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鐵路貨車(chē)檢修調度作業(yè)智能化和信息化設計探討
摘要：隨著(zhù)計算機信息技術(shù)的廣泛應用，我國鐵路運輸中信息化建設已經(jīng)初步形成規模，但還是不能夠完全滿(mǎn)足現場(chǎng)的使用要求，也依然存在著(zhù)各方面的問(wèn)題缺陷，并且容易造成記錄準確度不高、任務(wù)分派不及時(shí)和檢修進(jìn)度不高等問(wèn)題。對此，本文建議在貨車(chē)檢修管理的各個(gè)環(huán)節中，建立信息系統應用平臺，為運行中的貨車(chē)車(chē)輛監控、運行狀態(tài)的預警和車(chē)輛信息控制，以及車(chē)輛調度指揮和檢修等提供技術(shù)手段，為貨車(chē)安全運行提供技術(shù)保障。
關(guān)鍵詞：鐵路貨車(chē);調度;智能化;信息化;檢修
引言
我國鐵路運輸業(yè)的快速發(fā)展也促使著(zhù)鐵路貨車(chē)使用頻率和周轉率的巨大變化。較為明顯的就是長(cháng)交路列車(chē)和大編組重載列車(chē)使用的頻率和周轉率逐年遞增。通過(guò)調研發(fā)現，雖然目前我國鐵路運輸中信息化建設已經(jīng)初步形成規模，但還是不能夠完全滿(mǎn)足現場(chǎng)的使用要求，也依然存在著(zhù)例如信息滯后、不全面以及查詢(xún)時(shí)間長(cháng)等方面的問(wèn)題缺陷，這對檢修人員來(lái)說(shuō)，工作難度會(huì )增加，給檢修進(jìn)度和貨車(chē)安全運行也會(huì )帶來(lái)一定隱患。
一、鐵路貨車(chē)檢修調度系統的相關(guān)概述
1.1 鐵路貨車(chē)檢修調度系統的背景
作為鐵路貨車(chē)檢修調度員來(lái)說(shuō)，鐵路貨車(chē)檢修調度系統功能包括了其所有的作業(yè)環(huán)節，系統結合對交路方案、日班計劃等調度員經(jīng)常使用到的基本信息開(kāi)展的數字化描述，將貨車(chē)交路模型構建起來(lái)，隨后調度員可以結合便捷的操作方式，來(lái)完成貨車(chē)工作計劃的調整、編制等。該系統的投入應用，使得貨車(chē)調度員的勞動(dòng)強度得以減輕，同時(shí)還將相關(guān)的貨車(chē)周轉計劃提供給其他系統。
在鐵路貨運生產(chǎn)中，貨運調度指揮工作是核心所在，采用統一集中、分級管理的指揮原則。在調度指揮方面，鐵道部運輸局調度部調度處是最高等級的單位，在該部門(mén)領(lǐng)導之下，路局調度所負責相關(guān)的指揮任務(wù)，結合運輸進(jìn)程中調度的不同，劃分為不同的生產(chǎn)工種。近年來(lái)，鐵路運輸調度指揮的措施也在不斷改進(jìn)。伴隨著(zhù)技術(shù)的快速發(fā)展，以及人們的能力，現代化調度系統得以構建起來(lái)，由此在鐵路各部門(mén)開(kāi)始了包括技術(shù)計劃、貨運營(yíng)銷(xiāo)等在內的一系列信息應用系統的投產(chǎn)和使用。
該系統具備了如下的特點(diǎn)：實(shí)施方面較為復雜，研發(fā)難度較大。調度業(yè)務(wù)必須要集中指揮，各級負責。為了讓該系統的效益得到最充分的發(fā)揮，有必要結合相關(guān)部門(mén)，協(xié)同開(kāi)發(fā)三級運輸調度信息系統，才可以實(shí)現該系統在全路的應用以及數據共享等目標。
1.2 國內外研究現狀
國外在貨車(chē)檢修方面，運用計算機技術(shù)較早。早在二十世紀六十年代，許多歐美發(fā)達國家的鐵路信息系統就得到了成功的運用，實(shí)現了高效的貨車(chē)檢修目標。如日本、德國以及法國等。
對比國外來(lái)說(shuō)，國內將計算機技術(shù)融入到貨車(chē)檢修進(jìn)程的時(shí)間較晚，但是在多年的發(fā)展之后，國內也取得了諸多成效。
二、鐵路貨車(chē)信息系統簡(jiǎn)介
2.1 HMIS
這指的是鐵路貨車(chē)技術(shù)的管理信息系統，通過(guò)對自動(dòng)和人工方式的結合，進(jìn)而讓數據輸入以及上傳等活動(dòng)得以實(shí)現，運用這一系統，就可以成功實(shí)現車(chē)輛檢修相關(guān)信息的查詢(xún)目標。
