虛實(shí)結(jié)合的高職城市軌道交通調(diào)度實(shí)訓(xùn)平臺探索與實(shí)踐

虛實(shí)結(jié)合的高職城市軌道交通調(diào)度實(shí)訓(xùn)平臺探索與實(shí)踐虛實(shí)結(jié)合的高職城市軌道交通調(diào)度實(shí)訓(xùn)平臺探索與實(shí)踐

中圖分類號：G712

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：1009―4156〔2022〕08―122―03

目前，我國城市軌道交通已經(jīng)進(jìn)人高速開展時(shí)期。為了適應(yīng)城市軌道交通專業(yè)人才需求驟增的趨勢，我國各大院校紛紛加大了專業(yè)人才的培養(yǎng)。對于高職城市軌道交通運(yùn)營管理專業(yè)學(xué)生而言，綜合調(diào)度能力是其核心崗位技能要求，承當(dāng)著列車行車組織、調(diào)度指揮及突發(fā)事件應(yīng)急處理、保證乘客平安運(yùn)輸?shù)闹厝巍Ｓ捎谶\(yùn)營調(diào)度過程與生產(chǎn)實(shí)際聯(lián)系緊密，要求學(xué)生必須對運(yùn)營調(diào)度各方面的內(nèi)容及具體實(shí)施細(xì)節(jié)有全面、深刻的認(rèn)識，使學(xué)生掌握調(diào)度指揮的實(shí)際能力，這些只有通過日常調(diào)度指揮訓(xùn)練來實(shí)現(xiàn)。

在實(shí)際的城市軌道交通運(yùn)營方面課程教學(xué)中，因其專業(yè)性強(qiáng)、波及面廣、內(nèi)容抽象等自身特點(diǎn)，僅依靠現(xiàn)有理論教學(xué)和硬件仿真實(shí)驗(yàn)的教學(xué)伎倆，難以使學(xué)生建立起城市軌道交通運(yùn)營的大局觀，到達(dá)最正確教學(xué)效果。在現(xiàn)實(shí)中運(yùn)輸生產(chǎn)單位出于平安和作業(yè)效率的考慮，學(xué)生即使在企業(yè)現(xiàn)場實(shí)習(xí)，也很難有時(shí)機(jī)參與調(diào)度指揮方面的實(shí)際操作。如何實(shí)現(xiàn)學(xué)生調(diào)度能力的培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生技能與企業(yè)崗位需求的有效對接，是擺在城市軌道交通運(yùn)營管理專業(yè)人才培養(yǎng)方面的難題。

高職院校實(shí)訓(xùn)基地是培養(yǎng)學(xué)生動手能力的主要場所，是保證落實(shí)“培養(yǎng)職業(yè)技術(shù)能力為核心〞的教育思想的根底平臺。?教育部關(guān)于全面提高高等職業(yè)教育教學(xué)質(zhì)量的假設(shè)干意見》指出，要積極探索校內(nèi)生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)的校企組合新模式，要充沛利用現(xiàn)代信息技術(shù)，開發(fā)虛擬工廠、虛擬車間、虛擬工藝、虛擬實(shí)驗(yàn)。

在這種背景下，結(jié)合城市軌道交通運(yùn)營調(diào)度實(shí)訓(xùn)特點(diǎn)及崗位能力需求，從虛實(shí)結(jié)合一體化開展的角度，基于計(jì)算機(jī)軟件虛擬仿真技術(shù)，結(jié)合場地環(huán)境、儀器設(shè)備布置，采用仿真設(shè)備與生產(chǎn)性設(shè)備虛實(shí)結(jié)合的方式，模擬真實(shí)工作程序、工作環(huán)境、技術(shù)指標(biāo)、動作要求等，為科學(xué)研究、模擬生產(chǎn)、教學(xué)訓(xùn)練和考核鑒定等過程提供實(shí)訓(xùn)平臺：是加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)基地建設(shè)和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)既經(jīng)濟(jì)又有效的一種途徑。

