用先進技術推進編組站信息化建設

鮑金福 上海鐵路局徐州北站

為進一步推進徐州北編組站信息化建設，按照路局龍京局長在車站檢查調(diào)研時提出的“編組站信息化建設不能簡單地理解為人員、崗位的物理整合，而應該把工作的著力點放在提升技術含量、促進技術升級上”的指示要求，車站成立了專題組，追蹤我國鐵路編組站現(xiàn)代化發(fā)展趨勢和最新成果，對目前鐵路主要信息化系統(tǒng)進行了分析比較，并基于我站現(xiàn)有的生產(chǎn)組織、作業(yè)流程、設備設施及信息系統(tǒng)建設現(xiàn)狀，對我站信息化建設進行了可行性分析，并初步形成調(diào)研分析報告。

1 SIMS2.0、SAM、CIPS 三個系統(tǒng)的主要功能特征及其比較

目前在鐵路大型編組站信息化領域主要使用的有車站信息管理系統(tǒng)（SIMS2.0）、編組站綜合自動化系統(tǒng)（SAM）、編組站管控一體化智能綜合集成化自動系統(tǒng)（CIPS）這三種模式。其中SIMS2.0于2005年2月研發(fā)啟用，同年11月在豐臺西車站投入試驗，2007年11月在哈南編組站通過技術審查，以后相繼在各大編組站投入使用；SAM系統(tǒng)，全稱為編組站綜合自動化系統(tǒng)（Synthetic Automation of Marshalling Yard）,由部信息中心和鐵科院于2007年9月在新豐鎮(zhèn)聯(lián)合研發(fā)，2008年底全面使用，目前僅有新豐鎮(zhèn)車站使用。CIPS系統(tǒng)，全稱為編組站智能綜合集成化自動化系統(tǒng)（Computer Integrated Process System）,由北京全路通信信號設計研究院于2007年1月在成都北安裝實驗，2008年底成都北（含樞紐各站）CIPS系統(tǒng)全面運營，隨后在武漢北、貴陽南站推廣使用。

1.1 SIMS2.0系統(tǒng)的主要特征和功能

1.1.1 SIMS2.0系統(tǒng)的主要特征

SIMS2.0的主體就是編組站現(xiàn)車信息管理系統(tǒng)，它的控制功能只使用在駝峰解體進路自動排列，與編組場其它的控制系統(tǒng)都是人工分散控制連接的。

1.1.2 SIMS2.0系統(tǒng)的主要功能

包括站調(diào)子系統(tǒng)信息管理；到達作業(yè)（含貨檢、列檢作業(yè)）、出發(fā)作業(yè)（含直通作業(yè)）信息管理；鉤計劃信息管理；調(diào)機報點作業(yè)信息管理。

1.2 SAM系統(tǒng)的主要特征和功能

1.2.1 SAM系統(tǒng)的主要特征

SAM系統(tǒng)是由編組站現(xiàn)車信息管理系統(tǒng)和作業(yè)過程控制系統(tǒng)兩部分組成。信息管理層包括運營管理與統(tǒng)計分析、調(diào)度指揮與現(xiàn)車管理、貨運組織與安全監(jiān)測；過程控制層包括列車進路和調(diào)車進路排列，作業(yè)計劃自動執(zhí)行和集中控制、計算機聯(lián)鎖、駝峰自動控制、尾部停車器自動控制、全站機車綜合安全控制系統(tǒng)等。

1.2.2 SAM系統(tǒng)的主要功能

（1）編組站信息管理系統(tǒng)的功能基本與SMIS2.0的功能相似，主要有：站調(diào)子系統(tǒng)信息管理；到達作業(yè)（含貨檢、列檢作業(yè)）、出發(fā)作業(yè)（含直通作業(yè)）信息管理；鉤計劃信息管理；調(diào)機報點作業(yè)信息管理。

（2）作業(yè)過程控制系統(tǒng)的功能主要有：接受信息管理系統(tǒng)發(fā)送的各種數(shù)據(jù)；根據(jù)接收的以上各種數(shù)據(jù)，實現(xiàn)如下的自動化控制：①編組站集中控制功能；②局、站信息一體化共享功能；③車站階段計劃自動編制功能；④接發(fā)列車進路自動控制功能；⑤調(diào)車作業(yè)進路自動控制功能；⑥駝峰解體作業(yè)自動化控制功能；⑦駝峰編尾停車器自動控制功能；⑧調(diào)機自動控制功能；⑨執(zhí)行結果自動反饋功能；⑩安全監(jiān)控功能。

