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[摘 要]铁路行车调度，是铁路安全运营的指挥中枢，列车调度员作为调度区段内行车工作的统一指挥者，肩负在安全行车的条件下组织实现列车按图运行、列车编组及运输计划，列车调度员的能力素质直接影响计划的完成程度。为保障铁路运输的安全以及提升列车调度员的应急工作能力而设计相关的系统就显得十分必要。文章重点分析了铁路列车调度指挥应急系统的设计。
[关键词]铁路列车；调度指挥；应急系统；研究
中图分类号：U292.9 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）09-0191-01
铁路行车工作本身就是由一个相互联系、互相影响的多部门、多岗位所组成的完整的复杂系统。列车调度员适应铁路运输操作统一的特点，在铁路交通安全大系统内的作用非常重要。列车调度员的能力素养在很大程度上影响着铁路行车的安全可靠性。而对于行车调度人员的培训，对于迅速提高调度员的业务能力，使学员掌握岗位的安全知识、业务操作技能，并能采取正确、有效的防范措施，保证人身安全及行车安全有着重要意义。
一、铁路列车调度指挥应急系统在功能和性能上必须满足如下基本要求
第一，应急系统应能够提高主用系统的可靠性和可用性，保证核心业务的连续性；第二，采用的应急或备用系统不影响既有TDCS系统；第三，应急系统与既有系统保持兼容性；第四，系统之间切换简便；第五，故障恢复保证数据完整。
二、铁路应急系统的结构以及功能概述
（一）系统结构
铁路列车调度指挥应急系统采用设置备用数据库服务器、关键设备N+1备份以及建设应急备用中心等技术来降低因设备严重故障导致的行车指挥中断，为生产系统的抢修争取时间，并可把对正常生产运营的影响减至最低。正常情况下，采取数据库同步方式实现主用数据库和备用数据库之间数据的实时动态同步，以主用数据库支撑生产业务。当检测到主用数据库故障时，由应用服务器自动切换至备用数据库，实现调度指挥业务的连续性。备用数据库完全独立于主用数据库，不共用任何设备，数据存储满足最近3个月调度业务运行数据存储要求。
扩展列车调度台功能，实现列车调整计划、调度命令等重要数据本地存储的同时存储模式，当数据库服务器短时间故障时，当前工作数据不丢失；同时支持离线工作模式，当服务器或者网络中断时，能够利用本地数据维持基本工作状态。
TDCS根据需要设置应急备用中心系统，当主中心机房全面故障时，启用备用系统接管，维持调度指挥基本功能运行。应急备用中心系统的逻辑结构与主用系统基本一致，主要由、应急调度终端、数据库服务器以及应用、通信、接口服务器等设备构成，并保持与车站基层网稳定可靠连接，实现应急接管条件下的基本调度指挥功能。
（二）系统功能
列车调度指挥系统应急系统主要分为硬件设备N+1备份，设置应急数据库服务器，调度台支持离线工作模式和全系统设置应急备用中，本文只考虑设置应急数据库器和调度台支持离线工作模式两种方式下的应急系统功能，另外两种主要通过硬件和商用软件实现，此处不再赘述。
三、铁路应急系统设计的关键技术及实现
采用合理的生产数据库的灾备或应急方案，建立实时或准实时灾备数据库，不仅在生产数据库出现故障时可最大程度的保证关键数据的安全性，将可能出现的数据损失降到最低；根据应急处理方案，若生产库故障恢复时间过长，可以将业务切换到灾备数据库，尽快恢复业务的连续性，将影响降到最低。
核心业务终端能够快速、有效的诊断网络或服务器故障，能够将本终端切为单机模式。工作在单机模式可以继续为行车调度员提供业务服务，本地数据存储采用与硬件、平台、系统无关的XML描述语言，提高可用性和兼容性；故障修复后，系统启动分散存储的数据“归一”管理模块，将本地数据适时同步到数据库中，保证离线终端和网络终端数据的一致性，实现数据网络共享。
