基于网络协作的铁路行车组织仿真实验系统
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摘要：现阶段，随着社会的发展，铁路工程的发展也突飞猛进。在我国铁路向现代物流转型发展的新时期，熟练掌握铁路运输相关技术和技能、具有现代物流管理知识的人才对于提升铁路运营管理质量具有重要意义，而科学、合理的人才培养将为铁路的快速建设和发展提供优质的智力支持。作为一门具有很高实践性的学科，铁路行车组织的教学必须将理论和实践紧密结合起来，才能实现良好的教学效果。但是，受行业实践条件限制，高等院校的铁路行车组织实验训练环节多以观察、体验为主，不能充分达到能力训练的要求。同时，铁路行车组织实验教学是铁路运输生产实践的集中抽象和二次发展，它不仅要如实反映实践的真实内容，还要超前预见并体现出实践的发展方向。自我改革和自我创新始终是铁路行车组织实验教学的内在要求，在分析我国高等院校铁路运输专业学生铁路行车组织实验需求的基础上，提出基于网络协作的铁路行车组织仿真实验训练框架体系，设计并实现可进行网络协作操作的行车组织实验训练平台，对于铁路运营人才的培养具有很高的现实意义。
关键词：网络协作;铁路行车组织;仿真实验系统
引言
在中国，铁路朝着现代物流转型发展的阶段，牢牢掌握好铁路运输有关技术与技能，具备现代物流管理知识的优秀人才对铁路运行管理质量的提高有着非常重大的意义和作用，而合理的培养人才可以作为铁路迅速建设与发展的智力支持。铁路行车组织是一门实践性很强的科目，其教学需要把实践与理论相结合，如此才可以提高教学效率与教学水平。可是，被行业实践条件所限，高校铁路行车组织实训环节大部分是以观察为主，无法满足能力训练需求。并且，铁路行车组织实验教学乃铁路运输生产实践的二次发展，其不但要真实反映出实践内容，还需要超前预见和展现实践发展方向。自我创新与改革乃铁路行车组织实验教学必然要求，在分析铁路行车组织实验需求方面，需提出基于网络协作的铁路行车组织仿真实验训练结构体系，设计且实现可开展网络协作的行车组织实验平台。
1铁路行车组织仿真实验需求
1.1设计的目的
长时间以来，和铁路运输优秀人才培养有关的院校与研究机构在持续探索新的方式与加大资源投入，借此提升培养学生专业素质与技能的质量，可是，现阶段铁路行车组织实验教学和能力方面的的需求有着很大的差距。其一般表现在以下方面：（1）实验教学项目大多数是依靠单项知识点，无法实现综合能力锻炼的目标。（2）实验项目设定和现实有着很大的差距，仿真环境必须要进一步加强。（3）实验任务孤立化，未能达到协作操作管理成效。据此，将提升实践能力为主要目的，将铁路运输生产环境作为蓝本，进行铁路行车组织实验系统结构设计，充分满足各要素与多层次能力培养需求。铁路行车组织仿真实验系统设计旨在实现铁路行车组织认知实验和综合设计实验规定。首先，认知实验能够对学生构成基础铁路运输概念进行培养，使其掌握铁路行车组织有关专业领域基础运行方式与技术步骤，掌握铁路运输运行流程。其次，综合设计实验从加强学生铁路行车组织素养训练与技能知识培养这一角度着手，把专业主要课程和要求有机结合，旨在让学生掌握基础知识与技能，了解铁路行车现阶段主要的工程实作步骤与操作方式，同时借此为起点，经过综合设计实验提高学生铁路运输组织方面的素养。
1.2系统方面的需求
