用先進技術推進編組站信息化建設

鮑金福 上海鐵路局徐州北站

為進一步推進徐州北編組站信息化建設，按照路局龍京局長在車站檢查調研時提出的“編組站信息化建設不能簡單地理解為人員、崗位的物理整合，而應該把工作的著力點放在提升技術含量、促進技術升級上”的指示要求，車站成立了專題組，追蹤我國鐵路編組站現代化發(fā)展趨勢和最新成果，對目前鐵路主要信息化系統進行了分析比較，并基于我站現有的生產組織、作業(yè)流程、設備設施及信息系統建設現狀，對我站信息化建設進行了可行性分析，并初步形成調研分析報告。

1 SIMS2.0、SAM、CIPS 三個系統的主要功能特征及其比較

目前在鐵路大型編組站信息化領域主要使用的有車站信息管理系統（SIMS2.0）、編組站綜合自動化系統（SAM）、編組站管控一體化智能綜合集成化自動系統（CIPS）這三種模式。其中SIMS2.0于2005年2月研發(fā)啟用，同年11月在豐臺西車站投入試驗，2007年11月在哈南編組站通過技術審查，以后相繼在各大編組站投入使用；SAM系統，全稱為編組站綜合自動化系統（Synthetic Automation of Marshalling Yard）,由部信息中心和鐵科院于2007年9月在新豐鎮(zhèn)聯合研發(fā)，2008年底全面使用，目前僅有新豐鎮(zhèn)車站使用。CIPS系統，全稱為編組站智能綜合集成化自動化系統（Computer Integrated Process System）,由北京全路通信信號設計研究院于2007年1月在成都北安裝實驗，2008年底成都北（含樞紐各站）CIPS系統全面運營，隨后在武漢北、貴陽南站推廣使用。

1.1 SIMS2.0系統的主要特征和功能

1.1.1 SIMS2.0系統的主要特征

SIMS2.0的主體就是編組站現車信息管理系統，它的控制功能只使用在駝峰解體進路自動排列，與編組場其它的控制系統都是人工分散控制連接的。

1.1.2 SIMS2.0系統的主要功能

包括站調子系統信息管理；到達作業(yè)（含貨檢、列檢作業(yè)）、出發(fā)作業(yè)（含直通作業(yè)）信息管理；鉤計劃信息管理；調機報點作業(yè)信息管理。

1.2 SAM系統的主要特征和功能

1.2.1 SAM系統的主要特征

SAM系統是由編組站現車信息管理系統和作業(yè)過程控制系統兩部分組成。信息管理層包括運營管理與統計分析、調度指揮與現車管理、貨運組織與安全監(jiān)測；過程控制層包括列車進路和調車進路排列，作業(yè)計劃自動執(zhí)行和集中控制、計算機聯鎖、駝峰自動控制、尾部停車器自動控制、全站機車綜合安全控制系統等。

1.2.2 SAM系統的主要功能

（1）編組站信息管理系統的功能基本與SMIS2.0的功能相似，主要有：站調子系統信息管理；到達作業(yè)（含貨檢、列檢作業(yè)）、出發(fā)作業(yè)（含直通作業(yè)）信息管理；鉤計劃信息管理；調機報點作業(yè)信息管理。

（2）作業(yè)過程控制系統的功能主要有：接受信息管理系統發(fā)送的各種數據；根據接收的以上各種數據，實現如下的自動化控制：①編組站集中控制功能；②局、站信息一體化共享功能；③車站階段計劃自動編制功能；④接發(fā)列車進路自動控制功能；⑤調車作業(yè)進路自動控制功能；⑥駝峰解體作業(yè)自動化控制功能；⑦駝峰編尾停車器自動控制功能；⑧調機自動控制功能；⑨執(zhí)行結果自動反饋功能；⑩安全監(jiān)控功能。

1.3 CIPS系統的主要特征和功能

1.3.1 CIPS系統的主要特征

將編組站信息管理系統和作業(yè)控制融為一體，形成一個完整的系統，它以實際的現在車流為基礎，自動生成和執(zhí)行各項作業(yè)計劃，執(zhí)行中隨實際車流的變化而自動調整各項作業(yè)，形成了高度自動化、智能化的管理系統。

1.3.2 CIPS系統的結構

編組站CIPS系統包括聯鎖自動化子系統、駝峰自動化子系統、調機自動化子系統、停車器控制子系統、電務監(jiān)測與環(huán)境監(jiān)控子系統、其它可接入的信息系統等6個子系統。

1.3.3 CIPS系統的主要功能

通過以上6個子系統，良好的實現了以下8個方面的功能：（1）自動配流推算生成班計劃；（2）自動生成和預編調車計劃，同時自動生成站內階段計劃;（3）自動選擇排列車場和進路;（4）智能化地自動編制調車作業(yè)計劃和調整計劃;（5）解體和編組作業(yè)自動控制;（6）自動糾錯;（7）管理層監(jiān)控和決策支持;（8）實時動態(tài)分析統計與信息反饋。