（一）应急数据库技术
建立应急数据库，当生产数据库宕机时，业务系统可以直接切换至应急数据库保证系统能够持续的运行，同时保证数据的不丢失和连续性。应急数据库主要作为铁路局TDCS中心生产数据库的备份和应急使用，应急数据库系统和生产库采用同样的库和表结构。正常情况下，应急数据库只是备份生产库数据；生产库故障接替生产库提供数据存取服务，保证数据的完整性；生产库故障修复，进行应急库和生产库数据的同步
和各种应用业务的回切工作。综合应急数据库、生产库性能以及数据间断对运输组织的影响，应急数据库与生产数据库每5min进行一次全部数据同步，每3min可以进行一次增量数据备份同步即可满足要求。
（二）应急调度指挥业务终端
优化目前整体架构，采用面向服務架构（SOA）技术构建铁路列车调度指挥应急系统，开发调度员运行图终端、调度命令终端等核心业务满足智能存取数据的客户端程序。当TDCS/CTC系统核心设备故障（核心网络、数据库宕机）或离线维护时，故障检测服务将核心业务终端自动启用应急模式（单机模式），即行调运行图终端、调度命令终端能够快速、有效的诊断网络或服务器故障，将本终端切为单机模式，列车运行数据进行本地存储，继续为行车调度员提供业务服务。当网络或服务器故障修复后，故障检测服务将启动恢复联网模式（正常指挥模式），同时将分散存储的数据与数据库服务器进行同步，业务数据进行网络共享。采用如下策略开发设计业务终端，保证业务连续性。第一，列车调度台终端，根据网络和生产库的状态，其工作模式可以分为联网工作模式和单机工作模式。第二，联网工作模式，数据全部存取来自生产数据库，单机工作模式，数据存取来自客户端机器。第三，列车调度台运行图终端本地存储一份列车运行图的静态数据，在单机工作模式下将动态数据以XML格式存储于该终端设备，主要信息包括本班内实绩运行图、阶段计划、封锁、慢行、天窗、调度命令等信息。第四，列车调度台终端软件可以自动检测生产库的工作状态。
（三）数据准实时同步技术
开发数据准实时同步服务，通过访问生产库和应急数据库，不断将生产库的新增数据备份至应急数据库，实现数据库对用户和表的备份。在该服务启动之初可以一次性将用户的所有数据的同步到应急数据库，平时工作的过程中将从生产库中读取动态数据向应急数据库进行更新，实现数据的增量备份，既提高了效率，又极大地降低对生产库的影响。
该服务可以满足2min时间间隔的数据同步要求，支持全部数据备份和增量备份两种策略，支持插入、更新和删除等操作，支持多种数据类型。
TDCS/CTC系统是7*24 h不间断运行，行车数据会实时发生变化，对应生产库中的数据也应同步实时更新。一旦生产库崩溃，应急备份库必定不是最新数据，备份功能主要解决生产库崩溃后，尽可能不影响TDCS/CTC的正常运转。
（四）分布式数据存储技术
分布式存储技术主要是指列车运行图终端在数据库故障的情况下，本地化的数据存储以及存储数据的组织结构。列车运行图的数据主要分为静态数据和动态数据，静态数据主要存储在本地文本文件，动态数据由于其本身不停的变化，需要交换、更新，所以存储为XML格式类型的文件。静态数据主要包括运行图底图、车站的《站细》、股道名称、站间距离、区间运行时分、供电臂、图定线等信息；动态数据主要包括运行线数据、图表注释、封锁、慢行和天窗等信息。
总之，铁路行车调度指挥应急系统的设计，其预测精度可以达到针对每趟车、每天、每个席别的具体建议超售票额的数量，且周期规律越明显，预测偏差越小，结果越准确。此外它能有效提升列车调度员在突发情况下的工作组织能力，成为铁路系统安全运营的保障。
参考文献
[1] 褚飞跃.高速铁路调度指挥可靠性及应急处置相关问题研究[D].西南交通大学，2012.