（1）列车接发和调车仿真。按照事前制定的列车时刻表和使用计划，根据有关接发列车标准进行接发列车进路，做好接发列车计划。按照调车作业计划开展调车进路，做好调车作业。（2）不一样的场景变化仿真。不一样的情景与模式中，仿真乃训练综合实践能力的关键因素，所以仿真系统需要按照教学需求，灵活变化不一样的仿真场景，同时可以开展实验过程监控与实验效果全方位的分析与研究。（3）运输计划仿真。可以按照系统提供实验情景，在人机交互界面中，分工种与用户编制做好各个任务中的列车运行图与车辆使用计划等。（4）调度演练。在一开始的列车运行计划编制结束以后，系统根据计划开展行车过程仿真，在期间设定人工输入干扰，并且把加入干扰以后的运行仿真实绩传递给调度员界面。调度员按照实验情景，调整列车运行计划，同时分析需要组织应急与车辆维修与否。
2系统需求
（1）运输计划编制仿真。可根据系统提供的实验情景，在友好的人机交互界面上，分工种分用户编制完成不同任务下的列车运行图、车辆运用计划、乘务计划等。（2）列车接发及调车作业仿真。依据下达的列车时刻表与车辆运用计划，按照《接发列车作业标准》办理接发列车进路，完成接发列车作业计划;根据调车作业计划办理调车进路，完成调车作业过程。（3）不同场景变换仿真。不同情景、模式下的仿真是训练综合实践能力的重要因素，因而仿真系统应当能够根据教学需要，灵活地切换不同的仿真场景，并且能够进行实验过程的监控及实验效果的分析。（4）仿真过程中的冲突检测与显示。在图形界面上进行业务操作时，按照真实环境中的业务逻辑实时判断可能存在的冲突并进行提示，同时给出自动疏解方案，保证网络协作操作的顺利实现，以达到协同实验训练的目标。（5）调度作业演练。在初始列车运行计划编制完成后，系统按计划进行行车过程仿真，在过程中设置人为输入干扰或系统自动干扰，同时将加入干扰后的运行仿真实绩发送至调度员界面，调度员根据实验情景，对列车运行计划进行调整，并且判断是否需要安排应急及车辆维修、乘务计划调整。（6）运行图技术文件输出。仿真完成后能够按照选择的格式和内容输出运行图技术文件，并且根据内置评价参数反馈实验成绩，考核实验效果。
3架构方面的设计
列车运行计划乃铁路行车组织综合性计划，铁路运输生产是达到列车运行计划的过程。列车运行计划必须要通过多部门人员合作，所以铁路行车组织乃是多用户与跨部门协作过程。要想将实验训练效果提升，紧贴工作实际需要，铁路行车组织仿真实验系统应当具备一定的网络协作功能。（1）路网基本数据管理。提取人机交互界面，保存与界定、编辑路网线路文件与车站文件，涵盖了车站字典与去见字典、基点与区间字典等。（2）路网图形数据。供应可视化工具，检查系统自行生成路网逻辑关系与计算列车运输路径，同时全局显现仿真路网环境。（3）运行图基本数据管理。用来实现运行图数据维护与车站技术工作时间等，使用文件把列车运行参数与车站资源分配参数等保存在数据管理平台，管理工作人员可以保存与编辑开行方案与初始运行图等，便于设计实验场景。（4）列车运行时间表的管理。由数据管理平台读取运行图数据，构建列车路径与列车、车站等使用的关系，依据场景需要，自行铺设运行图，显现列车运行时间，同时把初始化列车运行时间文件传输到实验系统用户端，供用户依照实验规定，修正列车出發时间表与停站时间信息。（5）车站作业管理。按照最短路线自行配置进路，供应人机交互界面，保存和显现用户人工调试结果，自行计算车站资源占用情况，与此同时及时进行反馈。
结语
总而言之，铁路行车组织实验教学模式的改革，乃中国铁路行业迅速发展的要求。基于网络协作的铁路行车组织仿真实验系统设计比较接近工作实际，与运行状态相符，并且可以培养学生合作精神，是充分适应铁路信息化调度指挥者培训和实际操作演练的最佳平台。
参考文献
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