2.2 ATIS
鐵路車(chē)號自動(dòng)識別系統，由車(chē)輛電子標簽(TAG)、地面自動(dòng)識別設備(AEI)，數據信息集中管理設備(CPS)、計算機網(wǎng)絡(luò )等構成，對運行的列車(chē)及車(chē)輛信息進(jìn)行準確的識別、定位。
2.3 CTC
調度集中控制系統，顧名思義即對處于相應范圍內各類(lèi)鐵路信息的直接并集中的調度與控制。
2.4 5T
起安全防控預警作用，具體包括五項：車(chē)輛滾動(dòng)軸承早期故障軌邊聲學(xué)診斷系統(TADS)，車(chē)輛運行狀態(tài)地面安全監測系統(TPDS)，車(chē)輛軸溫智能探測系統(THDS)，貨車(chē)運行故障動(dòng)態(tài)圖像檢測系統(TFDS)，客車(chē)運行安全監控系統(TCDS)。
2.5 TADS
這一系統表示的是早期車(chē)輛滾動(dòng)軸承的故障軌邊聲學(xué)診斷系統，結合計算機以及聲學(xué)技術(shù)，早期預測運行當中列車(chē)可能存在的故障，并實(shí)現在線(xiàn)預測和診斷。
2.6 TPDS
將軌道測試平臺，以及車(chē)輛運行狀態(tài)地面安全動(dòng)態(tài)檢測系統以及車(chē)輛結合起來(lái)，進(jìn)而檢測車(chē)輛的安全指標，關(guān)鍵點(diǎn)在于：對于車(chē)輪面的擦傷破損及超載等危險狀況，進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤監測的信息平臺。
2.7 THDS
車(chē)輛軸溫智能探測系統，這一廣域實(shí)時(shí)計算機監測網(wǎng)絡(luò )系統的構成主要包括：全路聯(lián)網(wǎng)系統、復示站，該系統的功能在于，結合軌邊紅外探頭，對經(jīng)過(guò)列車(chē)的軸承溫度進(jìn)行動(dòng)態(tài)監測，掌握熱軸問(wèn)題，并且結合配套裝置，實(shí)現預報以及準確的跟蹤，并且對防范能力予以強化。
2.8 TFDS
對火車(chē)運行故障動(dòng)態(tài)圖像進(jìn)行檢測的系統，這套信息系統集合了多種技術(shù)，如數字圖像的高速采集、模式識別、網(wǎng)絡(luò )化以及自動(dòng)控制技術(shù)等，動(dòng)態(tài)的對運作貨車(chē)的關(guān)鍵部分進(jìn)行檢測，及時(shí)的對火車(chē)運行當中出現的問(wèn)題有所了解，確保列車(chē)能夠安全的運作。
三、鐵路貨車(chē)檢修調度作業(yè)信息化運用現狀
3.1 信息平臺查詢(xún)效率較低，實(shí)時(shí)性差
當前，對車(chē)輛5T信息的查詢(xún)，主要結合地對車(chē)安全監控體系5T系統進(jìn)行，這一平臺對上述諸多系統進(jìn)行了簡(jiǎn)潔的綜合，但是還是需要進(jìn)入各種系統開(kāi)展查詢(xún)工作;雖然具備了綜合查詢(xún)的相關(guān)功能，但是仍然需要進(jìn)入相應的系統才能實(shí)現，此外最終獲取的信息，沒(méi)有較大的關(guān)聯(lián)性，也不全面。
這一系統的基礎信息為HMIS的動(dòng)態(tài)計數履歷數據，結合車(chē)號信息系統，采用網(wǎng)絡(luò )傳輸，來(lái)實(shí)現統計既定路線(xiàn)專(zhuān)用貨車(chē)的行走里程。對于專(zhuān)用的火車(chē)，要從做計劃檢修漸漸地轉變成為結合車(chē)輛行走里程的數量，按實(shí)際狀況進(jìn)行檢修。這套系統每天可以結合總部的數據庫，來(lái)對相關(guān)檢修信息進(jìn)行下載操作，實(shí)時(shí)的對車(chē)輛運行的路程、過(guò)期車(chē)輛進(jìn)行查詢(xún)和統計，將便利提供給生產(chǎn)組織。
想要了解車(chē)輛其他的有關(guān)資料信息，就要與其他平臺結合，從而獲取需要的有用信息。而較低的查詢(xún)率，使得實(shí)時(shí)性受到了較大的影響，在對不同的平臺以及系統進(jìn)行查詢(xún)時(shí)，在時(shí)間推移的同時(shí)，車(chē)輛狀態(tài)也會(huì )出現相關(guān)的情況變化，所以獲取的信息并不是第一手信息。
