基于“四個智能化”在普速鐵路安全管理上的推廣應(yīng)用研究

晏興奎

（中國鐵路成都局集團有限公司 凱里車務(wù)段，貴州 黔東南 556000）

0 引言

目前普速鐵路在安全管理上，無論是接發(fā)列車安全控制還是調(diào)車安全控制，均靠人為控制，而人的不安全因素在鐵路事故中占了較大的比重。分析近年來發(fā)生的安全事故，近80%的事故均因人的不安全因素造成[1]。相較于高速鐵路，普速鐵路無論是在設(shè)備上，還是源頭設(shè)計上均有較大的差距。高速鐵路通過使用CTC 等智能化設(shè)備，在正常情況下接發(fā)列車安全控制實現(xiàn)了智能化控制[2]。

普速鐵路在物防、技防方面還存在較大差距，從而為普速鐵路安全管理帶來較大難度。為進一步提升普速鐵路的本質(zhì)安全管理能力，強化接發(fā)列車、調(diào)車及非正常作業(yè)安全控制，不斷提升職工的業(yè)務(wù)素質(zhì)，改善職場環(huán)境，凱里車務(wù)段在普速鐵路智能化管控方面以“四個智能化”為切入點，進行了務(wù)實的探索實踐。

1 安全管控智能化

1.1 SAS 非集中區(qū)調(diào)車進路安全防護系統(tǒng)

SAS-TH 非集中區(qū)調(diào)車進路安全防護系統(tǒng)（簡稱SAS 系統(tǒng)）是鐵路非集中區(qū)調(diào)車作業(yè)監(jiān)督和防護系統(tǒng)設(shè)備，相對于傳統(tǒng)的調(diào)車作業(yè)管理是一個突破和創(chuàng)新。SAS 系統(tǒng)的目標是改變傳統(tǒng)的非集中區(qū)站場狀態(tài)、道岔狀態(tài)、車輛狀態(tài)、安全防護、對講聯(lián)系等調(diào)車作業(yè)完全依賴于室外調(diào)車組人工確認的現(xiàn)狀[3-7]。

1.1.1 SAS 系統(tǒng)的組成。SAS 系統(tǒng)由系統(tǒng)主機、系統(tǒng)服務(wù)器、無線廣播服務(wù)器、車載顯示單元、戶外顯示屏、室外采集處理單元、計軸傳感器、道岔表示傳感器、道岔鎖閉銷傳感器、帶防護信號脫軌器傳感器等組成。

1.1.2 SAS 系統(tǒng)的功能。SAS 系統(tǒng)實現(xiàn)了非集中區(qū)調(diào)車作業(yè)的集中監(jiān)督、集中指揮、自動跟蹤、自動報點、自動報警、自動防護。同時具備軌道占用檢查、道岔表示狀態(tài)檢查、道岔鎖閉狀態(tài)檢查、調(diào)車作業(yè)計劃自動接收、進路一致顯示、進路不一致防護、壓標防護、智能控車防護等功能。

1.1.3 SAS 系統(tǒng)的效果。SAS 系統(tǒng)改變了非集中區(qū)調(diào)車作業(yè)完全靠人控制的現(xiàn)狀，有效地杜絕了進路未開通、進路錯誤、道岔未加鎖、道岔不密貼、壓標侵限、帶脫軌器防護信號未撤除等各種可能造成調(diào)車擠岔或脫軌事故的發(fā)生。

1.2 車務(wù)作業(yè)控制系統(tǒng)

在調(diào)車安全控制方面，隨著STP 等裝備的廣泛應(yīng)用，調(diào)車安全事故呈下降趨勢，但依然是車務(wù)系統(tǒng)安全管控的軟肋。目前，調(diào)車作業(yè)過程安全控制是通過管理人員現(xiàn)場盯控方式及綜合視頻、調(diào)車記錄儀音視頻數(shù)據(jù)回放檢查方式，基本上屬于事后分析，未起到調(diào)車作業(yè)過程控制和事前防范的作用。為進一步強化對調(diào)車作業(yè)過程的控制，引入了車務(wù)作業(yè)控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了調(diào)車作業(yè)音視頻數(shù)據(jù)實時上傳和實時盯控分析。將事后分析向事前防范轉(zhuǎn)變，同時實現(xiàn)了調(diào)車作業(yè)的流程化管理[8-11]。

