列車(chē)調(diào)度臺(tái)雨量報(bào)警系統(tǒng)的研究和應(yīng)用

葉小東，郭占峰

（呼和浩特鐵路局 調(diào)度所，呼和浩特 010057）

列車(chē)調(diào)度臺(tái)雨量報(bào)警系統(tǒng)的研究和應(yīng)用

葉小東，郭占峰

（呼和浩特鐵路局 調(diào)度所，呼和浩特 010057）

闡述一種應(yīng)用于呼和浩特鐵路局調(diào)度所列車(chē)調(diào)度臺(tái)、能夠按照列車(chē)調(diào)度員實(shí)際需要對(duì)雨量信息進(jìn)行實(shí)時(shí)報(bào)警的雨量報(bào)警系統(tǒng)。該系統(tǒng)縮短了列車(chē)調(diào)度員掌握雨量報(bào)警信息的時(shí)間，便于其在更短時(shí)間內(nèi)采取相應(yīng)的措施，更大程度地避免或減少水害所產(chǎn)生的安全問(wèn)題和經(jīng)濟(jì)損失。

鐵路；列車(chē)調(diào)度；實(shí)時(shí)；雨量報(bào)警系統(tǒng)

自然災(zāi)害是危及行車(chē)安全的一種重要隱患，其中，洪水災(zāi)害對(duì)線(xiàn)路的影響尤其嚴(yán)重。如果能夠準(zhǔn)確及時(shí)地掌握降雨情況，對(duì)于線(xiàn)路及行車(chē)安全具有重大的意義。隨著電子檢測(cè)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)逐漸應(yīng)用到生產(chǎn)生活中，使得采集現(xiàn)場(chǎng)雨量信息并通過(guò)信息通道傳輸至鐵路局調(diào)度所按照雨量的大小進(jìn)行報(bào)警成為可能。為使鐵路局列車(chē)調(diào)度員在第一時(shí)間掌握現(xiàn)場(chǎng)雨量報(bào)警情況，呼和浩特鐵路局調(diào)度所與信息化處、信息技術(shù)所、鐵路局防洪辦聯(lián)合開(kāi)發(fā)了一種能夠滿(mǎn)足列車(chē)調(diào)度員需要的普速區(qū)段列車(chē)調(diào)度臺(tái)雨量報(bào)警系統(tǒng)。該系統(tǒng)在鐵路防洪應(yīng)急管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步拓展，實(shí)現(xiàn)了在調(diào)度所列車(chē)調(diào)度臺(tái)上的雨量信息實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確報(bào)警，并對(duì)影響范圍涉及區(qū)段以及限速值進(jìn)行顯示。

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及應(yīng)用程序服務(wù)器、數(shù)據(jù)安全平臺(tái)、雨量報(bào)警終端，具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 列車(chē)調(diào)度臺(tái)雨量報(bào)警系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

1.1 數(shù)據(jù)采集

數(shù)據(jù)采集設(shè)在沿線(xiàn)各監(jiān)測(cè)點(diǎn)，采用水位感應(yīng)的方式對(duì)降雨量進(jìn)行電子化轉(zhuǎn)換，并將數(shù)據(jù)傳輸至服務(wù)器和調(diào)度所列車(chē)調(diào)度臺(tái)。

1.2 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及應(yīng)用程序服務(wù)器

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及應(yīng)用程序服務(wù)器分為外網(wǎng)（互聯(lián)網(wǎng)）服務(wù)器和內(nèi)網(wǎng)（鐵路辦公網(wǎng)）服務(wù)器兩部分，內(nèi)、外網(wǎng)服務(wù)器又分別包括各自的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器，數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器負(fù)責(zé)將收集到的雨量信息進(jìn)行記錄存儲(chǔ)，應(yīng)用服務(wù)器則負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)的處理以及對(duì)報(bào)警核心功能的實(shí)現(xiàn)。

1.3 數(shù)據(jù)安全平臺(tái)

數(shù)據(jù)傳輸主要由互聯(lián)網(wǎng)和鐵路辦公網(wǎng)組成，鐵路辦公網(wǎng)傳輸大量與運(yùn)輸生產(chǎn)有關(guān)的重要信息，為保證鐵路辦公網(wǎng)數(shù)據(jù)的安全，當(dāng)數(shù)據(jù)由互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入辦公網(wǎng)時(shí)必須經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)安全平臺(tái)進(jìn)行安全過(guò)濾。

