鐵路貨車檢修調(diào)度作業(yè)智能化和信息化設(shè)計(jì)探討

遆龍

摘 要：隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用，我國(guó)鐵路運(yùn)輸中信息化建設(shè)已經(jīng)初步形成規(guī)模，但還是不能夠完全滿足現(xiàn)場(chǎng)的使用要求，也依然存在著各方面的問題缺陷，并且容易造成記錄準(zhǔn)確度不高、任務(wù)分派不及時(shí)和檢修進(jìn)度不高等問題。對(duì)此，本文建議在貨車檢修管理的各個(gè)環(huán)節(jié)中，建立信息系統(tǒng)應(yīng)用平臺(tái)，為運(yùn)行中的貨車車輛監(jiān)控、運(yùn)行狀態(tài)的預(yù)警和車輛信息控制，以及車輛調(diào)度指揮和檢修等提供技術(shù)手段，為貨車安全運(yùn)行提供技術(shù)保障。

關(guān)鍵詞：鐵路貨車；檢修；調(diào)度；智能化；信息化

0 引言

我國(guó)鐵路運(yùn)輸業(yè)的快速發(fā)展也促使著鐵路貨車使用頻率和周轉(zhuǎn)率的巨大變化。較為明顯的就是長(zhǎng)交路列車和大編組重載列車使用的頻率和周轉(zhuǎn)率逐年遞增。通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，雖然目前我國(guó)鐵路運(yùn)輸中信息化建設(shè)已經(jīng)初步形成規(guī)模，但還是不能夠完全滿足現(xiàn)場(chǎng)的使用要求，也依然存在著例如信息滯后、不全面以及查詢時(shí)間長(zhǎng)等方面的問題缺陷，這對(duì)檢修人員來說，工作難度會(huì)增加，給檢修進(jìn)度和貨車安全運(yùn)行也會(huì)帶來一定隱患。

1 鐵路貨車檢修調(diào)度系統(tǒng)的相關(guān)概述

1.1 鐵路貨車檢修調(diào)度系統(tǒng)的背景

作為鐵路貨車檢修調(diào)度員來說，鐵路貨車檢修調(diào)度系統(tǒng)功能包括了其所有的作業(yè)環(huán)節(jié)，系統(tǒng)結(jié)合對(duì)交路方案、日班計(jì)劃等調(diào)度員經(jīng)常使用到的基本信息開展的數(shù)字化描述，將貨車交路模型構(gòu)建起來，隨后調(diào)度員可以結(jié)合便捷的操作方式，來完成貨車工作計(jì)劃的調(diào)整、編制等。該系統(tǒng)的投入應(yīng)用，使得貨車調(diào)度員的勞動(dòng)強(qiáng)度得以減輕，同時(shí)還將相關(guān)的貨車周轉(zhuǎn)計(jì)劃提供給其他系統(tǒng)。

在鐵路貨運(yùn)生產(chǎn)中，貨運(yùn)調(diào)度指揮工作是核心所在，采用統(tǒng)一集中、分級(jí)管理的指揮原則。在調(diào)度指揮方面，鐵道部運(yùn)輸局調(diào)度部調(diào)度處是最高等級(jí)的單位，在該部門領(lǐng)導(dǎo)之下，路局調(diào)度所負(fù)責(zé)相關(guān)的指揮任務(wù)，結(jié)合運(yùn)輸進(jìn)程中調(diào)度的不同，劃分為不同的生產(chǎn)工種。近年來，鐵路運(yùn)輸調(diào)度指揮的措施也在不斷改進(jìn)。伴隨著技術(shù)的快速發(fā)展，以及人們的能力，現(xiàn)代化調(diào)度系統(tǒng)得以構(gòu)建起來，由此在鐵路各部門開始了包括技術(shù)計(jì)劃、貨運(yùn)營(yíng)銷等在內(nèi)的一系列信息應(yīng)用系統(tǒng)的投產(chǎn)和使用。

該系統(tǒng)具備了如下的特點(diǎn)：實(shí)施方面較為復(fù)雜，研發(fā)難度較大。調(diào)度業(yè)務(wù)必須要集中指揮，各級(jí)負(fù)責(zé)。為了讓該系統(tǒng)的效益得到最充分的發(fā)揮，有必要結(jié)合相關(guān)部門，協(xié)同開發(fā)三級(jí)運(yùn)輸調(diào)度信息系統(tǒng)，才可以實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)在全路的應(yīng)用以及數(shù)據(jù)共享等目標(biāo)。

