素质的调度指挥人员提供了优良的实训条件。
关键词 仿真 调度指挥 实训
中图分类号：U238 文献标识码：A
高速铁路调度指挥模拟仿真实训系统是一个综合性的演练培训系统，主要用于行车调度、车站值班作业等相关工种人员的协同培训与考核。
1 系统描述
1.1 具备完整的高速客运组织模块
系统具备完整的高速客运组织模块，通过调度集中指挥控制仿真系统、交互式学员演练系统、观摩系统及教员工作站系统实现。
1.2 基于局域网技术构建
系统的所有功能模块通过局域网联成动态的、有机的整体，并全部处在教员的监控与管理之下，教员负责整个系统日常的维护、教学组织及考核工作。系统配备快速或高速以太网交换机，为系统提供网络通信，网络传输介质必须具备很强的抗干扰能力。
1.3 具备教学、演练、考核三大模块
系统充分体现了教学、演练、考核等功能一体化设置。
1.3.1 教学功能
采用多媒体动画形式进行呈现，具备交互式人机界面，可以方便地进行动画的播放控制，如：快进、快退、暂停、声音控制等。多媒体教学的内容包括：行车组织、调度指挥、应急处理等基础知识。
1.3.2 演练功能
演练功能以任务形式存在，并可由教员提前设置演练任务，内容包括：列车类别、列车牵引重量、运行区段、列车故障发生位置及类型、临时限速位置、非正常情况发生位置及类别、天气变化的位置及类别等参数。在运行过程中还应可以由教员实时向学员发出列车故障、天气、事故的设置。学员可进行正常情况下的模拟调度指挥、应急处理、非正常情况下行车模拟调度的相应操作与处理。
1.3.3 考核功能
具备完整的考核评价体系。学员的每一次训练都作为一个训练记录保存在系统数据库中，包括学员信息和训练记录数据，并按标准对操作过程做出评价，给出最终的得分。还能够将操作记录上报服务器，教员可对学员试卷进行进一步的审阅、评判、管理，最后由教员发布成绩。
2 系统配置及实现功能
2.1 调度集中指挥控制仿真系统
调度集中指挥控制仿真系统分为调度中心子系统和车站指挥子系统，分为四个相互独立的区域，包括一个调度中心系统和三个车站指挥系统。
2.1.1 主要配置
调度中心子系统配置行车调度台仿真系统、助理调度台仿真系统、综合维修仿真系统、光电站场及打印设备等。车站指挥子系统配置车站自律机系统、车站值班员系统、车站信号员系统、光电站场及打印设备等。
2.1.2 实现功能
仿真应符合实际系统的工作原理、操作方式及操作习惯，操作界面和功能按钮必须与实际系统相同；该模块与模拟驾驶仿真系统组成了一个动态的、综合性的仿真培训系统，从而模拟行车调度、车站值班、司机三方在正常行车、突发事件及非正常行车情况下的实际工作情况，并在光电站场上直观地显示出来；功能设计和工作流程必须遵循铁道部相关技术要求。
主要功能包括以下方面：基本图制定、日班计划制定、自动按图排路、接车进路预告、车次跟踪和实际运行图绘制、中心列车运行实时监视、调度命令和行车凭证的下达、车站间透明显示、车站行车日志的自动生成、限速命令下发、车站运用车报表的编辑与传递、甩挂车计划下达和上报、列车速报的传递、统计报表生成、调车作业计划的制定、调车作业单、调车进路的自动选择、调车作业与列车作业的冲突处理、调车进路的排列等。
2.2 交互式学员演练系统
交互式学员演练终端属于部分功能的调度指挥控制仿真系统，由调度指挥学员演练终端台和视景显示设备组成，布置在一个独立的区域内并将观摩系统包括在内。