一、實(shí)訓(xùn)平臺功能定位

作為高職城市軌道交通運(yùn)營管理專業(yè)的核心崗位技能，運(yùn)營調(diào)度能力實(shí)訓(xùn)在整個教學(xué)中具有十分重要的地位，貫通于整個教學(xué)活動的各個環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、解決調(diào)度過程中實(shí)際問題的關(guān)鍵。

根據(jù)崗位需求和培養(yǎng)目標(biāo)，專業(yè)教學(xué)過程中已開設(shè)多門與綜合調(diào)度能力養(yǎng)成相關(guān)的課程，并通過與長春輕軌校企合作、雙主體辦學(xué)的模式，建成了列車自動控制、模擬運(yùn)營沙盤等城市軌道交通相關(guān)實(shí)訓(xùn)設(shè)備。但由于這些設(shè)備不足崗位系統(tǒng)性、生產(chǎn)環(huán)境真實(shí)性等缺乏，只能簡單地演示調(diào)度工作的相關(guān)流程，不能充沛地鍛煉出學(xué)生的職業(yè)技能。

為此，在現(xiàn)有校內(nèi)城市軌道交通實(shí)訓(xùn)基地的根底上，建立城市軌道交通調(diào)度系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)平臺，以虛擬仿真形式再現(xiàn)長春輕軌實(shí)際線路的真實(shí)生產(chǎn)調(diào)度場景，通過對學(xué)生進(jìn)行實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練，增強(qiáng)學(xué)生職業(yè)技能與崗位需求之間的有效對接。實(shí)訓(xùn)平臺建設(shè)的功能定位主要涵蓋下列三個方面：一是能夠承當(dāng)城市軌道交通運(yùn)營管理專業(yè)多門主干課程的實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)工程，培養(yǎng)學(xué)生綜合調(diào)度的崗位核心能力；二是能夠滿足教師、學(xué)生的科研、實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐需要，能夠?yàn)槁殬I(yè)大賽、創(chuàng)新工程、教師科研課題提供運(yùn)行平臺，效勞于教學(xué)；三是能夠?yàn)榈胤絽^(qū)域乃至東三省輕軌、地鐵、鐵路等相關(guān)企業(yè)運(yùn)營調(diào)度人員提供人員培訓(xùn)平臺，發(fā)揮其強(qiáng)大的社會效勞功能。

采用仿真設(shè)備與生產(chǎn)型設(shè)備虛實(shí)結(jié)合方式建立城市軌道交通調(diào)度實(shí)訓(xùn)平臺，提高生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)的仿真化程度，為學(xué)生提供“具有企業(yè)生產(chǎn)真實(shí)產(chǎn)品〞的虛實(shí)相關(guān)的教學(xué)環(huán)境，可有效保障面向城市軌道交通調(diào)度大型工作流程、技術(shù)密集型崗位的核心技術(shù)的培養(yǎng)。

二、實(shí)訓(xùn)平臺開發(fā)建設(shè)

基于城市軌道交通運(yùn)營調(diào)度的功能定位，結(jié)合前期校內(nèi)城市軌道交通實(shí)訓(xùn)基地生產(chǎn)型設(shè)備，該實(shí)訓(xùn)平臺可從下列八個方面來進(jìn)行開發(fā)與建設(shè)。

〔一〕行車調(diào)度指揮實(shí)訓(xùn)子系統(tǒng)開發(fā)

按照長春輕軌某條具體線路〔示例4號線〕，模擬全線車站的車站值班員系統(tǒng)和調(diào)度控制中心〔OCC〕中控系統(tǒng)，能夠模擬全線不少于30輛車的正線運(yùn)營，并且能夠設(shè)置各種故障實(shí)現(xiàn)技能考核。為操作人員提供了一個逼真、穩(wěn)定的操作環(huán)境，同時(shí)可進(jìn)行教學(xué)培訓(xùn)和考試使用，可使操作人員的工作技能得到更直觀、有效、全面快速提高，實(shí)現(xiàn)OCC值班員、車站值班員局域操作工作站〔LOW〕等重要崗位職能的實(shí)訓(xùn)。