1.3 CIPS系統(tǒng)的主要特征和功能

1.3.1 CIPS系統(tǒng)的主要特征

將編組站信息管理系統(tǒng)和作業(yè)控制融為一體，形成一個完整的系統(tǒng)，它以實際的現(xiàn)在車流為基礎，自動生成和執(zhí)行各項作業(yè)計劃，執(zhí)行中隨實際車流的變化而自動調(diào)整各項作業(yè)，形成了高度自動化、智能化的管理系統(tǒng)。

1.3.2 CIPS系統(tǒng)的結構

編組站CIPS系統(tǒng)包括聯(lián)鎖自動化子系統(tǒng)、駝峰自動化子系統(tǒng)、調(diào)機自動化子系統(tǒng)、停車器控制子系統(tǒng)、電務監(jiān)測與環(huán)境監(jiān)控子系統(tǒng)、其它可接入的信息系統(tǒng)等6個子系統(tǒng)。

1.3.3 CIPS系統(tǒng)的主要功能

通過以上6個子系統(tǒng)，良好的實現(xiàn)了以下8個方面的功能：（1）自動配流推算生成班計劃；（2）自動生成和預編調(diào)車計劃，同時自動生成站內(nèi)階段計劃;（3）自動選擇排列車場和進路;（4）智能化地自動編制調(diào)車作業(yè)計劃和調(diào)整計劃;（5）解體和編組作業(yè)自動控制;（6）自動糾錯;（7）管理層監(jiān)控和決策支持;（8）實時動態(tài)分析統(tǒng)計與信息反饋。

2 車站現(xiàn)有SIMS2.0系統(tǒng)與SAM系統(tǒng)和CIPS系統(tǒng)的差距

車站現(xiàn)行使用的SIMS2.0系統(tǒng)是SIMS1.0版本的升級改造，主要體現(xiàn)在現(xiàn)車管理系統(tǒng)的功能完善和優(yōu)化，與上述全路領先的兩大系統(tǒng)比較，存在明顯差距。

2.1 研發(fā)理念方面

SAM系統(tǒng)以“局站、管控、運維”融合為設計原則，實現(xiàn)了局站信息一體化、管控結合且相對獨立閉環(huán)、過程控制自動化、安全檢測自動化。CIPS系統(tǒng)以“信息共享、管控一體”為核心理念，實現(xiàn)了決策智能化、指揮數(shù)字化、執(zhí)行自動化。SIMS2.0在系統(tǒng)設計方面沒有管控結合、管控一體的理念，編組站綜合自動化程度不高。

2.2 組成層面方面

SAM系統(tǒng)主要有信息管理層和作業(yè)過程控制層組成。CIPS系統(tǒng)主要含集成控制系統(tǒng)和綜合管理系統(tǒng)，分作業(yè)控制層、監(jiān)控層、調(diào)度層、管理層和決策層。而SIMS2.0與其它系統(tǒng)相對獨立，信息交互功能不強，管理層與作業(yè)層聯(lián)系不夠緊密。

2.3 信息資源方面

SIMS2.0與SAM系統(tǒng)相類似，通過接口縱向可與路局DMIS4.0、TDCS系統(tǒng)連接，但橫向與機車、車輛等系統(tǒng)沒有做到互連互通，沒有實現(xiàn)信息資源共享。而且系統(tǒng)接口較多，易出現(xiàn)信息不同步。而CIPS系統(tǒng)使用統(tǒng)一的信息平臺，編組站甚至樞紐各站車、機、輛、貨信息系統(tǒng)使用一個系統(tǒng)，僅在縱向上與路局DMIS4.0、TDCS系統(tǒng)對接，接口較少，信息同步。

2.4 調(diào)度指揮方面

SAM系統(tǒng)與CIPS系統(tǒng)均能根據(jù)日班計劃、階段計劃及車流現(xiàn)實信息及時調(diào)整接發(fā)列車計劃、解體作業(yè)計劃、編組列車計劃，而SIMS2.0只有通過人工調(diào)整才能實現(xiàn)。尤其是CIPS系統(tǒng)具有更為強大的動態(tài)調(diào)整功能，甚至智能調(diào)整功能，不需人為確認，科學性更高。

2.5 進路自動控制方面

SAM系統(tǒng)對到達、通過列車進路自動排列，出發(fā)列車進路需人工確認后方可辦理，存在漏確認或確認不準確造成安全險情的人為因素；CIPS系統(tǒng)所有列車進路自動排列，避免了人為因素。調(diào)車進路自動控制方面，SAM系統(tǒng)實現(xiàn)了到達場調(diào)車進路、駝峰溜放進路自動排列，編組轉(zhuǎn)場進路仍需人工確認，且未實現(xiàn)機車走行速度自動控制；CIPS系統(tǒng)所有調(diào)車進路均自動排列，調(diào)機走行速度自動控制，避免了人為因素對安全和效率的影響。SIMS2.0只是一個現(xiàn)車管理系統(tǒng)，不具備自動排列徑路的功能。