1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

國(guó)外在貨車檢修方面，運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)較早。早在二十世紀(jì)六十年代，許多歐美發(fā)達(dá)國(guó)家的鐵路信息系統(tǒng)就得到了成功的運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)了高效的貨車檢修目標(biāo)。如日本、德國(guó)以及法國(guó)等。

對(duì)比國(guó)外來說，國(guó)內(nèi)將計(jì)算機(jī)技術(shù)融入到貨車檢修進(jìn)程的時(shí)間較晚，但是在多年的發(fā)展之后，國(guó)內(nèi)也取得了諸多成效。

2 鐵路貨車信息系統(tǒng)簡(jiǎn)介

2.1 HMIS

這指的是鐵路貨車技術(shù)的管理信息系統(tǒng)，通過對(duì)自動(dòng)和人工方式的結(jié)合，進(jìn)而讓數(shù)據(jù)輸入以及上傳等活動(dòng)得以實(shí)現(xiàn)，運(yùn)用這一系統(tǒng)，就可以成功實(shí)現(xiàn)車輛檢修相關(guān)信息的查詢目標(biāo)。

2.2 ATIS

鐵路車號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)，由車輛電子標(biāo)簽（TAG）、地面自動(dòng)識(shí)別設(shè)備（AEI），數(shù)據(jù)信息集中管理設(shè)備（CPS）、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等構(gòu)成，對(duì)運(yùn)行的列車及車輛信息進(jìn)行準(zhǔn)確的識(shí)別、定位。

2.3 CTC

調(diào)度集中控制系統(tǒng)，顧名思義即對(duì)處于相應(yīng)范圍內(nèi)各類鐵路信息的直接并集中的調(diào)度與控制。

2.4 5T

起安全防控預(yù)警作用，具體包括五項(xiàng)：車輛滾動(dòng)軸承早期故障軌邊聲學(xué)診斷系統(tǒng)（TADS），車輛運(yùn)行狀態(tài)地面安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（TPDS），車輛軸溫智能探測(cè)系統(tǒng)（THDS），貨車運(yùn)行故障動(dòng)態(tài)圖像檢測(cè)系統(tǒng)（TFDS），客車運(yùn)行安全監(jiān)控系統(tǒng)（TCDS）。

2.5 TADS

這一系統(tǒng)表示的是早期車輛滾動(dòng)軸承的故障軌邊聲學(xué)診斷系統(tǒng)，結(jié)合計(jì)算機(jī)以及聲學(xué)技術(shù)，早期預(yù)測(cè)運(yùn)行當(dāng)中列車可能存在的故障，并實(shí)現(xiàn)在線預(yù)測(cè)和診斷。

2.6 TPDS

將軌道測(cè)試平臺(tái)，以及車輛運(yùn)行狀態(tài)地面安全動(dòng)態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)以及車輛結(jié)合起來，進(jìn)而檢測(cè)車輛的安全指標(biāo)，關(guān)鍵點(diǎn)在于：對(duì)于車輪面的擦傷破損及超載等危險(xiǎn)狀況，進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤監(jiān)測(cè)的信息平臺(tái)。

2.7 THDS

車輛軸溫智能探測(cè)系統(tǒng)，這一廣域?qū)崟r(shí)計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的構(gòu)成主要包括：全路聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)、復(fù)示站，該系統(tǒng)的功能在于，結(jié)合軌邊紅外探頭，對(duì)經(jīng)過列車的軸承溫度進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，掌握熱軸問題，并且結(jié)合配套裝置，實(shí)現(xiàn)預(yù)報(bào)以及準(zhǔn)確的跟蹤，并且對(duì)防范能力予以強(qiáng)化。

2.8 TFDS

對(duì)火車運(yùn)行故障動(dòng)態(tài)圖像進(jìn)行檢測(cè)的系統(tǒng)，這套信息系統(tǒng)集合了多種技術(shù)，如數(shù)字圖像的高速采集、模式識(shí)別、網(wǎng)絡(luò)化以及自動(dòng)控制技術(shù)等，動(dòng)態(tài)的對(duì)運(yùn)作貨車的關(guān)鍵部分進(jìn)行檢測(cè)，及時(shí)的對(duì)火車運(yùn)行當(dāng)中出現(xiàn)的問題有所了解，確保列車能夠安全的運(yùn)作。

