摘要：铁路调度指挥系统是铁路运输的指挥中枢，而列车调度系统又是调度指挥的核心，本文从安全的角度出发，对调度指挥存在的问题，从调度命令的发布、应急指挥两个最主要的关键环节来分析、探讨其原因，提出改进建议及对策。
关键词：调度指挥;行车安全;调度命令;应急指挥
前言：铁路列车调度指挥系统(TDCS)是覆盖全路的现代化铁路行车调度指挥管理和控制网络系统。根据TDCS系统十多年的研制开发与应用经验，结合软件工程的开发理念和通信中间件产品的设计理念，迫切地需要研究和设计专门针对铁路列车调度指挥系统和调度集中系统的专用信息传输平台，使其与铁路调度指挥系统的各业务模块剥离，实现高可靠性、高安全性、高实时性的专用中介通信服务，简化业务软件的逻辑流程。
1 系统结构和功能
通过对铁路局列车调度指挥系统中心设备部署、核心业务流程和故障统计分析，TDCS系统故障主要有硬件故障、软件故障和人为因素3个方面。硬件方面主要有网络故障、服务器故障、存储设备故障等；软件方面主要有操作系统故障、数据库故障和应用程序故障等；人为因素主要是由于维护不完善或使用人员操作失误导致的故障。
根据设备的功能和对业务的影响进行分析，导致系统瘫痪主要有2类：（1）数据库故障，不能进行实时数据的存取业务；（2）网络中断，依赖数据库和网络的客户端不能正常的工作。TDCS作为24h不间断运行的系统，不允许行车指挥业务长时间的中断，应急指挥系统必须具有保护业务关键数据和维持业务运行的高可用性的能力，主要表现形式为保证行车指挥数据的安全完整和行车指挥业务不间断。
有鉴于此，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：（1）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；（2）采用的应急或备用系统不影响既有TDCS系统；（3）应急系统与既有系统保持兼容性；（4）系统之间切换简便；（5）故障恢复保证数据完整。
1.1 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。
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1.2 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。
2 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。
2.1 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。
2.2应急调度指挥业务终端
优化目前整体架构，采用面向服务架构（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。
（1）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。（2）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。（3）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。（4）列车调度台终端软件可以自动检测生产库的工作状态。
总结：列车调度员是列车运行的组织指挥者，肩负着重要的安全职责。只要加强调度队伍的建设，抓好安全思想教育，坚持进行调度业务培训，提高调度业务技能，严格按规发布调度命令，提高非正常情况下的应急处理能力，加大科技保安设备的投入，就能够预防和减少行车事故，确保列车运行安全。
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论文作者:张志奎
论文发表刊物:《防护工程》2017年第25期
论文发表时间:2018/1/3
标签：数据库论文; 系统论文; 终端论文; 列车论文; 数据论文; 故障论文; 业务论文; 《防护工程》2017年第25期论文;