〔二〕虛擬列車及運(yùn)行圖編輯子系統(tǒng)開發(fā)

該系統(tǒng)與長春輕軌4號線相同，可以實(shí)現(xiàn)站場顯示、列車顯示和調(diào)度過程中的報(bào)警顯示，可以模擬站場操作，可以模擬列車操作、列車自動駕駛與防護(hù)，可以模擬列車運(yùn)行圖的編制、修改及實(shí)跡運(yùn)行圖的自動生成操作。

〔三〕環(huán)境控制仿真實(shí)訓(xùn)子系統(tǒng)開發(fā)

模擬長春輕軌4號線地下局部的三個站點(diǎn)：長春站北廣場站一北亞泰大街站一偽皇宮站的環(huán)境控制系統(tǒng)。模擬內(nèi)容包括：大系統(tǒng)、A端小系統(tǒng)、公共區(qū)、照明系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、模式控制、系統(tǒng)狀態(tài)圖、控制方式切換等功能。能夠模擬編制和執(zhí)行環(huán)控系統(tǒng)的運(yùn)行方式。教師控制中心能夠設(shè)置各種故障，在故障情況下訓(xùn)練學(xué)生指揮整個環(huán)控系統(tǒng)的突發(fā)事件或事故處理的能力。訓(xùn)練學(xué)生對事故、報(bào)警認(rèn)真確認(rèn)并分析情況，及時(shí)通報(bào)，迅速指揮事故現(xiàn)場按災(zāi)害模式運(yùn)行。〔四〕電力調(diào)度指揮仿真實(shí)訓(xùn)子系統(tǒng)開發(fā)

電力調(diào)度系統(tǒng)與長春輕軌線路〔4號線〕電力調(diào)度系統(tǒng)〔PSCADA〕界面和操作邏輯完全一致。模擬內(nèi)容包括一次主接線圖、通信系統(tǒng)圖、平面布置圖、告警顯示、用戶權(quán)限管理、數(shù)據(jù)歸檔和統(tǒng)計(jì)報(bào)表功能等系統(tǒng)功能。

〔五〕視頻監(jiān)控仿真子系統(tǒng)開發(fā)

調(diào)度員可以切換監(jiān)視器所顯示的內(nèi)容，并可以調(diào)節(jié)監(jiān)視器所顯示場景的水平視角。通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)，熟悉視頻監(jiān)控原理和各種常規(guī)和非常規(guī)操作。

〔六〕教師控制效勞器搭建

教師效勞器主要用于教師主導(dǎo)的教學(xué)，教師可以模擬多種角色。功能包括：查看和控制學(xué)員使用狀態(tài)，手動設(shè)置各類應(yīng)急故障和模擬事故，設(shè)置和維護(hù)各類根底數(shù)據(jù)，管理學(xué)生成績等功能，是整個系統(tǒng)中為教師設(shè)置的操作終端。

〔七〕大屏幕顯示子系統(tǒng)

模擬輕軌調(diào)度控制中心及站控中心，采用壽命較高的液晶顯示屏幕，顯示行車、電調(diào)、環(huán)調(diào)、中央監(jiān)控〔CCTV〕的實(shí)時(shí)動態(tài)。

〔八〕城市軌道交通調(diào)度系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)平臺集成與評估

在系統(tǒng)硬件配置的根底上，將城市軌道交通調(diào)度各子系統(tǒng)軟硬件實(shí)現(xiàn)集成，并完成功能測試，并對調(diào)度系統(tǒng)平臺的職業(yè)性、情境性、過程性、交互性與智能性進(jìn)行評估。

三、實(shí)訓(xùn)平臺特色體現(xiàn)