1.2.1 車務(wù)作業(yè)控制系統(tǒng)的組成。車務(wù)作業(yè)控制系統(tǒng)由車務(wù)作業(yè)控制系統(tǒng)終端及4G 記錄儀組成。

1.2.2 車務(wù)作業(yè)控制系統(tǒng)的功能。一是作業(yè)計劃管理。根據(jù)調(diào)車鉤計劃實際，將每鉤作業(yè)涉及的流程在車務(wù)作業(yè)控制系統(tǒng)中維護，實現(xiàn)調(diào)車作業(yè)的流程化管理。二是現(xiàn)場作業(yè)視頻實時分析。調(diào)車作業(yè)人員在現(xiàn)場執(zhí)行調(diào)車作業(yè)計劃時，按照調(diào)車作業(yè)流程和4G 記錄儀對相關(guān)流程的攝錄要求，通過4G 記錄儀將作業(yè)視頻上傳至車務(wù)作業(yè)控制系統(tǒng)終端。由調(diào)車盯控人員根據(jù)每個作業(yè)的流程對視頻數(shù)據(jù)進行確認，實現(xiàn)調(diào)車作業(yè)流程的實時管控。

1.2.3 車務(wù)作業(yè)控制系統(tǒng)的效果。車務(wù)作業(yè)控制系統(tǒng)實現(xiàn)了調(diào)車作業(yè)的流程化管理，通過盯控人員對調(diào)車作業(yè)的全方位、無死角盯控，有效地防止了列車帶閘上線、違規(guī)編入關(guān)門車、將問題列車編入列車、調(diào)車作業(yè)不檢查線路、不確認調(diào)車信號開放等造成的調(diào)車作業(yè)事故發(fā)生。

1.3 智能人力制動機緊固器系統(tǒng)

智能人力制動機緊固器系統(tǒng)的引入，在停留車列的防溜安全上起到了很重要的作用，相較于普通人力制動機緊固器是突破性的改變。

1.3.1 智能人力制動機緊固器系統(tǒng)的組成。智能人力制動機緊固器系統(tǒng)主要由智能緊固器、輔助定位系統(tǒng)終端、防溜管理系統(tǒng)、MQTT 服務(wù)器、地圖服務(wù)系統(tǒng)、差分服務(wù)系統(tǒng)六大部分組成。

1.3.2 智能人力制動機緊固器系統(tǒng)的功能。該系統(tǒng)通過輔助定位系統(tǒng)，在防溜管理系統(tǒng)終端顯示站內(nèi)停留車列的防溜狀態(tài)及防溜器具管理情況，結(jié)合站場平面圖，實時顯示防溜設(shè)備的位置、信息和狀態(tài)，實時告警提醒，輔助值班人員完成防溜作業(yè)管理。

1.3.3 智能人力制動機緊固器系統(tǒng)的效果。該系統(tǒng)重點解決了人的不安全因素導(dǎo)致的防溜不到位、停留車列溜逸、防溜器具被盜等問題。

1.4 非正常接發(fā)列車智能輔助系統(tǒng)

非正常接發(fā)列車一直是鐵路安全管理的薄弱環(huán)節(jié)。通過分析鐵路非正常接發(fā)列車事故的原因，不按規(guī)定處置、不按流程作業(yè)等因素導(dǎo)致事故的概率較高。為切實杜絕因上述問題導(dǎo)致的事故，研發(fā)了非正常接發(fā)列車智能輔助系統(tǒng)。

1.4.1 非正常接發(fā)列車智能輔助系統(tǒng)的組成。該系統(tǒng)由非正常接發(fā)列車智能輔助系統(tǒng)終端、語音識別系統(tǒng)構(gòu)成。具備鍵盤和鼠標輔助功能，建立了車站-段安全生產(chǎn)調(diào)度指揮中心兩級終端。

1.4.2 非正常接發(fā)列車智能輔助系統(tǒng)的功能。當發(fā)生非正常情況時，車站值班員根據(jù)故障現(xiàn)象，通過語音識別方式在系統(tǒng)中調(diào)出相應(yīng)的處置流程。系統(tǒng)通過語音提示在系統(tǒng)中自動顯示每一步作業(yè)流程，當上一流程未完成時，系統(tǒng)不會進行下一步作業(yè)流程。