交互式学员演练终端应能够在教员控制台监控下联网使用，又可作为独立的训练系统使用。学员在上全功能模拟仿真系统之前，通过网络化的交互式学员演练终端系统先进行基本操作、应急情况处理、非正常行车调度的学习、演练，待学员熟悉了演练终端台的设备、仪表、显示设备等基本信息、掌握了列车调度指挥基本操作流程后，再上全功能模拟仿真系统进行更深入的提高训练。
2.2.1 主要配置
交互式学员演练终端上的运行控制、显示设备应与真实列车调度设备保持一致，设备布局有微弱变化，相对位置未改变。设备都具有可操作性，并须与实际列车调度的对应设备具有相同的功能与控制逻辑。学员可通过对这些设备的操纵来实现列车调度指挥的模拟控制。交互式学员演练终端配置鼠标和键盘，方便学员进行交互式学习及演练。
2.2.2 实现功能
交互式学员演练终端应具备完整的教学、演练、考核系统，并将三者进行合理的集成，形成相应的交互界面，以方便学员的对不同模块选择与学习。具备全功能模拟调度指挥仿真系统的正常行车、应急处理及非正常行车调度演练等全部功能。其中多媒体教学主要包含一次标准化作业、应急处理及非正常行车三项功能；实作演练主要包含正常模拟调度演练、非正常行车调度演练及应急处理演练三项功能；实作考核主要包含非正常行车驾驶及应急故障处理两项功能。
2.3 观摩系统
观摩系统与交互式学员演练系统设置在一起，并通过教师的控制与切换进行观摩学习。
2.3.1 主要配置
观摩系统主要设备由投影机和单通道普通投影幕组成。
2.3.2 实现功能
观摩系统能够进行基础知识的集中讲授、学员自主学习辅导；难点、重点、误操作及错误处理程序讲解、操作演示；同时还能监视学员的实作表现，并在教员提示下认识并鉴别操作者可能出现的错误，加深对误动作及错误处理程序的印象，从而达到避免在类似问题上重复相同错误的目的。
2.4 教员工作站系统
动车组仿真培训中心项目由教员系统组织训练，并对训练过程进行监控。教员控制计算机通过网络系统与各功能模块相连。
2.4.1 主要配置
设有教员控制台、系统服务器、教员计算机及监视器组等设备。
2.4.2 实现功能
教员应能够通过教员控制台完成对系统的维护、用户管理、成绩评判、成绩管理、任务设置、故障设置、非正常行车设置、编制考核任务、通知学员考试、实时监控等功能。用户管理功能块可以增加、删除、修改用户，设置用户信息、密码等；任务设置功能块预制设置任务类型、列车类型、载重、运行区段等信息；实时设置功能块在学员训练和考核过程中、教师机应能够实时设置修改信号状态、限速状况、进路状况等信息；编制考核任务功能块能够编制考试任务或试卷；通知学员考试功能块由教师机下达考核命令，强制各学员计算机进入考核状态，教师也可以结束学员的考核状态；成绩评判、成绩管理功能块在学员参加考核后，教师机可以自动进行评判；实时监控功能块包含驾驶舱视频监控、视景监控、监控HMI显示屏信息显示以及各操作元件、仪表、指示灯状态监控等4个功能块。
3 结语
高速铁路调度指挥仿真实训系统采用移动闭塞制式的信息传递与控制技术，既注重对工作原理的学习，又强调对操作技能的训练，能够与模拟驾驶仿真系统组成一个动态的、综合性的仿真培训系统，从而模拟行车调度、车站值班、司机三方在正常行车、突发事件及非正常行车情况下的实际工作情况，必将为培养高素质的调度指挥人员发挥应有作用。
基金项目：湖北省教育厅科学技术研究计划重点项目 （D20106304）
参考文献
[1] 彭其渊.高速铁路调度指挥.中国铁道出版社，2008.3.
[2] 石雨，杨浩.铁路客运专线运营调度系统体系结构.中国铁道科学，2007（1）.
[3] 王宏刚，张一军.京沪高速铁路列车运行的调整.交通运输工程学报，2004（1）.
