功能上的有序，实现系统整体功能大于各子系统之 和的协同现象∽。１引．换句话说，协同就是系统的有 序程度，系统有序度越高，越能发挥更大的协同效 应．研究系统的协同问题，就是研究如何构建系统 的“协同有序”．要构建系统的“协同有序”，首先要 识别系统有序的来源，度量系统有序的程度．
表ｌ主要调度指挥模式组织结构特征
ｂｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｂｙ ０．１
ｃｅｎｔｅｒ．
ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｓｃｈｅｍｅ ｏｆ ｔｈｅ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｃｏｎｔｒｏｌ Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｄｉｓｐａｔｃｈ；ｈｉｇｈ ｓｐｅｅｄ
ｒａｉｌｗａｙ；ｓｙｎｅｒｇｉｓｔｉｃ；ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ
基金项目： 国家自然科学基金资助项目（Ｕ１２３４２０６） 作者简介： 邓念（１９８８一），女，博士研究生，研究方向为高速铁路调度指挥协同理论，Ｅ－ｍａｉｌ：７７１３７８１３＠ｑｑ．ｃｏｎ 通信作者： 彭其渊（１９６２一），男，教授，研究方向为铁路运输组织优化理论与方法，Ｅ－ｍａｉｌ：ｑｉｙｕａｎ—ｐｅｎｇ＠ｈｏｍｅ．ｓｗｊｔｕ．ｅｄｕ．ｃｎ 引文格式： 邓念，彭其渊．高速铁路调度指挥系统纵向结构协同有序度模型［Ｊ］．西南交通大学学报，２０１６，５１（１）：１５２－１６０
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｒｅｅ ｄｉｓｐａｔｃｈｉｎｇ ｓｃｈｅｍｅｓ ｆｏｒ ｈｉｇｈ—ｓｐｅｅｄ ｒａｉｌｗａｙ ｎｅｔｗｏｒｋ ｗｏｕｌｄ ｂｅ ｂｕｉｌｔ ｉｎ Ｃｈｉｎａ，ｎａｍｅｌｙ ｔｈｅ ｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ ｓｃｈｅｍｅ，ｒｅｇｉｏｎａｌｌｙ ｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ ｓｃｈｅｍｅ ａｎｄ ａｃｃｅｓｓ—ｂａｓｅｄ ｓｃｈｅｍｅ．Ｉｎ ｏｒｄｅｒ
ｗａｓ
ｔｈｉｓ ｂａｓｉｓ ｔｈｅ ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ
ｗａｓ
ａｂｏｕｔ ｄｉｓｐａｔｃｈｉｎｇ
ｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｖａｌｉｄｉｔｙ
ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ
ｖｅｒｉｆｉｅｄ ｂｙ
ａ
ｃａｓｅ
ａｎａｌｙｓｉｓ．Ｔｈｅ
ｔｏ
ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅ ｔｈａｔ ｔｈｅ
Ｓｙｎｅｒｇｙ
Ｍｏｄｅｌ ｏｆ
Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ
Ｈｉｇｈ－Ｓｐｅｅｄ Ｒａｉｌｗａｙ Ｄｉｓｐａｔｃｈｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ
ＤＥＮＧ Ｎｉａｎ，ＰＥＮＧ
Ｑｉｙｕａｎ
６１００３１，Ｃｈｉｎａ）
（Ｓｃｈｏｏｌ
ｏｆＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｌｏｇｉｓｔｉｃｓ，Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ
ｓｙｎｅｒｇｙ ｏｆ ｄｉｓｐａｔｃｈｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ，ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ａｎｄ ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎａｌ
ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｔｏ
ｓｔｕｄｙ
ｗｅｒｅ
ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｃｈｅｍｅｓ
ａｎａｌｙｚｅｄ ａｎｄ ｃｏｍｐａｒｅｄ．Ｂｙ ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｓｙｎｅｒｇｉｓｔｉｃ ｔｈｅｏｒｙ，ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｐｔ ｏｆ ｓｙｎｅｒｇｉｃ ｏｒｄｅｒ ｄｅｇｒｅｅ ｏｆ ｄｉｓｐａｔｃｈｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｓｙｓｔｅｍ，ｇｅｎｅｒａｌ
ｗａｓ
ｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｇｏａｌ ｏｆ ｒｅａｌｉｚｉｎｇ ｖｅｒｔｉｃａｌ
ｍｏｄｅｌｓ
ｏｎ
ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ
ｓｙｎｅｒｇｙ ｏｆ ｄｉｓｐａｔｃｈｉｎｇ
ｏｒｄｅｒ
ｄｅｇｒｅｅ
ｉｎ
ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ
ｄｉｓｐａｔｃｈｉｎｇ ｓｃｈｅｍｅｓ
ｗｅｒｅ
ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ
ｂｙ
ｔｈｅ
ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｅｎｔｒｏｐｙ ｔｈｅｏｒｙ．Ａｎｄ ｓｃｈｅｍｅｓ
