基于可視化的調(diào)車綜合管控系統(tǒng)技術(shù)研究

鄧強軍

摘 要：本文立足于信息化管控廣泛運用的新形勢，通過從系統(tǒng)性的角度對事故多發(fā)的調(diào)車作業(yè)綜合管控進行技術(shù)研究，以定西站為例，對當前調(diào)車管控發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問題進行了深入分析，提出實現(xiàn)調(diào)車管控的設(shè)計思路和方案，并對方案的進行了系統(tǒng)性的技術(shù)研究，表明該系統(tǒng)可以有效解決管理與控制之間的脫節(jié)問題，具有有效控制調(diào)車事故發(fā)生率，降低作業(yè)人員違章違紀問題的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：綜合管控;定西;發(fā)展現(xiàn)狀;技術(shù)研究

鐵路運輸安全形勢不容樂觀，尤其調(diào)車作業(yè)事故在事故總數(shù)中占了很大比重。根據(jù)事故致因理論，人的不安全行為或物的不安全狀態(tài)是造成事故發(fā)生的重要因素[1]，也是危及行車和人身安全的決定性因素，通過加強調(diào)車作業(yè)過程管控則能夠有效減少事故的發(fā)生?？梢暬恼{(diào)車綜合管控系統(tǒng)能夠擴大覆蓋面，對人的不安全行為或物的不安全狀態(tài)進行實時監(jiān)控，在作業(yè)過程中對潛在的安全風險及可預(yù)知的造成事故的因素進行有效提示，從而使作業(yè)人員避免可預(yù)見性的事故損傷，減輕事故造成的后果。

1 鐵路調(diào)車管控管理現(xiàn)狀

1.1 調(diào)車作業(yè)管控發(fā)展現(xiàn)狀

近幾年來技防手段陸續(xù)運用到調(diào)車綜合管控中，目前調(diào)車綜合管控手段主要包括現(xiàn)場作業(yè)過程人為實時跟蹤盯控、對記錄儀錄制視頻進行回放分析、近距離范圍內(nèi)的實時監(jiān)聽分析、利用規(guī)章制度強化作業(yè)標準執(zhí)行以及遠距離無語音的視頻監(jiān)控。

1.2 定西站調(diào)車管控發(fā)展現(xiàn)狀及存在問題

定西站隸屬于國家鐵路繁忙干線隴海鐵路，是二等客貨運中間站。在調(diào)車作業(yè)方面服務(wù)于貨運和三條專用線等四家客戶。目前定西站調(diào)車管控主要借助執(zhí)法記錄儀對作業(yè)過程進行錄制，組織專業(yè)人員對錄制數(shù)據(jù)進行分析，查找作業(yè)中的安全隱患。另外借助行車室視頻監(jiān)控系統(tǒng)對調(diào)車語音進行實時監(jiān)聽，通過聯(lián)控監(jiān)聽對作業(yè)過程是否違章進行綜合判定。現(xiàn)存的數(shù)據(jù)分析結(jié)果反饋時間較長，對現(xiàn)實安全管控力度較弱。

1.2.1 管理與控制聯(lián)系不緊密

主要表現(xiàn)在“管理”與“控制”未有效整合，其中在管理層面雖對調(diào)車作業(yè)過程進行了錄制回放，對存在的問題也進行了針對性的分析，但是對實時作業(yè)過程發(fā)生的問題不能及時指出，對潛在的風險隱患未得到及時有效控制。

1.2.2 管控效能未能充分發(fā)揮

信息設(shè)備被動使用的隨意性較大，現(xiàn)場作業(yè)人員存在對關(guān)鍵作業(yè)環(huán)節(jié)進行選擇性的錄制問題，致使分析層面不能有效掌握關(guān)鍵作業(yè)事項，從而導(dǎo)致重大安全風險隱患不能有效暴露，出現(xiàn)選擇性的避重就輕。

