旅客列車乘務巡檢系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

程 剛，高 峰，周 銳

（西安鐵路局 西安客車車輛段，西安 710015）

旅客列車乘務巡檢系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

程 剛，高 峰，周 銳

（西安鐵路局 西安客車車輛段，西安 710015）

通過對乘務巡檢作業(yè)管理需求和現(xiàn)場調研分析，利用NFC近場通信技術及計算機控制技術，通過采集安裝在客車車廂內(nèi)的電子標簽信息，實時發(fā)送至地面監(jiān)控主機，分析軟件可將接受到的數(shù)據(jù)與旅客列車乘務員標準作業(yè)圖表進行自動的比對和分析，從而實現(xiàn)對客車乘務作業(yè)的過程盯控，督促車輛乘務員作業(yè)標準化的落實。

車輛巡檢；作業(yè)評價；設計

隨著客車運行速度的不斷提高和對旅客列車運行安全性、舒適性要求的增加，客車乘務員出乘作業(yè)成為鐵路運輸生產(chǎn)單位生產(chǎn)管理的重中之重，而客車乘務員出乘作業(yè)是在列車運行途中進行，現(xiàn)有的管理措施很難實現(xiàn)對乘務員出乘作業(yè)全面有效地盯控和檢查。為此，有必要開發(fā)乘務巡檢管理系統(tǒng)，強化客車乘務員巡檢作業(yè)管理，督促乘務員能夠按時按標進行乘務巡視作業(yè)，及時發(fā)現(xiàn)處理客車運行中發(fā)生的故障，提高客車運行安全。

1 背景概述

乘務員途中標準化作業(yè)是確保旅客列車安全運行的一個重要環(huán)節(jié)，由于乘務員途中作業(yè)的特殊性，使其也成為車輛安全的一個薄弱環(huán)節(jié)，隨著乘務體質的改革，如何加強對乘務員途中作業(yè)的管理成為車輛管理部門面臨的一個新課題。近年來，隨著近距離無線通信（NFC，Near Field Communication）技術的發(fā)展 ,加之Google Android手機平臺SDK2.3起開始支持NFC, Android系統(tǒng)的開放性以及強大的通信功能，使得NFC的各種應用能夠在Android系統(tǒng)上便捷地實現(xiàn)[1]，這為我們解決問題提供一個新的思路和方法。

2 系統(tǒng)總體設計

2.1 系統(tǒng)結構

系統(tǒng)應用分數(shù)據(jù)采集、發(fā)送和查詢、維護兩級，數(shù)據(jù)采集、發(fā)送級采用C/S架構，車輛乘務員使用客戶端程序，進行數(shù)據(jù)采集與上傳發(fā)送。查詢、維護級采用B/S架構，用戶訪問瀏覽器實現(xiàn)各類數(shù)據(jù)的查詢統(tǒng)計和管理維護。系統(tǒng)總體結構如圖1所示。

2.2 網(wǎng)絡拓撲結構

客車乘務員通過客戶端程序采集客車上設置的NFC標簽信息，通過GSM將數(shù)據(jù)發(fā)送至系統(tǒng)服務器，系統(tǒng)服務器后臺對采集數(shù)據(jù)進行分類處理。系統(tǒng)設置應用Web服務器，鐵路局、段、車站級用戶通過網(wǎng)絡訪問Web服務器查詢各類數(shù)據(jù)。系統(tǒng)設計網(wǎng)絡拓撲結構如圖2所示。

2.3 數(shù)據(jù)處理設計

圖1 系統(tǒng)結構設計

圖2 系統(tǒng)網(wǎng)絡拓撲結構圖

系統(tǒng)從既有客車管理信息系統(tǒng)和乘務報道系統(tǒng)獲取當天運行車次、車組、車號和乘務員信息，并根據(jù)各車次運行交路的時刻表和車輛乘務作業(yè)圖標建立基礎信息庫。

數(shù)據(jù)采集、發(fā)送端根據(jù)數(shù)據(jù)采集方式分為站折巡檢和車內(nèi)巡檢兩部分。站折巡檢利用攝像手電的拍照功能，乘務員在站折作業(yè)中拍攝關鍵部位照片，出乘結束后將照片上傳至系統(tǒng)；車內(nèi)巡檢通過在每輛車上安裝NFC標簽，乘務員在規(guī)定巡檢作業(yè)時間段內(nèi)，用安裝有系統(tǒng)終端的手機觸碰NFC標簽讀取標簽數(shù)據(jù)，然后利用SIM卡通過GSM將標簽數(shù)據(jù)上傳至系統(tǒng)。