[2] 王军.铁路应急预案管理系统的研究与设计[J].科技信息，2007（11）.
[关键词]铁路列车；调度指挥；应急系统；研究
中图分类号：U292.9 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）09-0191-01
铁路行车工作本身就是由一个相互联系、互相影响的多部门、多岗位所组成的完整的复杂系统。列车调度员适应铁路运输操作统一的特点，在铁路交通安全大系统内的作用非常重要。列车调度员的能力素养在很大程度上影响着铁路行车的安全可靠性。而对于行车调度人员的培训，对于迅速提高调度员的业务能力，使学员掌握岗位的安全知识、业务操作技能，并能采取正确、有效的防范措施，保证人身安全及行车安全有着重要意义。
一、铁路列车调度指挥应急系统在功能和性能上必须满足如下基本要求
第一，应急系统应能够提高主用系统的可靠性和可用性，保证核心业务的连续性；第二，采用的应急或备用系统不影响既有TDCS系统；第三，应急系统与既有系统保持兼容性；第四，系统之间切换简便；第五，故障恢复保证数据完整。
二、铁路应急系统的结构以及功能概述
（一）系统结构
铁路列车调度指挥应急系统采用设置备用数据库服务器、关键设备N+1备份以及建设应急备用中心等技术来降低因设备严重故障导致的行车指挥中断，为生产系统的抢修争取时间，并可把对正常生产运营的影响减至最低。正常情况下，采取数据库同步方式实现主用数据库和备用数据库之间数据的实时动态同步，以主用数据库支撑生产业务。当检测到主用数据库故障时，由应用服务器自动切换至备用数据库，实现调度指挥业务的连续性。备用数据库完全独立于主用数据库，不共用任何设备，数据存储满足最近3个月调度业务运行数据存储要求。
扩展列车调度台功能，实现列车调整计划、调度命令等重要数据本地存储的同时存储模式，当数据库服务器短时间故障时，当前工作数据不丢失；同时支持离线工作模式，当服务器或者网络中断时，能够利用本地数据维持基本工作状态。
TDCS根据需要设置应急备用中心系统，当主中心机房全面故障时，启用备用系统接管，维持调度指挥基本功能运行。应急备用中心系统的逻辑结构与主用系统基本一致，主要由、应急调度终端、数据库服务器以及应用、通信、接口服务器等设备构成，并保持与车站基层网稳定可靠连接，实现应急接管条件下的基本调度指挥功能。
（二）系统功能
列车调度指挥系统应急系统主要分为硬件设备N+1备份，设置应急数据库服务器，调度台支持离线工作模式和全系统设置应急备用中，本文只考虑设置应急数据库器和调度台支持离线工作模式两种方式下的应急系统功能，另外两种主要通过硬件和商用软件实现，此处不再赘述。
三、铁路应急系统设计的关键技术及实现
采用合理的生产数据库的灾备或应急方案，建立实时或准实时灾备数据库，不仅在生产数据库出现故障时可最大程度的保证关键数据的安全性，将可能出现的数据损失降到最低；根据应急处理方案，若生产库故障恢复时间过长，可以将业务切换到灾备数据库，尽快恢复业务的连续性，将影响降到最低。
核心业务终端能够快速、有效的诊断网络或服务器故障，能够将本终端切为单机模式。工作在单机模式可以继续为行车调度员提供业务服务，本地数据存储采用与硬件、平台、系统无关的XML描述语言，提高可用性和兼容性；故障修复后，系统启动分散存储的数据“归一”管理模块，将本地数据适时同步到数据库中，保证离线终端和网络终端数据的一致性，实现数据网络共享。
（一）应急数据库技术