綜合分析比較SIMS2.0與其它兩大系統(tǒng)，SAM系統(tǒng)與CIPS系統(tǒng)均具有安全性能高、作業(yè)效率高、人員勞動強度低、用工減少的特點，特別是CIPS系統(tǒng)體現(xiàn)出決策智能、指揮時效、控制全部自動化的優(yōu)點更突出，而且又將樞紐各站全部納入，功能更強大，是編組站自動化發(fā)展的方向。

3 徐州北站信息化建設可行性和必要性分析

3.1 車站運輸生產(chǎn)組織現(xiàn)狀適合進行信息化建設

徐州北編組站是全路路網(wǎng)性編組站之一，主要承擔隴海線鄭州方向、隴海線連云港方向、京滬線濟南方向、京滬線南京方向、青阜線阜陽北方向五個方向貨物列車以及徐州樞紐小運轉(zhuǎn)列車的到達、解體、編組以及出發(fā)作業(yè)任務。徐州北編組站站型為標準的三級六場，正線外包。上行系統(tǒng)有上行到達、上行出發(fā)、上行編組場，下行系統(tǒng)有下行到達、下行出發(fā)、下行編組場，分別負責上、下行車流的到、解、編、發(fā)作業(yè)；在上、下行間設有交換車場，承擔交換車流的交遞、本務機車的放行、反接反發(fā)列車的通過等作業(yè)。

徐州北站目前圖定通過旅客列車66對；圖定貨物列車日均接發(fā)260對，實際目前日均接發(fā)貨物列車約185對。日常作業(yè)以中轉(zhuǎn)車流為主，目前日均辦理輛數(shù)為21000輛左右，其中有調(diào)辦理13200輛；2003年5月31日曾經(jīng)創(chuàng)造了單日辦理28586輛的最高紀錄。目前日均解體到達場列車124列、編組出發(fā)列車118列（其中反接列車12列、反發(fā)列車13列左右）；另外解體、編組兩系統(tǒng)間交遞車列各18列（約600輛）。車站目前配備調(diào)車機10臺（上下行駝峰各2臺、上下行編尾各3臺），另有替補機車2臺（替補調(diào)車機進房上油和解編作業(yè)）。

從車站場型、車流徑路、作業(yè)性質(zhì)以及作業(yè)組織方式來看，均與新豐鎮(zhèn)、武漢北、成都北基本一致，不論是 SAM系統(tǒng)還是CIPS系統(tǒng)均可在我站推廣實施。

3.2 徐州北編組站既有設備滿足信息化建設的要求

徐州北編組站各信號樓、調(diào)車樓均為計算機連鎖設備。其中上到樓、上發(fā)樓、下到樓、下發(fā)樓用的是鐵科院通信信號研究所設計的TYJL-TR9容錯計算機聯(lián)鎖；交換樓、上編尾樓、下編尾樓、輔助場為卡斯柯通信有限公司設計的CIS-1計算機聯(lián)鎖設備；上、下行駝峰均為中鐵通號設計院生產(chǎn)的TW-2自動化駝峰，采用點連式調(diào)速系統(tǒng)，一、二、三部位為空壓TJK型減速器，四部位為減速頂。尾部為TTK-92型可控停車器。

徐州北下行駝峰機車的控制方式為計算機遙控；上行駝峰機車的控制方式原來為計算機遙控，因電氣化改造站內(nèi)電碼化，計算機遙控的頻率與電碼化的頻率沖突停用，目前為司機手動操作，但已經(jīng)預留接口。

車站調(diào)車電臺為平調(diào)燈顯系統(tǒng)，調(diào)車機車上有機控器，作業(yè)人員可通過手持臺對機車進行控制。

上述設備無論對于SAM系統(tǒng)還是CIPS系統(tǒng)，均具備了相應的自動化功能，滿足兩大系統(tǒng)的需要。

3.3 徐州北編組站范圍內(nèi)信息量滿足信息化建設的要求

目前車站周邊單位，無論是車輛段、機務段、電務段正在使用的車輛安全系統(tǒng)（5T）、車號識別系統(tǒng)（AEI）、行車調(diào)度指揮系統(tǒng)（TDCS）、辦公自動化系統(tǒng)，還是車站信息管理系統(tǒng)（TIMS）、貨檢安全管理系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng)，與新豐鎮(zhèn)、武漢北、成都北基本一致，均能向SAM系統(tǒng)和CIPS系統(tǒng)提供強大的信息量，均能與SAM或CIPS接口后信息互控，滿足系統(tǒng)的要求。