1.4.3 非正常接發(fā)列車智能輔助系統(tǒng)的效果。該系統(tǒng)有效地改善了非正常情況下作業(yè)漏程序、不按流程作業(yè)等問題。同時，車站、段安全生產(chǎn)調(diào)度指揮中心通過系統(tǒng)終端監(jiān)控作業(yè)流程，智能語音系統(tǒng)提示實施雙重卡控，有效地防范了非正常情況下接發(fā)列車事故的發(fā)生。

1.5 防盹睡系統(tǒng)

針對車務(wù)系統(tǒng)車站值班員崗位作業(yè)時間長、作業(yè)人員容易打盹的問題，通過防盹睡系統(tǒng)防止作業(yè)人員在班中盹睡。

1.5.1 防盹睡系統(tǒng)的組成。防盹睡系統(tǒng)由車站防盹睡提示器和段安全生產(chǎn)調(diào)度指揮中心防盹睡終端系統(tǒng)組成。

1.5.2 防盹睡系統(tǒng)的功能。防盹睡提示器能根據(jù)系統(tǒng)配置的時間間隔進行聲光報警。若設(shè)備發(fā)出提示后30s，車站值班員仍未按壓機械按鍵，設(shè)備將進入報警狀態(tài)（紅燈閃爍），并伴隨聲光報警，段安全生產(chǎn)調(diào)度指揮中心將同步得到報警信息。

1.5.3 防盹睡系統(tǒng)的效果。該系統(tǒng)通過對作業(yè)人員的實時提醒，改變了車務(wù)系統(tǒng)人盯人的管理模式，以“技防”手段解決現(xiàn)場作業(yè)盯控難問題，保障了作業(yè)人員的工作質(zhì)量和效率。

2 運輸生產(chǎn)智能化

2.1 智能占線板系統(tǒng)

該系統(tǒng)改進了普通手寫占線板設(shè)計，實現(xiàn)了占線板智能化設(shè)計。

2.1.1 智能占線板的組成。該系統(tǒng)由車站智能占線板終端及段安全生產(chǎn)調(diào)度指揮中心智能占線板終端兩級組成。

2.1.2 智能占線板的功能。該系統(tǒng)模擬車站站場及兩端區(qū)間，系統(tǒng)中包含股道占用、停留車列防溜器狀態(tài)、區(qū)間狀態(tài)等功能。當站內(nèi)有停留車列時，作業(yè)人員根據(jù)車列防溜狀態(tài)進行標記，同時可以在相關(guān)的崗位通過計算機終端共享揭示股道占用及車列防溜狀態(tài)信息；當區(qū)間封鎖時，對區(qū)間狀態(tài)進行標記，兩端區(qū)間能同時共享區(qū)間狀態(tài)。

2.1.3 智能占線板的效果。該系統(tǒng)實現(xiàn)了信息共享和崗位間的安全卡控，同時車站、段安全生產(chǎn)調(diào)度指揮中心終端可實時查看各站區(qū)間、線路狀態(tài)，車站終端可對區(qū)間狀態(tài)、接觸網(wǎng)停電狀態(tài)、雨量警戒狀態(tài)、停留車列防溜狀態(tài)等進行標記，充分發(fā)揮段安全生產(chǎn)調(diào)度指揮中心安全卡控的作用。

2.2 電子交接班系統(tǒng)

基于鐵路車務(wù)系統(tǒng)工種多、崗位復(fù)雜、交接班問題多等全方位的思考，針對臺賬簿冊填記不規(guī)范、不準確，紙質(zhì)簿冊成本支出高等問題，研發(fā)、推廣、使用了電子交接班系統(tǒng)。該系統(tǒng)涵蓋了各工種、各崗位交接班的要素，且保存時限長，數(shù)據(jù)查閱、共享便捷，規(guī)范程度高，系統(tǒng)維護成本低，節(jié)支降耗效果顯著（以凱里車務(wù)段為例，取消紙質(zhì)交接班臺賬，每年可節(jié)約資金20 余萬元）。

3 學(xué)習(xí)效能智能化

學(xué)習(xí)效能智能化系統(tǒng)主要針對鐵路車務(wù)系統(tǒng)規(guī)章多，職工對規(guī)章學(xué)習(xí)掌握不到位，職工業(yè)務(wù)參差不齊等現(xiàn)狀。為促進職工掌握規(guī)章，提升業(yè)務(wù)水平，在學(xué)習(xí)效能智能化方面研發(fā)了人機互動規(guī)章標準自動查詢系統(tǒng)和職工業(yè)務(wù)智能評估系統(tǒng)。系統(tǒng)通過計算機信息交互技術(shù)、語音識別技術(shù)等解決職工的業(yè)務(wù)問題和標準執(zhí)行問題，系統(tǒng)內(nèi)容涵蓋了規(guī)章庫、作業(yè)指導(dǎo)書、非正常接發(fā)列車流程圖等基本要素。

