随着路网规模和覆盖范围不断扩大、运行环境复杂、交路不断延伸、开行列车数量不断增加，造成高铁运行的突发事件日益增多，主要由基础设施(如轨道线路、电力系统、信号地面设备等)故障、列车故障、自然灾害(风、雨、雪、地震等)、异物侵限、客流异动等导致。突发事件造成的非正常停车和大范围列车延误，会造成乘客滞留、被困等，甚至影响高铁路网的正常运营，带来巨大的经济损失和社会影响。

图1 突发事件对乘车出行造成巨大影响

作为高铁系统的“大脑和神经中枢”，列车运行控制系统（简称运控系统）控制列车运行速度、追踪间隔和进路方向，全天候不间断运行，具有分布广泛、环境随机和自身参数离散等特点，是确保列车安全运行和高效运营的重要保障和核心装备。如图2所示，随着大数据、人工智能和5G通信等新一代信息技术兴起，在安全运行的前提下利用人、车、路、网资源，对高铁路网跨时空全局运行状态进行综合感知，实现动态拓扑结构下多列车在线智能优化调度和实时精准控制，打破既有高铁运营中运行控制和调度的分层架构，实现运行控制与调度一体化。

图2 高铁运行控制与动态调度

高铁运行控制与动态调度一体化通过打破既有高铁运营中运行控制和动态调度的“分层”模式，增强对高铁运行环境的全面深度感知，在安全运营的前提下利用全局人、车、路、网等资源，全面提升高铁系统的运行效率。如图3所示，以京沪线为例，在北京、上海铁路局之间实现高铁运行控制与动态调度一体化。

图3 运行控制与动态调度一体化示意图

控制调度一体化重点包含以下三方面：

1）高铁运行状态的全局多层域、快速、精准智能感知。高铁运行控制与动态调度一体化要求感知具备全面、实时、精准等特征。

2）高铁运行控制与动态调度一体化建模。高铁运行控制与动态调度一体化要求建模具备实时、精确、全局优化等特征。

3）复杂环境下高铁协同运行控制、智能动态调度及其一体化。高铁运行控制与动态调度一体化要求控制与调度具备智（智能）、协（协同）、稳（稳定）等特征，即要求列车运行控制平稳、动态调度智能、运行控制与动态调度协同。

随着我国高速铁路规模不断扩大和新一代信息技术发展，打破传统的列车运行控制与动态调度之间的信息壁垒，实现高铁运行控制与动态调度一体化是未来铁路系统智能化发展的必然趋势。本文根据国内外列车运行控制和调度的发展现状，提出了高铁运行控制与动态调度一体化的定义和基本内涵，给出了下一步重点研究方向。我们相信，在这一领域的关键理论方法与技术突破，将对保障我国高铁运行效率和应急处置能力具有重大的战略意义和带动作用，可为我国高速列车实现智能化、信息化运营提供全新的技术储备，对我国新一代智能高速铁路的研发提供理论基础，将为中国高铁抢占新的技术制高点提供重要支撑。