1.2.3 難以準確掌握整體作業(yè)過程

由于執(zhí)法記錄儀錄制的是“點對點”，一只記錄儀僅能實際反映一人的作業(yè)過程，對其他人的互控以及自控均不能直觀呈現(xiàn)，對全局作業(yè)過程不能準確掌握，在同一時間段的多個關(guān)鍵作業(yè)環(huán)節(jié)往往會顧此失彼、不能做到統(tǒng)籌兼?zhèn)洹?/p>

1.2.4 影響調(diào)車的外部環(huán)境不能及時消除

影響調(diào)車作業(yè)安全的因素也包括外部環(huán)境，作業(yè)人員在調(diào)車工作過程中由于視線、視角等因素對危機調(diào)車及人身安全的外部環(huán)境因素不能及時發(fā)現(xiàn)、不能及時制止，從而導(dǎo)致事故的發(fā)生概率陡然升高。

目前定西站鐵路調(diào)車作業(yè)管控經(jīng)過信息化升級，已基本可以滿足生產(chǎn)需求，但是作業(yè)過程中，管、控分離導(dǎo)致自動化程度不高，作業(yè)過程不能得到有效管控，亟待將管控系統(tǒng)整合優(yōu)化，實現(xiàn)系統(tǒng)間的各取所需，已達到管控效果的最優(yōu)化。

2 調(diào)車綜合管控系統(tǒng)內(nèi)涵

調(diào)車作業(yè)綜合管控系統(tǒng)是一套綜合信息管理平臺，以車站調(diào)車作業(yè)過程為主線，對調(diào)車計劃、調(diào)車語音、調(diào)車信令、站場視頻、記錄儀視頻、站場電子地圖等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行立體化、全方位實時展示和同步回放，同時對調(diào)車作業(yè)語音、作業(yè)信令進行實時分析、遠程數(shù)據(jù)查詢和疑似違章篩查報警等功能，實現(xiàn)調(diào)車作業(yè)過程全記錄和智能化分析。

3 調(diào)車綜合管控系統(tǒng)研究方案

定西站調(diào)車作業(yè)管控系統(tǒng)涵蓋了從管理層到執(zhí)行層的多個子系統(tǒng)，既滿足了作業(yè)過程的實時監(jiān)控，也滿足了作業(yè)進度的動態(tài)掌握。該系統(tǒng)采用的是實時+定位模式，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、智能分析、自動定位、軌跡回放等功能，這些系統(tǒng)的操作相對智能化，無需人為干預(yù)，只需將特定判斷指令下發(fā)給子系統(tǒng)，子系統(tǒng)會根據(jù)特定指令對作業(yè)過程進行判斷和預(yù)報警，從而實現(xiàn)實時管控的效果。

3.1 綜合管控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

調(diào)車作業(yè)綜合管控系統(tǒng)綜合運用了網(wǎng)絡(luò)、計算機、數(shù)據(jù)采集、智能分析、自動定位等技術(shù)，依據(jù)調(diào)車作業(yè)信息，結(jié)合實時作業(yè)過程，完成調(diào)車作業(yè)過程的實時管控分析。

3.2 系統(tǒng)布局方案

3.2.1 站場固定設(shè)備實現(xiàn)彼此呼應(yīng)

根據(jù)站場環(huán)境，結(jié)合設(shè)備特點，在站場范圍內(nèi)建立五個固定設(shè)備，每個固定設(shè)備由單獨的無線WiFi熱點、無線基站客戶端、物聯(lián)網(wǎng)基站、網(wǎng)絡(luò)攝像機及防水集線器組成，固定設(shè)備內(nèi)部實現(xiàn)有效鏈接。在每個固定設(shè)備之間建立“多對多”的關(guān)系，實現(xiàn)視頻、基站數(shù)據(jù)通信能力，同時在站場范圍內(nèi)實現(xiàn)定位終端（即作業(yè)人員佩戴的北斗定位終端）與物聯(lián)網(wǎng)基站間的雙向呼應(yīng)關(guān)系，在站場環(huán)境中實現(xiàn)全方位的實時視頻觀看的功能。