當(dāng)前，建成的城市軌道交通實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)由于建設(shè)時(shí)間短、建設(shè)經(jīng)費(fèi)制約等原因，存在實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)崗位針對性、工位配置完整性、工作過程導(dǎo)向性、實(shí)訓(xùn)情境創(chuàng)設(shè)系統(tǒng)性、功能性與可操作性缺乏等問題，實(shí)訓(xùn)效果有待提高，尚未形成完整的城市軌道交通調(diào)度系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)平臺。

采用虛實(shí)結(jié)合方式建成的城市軌道交通系統(tǒng)調(diào)度實(shí)訓(xùn)平臺，除了具有本錢低〔軟件即設(shè)備〕、功能全〔克服傳統(tǒng)設(shè)備品種、數(shù)量限制〕、效果好〔學(xué)生可反復(fù)操作〕等優(yōu)點(diǎn)，其創(chuàng)新性還體現(xiàn)在下列四個方面：一是可實(shí)現(xiàn)與地鐵運(yùn)營公司〔長春輕軌4號線〕實(shí)際現(xiàn)場完全一致的現(xiàn)場化教學(xué)，包括控制軟件、技能要求、規(guī)范化工作流程等，讓學(xué)生熟悉崗位要求。二是可實(shí)現(xiàn)理論知識和專業(yè)內(nèi)容的實(shí)訓(xùn)和教學(xué)，使學(xué)生熟練掌握地鐵實(shí)際運(yùn)營過程中，調(diào)度指揮系統(tǒng)的所有專業(yè)術(shù)語及其自動化控制設(shè)備的控制過程和原理，具備分析問題、解決問題的能力。三是可實(shí)現(xiàn)調(diào)度應(yīng)急和非常規(guī)操作，使學(xué)生熟練掌握地鐵調(diào)度指揮過程中的各種應(yīng)急狀況的處理，如火災(zāi)疏散、閉塞、車站設(shè)備故障、停電、列車故障等應(yīng)急狀況處理，實(shí)訓(xùn)流程遵循地鐵地鐵運(yùn)營公司的應(yīng)急預(yù)案，與實(shí)際運(yùn)營現(xiàn)場完全一致，能夠到現(xiàn)場就上崗。四是可實(shí)現(xiàn)學(xué)生現(xiàn)場動手能力的培養(yǎng)，能夠熟練使用和操作地鐵實(shí)際線路的調(diào)度指揮系統(tǒng)軟件，完成各種常規(guī)和非常規(guī)操作?？蓪?shí)現(xiàn)學(xué)生全面熟練掌握地鐵運(yùn)營管理系統(tǒng)的整個系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、內(nèi)容、網(wǎng)絡(luò)狀況和工作原理，能站在理論高度，對運(yùn)營管理工作進(jìn)行分析和總結(jié)，提高學(xué)生未來開展的潛力。

四、實(shí)訓(xùn)平臺建設(shè)途徑

采用模塊化開發(fā)模式，重點(diǎn)開發(fā)行車調(diào)度指揮、虛擬列車及運(yùn)行圖編輯、環(huán)境控制仿真、電力調(diào)度指揮仿真、視頻監(jiān)控仿真以及大屏幕顯示等六大模塊，在此根底上完成數(shù)據(jù)庫的開發(fā)集成。同時(shí)，以現(xiàn)有運(yùn)營調(diào)度相關(guān)生產(chǎn)性設(shè)備為接口，結(jié)合場地環(huán)境、儀器設(shè)備布置，將ATC系統(tǒng)、模擬運(yùn)營沙盤等調(diào)度相關(guān)生產(chǎn)性設(shè)備進(jìn)行接口并人開發(fā)。平臺分模塊開發(fā)流程如圖l所示。

五、結(jié)語

采用虛實(shí)結(jié)合方式開發(fā)建設(shè)的城市軌道交通調(diào)度實(shí)訓(xùn)平臺，構(gòu)建具有企