建立应急数据库，当生产数据库宕机时，业务系统可以直接切换至应急数据库保证系统能够持续的运行，同时保证数据的不丢失和连续性。应急数据库主要作为铁路局TDCS中心生产数据库的备份和应急使用，应急数据库系统和生产库采用同样的库和表结构。正常情况下，应急数据库只是备份生产库数据；生产库故障接替生产库提供数据存取服务，保证数据的完整性；生产库故障修复，进行应急库和生产库数据的同步
和各种应用业务的回切工作。综合应急数据库、生产库性能以及数据间断对运输组织的影响，应急数据库与生产数据库每5min进行一次全部数据同步，每3min可以进行一次增量数据备份同步即可满足要求。
（二）应急调度指挥业务终端
优化目前整体架构，采用面向服務架构（SOA）技术构建铁路列车调度指挥应急系统，开发调度员运行图终端、调度命令终端等核心业务满足智能存取数据的客户端程序。当TDCS/CTC系统核心设备故障（核心网络、数据库宕机）或离线维护时，故障检测服务将核心业务终端自动启用应急模式（单机模式），即行调运行图终端、调度命令终端能够快速、有效的诊断网络或服务器故障，将本终端切为单机模式，列车运行数据进行本地存储，继续为行车调度员提供业务服务。当网络或服务器故障修复后，故障检测服务将启动恢复联网模式（正常指挥模式），同时将分散存储的数据与数据库服务器进行同步，业务数据进行网络共享。采用如下策略开发设计业务终端，保证业务连续性。第一，列车调度台终端，根据网络和生产库的状态，其工作模式可以分为联网工作模式和单机工作模式。第二，联网工作模式，数据全部存取来自生产数据库，单机工作模式，数据存取来自客户端机器。第三，列车调度台运行图终端本地存储一份列车运行图的静态数据，在单机工作模式下将动态数据以XML格式存储于该终端设备，主要信息包括本班内实绩运行图、阶段计划、封锁、慢行、天窗、调度命令等信息。第四，列车调度台终端软件可以自动检测生产库的工作状态。
（三）数据准实时同步技术
开发数据准实时同步服务，通过访问生产库和应急数据库，不断将生产库的新增数据备份至应急数据库，实现数据库对用户和表的备份。在该服务启动之初可以一次性将用户的所有数据的同步到应急数据库，平时工作的过程中将从生产库中读取动态数据向应急数据库进行更新，实现数据的增量备份，既提高了效率，又极大地降低对生产库的影响。
该服务可以满足2min时间间隔的数据同步要求，支持全部数据备份和增量备份两种策略，支持插入、更新和删除等操作，支持多种数据类型。
TDCS/CTC系统是7*24 h不间断运行，行车数据会实时发生变化，对应生产库中的数据也应同步实时更新。一旦生产库崩溃，应急备份库必定不是最新数据，备份功能主要解决生产库崩溃后，尽可能不影响TDCS/CTC的正常运转。
（四）分布式数据存储技术
分布式存储技术主要是指列车运行图终端在数据库故障的情况下，本地化的数据存储以及存储数据的组织结构。列车运行图的数据主要分为静态数据和动态数据，静态数据主要存储在本地文本文件，动态数据由于其本身不停的变化，需要交换、更新，所以存储为XML格式类型的文件。静态数据主要包括运行图底图、车站的《站细》、股道名称、站间距离、区间运行时分、供电臂、图定线等信息；动态数据主要包括运行线数据、图表注释、封锁、慢行和天窗等信息。
总之，铁路行车调度指挥应急系统的设计，其预测精度可以达到针对每趟车、每天、每个席别的具体建议超售票额的数量，且周期规律越明显，预测偏差越小，结果越准确。此外它能有效提升列车调度员在突发情况下的工作组织能力，成为铁路系统安全运营的保障。
参考文献
[1] 褚飞跃.高速铁路调度指挥可靠性及应急处置相关问题研究[D].西南交通大学，2012.
[2] 王军.铁路应急预案管理系统的研究与设计[J].科技信息，2007（11）.