1.4 雨量報(bào)警終端

雨量報(bào)警終端是最終呈現(xiàn)在列車(chē)調(diào)度員面前的報(bào)警輸出設(shè)備，也是列車(chē)調(diào)度員登錄及進(jìn)行操作的輸入接口，它將來(lái)自?xún)?nèi)網(wǎng)服務(wù)器的報(bào)警信息轉(zhuǎn)化成報(bào)警顯示界面、報(bào)警聲音信息、報(bào)警歷史信息等內(nèi)容呈現(xiàn)出來(lái)。

2 系統(tǒng)功能

為使得雨量報(bào)警系統(tǒng)能夠及時(shí)有效地對(duì)現(xiàn)場(chǎng)雨量信息進(jìn)行報(bào)警，為列車(chē)調(diào)度員提供全面、準(zhǔn)確、易于辨識(shí)并不干擾其它工作的實(shí)時(shí)報(bào)警信息，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)主要從實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性、聲顯結(jié)合、全面性、易用性、避免干擾等方面進(jìn)行考慮。因此,系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)報(bào)警、準(zhǔn)確報(bào)警、彈窗和語(yǔ)音報(bào)警、全面對(duì)報(bào)警內(nèi)容進(jìn)行顯示、按調(diào)度臺(tái)管轄范圍報(bào)警以及開(kāi)機(jī)自動(dòng)運(yùn)行等功能。

2.1 實(shí)時(shí)報(bào)警

采用系統(tǒng)報(bào)警的方式，利用信息傳輸?shù)乃俣葍?yōu)勢(shì)，縮短從發(fā)生水害到列車(chē)調(diào)度員掌握情況的時(shí)間，為及時(shí)采取有效措施爭(zhēng)取了時(shí)間，從而有利于減小水害的影響。

2.2 準(zhǔn)確報(bào)警

系統(tǒng)報(bào)警時(shí)不但能對(duì)報(bào)警地點(diǎn)進(jìn)行報(bào)警，同時(shí)也能夠?qū)υ摰攸c(diǎn)相關(guān)區(qū)段以及各區(qū)段的限速值進(jìn)行報(bào)警，避免列車(chē)調(diào)度員因情緒緊張發(fā)生疏漏，為調(diào)度員提供了發(fā)令范圍和限速值的參考，提高調(diào)度命令的準(zhǔn)確性。

2.3 彈窗和語(yǔ)音報(bào)警

系統(tǒng)報(bào)警采用聲顯結(jié)合的方式，并且將系統(tǒng)報(bào)警的級(jí)別設(shè)計(jì)為最高級(jí)，無(wú)論報(bào)警前計(jì)算機(jī)正在運(yùn)行什么程序，當(dāng)系統(tǒng)報(bào)警時(shí)報(bào)警信息會(huì)出現(xiàn)在顯示的最前端，并且語(yǔ)音也會(huì)隨之響起，這樣即使調(diào)度員正在鄰臺(tái)溝通事宜也會(huì)在第一時(shí)間內(nèi)聽(tīng)到報(bào)警聲音并采取處置措施。報(bào)警顯示內(nèi)容界面如圖2所示。

圖2 報(bào)警顯示界面圖

2.4 全面對(duì)報(bào)警內(nèi)容進(jìn)行顯示

系統(tǒng)報(bào)警時(shí)不但對(duì)地點(diǎn)進(jìn)行報(bào)警，而且會(huì)對(duì)報(bào)警地點(diǎn)所處的區(qū)段范圍、報(bào)警類(lèi)別、影響行別以及各區(qū)段的線(xiàn)路報(bào)警限速值進(jìn)行警示，如圖2中對(duì)報(bào)警窗口顯示的各部分內(nèi)容的標(biāo)注。對(duì)報(bào)警內(nèi)容的全面顯示為列車(chē)調(diào)度員節(jié)省了了解影響范圍內(nèi)線(xiàn)路情況的時(shí)間，有利于調(diào)度員在更短的時(shí)間內(nèi)下達(dá)調(diào)度命令以便各現(xiàn)場(chǎng)單位在更短時(shí)間進(jìn)行執(zhí)行，為搶險(xiǎn)保安全爭(zhēng)取時(shí)間。