3 鐵路貨車檢修調(diào)度作業(yè)信息化運(yùn)用現(xiàn)狀

3.1 信息平臺(tái)查詢效率較低，實(shí)時(shí)性差

當(dāng)前，對(duì)車輛5T信息的查詢，主要結(jié)合地對(duì)車安全監(jiān)控體系5T系統(tǒng)進(jìn)行，這一平臺(tái)對(duì)上述諸多系統(tǒng)進(jìn)行了簡(jiǎn)潔的綜合，但是還是需要進(jìn)入各種系統(tǒng)開展查詢工作；雖然具備了綜合查詢的相關(guān)功能，但是仍然需要進(jìn)入相應(yīng)的系統(tǒng)才能實(shí)現(xiàn)，此外最終獲取的信息，沒有較大的關(guān)聯(lián)性，也不全面。

這一系統(tǒng)的基礎(chǔ)信息為HMIS的動(dòng)態(tài)計(jì)數(shù)履歷數(shù)據(jù)，結(jié)合車號(hào)信息系統(tǒng)，采用網(wǎng)絡(luò)傳輸，來實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)既定路線專用貨車的行走里程。對(duì)于專用的火車，要從做計(jì)劃?rùn)z修漸漸地轉(zhuǎn)變成為結(jié)合車輛行走里程的數(shù)量，按實(shí)際狀況進(jìn)行檢修。這套系統(tǒng)每天可以結(jié)合總部的數(shù)據(jù)庫(kù)，來對(duì)相關(guān)檢修信息進(jìn)行下載操作，實(shí)時(shí)的對(duì)車輛運(yùn)行的路程、過期車輛進(jìn)行查詢和統(tǒng)計(jì)，將便利提供給生產(chǎn)組織。

想要了解車輛其他的有關(guān)資料信息，就要與其他平臺(tái)結(jié)合，從而獲取需要的有用信息。而較低的查詢率，使得實(shí)時(shí)性受到了較大的影響，在對(duì)不同的平臺(tái)以及系統(tǒng)進(jìn)行查詢時(shí)，在時(shí)間推移的同時(shí)，車輛狀態(tài)也會(huì)出現(xiàn)相關(guān)的情況變化，所以獲取的信息并不是第一手信息。

3.2 缺乏綜合評(píng)判功能

信息平臺(tái)并不統(tǒng)一，使得全面的信息共享無法實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)之間的溝通并不順暢，只存在自身的信息，并不具備綜合評(píng)判的作用，信息系統(tǒng)的不同，結(jié)合自身領(lǐng)域給予相應(yīng)的評(píng)判依據(jù)，信息之間還需要一定的時(shí)間，才可以實(shí)現(xiàn)關(guān)聯(lián)目標(biāo)。在查詢不同系統(tǒng)，獲取和處理海量的數(shù)據(jù)之后，最終獲得相應(yīng)的結(jié)論，無疑影響到了工作人員的工作效率。

3.3 信息平臺(tái)功能不夠完善，軟件平臺(tái)生命力差

系統(tǒng)平臺(tái)功能缺陷較為明顯，作為開發(fā)商來說，只是為了解決特定的需要，后續(xù)功能的完善并不到位，很多檢索條件在平臺(tái)是不被支持的，沒有查詢功能以及導(dǎo)出功能，相關(guān)信息沒有關(guān)聯(lián)性，讓系統(tǒng)的生命力不斷下降，無法滿足現(xiàn)狀，如需要導(dǎo)入搜索的信息，或者是對(duì)表格進(jìn)行分析時(shí)，只可以一一的復(fù)制查詢到頁(yè)面，隨后再對(duì)其進(jìn)行處理，直接導(dǎo)出的功能并不存在。