从系统组织结构设计的角度来看，系统能否具 有灵活快速的应变能力与系统的组织结构信息传 递有序性有直接相关性．信息结构有序度的高低直 接反映出组织内信息传递效率以及组织对各种变 化的快速响应能力．信息沟通的速度和准确度是组 织结构优劣的重要指标．如果系统结构满足不了组 织对信息的需要就会影响到组织的效果。１ ３｜．因此， 研究系统组织结构有序度问题可以从信息传播有
ｏｒｄｅｒ ｄｅｇｒｅｅ ｏｆ ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ
ｃｅｎｔｅｒ
ｃａｎ
ｂｅ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｂｙ ０．０５
ｃａｎ
０．１０ ｔｈｒｏｕｇｈ ｓｅｔｉｎｇ ｒｅｇｉｏｎａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｈｒｏｕｇｈ
ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｈａｓ ６０ ｄｉｓｐａｔｃｈｅｒ ｓｔａｔｉｏｎｓ，ａｎｄ ｉｔ
第５１卷第１期 ２０１６年２月
西南交通大学学报
ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＳＯＵＴＨＷＥＳＴ ＪＩＡＯＴＯＮＧ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．０２５８－２７２４．２０１６．０１．０２２
Ｖ０１．５ｌ
Ｎｏ．１
Ｆｅｂ．２０１６
文章编号：０２５８－２７２４（２０１６）０１－０１５２－０９
高速铁路调度指挥系统纵向结构
协同有序度模型
邓
念，
彭其渊
（西南交通大学交通运输与物流学院，四川成都６１００３１）
摘要：为深入研究调度指挥系统的协同机理，针对我国高速铁路成网后可能存在的全路集中、区域集中和干 线二级三种调度指挥模式，系统分析比较了各模式的管理层级和组织结构特征．结合协同学理论提出了调度指 挥系统结构协同有序度概念，并以实现调度指挥系统组织结构纵向协同为目标，采用信息熵理论构建各模式下 的通用有序度模型，在此基础上提出了调度指挥模式定量选择方法，最后通过案例分析验证其有效性．研究结果 表明：调度台数量为６０时，增设二级管理控制中心能够提高调度指挥系统组织结构有序度０．０５～０．１０；合理的 二级管理控制中心配置方案能有效提高系统组织结构有序度０．１． 关键词：调度指挥；高速铁路；协同；信息熵 中图分类号：Ｕ２９２．４ 文献标志码：Ａ
叫鬻ｌ Ｌｌ譬竿寒ｌ 叫凄硎
土
，
，
０
▲ ●
、
ｒ
１ ７
业务调度台
业务调度台
业务调度台
毒
害
（ｂ）区域集中调度指挥模式
毒
基层单位（车站、动车段、综合维修中心等）
高速铁路调度指挥模式协同问题
从目前各国高速铁路运营调度指挥模式可以
全路调度指挥中心 路网列车及 旅客服务
１．１主要调度指挥模式特征
看出Ｈ剖，主要的调度指挥模式分为：全路集中调度
序性的途径人手．
信息传播的有序性是指信息在系统中传播运 动的稳定性、规则性、重复性和相互的因果关联性， 其表现在系统中信息传播的时效性（速度）和质效
性（准确度）两个方面．
系统中存在着纵横交错的信息网，假设系统的 信息是逐层流动的，整个系统的信息量不变，则管 理层次增多，其每层的管理幅度便会减少，因而管 理层次和管理幅度是互为消长的．与此相对应，评 价组织效率的信息流通指标——时效性和质效性 也呈现出相互矛盾性．即：管理层次增多使信息流 通的路径增多而分义减少，从而延缓了信息流通的
从系统论角度出发，研究调度指挥系统纵向层级协
调度指挥中心分别增设高速铁路调度系统
囤囤固
基层单位（车站、动车段、综合维修中心等）
（ａ）全路集中调度指挥模式
全路调度指挥中心
路网列车及
运行总协调
旅客服务 监督协调
安全总监控
叫备用系统ｌ Ｈ备用系统ｌ Ｈ备用系统
▲
Ｊ Ｌ
▲
－
▲
▲
＋
ｌ
＋
＋
同问题，提出一种量化研究调度指挥系统结构有序 度的方法，对于我国高速铁路调度指挥系统协同、 调度指挥模式选择及高速铁路建设和运营有着非 常重要的意义． １
万方数据
１５４
西
南
交
通
大
学
学
报Hale Waihona Puke 第５１卷特征．为实现系统安全、高效的生产运作，不仅需要 各部门、各环节、各工种在日常业务流程实现协同 运作，还需要调度指挥体系在纵向组织结构、横向 功能设置及信息交互上协同．所谓协同，既是系统 中各子系统的相互协调、合作，并通过相互间非线 性作用产生相干效应和协同作用，以构建出结构和
挥模式区别详见表１．
运行总协调
监督协调
安全总监控
－１备用系统Ｉ ｒＩ备用系统ｌ广｜备用系统ｌ
▲
Ｊ Ｌ
＋
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－
ｌ
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－
１．
＋
叫群窑ｌ ＬＩ＂翟１
０
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Ｕ通道调Ｉ
’ｌ度中心Ｉ
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１ ｒ
业务调度台
业务调度台
业务调度台
毒
害
（Ｃ）通道调度指挥模式
害
基层单位（车站、动车段、综合维修中心等）
图１
高速铁路调度指挥模式组织结构
万方数据
第１期
邓
念，等：高速铁路调度指挥系统纵向结构协同有序度模型
１５３
速铁路的建设和运营需要与之相适应的现代化调 度指挥系统，以确保高速铁路及整个铁路网络的运 输安全、正常秩序及生产效率． 从２０世纪９０年代起，国内专家和学者对我国 高速铁路运营调度进行了深入的研究并取得了重 要的研究成果．文献［１］分析了影响高速铁路调度 指挥模式的选择因素，并通过多方面比较确定适宜 我国高速铁路的调度指挥模式——区域集中二级 调度指挥模式；文献［２］分析了我国高速铁路调度 指挥待解决的问题，并总结了高速铁路调度与既有 调度指挥系统的结合原则；文献［３］结合我国铁路 组织管理模式，提出构建现代化高速铁路运营调度 系统体系的设想．纵观目前的文献，对于高速铁路 调度指挥模式选择问题的研究往往偏向于结合高 速铁路运营特点、运输组织模式、与既有线协调等 方面的定性探讨，缺乏系统建设运营科学理论体系 以及供系统建设参考的量化研究方案．因此，本文