2.5 按調(diào)度臺(tái)管轄范圍報(bào)警避免干擾

系統(tǒng)可對(duì)各調(diào)度臺(tái)管轄范圍進(jìn)行區(qū)分，當(dāng)某一地段發(fā)生雨量報(bào)警時(shí)，系統(tǒng)會(huì)選擇在對(duì)該段區(qū)域進(jìn)行指揮的列車(chē)調(diào)度臺(tái)進(jìn)行報(bào)警，而其他臺(tái)則不會(huì)報(bào)警，這樣能夠避免報(bào)警對(duì)非管轄調(diào)度臺(tái)的干擾。

2.6 開(kāi)機(jī)自動(dòng)運(yùn)行不對(duì)其他操作產(chǎn)生影響

為了系統(tǒng)便于使用，不給調(diào)度員帶來(lái)額外的工作量，在設(shè)計(jì)時(shí)著重對(duì)系統(tǒng)的易用性進(jìn)行了考慮，系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)啟動(dòng)后直接自動(dòng)啟動(dòng)，無(wú)需調(diào)度員手工啟動(dòng)程序，避免因調(diào)度員忘記啟動(dòng)系統(tǒng)而導(dǎo)致系統(tǒng)不能正常使用。系統(tǒng)運(yùn)行后自動(dòng)隱藏于后臺(tái)，沒(méi)有報(bào)警時(shí)無(wú)需操作，也不會(huì)對(duì)調(diào)度員的其他作業(yè)產(chǎn)生任何影響。

3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

3.1 開(kāi)發(fā)技術(shù)及工具選擇

3.1.1 選用Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)

本系統(tǒng)選用Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)，它提供了集成的數(shù)據(jù)解決方案，增強(qiáng)了企業(yè)數(shù)據(jù)的安全性、可伸縮性，更加易于創(chuàng)建、部署和管理。從數(shù)據(jù)管理層面為雨量報(bào)警系統(tǒng)的安全、高效和穩(wěn)定奠定了基礎(chǔ)。

3.1.2 基于Visual Studio開(kāi)發(fā)平臺(tái)

該系統(tǒng)采用基于Visual Studio開(kāi)發(fā)工具集開(kāi)發(fā)平臺(tái)，Visual Studio是一套完整的開(kāi)發(fā)工具集，它包含了大量的功能。它主要用于生成ASP.NET Web應(yīng)用程序、XML Web Services、桌面應(yīng)用程序和移動(dòng)應(yīng)用程序。使用Visual Studio所寫(xiě)的目標(biāo)代碼適用于微軟支持的所有平臺(tái)，包括Microsoft Windows、Windows Mobile、Windows CE、.NET Framework、.NET Compact Framework和Microsoft Silverlight 及Windows Phone，這使得設(shè)計(jì)出的系統(tǒng)易于維護(hù)和拓展，有利于系統(tǒng)的可持續(xù)成長(zhǎng)。

3.1.3 主體程序采用C#編程語(yǔ)言

本系統(tǒng)主體程序采用C#語(yǔ)言進(jìn)行開(kāi)發(fā)。C#是微軟開(kāi)發(fā)的一種面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)言，是微軟.NET開(kāi)發(fā)環(huán)境的重要組成部分。C#語(yǔ)言簡(jiǎn)單、功能強(qiáng)大、類(lèi)型安全，憑借它的許多創(chuàng)新，在保持表示形式的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用程序的快速開(kāi)發(fā)。

3.1.4 Teleric插件結(jié)合AJAX技術(shù)

Teleric插件從系統(tǒng)的視覺(jué)感官上提供了良好的解決方案，其與AJAX技術(shù)的結(jié)合更進(jìn)一步方便了系統(tǒng)與操作人員的交互，縮短了頁(yè)面響應(yīng)時(shí)間，為列車(chē)調(diào)度員提供更加方便、好用的查詢(xún)操作界面。

3.2 系統(tǒng)軟件編寫(xiě)