3.2.2 建立獨立網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)內(nèi)外銜接

由于網(wǎng)絡(luò)安全要求，獨立組建局域網(wǎng)。根據(jù)現(xiàn)場實際，由調(diào)車數(shù)據(jù)采集器、視頻跟隨服務(wù)器、數(shù)據(jù)與應(yīng)用及流媒體平臺服務(wù)器、NVR、物聯(lián)網(wǎng)基站服務(wù)器等構(gòu)成內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，借助既有網(wǎng)絡(luò)通道將內(nèi)外間進行連接，實現(xiàn)終端設(shè)備與站場設(shè)備之間的通信，這樣可以將現(xiàn)場的實時功能利用終端反映出來，最終實現(xiàn)對站場作業(yè)的全過程管控。

本系統(tǒng)與外部系統(tǒng)的接口均通過專用接口服務(wù)器或數(shù)據(jù)采集專用設(shè)備實現(xiàn)，實現(xiàn)了系統(tǒng)的相對獨立，增強了系統(tǒng)的穩(wěn)定性[2]。

3.3 管控系統(tǒng)實現(xiàn)功能

3.3.1 調(diào)車計劃共享及傳輸系統(tǒng)

調(diào)車計劃共享及傳輸模塊將現(xiàn)車系統(tǒng)中的調(diào)車計劃通知單傳輸?shù)叫盘枠巧辖?jīng)過授權(quán)的任一機器上。在得到授權(quán)后，作業(yè)人員可以通過瀏覽器或客戶端查看實時的調(diào)車作業(yè)計劃通知單。

3.3.2 調(diào)車作業(yè)實時監(jiān)控及回放模塊

調(diào)車作業(yè)實時監(jiān)控及回放模塊通過現(xiàn)場作業(yè)人員所佩戴的記錄儀，無需人工對攝像頭進行調(diào)整，攝像頭會自動跟隨作業(yè)人員進行實時監(jiān)控和回放分析，實現(xiàn)了全方位、多角度、立體展示調(diào)車作業(yè)過程的管理。

3.3.3 調(diào)車作業(yè)交班點名子系統(tǒng)

調(diào)車作業(yè)交班點名系統(tǒng)根據(jù)調(diào)車班組實時的出勤情況進行自動交班點名，如果系統(tǒng)默認人員與當班人員一致則無需人為干涉，如果存在人員變化只需將實時人員與系統(tǒng)默認人員進行替換即可。

3.3.4 安全臺賬管理子系統(tǒng)

安全臺賬查詢顯示的是手工標注違規(guī)的記錄，包含智能分析的處理、實時監(jiān)聽的問題標注、監(jiān)聽回放的問題標注的處理結(jié)果，可根據(jù)調(diào)機號及時間進行篩選，可以對記錄進行有效儲存。

3.3.5 作業(yè)人員實時定位子系統(tǒng)

作業(yè)人員實時定位子系統(tǒng)是綜合管控系統(tǒng)的核心模塊之一，它以作業(yè)人員在站場所在位置為基礎(chǔ)，以調(diào)車作業(yè)計劃為依據(jù)，借助北斗定位終端，實現(xiàn)人員的實時跟蹤，使得各級管理人員能夠準確掌握現(xiàn)場站場車輛、防溜、人員位置等的分布狀態(tài)。

3.3.6 記錄儀視頻采集子系統(tǒng)

記錄儀視頻采集程序是將作業(yè)人員的記錄儀與指定的視頻采集終端建立“多對多”關(guān)系，作業(yè)人員將記錄儀放置在已經(jīng)建立關(guān)系的視頻采集終端中，通過默認的程序讓記錄儀中存儲的數(shù)據(jù)下載到采集器中，便于調(diào)車數(shù)據(jù)的儲存。

3.3.7 智能分析查詢子系統(tǒng)

智能分析查詢模塊是結(jié)合當局設(shè)定的規(guī)章制度及語音、信令，綜合分析出疑似違規(guī)的操作，并會在實時監(jiān)聽時實時進行提示，也會將所有的結(jié)果列舉到智能分析頁面，可以進行人工精確篩選，減少判斷人員的工作量。