关键词 仿真 调度指挥 实训
中图分类号：U238 文献标识码：A
高速铁路调度指挥模拟仿真实训系统是一个综合性的演练培训系统，主要用于行车调度、车站值班作业等相关工种人员的协同培训与考核。
1 系统描述
1.1 具备完整的高速客运组织模块
系统具备完整的高速客运组织模块，通过调度集中指挥控制仿真系统、交互式学员演练系统、观摩系统及教员工作站系统实现。
1.2 基于局域网技术构建
系统的所有功能模块通过局域网联成动态的、有机的整体，并全部处在教员的监控与管理之下，教员负责整个系统日常的维护、教学组织及考核工作。系统配备快速或高速以太网交换机，为系统提供网络通信，网络传输介质必须具备很强的抗干扰能力。
1.3 具备教学、演练、考核三大模块
系统充分体现了教学、演练、考核等功能一体化设置。
1.3.1 教学功能
采用多媒体动画形式进行呈现，具备交互式人机界面，可以方便地进行动画的播放控制，如：快进、快退、暂停、声音控制等。多媒体教学的内容包括：行车组织、调度指挥、应急处理等基础知识。
1.3.2 演练功能
演练功能以任务形式存在，并可由教员提前设置演练任务，内容包括：列车类别、列车牵引重量、运行区段、列车故障发生位置及类型、临时限速位置、非正常情况发生位置及类别、天气变化的位置及类别等参数。在运行过程中还应可以由教员实时向学员发出列车故障、天气、事故的设置。学员可进行正常情况下的模拟调度指挥、应急处理、非正常情况下行车模拟调度的相应操作与处理。
1.3.3 考核功能
具备完整的考核评价体系。学员的每一次训练都作为一个训练记录保存在系统数据库中，包括学员信息和训练记录数据，并按标准对操作过程做出评价，给出最终的得分。还能够将操作记录上报服务器，教员可对学员试卷进行进一步的审阅、评判、管理，最后由教员发布成绩。
2 系统配置及实现功能
2.1 调度集中指挥控制仿真系统
调度集中指挥控制仿真系统分为调度中心子系统和车站指挥子系统，分为四个相互独立的区域，包括一个调度中心系统和三个车站指挥系统。
2.1.1 主要配置
调度中心子系统配置行车调度台仿真系统、助理调度台仿真系统、综合维修仿真系统、光电站场及打印设备等。车站指挥子系统配置车站自律机系统、车站值班员系统、车站信号员系统、光电站场及打印设备等。
2.1.2 实现功能
仿真应符合实际系统的工作原理、操作方式及操作习惯，操作界面和功能按钮必须与实际系统相同；该模块与模拟驾驶仿真系统组成了一个动态的、综合性的仿真培训系统，从而模拟行车调度、车站值班、司机三方在正常行车、突发事件及非正常行车情况下的实际工作情况，并在光电站场上直观地显示出来；功能设计和工作流程必须遵循铁道部相关技术要求。
主要功能包括以下方面：基本图制定、日班计划制定、自动按图排路、接车进路预告、车次跟踪和实际运行图绘制、中心列车运行实时监视、调度命令和行车凭证的下达、车站间透明显示、车站行车日志的自动生成、限速命令下发、车站运用车报表的编辑与传递、甩挂车计划下达和上报、列车速报的传递、统计报表生成、调车作业计划的制定、调车作业单、调车进路的自动选择、调车作业与列车作业的冲突处理、调车进路的排列等。
2.2 交互式学员演练系统
交互式学员演练终端属于部分功能的调度指挥控制仿真系统，由调度指挥学员演练终端台和视景显示设备组成，布置在一个独立的区域内并将观摩系统包括在内。
