铁路高级规划和调度方面的创新
如果您正在评估下一步,请首先围绕功能和约束进行讨论,其次是工具,并让“这是否增加了互作性”作为决定性的问题。
铁路正在经历一段时光。需求上升,排放目标收紧,尽管复杂性不断增加,但客户仍期望可靠性。其他行业已经通过使其规划系统具有互作性来跨越这一鸿沟。在航空领域,航空公司、机场和空中交通管制之间共享运营数据缩短了周转时间并提高了准点率。在包裹物流中,承运人同步长途运输、分拣和最后一英里规划,以减少滞留和返工。在电网运营中,发电商和系统运营商在一个模型中协调维护和调度,以平衡可靠性和成本。模式是一致的:一旦计划跨组织和时间范围流动,绩效就会提高。铁路现在也有同样的机会。
为什么 APS(高级计划和调度)很重要(以及它实际上是什么)
在铁路领域,规划是一堆决策,从战略需求和运力选择到战术计划模板、术前日期时间表、运营日执行和术后审查。将这些视野视为一个连续的 PDCA 循环(计划-执行-检查-行动)是运营商从消防转向复原力的方式。
该循环中有两种流程:
特定主题的流程——船员、车队、服务和网络、堆场和码头——每个流程都从战略到执行不断发展。
在给定范围内协调这些主题以制定可行、无冲突计划的综合流程。
顺序很重要。由于铁路是约束驱动的,因此最佳实践建立了约束层次结构:首先调整网络容量和财产,然后是服务设计,然后是车队分配,然后是机组人员。正确下令可以减少返工并稳定时间表。
互作性应该是工作原则
互作性不仅仅是 API。在铁路中,它的意思是:
跨域:铁路上(服务、车队、船员)、铁路下(网络容量和财产)和网络外(车站、堆场、码头)不断交换约束和决策,而不是在周末的电子表格中。
跨视野:战术时间表的更改会自动波及过时的船员名册、机队轮换、平台和分流计划以及运营日剧本,运营后数据将提供给下一个周期。
当这种情况发生时,组织会以牺牲系统为代价停止在本地进行优化。其效果表现为更高的准点率、更好的资产和人员利用率、更快的中断恢复以及更少的计划流失。
值得关注的五项铁路专用 APS 创新
1、用于预测性和规范性规划的人工智能模型标记新出现的风险(例如,延迟传播),并提出尊重劳动规则、维护窗口和进度的纠正措施。规划者获得排名建议,并可以以最小的计划波动性重新优化。
2、运营的虚拟孪生将机队状况、网络事件和堆场状态纳入共享模型,可以实现“先试后飞”的决策。团队可以比较重新路由、组成和分流序列,并在提交之前查看 KPI 影响。
3、自动冲突检测和快速解决跨路径、机车车辆职责和乘务员认证的实时约束检查可在您计划时发现冲突,从而保持稳定性并减少最后一刻的变通方法。
4、跨角色的云规模协作角色感知工作区允许在一个环境中协商基础设施所有权、服务更改、车队交换和人员轮班,从而压缩从路径更改到资源更新的循环,并提高可审计性。
5、与网络相关的堆场和码头优化 并车规划、列车建造和集装箱堆垛只有与线路容量和发车时刻同步才能提供真正的价值。将码子视为一流的、受约束管理的系统消除了一个主要的阻塞点。
实施现实(以及如何降低风险)
来自旧系统
的数据集成将功能模型映射到记录系统:网络拓扑所在的位置、谁拥有船员规则、对车队和资产状态具有权威性。一开始包装而不是替换,通过稳定的接口发布约束和消费决策,同时分阶段停用遗留模块。
规划人员和一线员工
的变更管理 在横向(按职能)之前引入纵向(按地平线)的综合规划。例如,试行一个集成的术前流程,为服务、车队、船员和船厂制定单一日期的计划。然后将相同的集成滚动到战术中,然后向下滚动到运营日。它与人们的工作方式相匹配,并显示出快速的跨职能胜利。
网络安全和治理
互作性增加了外围性。使用基于角色的控制和可追溯性,因此每个计划变更,包括时间表、路径、班组、分流等都有来源并可以进行审计。现在,许多市场都对此进行了监管。
每个铁路角色的实用蓝图
列车服务运营商(客运和货运):首先建立垂直规划主干——从需求到服务模板,再到车队轮换,再到每个地平线的机组人员名册。然后连接到基础设施财产和终端容量,以便更改在整个系统范围内传播。
基础设施经理:将网络约束发布为规划级服务(拓扑、分段容量、财产、规则),并使路径批准可读。这使运营商能够实现自助服务的可行性,并减少最后一刻的冲突。
车站、航站楼和堆场:将堆场拓扑和容量视为具有自己占有规则的迷你网络。将分流计划、列车建造以及装卸连接到出发时段,这样堆场就不再成为盲点。
好是什么样子的
在铁路组织实施可互作规划的情况下,往往会重复出现以下几种结果:
准时性和稳定性:较少的后期更改,因为冲突可以更早地发现并在共享约束内解决。
更高的利用率:机车车辆和乘员时间的使用效率更高;更少的空位移动和加班高峰。
更短的停留时间和更快的转弯:堆场和码头从反应性分拣转向同步的、KPI 驱动的流程。
恢复更快:中断响应成为系统决策,而不是一系列电话。
更好的投资选择:情景分析将资本计划和政策选择与可衡量的运营影响联系起来。
这些是运营模式的转变,而不仅仅是 IT 的胜利。贯穿线是互作性。
下一步
三个趋势将塑造铁路规划APS 未来几年:
规范控制塔,根据准时性、成本和客户影响权衡恢复选项,并通过一个行动在船员、车队、服务和堆场实施所选选项。
融合基础设施、机车车辆运行状况和终端流程的运营虚拟孪生,在承诺变更之前实现系统级模拟。
火车服务运营商、基础设施经理和堆场运营商之间共享标准化能力模型,因此互作性成为一种治理习惯,而不是项目里程碑。
底线
先进的规划和调度软件只有当它通过设计可互作时,才能在铁路中发挥其真正的价值:一个计划,多种角色;一个变化,系统范围的传播;一个循环,从战略到运营再到学习。如果您正在评估下一步,请首先围绕功能和约束进行讨论,其次是工具,并让“这是否增加了互作性”作为决定性的问题。