鐵路編組站綜合集成自動化系統(tǒng)（CIPS）在冶金企業(yè)運用的探討

萬曉濤

摘要：介紹了鐵路編組站綜合自動化系統(tǒng)組成功能和冶金鐵路運輸管理現(xiàn)狀，闡述CIPS系統(tǒng)管控一體理念，對冶金企業(yè)鐵路運輸流程與路局編組站作業(yè)流程進行比較，分析區(qū)別點，論述了鐵路編組站集成自動化（CIPS）在冶金鐵路企業(yè)管理借鑒的可行性和后期的推廣發(fā)展可能性。

關(guān)鍵詞：冶金鐵路運輸 編組站 綜合自動化 管控一體 運用

一、概述

冶金企業(yè)鐵路運輸具有任務(wù)重、實時性要求高等特點。冶金企業(yè)鐵路運輸系統(tǒng)復(fù)雜，調(diào)度指揮是核心中樞，一般分為三級調(diào)度管理，分別為運輸部調(diào)度-車站調(diào)度-作業(yè)區(qū)調(diào)度。長期以來，各級調(diào)度人員仍然利用電話、圖表等簡單工具記錄有關(guān)調(diào)度信息，隨著生產(chǎn)不斷發(fā)展，運輸任務(wù)日益繁重，靠現(xiàn)在生產(chǎn)管控模式，提高運輸效率已無可能，改進鐵路運輸管控模式提高運輸效率是保障冶金企業(yè)鐵路運輸?shù)闹匾n題。

編組站綜合集成自動化系統(tǒng)（CIPS），整合現(xiàn)有各種成熟的過程控制分系統(tǒng)，建立信息共享平臺，從調(diào)度計劃管理著手，實現(xiàn)編組站決策、優(yōu)化、管理、調(diào)度、控制一體化，達到高度綜合自動化。該系統(tǒng)始創(chuàng)于2005年，先后在成都北、武漢北、貴陽南等站開通使用，取得了令人矚目成績。其主要技術(shù)特點為：面向生產(chǎn)工藝重構(gòu)信息系統(tǒng)，建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺，用總體計劃下掛各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)子計劃的組合體構(gòu)成單一指揮體系，實現(xiàn)管控一體化及貨運功能。

二、冶金鐵路運輸管理現(xiàn)狀主要存在管控脫節(jié)問題

長期以來，冶金鐵路企業(yè)中車、機、工、電、檢各部門分屬各車間，各自的信息處理與過程控制分屬兩個不同的車間，最終由三級調(diào)度來協(xié)調(diào)車、機、工、電、檢各工種的協(xié)調(diào)作業(yè)，各工種作業(yè)在各自獨自展開，相互之間通過各級調(diào)度協(xié)調(diào)，具體工作任務(wù)由各車間調(diào)度在部調(diào)的統(tǒng)一協(xié)調(diào)下安排具體工作，管理程級沒有問題，但在管控沒有交集，即所謂管控脫節(jié)。通常部、站調(diào)層面負責(zé)信息處理及計劃，區(qū)調(diào)層面過負責(zé)過程控制及執(zhí)行，兩者之間在生產(chǎn)業(yè)務(wù)層面屬于指揮與被指揮的上下游關(guān)系，由于信息傳遞的延遲性，中間靠人工環(huán)節(jié)呈上啟下，上下游的發(fā)展受到限制，管與控長期脫節(jié)。管控脫節(jié)已成為冶金企業(yè)運輸?shù)某B(tài)化問題，直接成為冶金企業(yè)鐵路運輸管理和效率提升的發(fā)展限制環(huán)節(jié)。

三、CIPS功能原理在各方面對管控脫節(jié)問題的解決

1、面向生產(chǎn)工藝重構(gòu)信息系統(tǒng)

CIPS在生產(chǎn)計劃管理和生產(chǎn)執(zhí)行過程管理方面，基于統(tǒng)一信息平臺，用總體計劃下掛各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)子計劃的組合體構(gòu)成了單一指揮體系，子計劃包括接發(fā)車計劃、解體計劃、編制/取送車計劃、調(diào)機工作計劃、列檢計劃、貨檢計劃等等。每一個單項計劃均以上、下游其他生產(chǎn)環(huán)節(jié)的子計劃和執(zhí)行狀態(tài)作為決策和優(yōu)化的信息源；每一個單項計劃的變化均會因為邏輯上要顧及其他生產(chǎn)環(huán)節(jié)而受到約束；每一個單項計劃改變后必將引起連鎖反應(yīng)，影響到其他環(huán)節(jié)的計劃隨之改變。有了這個統(tǒng)一體就能保障編組站行車、調(diào)車的邏輯統(tǒng)一，為計劃最終轉(zhuǎn)化為執(zhí)行再計劃源頭提高安全保障。

通過管控集成，信息平臺被集成和匯總的信息還包括來自過程控制系統(tǒng)和專項探測系統(tǒng)（例如車號識別、紅外軸溫、車輛限界、超偏載）自動反饋的執(zhí)行信息，詳細、準確、真實而且及時，實現(xiàn)了信息流和作業(yè)流、車流的同步，為管控一體化解決了計劃的可操作性問題。

所有生產(chǎn)崗位圍繞同一信息平臺工作，構(gòu)成了調(diào)度中心與各作業(yè)點人員之間的生產(chǎn)數(shù)字化指揮與響應(yīng)平臺，生產(chǎn)基層人員可在這個平臺上各自獲取與本職工作有關(guān)的信息，了解整體生產(chǎn)進度或上游生產(chǎn)環(huán)節(jié)的工作進展，結(jié)合計算機多媒體技術(shù)取代了相互間調(diào)度電話的口頭聯(lián)系，減少了中間聯(lián)系環(huán)節(jié)，并以電子文檔替代各個崗位填寫紙質(zhì)工作日志或臺賬的負擔，更重要的是調(diào)度中心通過該平臺掌握了所有工種的執(zhí)行反饋和生產(chǎn)進度，生產(chǎn)的大聯(lián)動機制因統(tǒng)一平臺得到了充分體現(xiàn)。