3.1 人機互動規(guī)章標準自動查詢系統(tǒng)

人機互動規(guī)章標準自動查詢系統(tǒng)主要基于語音識別技術(shù)和信息技術(shù)，用于規(guī)章語音查詢和反饋。其信息基于鐵路現(xiàn)行的各類規(guī)章標準，電子規(guī)章庫采用遠程服務(wù)器查詢、遠端定期自動更新兩種方式同步。

當作業(yè)人員通過語音輸入查詢指令后，系統(tǒng)顯示規(guī)章分類目錄界面，在搜索引擎輸入相關(guān)指令后，完成系統(tǒng)輸出。該系統(tǒng)極大地提高了職工查詢和學(xué)習(xí)規(guī)章的效率。

3.2 職工業(yè)務(wù)智能評估系統(tǒng)

該系統(tǒng)主要通過智能終端系統(tǒng)，對職工業(yè)務(wù)評判及職工作業(yè)標準執(zhí)行情況進行實時分析打分。一是班前業(yè)務(wù)知識評判。系統(tǒng)采用崗位必知必會題庫，每月初由管理人員提前錄入系統(tǒng)。職工接班前點擊“我接班”按鈕或輸入“我要接班”語音指令，系統(tǒng)自動彈出該班組所有人員的界面，職工通過點擊當班人員的姓名照片框或語音輸入“個人姓名”，系統(tǒng)回復(fù)后確認，直接進入當班人員具體信息的分欄界面，彈出規(guī)章抽問窗口，顯示職工一月內(nèi)的抽問成績、各次抽問情況和當日抽問題目，并予以語音輔助提問。通過不斷的強化學(xué)習(xí)，促進職工業(yè)務(wù)技能的提升。二是職工作業(yè)標準評判。系統(tǒng)采集職工班中作業(yè)語音輸入的情況，與系統(tǒng)中的作業(yè)流程對比，評判職工作業(yè)標準執(zhí)行情況，并對每班作業(yè)情況進行打分。管理人員根據(jù)后臺分析的情況，對職工作業(yè)的短板進行有針對性的管控，促進職工作業(yè)標準的執(zhí)行。該系統(tǒng)在提高職工業(yè)務(wù)技能，改善作業(yè)標準執(zhí)行情況方面起到了良好的效果。

4 職場環(huán)境智能化

在職場環(huán)境智能化建設(shè)方面，重點以“人機互動”和智能化辦公為理念，從改善職場環(huán)境出發(fā)，更換聲控硬件設(shè)施，逐步達到設(shè)備智能化。在行車室安設(shè)人臉識別門禁系統(tǒng)，完成入樓人員登記、體溫檢測等工作。在行車室裝備一系列語音聲控設(shè)施，如智能窗簾、智能飲水機、智能空調(diào)等，實現(xiàn)一鍵式語音化控制，為職工打造生產(chǎn)、生活、辦公等一體化智能化職場環(huán)境。

5 結(jié)語

隨著我國鐵路事業(yè)不斷發(fā)展，建設(shè)智能化車站是實現(xiàn)我國鐵路高質(zhì)量發(fā)展的趨勢。凱里車務(wù)段通過“四個智能化”車站的推廣探索，在接發(fā)列車、調(diào)車、防溜等安全生產(chǎn)關(guān)鍵環(huán)節(jié)的管控上收到了較好的效果，同時通過智能化建設(shè)，職工業(yè)務(wù)素質(zhì)、標準執(zhí)行、流程化管理等均有了顯著的提升。智能化車站不僅提高了車站的運營效率，建立了高效、安全的管理機制，同時也為職工高效率作業(yè)、安全管理方面提供了極大便利。凱里車務(wù)段將繼續(xù)圍繞“四個智能化”持續(xù)探索智能化車站的建設(shè)，在安全管控、運輸生產(chǎn)、學(xué)習(xí)效能及職場環(huán)境等方面持續(xù)優(yōu)化建設(shè)，進而提升運輸組織效率和安全管控能力。