3.2.1 系統(tǒng)軟件總體流程

雨量報(bào)警系統(tǒng)主要由登錄及密碼修改、系統(tǒng)報(bào)警、雨量及報(bào)警記錄查詢(xún)3個(gè)模塊構(gòu)成。當(dāng)計(jì)算機(jī)開(kāi)機(jī)運(yùn)行后，該系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)并運(yùn)行于計(jì)算機(jī)后臺(tái)等待調(diào)度員操作或報(bào)警信息進(jìn)入數(shù)據(jù)庫(kù)，當(dāng)有報(bào)警數(shù)據(jù)進(jìn)入數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)系統(tǒng)運(yùn)行報(bào)警模塊，當(dāng)調(diào)度員對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行人為操作時(shí)，系統(tǒng)根據(jù)操作內(nèi)容的不同運(yùn)行登錄及修改密碼模塊或雨量及報(bào)警記錄查詢(xún)模塊，除此以外，系統(tǒng)運(yùn)行于系統(tǒng)后臺(tái)，不對(duì)調(diào)度員其它工作內(nèi)容產(chǎn)生任何影響。雨量報(bào)警系統(tǒng)總體流程如圖3所示。

圖3 雨量報(bào)警系統(tǒng)總體流程圖

3.2.2 系統(tǒng)報(bào)警流程

報(bào)警功能是雨量報(bào)警系統(tǒng)的核心功能，其流程如圖4所示。當(dāng)計(jì)算機(jī)開(kāi)機(jī)運(yùn)行后，該系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)并運(yùn)行于計(jì)算機(jī)后臺(tái)，等待報(bào)警信息進(jìn)入數(shù)據(jù)庫(kù)。當(dāng)有報(bào)警信息進(jìn)入數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，如果為出巡報(bào)警時(shí)，無(wú)需報(bào)警通知調(diào)度員采取措施，系統(tǒng)再次進(jìn)入等待狀態(tài)，等待下一報(bào)警信息的到來(lái)；如果為限速或封鎖報(bào)警時(shí)，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)報(bào)警地點(diǎn)和報(bào)警等級(jí)進(jìn)行報(bào)警，限速報(bào)警時(shí)系統(tǒng)還會(huì)結(jié)合各區(qū)段雨量限速數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容對(duì)限速值進(jìn)行顯示。調(diào)度員如不點(diǎn)擊銷(xiāo)記系統(tǒng)會(huì)一直處于報(bào)警狀態(tài)。調(diào)度員是否登錄不會(huì)影響系統(tǒng)的正常報(bào)警，但如果未登錄銷(xiāo)記時(shí)系統(tǒng)會(huì)提示調(diào)度員進(jìn)行登錄，登錄后才可以進(jìn)行銷(xiāo)記。對(duì)報(bào)警進(jìn)行銷(xiāo)記后系統(tǒng)再次進(jìn)入等待狀態(tài)。

圖4 雨量報(bào)警系統(tǒng)報(bào)警流程圖

3.2.3 系統(tǒng)登錄及修改密碼流程

銷(xiāo)號(hào)人信息是報(bào)警信息的重要部分，銷(xiāo)號(hào)人信息的獲取通過(guò)系統(tǒng)登錄獲得，當(dāng)調(diào)度員對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行登錄操作時(shí)，系統(tǒng)會(huì)對(duì)調(diào)度員填寫(xiě)的用戶(hù)名和密碼信息進(jìn)行驗(yàn)證，如果用戶(hù)名和密碼正確則登錄成功，否則登錄失敗，登錄成功后系統(tǒng)進(jìn)入等待狀態(tài)。只有登錄后才可以對(duì)密碼進(jìn)行修改，密碼修改成功后系統(tǒng)進(jìn)入等待狀態(tài)。雨量報(bào)警系統(tǒng)登錄及修改密碼流程圖如圖5所示。

圖5 雨量報(bào)警系統(tǒng)登錄及修改密碼流程圖

3.2.4 歷史信息查詢(xún)流程

圖6所示為雨量報(bào)警系統(tǒng)歷史信息查詢(xún)流程圖。調(diào)度員可以通過(guò)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行操作進(jìn)行雨量信息歷史記錄查詢(xún)、系統(tǒng)報(bào)警查詢(xún)和報(bào)警測(cè)試情況查詢(xún)。操作后系統(tǒng)可以結(jié)合調(diào)度臺(tái)信息對(duì)查詢(xún)信息進(jìn)行獲取并顯示在操作人員面前。信息查詢(xún)完成后，系統(tǒng)再次進(jìn)入等待狀態(tài)。