3.4 指導(dǎo)車輛檢修能力較弱

當(dāng)前，因?yàn)樗械南到y(tǒng)尚未實(shí)現(xiàn)信息的共享，比如說HMIS的電子化，只針對(duì)紙質(zhì)臺(tái)賬，其應(yīng)該具備的功能并未充分發(fā)揮，使得車輛入庫(kù)檢修時(shí)，一般是以人工預(yù)檢為主，結(jié)合多種系統(tǒng)對(duì)車輛運(yùn)作進(jìn)程中出現(xiàn)問題的現(xiàn)場(chǎng)檢查，這一方式效率不高。在檢修車輛時(shí)，因?yàn)榫C合平臺(tái)不存在，使得信息系統(tǒng)指導(dǎo)檢修功能基本不存在，信息系統(tǒng)的相關(guān)功能得不到發(fā)揮。

4 建議

就目前而言，尚未有平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)全方位的，對(duì)車輛實(shí)時(shí)運(yùn)作狀態(tài)監(jiān)測(cè)以及查詢，鐵路貨車檢修調(diào)度系統(tǒng)綜合應(yīng)用平臺(tái)急需構(gòu)建起來，接入HMIS等相關(guān)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)真正意義上的數(shù)據(jù)共享。真正實(shí)現(xiàn)通過一個(gè)查詢界面，實(shí)時(shí)的對(duì)車輛目前的位置進(jìn)行查詢，或者是車輛的配件信息等相關(guān)信息，通過對(duì)車輛的提前預(yù)警、運(yùn)作品質(zhì)的綜合評(píng)判，為生產(chǎn)調(diào)度指揮提供支持。

4.1 建立模型

結(jié)合相關(guān)車輛具備的4T信息、檢修HMIS等系統(tǒng)，以及輪廠HMIS等相關(guān)系統(tǒng)的復(fù)試等，作為軟件的基礎(chǔ)，來對(duì)信息系統(tǒng)的綜合平臺(tái)進(jìn)行搭建。

此外，還可以結(jié)合相關(guān)的車輛段模型，代表性十足。相關(guān)車輛段不僅肩負(fù)著重重運(yùn)輸壓力之下，車輛的安全運(yùn)作，此外對(duì)于國(guó)內(nèi)鐵路貨車重載未來的發(fā)展前景，其也有著推進(jìn)作用。因此對(duì)于相關(guān)平臺(tái)的搭建，也可以讓綜合平臺(tái)的運(yùn)用價(jià)值得到充分的體現(xiàn)。

4.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

在這一平臺(tái)之中，統(tǒng)一的實(shí)現(xiàn)了HMIS、ATIS、CTC等相關(guān)數(shù)據(jù)的接入，再結(jié)合科學(xué)的分析，對(duì)車輛運(yùn)作的狀態(tài)進(jìn)行判斷，將綜合性的預(yù)判提供給作業(yè)場(chǎng)，提示他們車輛運(yùn)作的狀態(tài)，如果車輛運(yùn)作不良，也可以給出預(yù)警，針對(duì)這部分問題，讓有關(guān)人員可以早做準(zhǔn)備，當(dāng)車輛到達(dá)之后，能夠?qū)ζ溥M(jìn)行及時(shí)處理，提升檢測(cè)效率，同時(shí)還可以通過調(diào)度，對(duì)車輛運(yùn)作狀況有實(shí)時(shí)了解，及時(shí)開展指揮和調(diào)度工作；同時(shí)，全局車輛也可以因此實(shí)現(xiàn)調(diào)度指揮，提供相應(yīng)的決策依據(jù)。

4.3 鐵路貨車信息系統(tǒng)綜合應(yīng)用平臺(tái)功能

B/S結(jié)構(gòu)是該平臺(tái)所采用的，用戶需要結(jié)合瀏覽器進(jìn)入到該系統(tǒng)，另外能夠較為方便的進(jìn)行使用和維護(hù)，以下的功能是必須要具備的：

令相關(guān)系統(tǒng)現(xiàn)存功能得以保留；

令數(shù)據(jù)接口實(shí)現(xiàn)預(yù)留，和其他系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)融合；

令圖形化的查詢界面良好，能夠?qū)囕v運(yùn)作狀態(tài)實(shí)現(xiàn)直觀的體現(xiàn)；

令車輛檢修時(shí)，綜合性的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，為車輛檢修提供相關(guān)的依據(jù)；

令其具備車輛狀態(tài)顯示、實(shí)時(shí)查詢的功能，同時(shí)還可以對(duì)車輛狀態(tài)進(jìn)行提示，為即將到達(dá)地點(diǎn)預(yù)警，為機(jī)檢提供一定的依據(jù)；

