鐵路機(jī)車電子添乘系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用

魯志勇 代麗麗 河北省邯鄲市河鋼集團(tuán)邯鋼運(yùn)輸部

在整個鋼鐵行業(yè)處于低迷狀態(tài)的大環(huán)境下，從企業(yè)內(nèi)部找原因，深入挖潛、降本增效，從改革創(chuàng)新開始、大膽創(chuàng)新、大膽變革，是企業(yè)走出困境的根本辦法。作為國家特大型鋼鐵企業(yè)運(yùn)輸部，運(yùn)用各種信息化技術(shù)和管理手段保證鐵路生產(chǎn)物流的穩(wěn)定運(yùn)行深入挖潛、降本增效就是保障企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營有力手段。

一、鐵路機(jī)車電子添乘系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用背景

提高機(jī)車的作業(yè)效率，降低運(yùn)輸成本，減少事故發(fā)生。這是鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)的永久性的重要課題。但是近年來由于人員退休，機(jī)車乘務(wù)員的缺員的問題非常嚴(yán)重，為保證生產(chǎn)穩(wěn)定必須安排乘務(wù)人員加班，長期如此形成疲勞駕駛。為運(yùn)輸行車埋下嚴(yán)重的安全隱患。一旦發(fā)生大的安全事故，造成損失無法彌補(bǔ)。因此啟動研發(fā)電子添乘系統(tǒng)是解決機(jī)車乘務(wù)人員短缺、提高機(jī)車的作業(yè)效率、減少機(jī)車安全事故發(fā)生最有效的方法。

二、鐵路機(jī)車電子添乘系統(tǒng)實(shí)施的內(nèi)涵

研發(fā)鐵路機(jī)車電子添乘系統(tǒng)的目的在于將機(jī)車駕駛員由原有的正、副司機(jī)兩個司機(jī)操縱機(jī)車，改革為單司機(jī)操縱機(jī)車，優(yōu)化司乘人員配置，提高機(jī)車的作業(yè)效率、減少機(jī)車安全事故，為司乘人員提供安全保障，防止事故發(fā)生以及發(fā)生事故后為事故分析提供有力的證據(jù)，避免事故發(fā)生后推諉扯皮現(xiàn)象。

三、實(shí)施的方案及系統(tǒng)構(gòu)成

機(jī)車電子添乘系統(tǒng)共分為兩個部分實(shí)施：

1.機(jī)車監(jiān)控錄像部分：通過在機(jī)車安裝10 路攝像頭，分別在司機(jī)室的左側(cè)前后方、右側(cè)前后方、室內(nèi)左右方向，機(jī)車正前方向及車鉤位置，機(jī)車的正后方向及車鉤位置。

2.機(jī)車精確定位安全導(dǎo)航部分機(jī)車精確定位安全導(dǎo)航部分系統(tǒng)采用了差分GPS 定位為主，綜合速度里程推算以及地圖適配、軌道電路聯(lián)鎖等多種技術(shù)。在精確定位的基礎(chǔ)上，將地面機(jī)車聯(lián)鎖信號接入網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了在機(jī)車上精確顯示和語音播報(bào)地面信號燈，大大減輕了司機(jī)的工作強(qiáng)度，特別是在視線不良的天氣條件下為機(jī)車安全行駛創(chuàng)造了良好的技術(shù)條件。

機(jī)車終端采用語音導(dǎo)航播報(bào)信號燈和距離的形式，機(jī)車加裝信號燈，在機(jī)車電腦上顯示導(dǎo)航地圖，并進(jìn)行實(shí)時語音播報(bào)，并進(jìn)行各種警示播報(bào)，包括前方道口提示，超速提示，闖信號燈提示。當(dāng)通過利用無線數(shù)傳3G 通道，開發(fā)手機(jī)移動終端軟件。管理人員在任何時間任何地點(diǎn)均可以通過終端軟件了解和查看現(xiàn)場機(jī)車情況，信號開放情況，以及機(jī)車作業(yè)計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)了對機(jī)車作業(yè)的扁平化管理，提高了現(xiàn)場管理人員的管理效率。

通過結(jié)合聯(lián)鎖信息，定位信息實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動對機(jī)車執(zhí)行計(jì)劃進(jìn)行清鉤，徹底改變原來由司機(jī)操作的清鉤方式，減輕了司機(jī)的工作，提高工作效率。自動清鉤觸發(fā)時，機(jī)車終端會有語音提示：“自動清鉤啟動！”。當(dāng)機(jī)車進(jìn)入有聯(lián)鎖線路：機(jī)車進(jìn)入或機(jī)車所在紅光帶延伸至指定線路時對物流變化進(jìn)行自動清鉤，當(dāng)機(jī)車在無聯(lián)鎖區(qū)域時機(jī)車進(jìn)入指定線路對物流作業(yè)計(jì)劃進(jìn)行清鉤。

四、系統(tǒng)的主要構(gòu)成

視頻監(jiān)控部分主要由DVR 硬盤錄像機(jī)、視頻切換板、車載電源、監(jiān)控顯示器、攝像頭、拾音器等部分。語音播報(bào)部分系統(tǒng)硬件主要由GPS 基準(zhǔn)站，中心服務(wù)器，各站場串口服務(wù)器、機(jī)車狀態(tài)傳感器，車載電腦以及3G 無線路由器組成（見圖1）。

圖1

五、結(jié)語

通過在機(jī)車上安裝攝像頭并進(jìn)行語音和錄像記錄，實(shí)現(xiàn)機(jī)車司機(jī)在正常駕駛位置上，對機(jī)車前后視角的無死角瞭望，監(jiān)控機(jī)車前方、車鉤、側(cè)方、油箱等位置情況。在監(jiān)控的同時，對所有攝像頭視頻和語音進(jìn)行記錄。這樣機(jī)車司機(jī)就猶如增加了十只眼睛，以往雙司機(jī)駕駛的瞭望死角司機(jī)都可以正常的瞭望，增加了鐵路行車的安全系數(shù)。

通過結(jié)合數(shù)傳系統(tǒng)，改進(jìn)衛(wèi)星定位系統(tǒng)，與微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)接口開發(fā)機(jī)車精確定位安全導(dǎo)航部分，將地面機(jī)車聯(lián)鎖信號接入網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了在機(jī)車上精確顯示和語音播報(bào)地面信號燈，減輕了司機(jī)的工作強(qiáng)度，特別是在視線不良的天氣條件下為機(jī)車安全行駛創(chuàng)造了良好的技術(shù)條件。

電子添乘系統(tǒng)實(shí)施后，改變了機(jī)車司機(jī)作業(yè)與地面脫節(jié)，無法做到有效的監(jiān)控和管理模式，解決了在發(fā)生事故后分析人員無法正確的掌握機(jī)車司機(jī)室的實(shí)際操作情況困境，解決了發(fā)生行車事故后對事故進(jìn)行分析的難題。

通過利用無線數(shù)傳3G 通道，開發(fā)手機(jī)移動終端軟件。管理人員在任何時間任何地點(diǎn)均可以通過終端軟件了解和查看現(xiàn)場機(jī)車情況，信號開放情況，以及機(jī)車作業(yè)計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)了對機(jī)車作業(yè)的扁平化管理，提高了現(xiàn)場管理人員的管理效率。