3.2 缺乏綜合評判功能
信息平臺并不統一，使得全面的信息共享無(wú)法實(shí)現，系統之間的溝通并不順暢，只存在自身的信息，并不具備綜合評判的作用，信息系統的不同，結合自身領(lǐng)域給予相應的評判依據，信息之間還需要一定的時(shí)間，才可以實(shí)現關(guān)聯(lián)目標。在查詢(xún)不同系統，獲取和處理海量的數據之后，最終獲得相應的結論，無(wú)疑影響到了工作人員的工作效率。
3.3 信息平臺功能不夠完善，軟件平臺生命力差
系統平臺功能缺陷較為明顯，作為開(kāi)發(fā)商來(lái)說(shuō)，只是為了解決特定的需要，后續功能的完善并不到位，很多檢索條件在平臺是不被支持的，沒(méi)有查詢(xún)功能以及導出功能，相關(guān)信息沒(méi)有關(guān)聯(lián)性，讓系統的生命力不斷下降，無(wú)法滿(mǎn)足現狀，如需要導入搜索的信息，或者是對表格進(jìn)行分析時(shí)，只可以一一的復制查詢(xún)到頁(yè)面，隨后再對其進(jìn)行處理，直接導出的功能并不存在。
3.4 指導車(chē)輛檢修能力較弱
當前，因為所有的系統尚未實(shí)現信息的共享，比如說(shuō)HMIS的電子化，只針對紙質(zhì)臺賬，其應該具備的功能并未充分發(fā)揮，使得車(chē)輛入庫檢修時(shí)，一般是以人工預檢為主，結合多種系統對車(chē)輛運作進(jìn)程中出現問(wèn)題的現場(chǎng)檢查，這一方式效率不高。在檢修車(chē)輛時(shí)，因為綜合平臺不存在，使得信息系統指導檢修功能基本不存在，信息系統的相關(guān)功能得不到發(fā)揮。
四、建議
就目前而言，尚未有平臺可以實(shí)現全方位的，對車(chē)輛實(shí)時(shí)運作狀態(tài)監測以及查詢(xún)，鐵路貨車(chē)檢修調度系統綜合應用平臺急需構建起來(lái)，接入HMIS等相關(guān)系統的數據，實(shí)現真正意義上的數據共享。真正實(shí)現通過(guò)一個(gè)查詢(xún)界面，實(shí)時(shí)的對車(chē)輛目前的位置進(jìn)行查詢(xún)，或者是車(chē)輛的配件信息等相關(guān)信息，通過(guò)對車(chē)輛的提前預警、運作品質(zhì)的綜合評判，為生產(chǎn)調度指揮提供支持。
4.1 建立模型
結合相關(guān)車(chē)輛具備的4T信息、檢修HMIS等系統，以及輪廠(chǎng)HMIS等相關(guān)系統的復試等，作為軟件的基礎，來(lái)對信息系統的綜合平臺進(jìn)行搭建。
此外，還可以結合相關(guān)的車(chē)輛段模型，代表性十足。相關(guān)車(chē)輛段不僅肩負著(zhù)重重運輸壓力之下，車(chē)輛的安全運作，此外對于國內鐵路貨車(chē)重載未來(lái)的發(fā)展前景，其也有著(zhù)推進(jìn)作用。因此對于相關(guān)平臺的搭建，也可以讓綜合平臺的運用價(jià)值得到充分的體現。
4.2 系統結構
在這一平臺之中，統一的實(shí)現了HMIS、ATIS、CTC等相關(guān)數據的接入，再結合科學(xué)的分析，對車(chē)輛運作的狀態(tài)進(jìn)行判斷，將綜合性的預判提供給作業(yè)場(chǎng)，提示他們車(chē)輛運作的狀態(tài)，如果車(chē)輛運作不良，也可以給出預警，針對這部分問(wèn)題，讓有關(guān)人員可以早做準備，當車(chē)輛到達之后，能夠對其進(jìn)行及時(shí)處理，提升檢測效率，同時(shí)還可以通過(guò)調度，對車(chē)輛運作狀況有實(shí)時(shí)了解，及時(shí)開(kāi)展指揮和調度工作;同時(shí)，全局車(chē)輛也可以因此實(shí)現調度指揮，提供相應的決策依據。
4.3 鐵路貨車(chē)信息系統綜合應用平臺功能
B/S結構是該平臺所采用的，用戶(hù)需要結合瀏覽器進(jìn)入到該系統，另外能夠較為方便的進(jìn)行使用和維護，以下的功能是必須要具備的：
