基于虛擬仿真的城軌調度指揮綜合實訓教學探究〔〕:

摘要：順應天津職業技術師范大學職業教育的辦學特色，充分發揮城市軌道交通專業優勢，引進功能齊全、構造合理的城市軌道交通ATC行車調度虛擬仿真系統。在此根底上，依托?城市軌道交通系統運營管理?和?城市軌道交通信號與通信?兩門核心專業課，開發出城軌行車調度指揮工作綜合實訓教學工程并付諸實行，有效地促進了學生理論知識與理論技能互相交融，提升了學生的職業技能，得到了良好的反響效果。

關鍵詞：城市軌道交通；行車調度；虛擬仿真；實訓教學

本文引用格式：張光建，等.基于虛擬仿真的城軌調度指揮綜合實訓教學探究[J].教育現代化,2022,7(35):14-17.

一引言

教育部印發的?關于深化職業教育教學改革全面進步人才培養質量的假設干意見?〔教職成〔2022〕6號〕指出："有效開展理論性教學。公共根底課和專業課都要加強理論性教學，理論性教學課時原那么上要占總課時數一半以上。";根據天津職業技術師范大學的辦學定位和辦學理念，充分結合學校教學實際運作情況，對于城市軌道交通運營管理專業的學生有效開展相關實訓教學，顯得頗為重要。

城市快速開展及其伴隨而來是城市道路交通擁擠，城市軌道交通作為城市公共交通體系的骨干力量，具有大容量、綠色、平安等特點，倍受包括興隆國家和開展中國家在內的很多大城市的青睞【1】。根據交通運輸部發布的?2022年交通運輸行業開展統計公報?，截至到2022年年底，城市軌道交通線路總里程為5295.10千米，增加711.80千米，同比增長15.53%【2】。預計至2022年，我國城市軌道交通運營總里程會到達6600千米，擁有城軌的城市將到達50座【3】。面對國家城市軌道交通行業如此蓬勃地開展，對行業的人才需求也會有所增加，因此，我們國家高等院校甚至中高職院校相繼開設城市軌道交通相關方向專業來滿足后備力量空虛問題【4】。

城市軌道交通調度指揮工作是城市軌道交通日常運輸組織的指揮中樞，城軌行車組織內容，以平安地運送人員、滿足設備所需維護的需求，按照列車運行圖的安排，實現舒適、準點、快捷、平安的運營效勞為宗旨【5】。由于軌道交通設備技術特殊，現場人員安保問題，學生去現場進展動手理論沒有可行性，不利于學生知識的穩固【6】。而虛擬仿真技術有著可控無破壞性的特點，是一種開展學校實訓教學的有效手段【7】。

二城市軌道交通行車調度指揮體系

城市軌道交通正線各個車站由值班站長統一協調指揮，車輛段〔停車場〕由車輛段調度〔停車場調度〕進展統一協調指揮。正線行車組織指揮架構與車輛段〔停車場〕行車組織指揮架構如下列圖1和圖2所示[8]。

如圖1所示，為對繁雜的運輸作業進展全方位的監視與指揮，運營控制中心〔OCCOperatingControlCenter〕實行分工管理的原那么，設置不同的工種分別管理相關的工作內容[9]。調度指揮分為一級指揮和二級指揮，二級必須服從一級指揮。

一級指揮：OCC值班主任、行車調度員、電力調度員、環控調度員和維修調度員。二級指揮：行車值班員、值班站長、車輛段調度、停車場調度、檢修調度以及各專業消費調度。

城市軌道交通正線行車組織工作遵循逐級負責、統一指揮的準那么。正線行車指揮權由行車調度員負責，統一指揮與組織正線行車作業，相關的工作人員必須承受行車調度員的指揮。OCC值班主任作為調度班的組長在遇到突發狀況時候，必須統一班組的處置思路。根據現場的實際狀況進展運營調整方案的布置與決策，對上級指導進展相關情況的匯報。

如圖2所示，車輛段〔停車場〕控制中心〔DCCDepotControlCenter〕對車輛段〔停車場〕的各種作業調度負責。派班員對列車乘務員進展任務排班，運轉值班員根據公司車輛的檢修方案安排股道檢修，對通信信號設備等故障準時通知相關工作人員進展處理。信號樓值班員負責統一指揮段內列車的接發工作。

三城市軌道交通ATC行車調度仿真系統

根據需求，引入由上海田之金計算機科技研發的城市軌道交通ATC〔AutomaticTrainControl〕行車調度仿真系統。在此虛擬軟件上進展實訓教學工程的開發。

該仿真系統按照城市軌道交通的"控制中心集中站停車場線路〔列車〕";的組織層次進展構建，來模擬復原城市軌道交通的基于通信的列車運行控制系統〔CBTCmunicationBasedTrainControlSystem〕、計算機聯鎖、通信信號、運營管理等多個專業的功能，提供體系全面、全方位的運營理論平臺[10]。

整套理論體系由多個仿真控制軟件組成。其中虛擬仿真軟件包括列車自動監控〔ATSAutomaticTrainSupervision〕模擬系統、車輛段模擬系統、各集中站ATS模擬系統、列車模擬系統、區域控制器〔ZCZoneController〕模擬系統、控制中心大屏模擬系統等。站場圖那么由杭州地鐵1號線的局部車站〔客運中心站、下沙西站、金沙湖站、高沙路站、文澤路站、文海南路站、云水站和下沙江濱站〕組成。整體功能組成框圖如圖3所示。