系統(tǒng)后臺采用C＃語言及SQL server2000數(shù)據(jù)庫，在.net2.0環(huán)境下開發(fā)，可自動實現(xiàn)對乘務員站折巡檢作業(yè)采集照片的統(tǒng)計匯總，對車內(nèi)巡檢采集的NFC標簽讀取時間、數(shù)量、順序等和系統(tǒng)標準信息進行比對，自動判別乘務員途中是否按照時間標準進行巡檢作業(yè)。

3 系統(tǒng)功能設計

3.1 乘務車內(nèi)巡檢評價

系統(tǒng)設計在每輛客車的配電柜內(nèi)安裝NFC無源標簽，通過安裝有系統(tǒng)終端程序的巡檢手機，規(guī)定時間范圍內(nèi)觸碰NFC標簽，系統(tǒng)終端可自動將NFC標簽編號通過移動網(wǎng)絡發(fā)送至地面服務器。后臺程序自動將NFC標簽編號與車號相對應建立編組信息并與當前運行車次對應，同時調取車內(nèi)巡檢標準信息進行比對,判斷巡檢員是否正常巡檢。

3.2 乘務站折返作業(yè)評價

出乘乘務員在始發(fā)、到達、換機換向、終到等折返作業(yè)中用攝像手電對作業(yè)關鍵部位拍攝照片，退乘時通過USB數(shù)據(jù)線連接系統(tǒng)終端計算機，將折站作業(yè)圖片上傳至服務器，系統(tǒng)對作業(yè)照片進行歸類分析，管理人員通過系統(tǒng)終端查看對乘務站折作業(yè)圖片進行分析評價。如圖3所示。

圖3 作業(yè)評價

3.3 巡檢狀態(tài)實時監(jiān)控

系統(tǒng)對各組列車乘務巡檢信息進行實時匯總，并在Web界面進行圖形化顯示，管理人員通過系統(tǒng)可實時查看各作業(yè)時段乘務員車內(nèi)巡檢作業(yè)的詳細情況，能夠判斷乘務員是否在規(guī)定時間內(nèi)準時巡檢和是否存在漏檢。如圖4所示。

3.4 歷史查詢

系統(tǒng)建立乘務巡檢信息條件查詢功能，可通過時間、車次、車號等關鍵字查詢乘務員在任意時間段內(nèi)次車、車組，巡檢作業(yè)的詳細信息。

圖4 實時監(jiān)控圖

3.5 作業(yè)圖片分類管理

系統(tǒng)站折作業(yè)中，乘務員利用攝像手電分別在始發(fā)、到達、換機換向、終到中對巡檢作業(yè)關鍵位置進行拍照。退乘時將照片上傳至系統(tǒng)，系統(tǒng)可根據(jù)拍照時間，將圖片視頻自行分類并和車次、車號、作業(yè)人員等信息建立關聯(lián)。如圖5所示。

圖5 作業(yè)照片管理

4 系統(tǒng)的應用

系統(tǒng)通過實時采集乘務作業(yè)過程標簽信息，實現(xiàn)了對客車乘務作業(yè)的遠程盯控和標準評價，促進了作業(yè)標準化的落實，防止了因對客車運行故障不能及時發(fā)現(xiàn)而影響服務設施使用，避免客車在運行中發(fā)生安全事故，確?？蛙嚨陌踩\行和客車服務設施的正常使用。目前該系統(tǒng)已經(jīng)在西安鐵路局西安客車車輛段投入使用并達到預期效果。

5 結束語

乘務巡檢系統(tǒng)采用無線網(wǎng)絡傳輸技術改變了乘務員傳統(tǒng)的作業(yè)方式，是信息化技術在車輛系統(tǒng)應用的一個案例。同時由于Android系統(tǒng)的開放性，也為后期系統(tǒng)功能的擴展提供了條件。本文所論述的設計方法和思路對今后信息化技術在鐵路方面的應用具有一定的參考價值。

[1] 胡興波，晏渭川. 基于Android的NFC實現(xiàn)和實現(xiàn)[J] .電視技術，2011（21）：84.

責任編輯 方 圓

Design and implementation of Passenger Train Crew Inspection System

CHENG Gang, GAO Feng, ZHOU Rui
( Xi’an Train Vehicle Maintenance Units, Xi 'an Railway Administration, Xi’an 710015, China )

This paper analyzed the management requirements, used NFC near fi eld communication technology and computer control technology, through timely collecting the date of electronic tag installed in the train and setting the real-time steward checking date to the ground monitoring host. The analysis software could compare the data with the train steward standard operating chart automatically, so as to implement the process controlling of the passenger train crew operation, and push forward the standardization of the operation.

train inspection; job evaluation; design

U293∶TP39

A

1005-8451（2015）04-0037-03

2014-09-26

程 剛，工程師；高 峰，助理工程師 。