2、管控一體化的實現(xiàn)

CIPS系統(tǒng)是基于成熟的微機聯(lián)鎖系統(tǒng)上的再次開發(fā)產(chǎn)物，運行模式可分為自動模式和站控模式， 在自動模式下，管理分系統(tǒng)下達指令，控制子系統(tǒng)直接解釋指令并自動執(zhí)行。同時該模式下由人工手動辦理的進路具有較高優(yōu)先級，即自動模式下人控優(yōu)先。在站控模式下，控制子系統(tǒng)相當于脫機控制，聯(lián)鎖子系統(tǒng)由值班員按照傳統(tǒng)微機聯(lián)鎖方式辦理進路。

冶金企業(yè)鐵路運輸由于廠內(nèi)運輸設(shè)計面多點廣，生產(chǎn)限制環(huán)節(jié)眾多，平行進路及交叉作業(yè)變化頻繁，在自動模式下的自動辦理的調(diào)車進路往往不能滿足調(diào)度意圖，調(diào)度經(jīng)常會修改變更進路，自動排列進路的優(yōu)點暫未能體現(xiàn)，在后期生產(chǎn)作業(yè)模式固化下來后，與設(shè)計單位充分溝通后，找出有規(guī)律的進路并固化后可體現(xiàn)自動排列進路的優(yōu)越性。

管控一體化不僅體現(xiàn)由計算機代替人的體力勞動和減員增效，更重要的意義是將人為保障安全措施轉(zhuǎn)移為設(shè)備保障安全措施，有效防止了人為誤操、誤辦造成的不安全因素。

3、辦公生產(chǎn)管理的創(chuàng)新

冶金鐵路運輸采用3級調(diào)度指揮系統(tǒng)，現(xiàn)場作業(yè)的控制層、監(jiān)控層、調(diào)度層信息都不能被管理及決策層及時獲取并及時反應(yīng)，有了CIPS統(tǒng)一信息平臺優(yōu)勢，CIPS直接具備五層服務(wù)功能：控制層、監(jiān)控層、調(diào)度層、管理層和決策層，其中前三層屬于生產(chǎn)系統(tǒng)的功能范疇，而管理層/決策層功能則使管理/決策的功能用遠程桌面技術(shù)延伸到了每個管理者的辦公電腦上，用戶包括車間、各站/段、調(diào)度所以及業(yè)務(wù)處室等各級管理者和領(lǐng)導(dǎo)者。管理/決策層的查看功能有編制站當前工況監(jiān)控，綜合實時指標分析，綜合專項報表/報告、綜合回放和能力查定。新增的管理層/決策層功能是CIPS另一個重要創(chuàng)新點，可順勢提升多年來冶金企業(yè)鐵路運輸生產(chǎn)的經(jīng)營方式和管理手段。

4、貨運功能的實現(xiàn)及延伸擴展

CIPS 的前期的主要功能體現(xiàn)在行車組織方面的自動控制，隨著系統(tǒng)的實施開展，貨運組織功能需求也相應(yīng)提出，秉承信息集成的理念，又一次發(fā)揮了統(tǒng)一信息平臺的功效，支撐了貨調(diào)統(tǒng)一指揮下各站貨運崗位分工負責(zé)的生產(chǎn)機制，因貨運、行車與在同一信息平臺上，各站行車崗位也可隨時掌握貨區(qū)貨位占用情況和裝卸車進度，配合貨運需要合理安排作業(yè)車的取送地點和進度。貨運管理部門可完整掌握整個樞紐作業(yè)車生產(chǎn)的全過程，獲得詳實的分析資料，為發(fā)現(xiàn)問題、解決問題提供科學(xué)依據(jù)，合理有效地控制作業(yè)車的停留時間和車輛周轉(zhuǎn)，整合樞紐內(nèi)各站的運輸能力，提高整體生產(chǎn)效率和效益。

由于CIPS系統(tǒng)貨運功能可有效解決冶金鐵路運輸中的局車貨運外發(fā)問題，同時緊密的與行車組織自動管控系統(tǒng)很好融合，路局車貨運外發(fā)流程相當順暢，局車整體作業(yè)高效安全。

四、結(jié)論

CIPS系統(tǒng)關(guān)鍵環(huán)節(jié)在于統(tǒng)一實時數(shù)據(jù)平臺基礎(chǔ)上的管控擴展，將“生產(chǎn)線自動化流水線”理念應(yīng)用在編組站上證明是可行的， 冶金企業(yè)的鐵路運輸也同樣比照“生產(chǎn)線自動化流水線”理念進行信息化系統(tǒng)升級，通過西昌公司CIPS系統(tǒng)的開發(fā)、實施、完善和多年的應(yīng)用證明，CIPS系統(tǒng)完全可以勝任在冶金企業(yè)鐵路運輸需求，并且由于有靈活的接口技術(shù)、合理的體系結(jié)構(gòu)、高效的處理機制特點，對冶金企業(yè)鐵路運輸處理事物多、實時性要求高的應(yīng)用環(huán)境具有很強的適應(yīng)能力。CIPS在冶金企業(yè)鐵路運輸?shù)牡倪\用是可行的，也是一種較優(yōu)、一步到位的選擇。

參考文獻：

[1]丁昆 成都北編組站綜合集成自動化系統(tǒng)（CIPS）的研究與設(shè)計

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