令相關(guān)系統現存功能得以保留;
令數據接口實(shí)現預留，和其他系統實(shí)現融合;
令圖形化的查詢(xún)界面良好，能夠對車(chē)輛運作狀態(tài)實(shí)現直觀(guān)的體現;
令車(chē)輛檢修時(shí)，綜合性的對數據進(jìn)行分析，為車(chē)輛檢修提供相關(guān)的依據;
令其具備車(chē)輛狀態(tài)顯示、實(shí)時(shí)查詢(xún)的功能，同時(shí)還可以對車(chē)輛狀態(tài)進(jìn)行提示，為即將到達地點(diǎn)預警，為機檢提供一定的依據;
令具有警報功能，比如說(shuō)車(chē)輛運作當中，當TADS報警之后，會(huì )出現相關(guān)的提示;
令具備綜合分析的能力，比如說(shuō)綜合性的對TPDS等系統進(jìn)行分析，結合總公司的相關(guān)規定，不同的評判依據，只需要一個(gè)條件滿(mǎn)足了，就給予提示，比如說(shuō)扣修等;
令車(chē)輛開(kāi)展段修等，要清楚警報信息;
令車(chē)輛的相關(guān)檢修信息實(shí)現可查，如檢修的單位、時(shí)間等，同時(shí)相關(guān)信息的打印功能也需要具備;
令可以對檢修車(chē)輛場(chǎng)所的技檢信息進(jìn)行查詢(xún)，如配件更換信息等;
令對車(chē)輛的行走里程進(jìn)行查詢(xún);
令其他和現場(chǎng)需求相符合的功能。
4.4 鐵路貨車(chē)信息系統綜合應用平臺功能圖形化查詢(xún)界面預想
4.4.1 綜合應用平臺查詢(xún)車(chē)輛運行狀態(tài)
運用這一平臺，能夠實(shí)時(shí)查詢(xún)車(chē)輛狀況，顯示運作品質(zhì)，為前方調度，提供相應的信息;在查詢(xún)界面之上，該車(chē)的具體信息也顯示其中，過(guò)期車(chē)輛為紅色，預警為黃色，對相關(guān)顏色進(jìn)行點(diǎn)擊之后，就可以對車(chē)輛的詳細信息予以顯示，為檢修該車(chē)輛，提供技術(shù)方面的支撐，當鼠標移除之后，提示框將消失。另外，車(chē)站前方站會(huì )跳出相關(guān)的頁(yè)面，顯示并提示相關(guān)信息，并且在調度臺開(kāi)展相關(guān)的預警活動(dòng)。
4.4.2 綜合應用平臺查詢(xún)車(chē)輛站場(chǎng)圖預想
結合該平臺，可以對這一車(chē)輛運作的具體站點(diǎn)、停留地等進(jìn)行實(shí)時(shí)查詢(xún)，結合車(chē)輛狀態(tài)，為組織行車(chē)等提供相關(guān)的依據。如果此時(shí)有列車(chē)存在于軌道之上，將會(huì )有提示框彈出，對該車(chē)的具體信息予以顯示;當對相關(guān)的顏色進(jìn)行點(diǎn)擊之后，會(huì )展示出車(chē)輛的具體信息，當作業(yè)場(chǎng)完成處置之后，對處置的具體情況予以反饋，鼠標移除之后，提示框也會(huì )隨之消失;段調度還可以對車(chē)輛的故障狀況等信息進(jìn)行查看。
五、預計效果
構建好該平臺之后，就可以結合這一平臺，實(shí)時(shí)的對所有運作車(chē)輛的狀況進(jìn)行監控，如果相關(guān)系統的警報條件得到，則開(kāi)始警報提示，對車(chē)輛的具體運作位置予以準確定位，對車(chē)輛的TFDS檢查圖像進(jìn)行調閱，再結合TPDS等相關(guān)監測系統的信息，對其HMIS配件信息具體的行走里程進(jìn)行查閱，對車(chē)輛的運作狀況進(jìn)行判斷，是否存在扣修等問(wèn)題。信息平臺功能較為全面，并且預留了各種接口，能夠融合各種系統，具有極強的生命力。
結合這一系統，能夠實(shí)時(shí)的對車(chē)輛相關(guān)信息進(jìn)行查詢(xún)，同時(shí)還可以將更加詳細、全面的配件、車(chē)輛故障等信息提供給定檢車(chē)間、或者是作業(yè)場(chǎng)，使得技檢時(shí)間得到了較大的縮短，檢修效率得以提升，為車(chē)輛更加安全的運作提供保障。
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