同時，通過SAM系統(tǒng)或CIPS系統(tǒng)的整合，徐州北編組站范圍內(nèi)各單位能夠最大限度實現(xiàn)信息共享、資源共用，能夠極大地發(fā)揮各項資源的作用，減少資源浪費。

3.4 實施SAM或CIPS系統(tǒng)升級改造對車站既有生產(chǎn)組織影響很小

目前徐州北站使用的是SIMS2.0系統(tǒng)，自動化控制接口基本上沒有，車站使用的SIMS2.0與行車調(diào)度指揮系統(tǒng)、平調(diào)燈顯系統(tǒng)、脫軌控制系統(tǒng)、貨物安全系統(tǒng)、車輛安全系統(tǒng)、車號識別系統(tǒng)、貨檢管理系統(tǒng)、機務管理系統(tǒng)、辦公系統(tǒng)、辦公網(wǎng)系統(tǒng)、紅外網(wǎng)系統(tǒng)、ATIS系統(tǒng)均沒有接口，這樣在實施SAM或CIPS期間，無論是車站還是其他各單位，既有的系統(tǒng)可以不受施工和調(diào)試的影響，保證運輸生產(chǎn)基本不受影響。

3.5 推進實施徐州北站信息系統(tǒng)升級改造能更有效地保障運輸安全

將徐州北站現(xiàn)行的現(xiàn)車管理升級改造為SAM或CIPS系統(tǒng)后，徐州北站接發(fā)列車進路、調(diào)車作業(yè)進路的排列，將實現(xiàn)由人控轉(zhuǎn)為投備控制，能防止各種類型的錯亂。各類計劃的編制由手工轉(zhuǎn)為機器智能化將更多地避免由于人為計劃變更等給安全生產(chǎn)帶來的諸多不利因素，從而有效地確保安全生產(chǎn)。

3.6 推進實施徐州北站信息化系統(tǒng)升級改造已迫在眉睫

目前徐州北站使用的2.0現(xiàn)車管理系統(tǒng)距編組站現(xiàn)代化建設的差距甚遠，從調(diào)車、接發(fā)列車進路的排列均為人工控制，各種人為因素影響著進路的正確性。計劃的編制均為手工操作，存在著計劃質(zhì)量不高的問題。而隨著京滬高鐵的開通，徐州北站的運量將大幅的攀升，只有對徐州北站目前的現(xiàn)車管理系統(tǒng)進行升級改造才能應對大運量的到來。

總之，無論是徐州北樞紐場型條件、硬件設備的自動化程度，還是信息化系統(tǒng)需要的信息量，目前的設備均能夠基本滿足信息化系統(tǒng)升級改造的需要。同時，無論是系統(tǒng)施工還是調(diào)試，對既有作業(yè)的影響小，具有良好的實施環(huán)境和條件。因此，推進實施徐州北站信息化系統(tǒng)升級改造，不僅是必要的，而且是可行的。

4 意見和建議

通過對 SMIS2.0、SAM、CIPS 這三個系統(tǒng)的分析和對比論證，我們認為，如果在徐州北站實施SAM系統(tǒng)，能夠結合目前徐州北站正在使用的2.0現(xiàn)車管理系統(tǒng)，避免現(xiàn)車管理系統(tǒng)的重復開發(fā)，可有效地利用資源。且在控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，可立即使用人工操作以減少故障對生產(chǎn)的影響。但目前車站上下行駝峰使用的TW-2駝峰自動系統(tǒng)（北京全路通信信號設計研究院設計開發(fā)）需要改造為TBZK駝峰自動化系統(tǒng)。如果在徐州北站實施CIPS系統(tǒng)，車站的自動化水平將大幅提高，且安全生產(chǎn)將得到有效保障。但目前車站使用的2.0現(xiàn)車管理系統(tǒng)將無法再用，需要重新搭建一個全新的編組站信息化平臺。

為此，車站建議路局組織有關部門和單位到外局學習觀摩，著手開展編組站信息化建設的調(diào)研，并邀請研究院所分別拿出SAM系統(tǒng)和CIPS系統(tǒng)在徐州北站推廣運用的設計方案，根據(jù)設計方案盡快做出決策，以此迅速推進我局編組站信息化建設水平，滿足東部鐵路率先實現(xiàn)現(xiàn)代化的需要。