令具有警報(bào)功能，比如說車輛運(yùn)作當(dāng)中，當(dāng)TADS報(bào)警之后，會(huì)出現(xiàn)相關(guān)的提示；

令具備綜合分析的能力，比如說綜合性的對(duì)TPDS等系統(tǒng)進(jìn)行分析，結(jié)合總公司的相關(guān)規(guī)定，不同的評(píng)判依據(jù)，只需要一個(gè)條件滿足了，就給予提示，比如說扣修等；

令車輛開展段修等，要清楚警報(bào)信息；

令車輛的相關(guān)檢修信息實(shí)現(xiàn)可查，如檢修的單位、時(shí)間等，同時(shí)相關(guān)信息的打印功能也需要具備；

令可以對(duì)檢修車輛場(chǎng)所的技檢信息進(jìn)行查詢，如配件更換信息等；

令對(duì)車輛的行走里程進(jìn)行查詢；

令其他和現(xiàn)場(chǎng)需求相符合的功能。

4.4 鐵路貨車信息系統(tǒng)綜合應(yīng)用平臺(tái)功能圖形化查詢界面預(yù)想

4.4.1 綜合應(yīng)用平臺(tái)查詢車輛運(yùn)行狀態(tài)

運(yùn)用這一平臺(tái)，能夠?qū)崟r(shí)查詢車輛狀況，顯示運(yùn)作品質(zhì)，為前方調(diào)度，提供相應(yīng)的信息；在查詢界面之上，該車的具體信息也顯示其中，過期車輛為紅色，預(yù)警為黃色，對(duì)相關(guān)顏色進(jìn)行點(diǎn)擊之后，就可以對(duì)車輛的詳細(xì)信息予以顯示，為檢修該車輛，提供技術(shù)方面的支撐，當(dāng)鼠標(biāo)移除之后，提示框?qū)⑾?。另外，車站前方站?huì)跳出相關(guān)的頁(yè)面，顯示并提示相關(guān)信息，并且在調(diào)度臺(tái)開展相關(guān)的預(yù)警活動(dòng)。

4.4.2 綜合應(yīng)用平臺(tái)查詢車輛站場(chǎng)圖預(yù)想

結(jié)合該平臺(tái)，可以對(duì)這一車輛運(yùn)作的具體站點(diǎn)、停留地等進(jìn)行實(shí)時(shí)查詢，結(jié)合車輛狀態(tài)，為組織行車等提供相關(guān)的依據(jù)。如果此時(shí)有列車存在于軌道之上，將會(huì)有提示框彈出，對(duì)該車的具體信息予以顯示；當(dāng)對(duì)相關(guān)的顏色進(jìn)行點(diǎn)擊之后，會(huì)展示出車輛的具體信息，當(dāng)作業(yè)場(chǎng)完成處置之后，對(duì)處置的具體情況予以反饋，鼠標(biāo)移除之后，提示框也會(huì)隨之消失；段調(diào)度還可以對(duì)車輛的故障狀況等信息進(jìn)行查看。

5 預(yù)計(jì)效果

構(gòu)建好該平臺(tái)之后，就可以結(jié)合這一平臺(tái)，實(shí)時(shí)的對(duì)所有運(yùn)作車輛的狀況進(jìn)行監(jiān)控，如果相關(guān)系統(tǒng)的警報(bào)條件得到，則開始警報(bào)提示，對(duì)車輛的具體運(yùn)作位置予以準(zhǔn)確定位，對(duì)車輛的TFDS檢查圖像進(jìn)行調(diào)閱，再結(jié)合TPDS等相關(guān)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的信息，對(duì)其HMIS配件信息具體的行走里程進(jìn)行查閱，對(duì)車輛的運(yùn)作狀況進(jìn)行判斷，是否存在扣修等問題。信息平臺(tái)功能較為全面，并且預(yù)留了各種接口，能夠融合各種系統(tǒng)，具有極強(qiáng)的生命力。

結(jié)合這一系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)的對(duì)車輛相關(guān)信息進(jìn)行查詢，同時(shí)還可以將更加詳細(xì)、全面的配件、車輛故障等信息提供給定檢車間、或者是作業(yè)場(chǎng)，使得技檢時(shí)間得到了較大的縮短，檢修效率得以提升，為車輛更加安全的運(yùn)作提供保障。

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