4 效果及評價

4.1 提高了調(diào)車管控的管控效率

實現(xiàn)調(diào)車綜合管控增強了調(diào)車管控的智能化，做到了對實時監(jiān)控、智能分析、回放分析進行了集中管理，做到了設(shè)備的遠程控制，作業(yè)管控由原先的分散監(jiān)控變?yōu)榧泄芸?，對現(xiàn)場作業(yè)的管控更加精準、快捷、方便，提高了管控效率，有效減少了人防成本和數(shù)據(jù)中間傳輸環(huán)節(jié)，增加了作業(yè)過程的安全性。

4.2 提高了調(diào)車管控的精準性

實現(xiàn)調(diào)車綜合管控自動功能后，系統(tǒng)會自動追蹤現(xiàn)場作業(yè)人員的實時位置、實時作業(yè)流程，可以進行有效的智能判斷，能夠隨時進行實時監(jiān)控，對作業(yè)過程中出現(xiàn)的問題能夠及時指出，從源頭避免可能會出現(xiàn)的安全不穩(wěn)定因素。

4.3 提高了生產(chǎn)作業(yè)管理水平

由于做到了遠程實時監(jiān)控和覆蓋式監(jiān)控，可以做到突出重點，同時實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的采集、交換和存儲，可以根據(jù)作業(yè)中出現(xiàn)的問題，可以預(yù)見性的對關(guān)鍵注意事項進行研判，也可以根據(jù)作業(yè)現(xiàn)狀，便于提示提醒，為生產(chǎn)組織和決策提供數(shù)據(jù)支撐，縮短反饋時間，實現(xiàn)即時化的需求。

4.4 能夠清晰的掌握安全生產(chǎn)進度

通過遠程管控，各單位人員能夠根據(jù)現(xiàn)場作業(yè)情況掌握作業(yè)進度，為下一步合理布局生產(chǎn)指揮提供有效依據(jù)，同時可以清晰掌握外部環(huán)境給生產(chǎn)帶來的不良影響，為生產(chǎn)指揮者避開或解決因外部環(huán)境影響造成生產(chǎn)進度問題提供有效方案。

4.5 提高了安全生產(chǎn)效率

管控系統(tǒng)的建立能夠增強現(xiàn)場作業(yè)人員敬畏安全生產(chǎn)之心，能夠時時刻刻使作業(yè)人員將作業(yè)標準化和作業(yè)流程執(zhí)行到位，減少因作業(yè)人員偷懶、簡化作業(yè)程序、關(guān)鍵環(huán)節(jié)執(zhí)行不到位造成的安全事故。

4.6 提高了勞動效率

系統(tǒng)投入后可進一步精簡作業(yè)人員，可以取消調(diào)車指導(dǎo)或調(diào)車盯崗人員，在今后生產(chǎn)中無需增加大量人員，信息化取代了部分人工作業(yè)，有效緩解了生產(chǎn)組織人員緊張的矛盾。

5 總結(jié)

調(diào)車綜合管控系統(tǒng)的研究，借助信息化的工程實踐，打破了傳統(tǒng)以往調(diào)車作業(yè)過程中人防的功能，通過系統(tǒng)化實時監(jiān)控技術(shù)、人員定位技術(shù)及智能提醒技術(shù)統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理、統(tǒng)一通信、統(tǒng)一平臺、實現(xiàn)了設(shè)備、技術(shù)、數(shù)據(jù)等資源的整合，有效減少了現(xiàn)場人員違章蠻干問題的發(fā)生，也有效解決了信息化過程中現(xiàn)場作業(yè)與控制過程脫節(jié)的問題，為現(xiàn)實安全生產(chǎn)提供堅強保障。

參考文獻：

[1]《蘭州局集團公司安全雙重預(yù)防機制通用工作手冊（試行）》（鐵安函〔2020〕236號）[R].

[2]劉連珂，杜安琪，王海霞.鐵路編組集成管控一體可行性研究[J].鐵道運營技術(shù)，2017，23（3）：16-18+45.