交互式学员演练终端应能够在教员控制台监控下联网使用，又可作为独立的训练系统使用。学员在上全功能模拟仿真系统之前，通过网络化的交互式学员演练终端系统先进行基本操作、应急情况处理、非正常行车调度的学习、演练，待学员熟悉了演练终端台的设备、仪表、显示设备等基本信息、掌握了列车调度指挥基本操作流程后，再上全功能模拟仿真系统进行更深入的提高训练。
2.2.1 主要配置
交互式学员演练终端上的运行控制、显示设备应与真实列车调度设备保持一致，设备布局有微弱变化，相对位置未改变。设备都具有可操作性，并须与实际列车调度的对应设备具有相同的功能与控制逻辑。学员可通过对这些设备的操纵来实现列车调度指挥的模拟控制。交互式学员演练终端配置鼠标和键盘，方便学员进行交互式学习及演练。
2.2.2 实现功能
交互式学员演练终端应具备完整的教学、演练、考核系统，并将三者进行合理的集成，形成相应的交互界面，以方便学员的对不同模块选择与学习。具备全功能模拟调度指挥仿真系统的正常行车、应急处理及非正常行车调度演练等全部功能。其中多媒体教学主要包含一次标准化作业、应急处理及非正常行车三项功能；实作演练主要包含正常模拟调度演练、非正常行车调度演练及应急处理演练三项功能；实作考核主要包含非正常行车驾驶及应急故障处理两项功能。
2.3 观摩系统
观摩系统与交互式学员演练系统设置在一起，并通过教师的控制与切换进行观摩学习。
2.3.1 主要配置
观摩系统主要设备由投影机和单通道普通投影幕组成。
2.3.2 实现功能
观摩系统能够进行基础知识的集中讲授、学员自主学习辅导；难点、重点、误操作及错误处理程序讲解、操作演示；同时还能监视学员的实作表现，并在教员提示下认识并鉴别操作者可能出现的错误，加深对误动作及错误处理程序的印象，从而达到避免在类似问题上重复相同错误的目的。
2.4 教员工作站系统
动车组仿真培训中心项目由教员系统组织训练，并对训练过程进行监控。教员控制计算机通过网络系统与各功能模块相连。
2.4.1 主要配置
设有教员控制台、系统服务器、教员计算机及监视器组等设备。
2.4.2 实现功能
教员应能够通过教员控制台完成对系统的维护、用户管理、成绩评判、成绩管理、任务设置、故障设置、非正常行车设置、编制考核任务、通知学员考试、实时监控等功能。用户管理功能块可以增加、删除、修改用户，设置用户信息、密码等；任务设置功能块预制设置任务类型、列车类型、载重、运行区段等信息；实时设置功能块在学员训练和考核过程中、教师机应能够实时设置修改信号状态、限速状况、进路状况等信息；编制考核任务功能块能够编制考试任务或试卷；通知学员考试功能块由教师机下达考核命令，强制各学员计算机进入考核状态，教师也可以结束学员的考核状态；成绩评判、成绩管理功能块在学员参加考核后，教师机可以自动进行评判；实时监控功能块包含驾驶舱视频监控、视景监控、监控HMI显示屏信息显示以及各操作元件、仪表、指示灯状态监控等4个功能块。
3 结语
高速铁路调度指挥仿真实训系统采用移动闭塞制式的信息传递与控制技术，既注重对工作原理的学习，又强调对操作技能的训练，能够与模拟驾驶仿真系统组成一个动态的、综合性的仿真培训系统，从而模拟行车调度、车站值班、司机三方在正常行车、突发事件及非正常行车情况下的实际工作情况，必将为培养高素质的调度指挥人员发挥应有作用。
基金项目：湖北省教育厅科学技术研究计划重点项目 （D20106304）
参考文献
[1] 彭其渊.高速铁路调度指挥.中国铁道出版社，2008.3.
[2] 石雨，杨浩.铁路客运专线运营调度系统体系结构.中国铁道科学，2007（1）.
[3] 王宏刚，张一军.京沪高速铁路列车运行的调整.交通运输工程学报，2004（1）.