圖6 雨量報(bào)警系統(tǒng)歷史信息查詢(xún)流程圖

4 系統(tǒng)使用情況

4.1 報(bào)警信息傳達(dá)時(shí)間縮短

在該系統(tǒng)使用之前，工務(wù)人員或機(jī)車(chē)乘務(wù)員發(fā)現(xiàn)線(xiàn)路需要限速或封鎖時(shí)，將信息傳達(dá)給駐站值守人員，駐站值守人員在車(chē)站運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行登記，車(chē)站值班員按照登記內(nèi)容向列車(chē)調(diào)度員匯報(bào)，整個(gè)過(guò)程大概需要3～5 min，在此期間就很有可能發(fā)生嚴(yán)重行車(chē)安全事故。該系統(tǒng)使用后將時(shí)間縮短，為列車(chē)調(diào)度員采取有效措施爭(zhēng)取了寶貴的時(shí)間，對(duì)于減少水害帶來(lái)的損失具有巨大作用。

4.2 報(bào)警情況

該系統(tǒng)從2013年起在呼和浩特鐵路局調(diào)度所列車(chē)調(diào)度臺(tái)正式使用，使用后經(jīng)歷了2013年、2014年和2015年的汛期，這3年的降雨量較往年有明顯增加，特別是在2015年降雨量大幅增加，雨量報(bào)警系統(tǒng)發(fā)揮了顯著作用。

2013年、2014年和2015年發(fā)生的雨量限速報(bào)警次數(shù)分別為28次、31次、70次，發(fā)生的雨量封鎖報(bào)警次數(shù)分別為4次、1次、8次，圖7所示為呼和浩特鐵路局管轄范圍內(nèi)2013年、2014年和2015年限速及封鎖情況柱狀圖。圖中紅色和藍(lán)色矩形柱分別代表雨量限速報(bào)警和封鎖報(bào)警，矩形柱的高度代表雨量報(bào)警次數(shù)。

圖7 2013年、2014年、2015年管內(nèi)限速及封鎖情況柱狀圖

5 結(jié)束語(yǔ)

雨量報(bào)警系統(tǒng)自2013年起正式使用，系統(tǒng)使用后受到了列車(chē)調(diào)度員和現(xiàn)場(chǎng)工作人員的一致認(rèn)可和歡迎，該系統(tǒng)提供信息及時(shí)、準(zhǔn)確、全面，使用簡(jiǎn)單、方便，有效縮短了從水害發(fā)生到采取有效措施的時(shí)間，提高了處置效率，減輕了列車(chē)調(diào)度員的處置壓力，有助于提高列車(chē)調(diào)度員應(yīng)急處置水平和調(diào)度命令的準(zhǔn)確性，對(duì)安全運(yùn)輸生產(chǎn)具有重要的積極作用。系統(tǒng)于2014年獲得了呼和浩特鐵路局科學(xué)技術(shù)進(jìn)步三等獎(jiǎng)。

[1]何偉娜，常建功.Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)管理與維護(hù)實(shí)戰(zhàn)[M].北京：人民郵電出版社，2014.

[2]（美）霍爾德.Ajax權(quán)威指南（影印版）[M].南京：東南大學(xué)出版社，2008.

[3]周 峰，王洪玉.計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005.

責(zé)任編輯 陳 蓉

Rainfall Alarming System in train dispatching desk

YE Xiaodong,GUO Zhanfeng
( Dispatching Offce,Hohhot Railway Administration,Hohhot 010057,China)

This article introduced the Rainfall Alarming System which was used in train dispatching desk of Hohhot Railway Administration.The System could alarm for rainfall information in real-time according to the actual needs of the train dispatcher,shorten the time of mastering the rainfall information for the dispatcher.It was convenient for the dispatcher to take corresponding measures in less time,avoid the security problem and reduce the economic loss.

railway;train dispatching;real-time;Rainfall Alarming System

U298.1∶TP39

A

1005-8451（2016）07-0039-04

2015-12-10

葉小東，工程師；郭占峰，工程師。