整套系統中，一個組別中分別設置1個控制中心CATS仿真系統、1個ZC仿真系統、1個列車仿真系統、1個控制中心主任ATS工作站仿真系統、6個聯鎖集中站LATS工作站仿真系統、2個控制中心行車調度ATS工作站仿真系統、1個車輛段仿真系統、控制中心大屏仿真系統。系統仿真構造如圖4所示。

整個系統可進展兩種實訓運行形式，單機實訓和聯機實訓，可分別對這兩種形式分別進展訓練，以到達不同的理論要求。

四實訓工程教學開發

實訓目的是培養學生具有一定的理論才能和創新精神，可以在城市軌道交通領域從事城市軌道交通專業教學工作的"一體化";職教師資，也能從事城市軌道交通調度指揮等工作。根據交通運輸〔城市軌道交通方向〕人才培養方案，緊扣教學課程大綱，依托職業教育辦學的科學理念，科學合理的設計實訓方案、實訓原理、實訓步驟、考核標準和評價體制等，有效提升學生的職業技能。

根據理論課程設計目的與要求，依托田之金企業構建的城市軌道交通ATC行車調度仿真系統，充分結合開設的?城市軌道交通系統運營管理?和?城市軌道交通信號與通信?兩門專業理論課，城市軌道交通行車調度指揮工作綜合實訓內容如下。

1.軟件局部：①城市軌道交通ATC行車調度仿真系統詳細認知實訓；②列車模擬駕駛認知與操作實訓〔非方案列車〕；③列車建立交路執行班次實訓〔利用軟件繪制運行圖，建立方案列車〕；④車輛段〔停車場〕出庫模擬實訓；⑤車輛段〔停車場〕調車模擬實訓；⑥車輛段〔停車場〕入庫模擬實訓；⑦CBTC系統下的正常運營實訓；⑧后備形式〔非CBTC系統〕下的運營實訓；⑨各種故障下的列車運營實訓。

2.地鐵調研：乘坐天津地鐵1號線，2-3人一組，分批次順序上車，從李樓站到劉園站記錄列車實績到發時間并進展實際調研。

3.鋪畫列車運行圖：利用A0坐標紙將記錄的時間鋪畫成列車實績運行圖。

4.撰寫實訓報告。

5.小組團隊集中辯論。

根據設計的綜合實訓工程和CBTC系統大框架，進展實訓教學，設置多個崗位，包括控制中心行車調度員、各車站行車值班員、列車乘務員、車輛段調度員等，協同合作，共同掌握一個城市軌道交通運營平安命脈。CBTC列車運行控制系統根本框架如下列圖5所示[11]。

五施行效果反響

根據實訓方案，基于虛擬仿真的城軌行車調度指揮工作綜合實訓工程已經成功應用于城軌班的兩屆學生，根據施行效果，反響良好。

1.理論知識促進理論技能，理論技能穩固理論知識。深奧的理論知識學習，完全依托于書本上的闡述、圖片以及教師的PPT講解，略顯乏味，容易讓學消費生厭倦感。城軌調度指揮工作的實訓教學有利于培養動手實操的才能，書本上的理論知識能有效融入理論之中，能明晰直觀地理解調度指揮過程，有利于吸收穩固自己的理論知識，培養學習的興趣。

2.促進團隊齊心協力，培養團結合作的精神。城市軌道交通調度指揮工作不是一個人的事情，是一個整體的協同運營管理。任何一個員工一個環節的失誤操作，將會對整個城軌平安命脈產生重大影響。通過實訓教學分組，分工協作，共同指揮城軌運營以及全班鋪畫橫跨長達5小時的列車運行圖，有效地促進了團隊的整體性。

3.進步自己的競爭力，培養學習的動力。在實訓教學中，局部學生在教師的講解中能迅速掌握操作技能和要點，能純熟地進展調度工作，局部學生那么有些生疏。為了保證協同工作，需要激發學習的動力，培養鉆研的才能。

六結語

通過科學合理地開發城市軌道交通調度指揮工作綜合實訓教學工程，依托城市軌道交通ATC行車調度仿真系統，設置不同的崗位，扮演不同的角色，以學生為主體力量，共同體驗一個城市地鐵的調度指揮和運營管理工作，為了表達綜合性，進展實地調研，并鋪畫列車實績運行圖，有效地促進了學生科學合理地安排交通運輸組織工作的才能，對應用型大學尤其是職業教育領域的院校更具有一定的借鑒和啟發意義。

參考文獻

【1】毛保華，李夏苗，?；菝?城市軌道交通系統運營管理[M].北京：人民交通出版社，2022.

【2】2022年城市軌道交通行業開展現狀及開展前景分析[EB/OL].[2022-05-09].://.chyxx/industry/202205/735757.html.

【3】許曉曉.我國城市軌道交通開展面臨的人才瓶頸及對策[J].經濟師，2022〔4〕：280-282.

【4】張曉梅，魯工圓，何必勝