2 車站現有SIMS2.0系統與SAM系統和CIPS系統的差距

車站現行使用的SIMS2.0系統是SIMS1.0版本的升級改造，主要體現在現車管理系統的功能完善和優(yōu)化，與上述全路領先的兩大系統比較，存在明顯差距。

2.1 研發(fā)理念方面

SAM系統以“局站、管控、運維”融合為設計原則，實現了局站信息一體化、管控結合且相對獨立閉環(huán)、過程控制自動化、安全檢測自動化。CIPS系統以“信息共享、管控一體”為核心理念，實現了決策智能化、指揮數字化、執(zhí)行自動化。SIMS2.0在系統設計方面沒有管控結合、管控一體的理念，編組站綜合自動化程度不高。

2.2 組成層面方面

SAM系統主要有信息管理層和作業(yè)過程控制層組成。CIPS系統主要含集成控制系統和綜合管理系統，分作業(yè)控制層、監(jiān)控層、調度層、管理層和決策層。而SIMS2.0與其它系統相對獨立，信息交互功能不強，管理層與作業(yè)層聯系不夠緊密。

2.3 信息資源方面

SIMS2.0與SAM系統相類似，通過接口縱向可與路局DMIS4.0、TDCS系統連接，但橫向與機車、車輛等系統沒有做到互連互通，沒有實現信息資源共享。而且系統接口較多，易出現信息不同步。而CIPS系統使用統一的信息平臺，編組站甚至樞紐各站車、機、輛、貨信息系統使用一個系統，僅在縱向上與路局DMIS4.0、TDCS系統對接，接口較少，信息同步。

2.4 調度指揮方面

SAM系統與CIPS系統均能根據日班計劃、階段計劃及車流現實信息及時調整接發(fā)列車計劃、解體作業(yè)計劃、編組列車計劃，而SIMS2.0只有通過人工調整才能實現。尤其是CIPS系統具有更為強大的動態(tài)調整功能，甚至智能調整功能，不需人為確認，科學性更高。

2.5 進路自動控制方面

SAM系統對到達、通過列車進路自動排列，出發(fā)列車進路需人工確認后方可辦理，存在漏確認或確認不準確造成安全險情的人為因素；CIPS系統所有列車進路自動排列，避免了人為因素。調車進路自動控制方面，SAM系統實現了到達場調車進路、駝峰溜放進路自動排列，編組轉場進路仍需人工確認，且未實現機車走行速度自動控制；CIPS系統所有調車進路均自動排列，調機走行速度自動控制，避免了人為因素對安全和效率的影響。SIMS2.0只是一個現車管理系統，不具備自動排列徑路的功能。

綜合分析比較SIMS2.0與其它兩大系統，SAM系統與CIPS系統均具有安全性能高、作業(yè)效率高、人員勞動強度低、用工減少的特點，特別是CIPS系統體現出決策智能、指揮時效、控制全部自動化的優(yōu)點更突出，而且又將樞紐各站全部納入，功能更強大，是編組站自動化發(fā)展的方向。

3 徐州北站信息化建設可行性和必要性分析

3.1 車站運輸生產組織現狀適合進行信息化建設

徐州北編組站是全路路網性編組站之一，主要承擔隴海線鄭州方向、隴海線連云港方向、京滬線濟南方向、京滬線南京方向、青阜線阜陽北方向五個方向貨物列車以及徐州樞紐小運轉列車的到達、解體、編組以及出發(fā)作業(yè)任務。徐州北編組站站型為標準的三級六場，正線外包。上行系統有上行到達、上行出發(fā)、上行編組場，下行系統有下行到達、下行出發(fā)、下行編組場，分別負責上、下行車流的到、解、編、發(fā)作業(yè)；在上、下行間設有交換車場，承擔交換車流的交遞、本務機車的放行、反接反發(fā)列車的通過等作業(yè)。

徐州北站目前圖定通過旅客列車66對；圖定貨物列車日均接發(fā)260對，實際目前日均接發(fā)貨物列車約185對。日常作業(yè)以中轉車流為主，目前日均辦理輛數為21000輛左右，其中有調辦理13200輛；2003年5月31日曾經創(chuàng)造了單日辦理28586輛的最高紀錄。目前日均解體到達場列車124列、編組出發(fā)列車118列（其中反接列車12列、反發(fā)列車13列左右）；另外解體、編組兩系統間交遞車列各18列（約600輛）。車站目前配備調車機10臺（上下行駝峰各2臺、上下行編尾各3臺），另有替補機車2臺（替補調車機進房上油和解編作業(yè)）。

從車站場型、車流徑路、作業(yè)性質以及作業(yè)組織方式來看，均與新豐鎮(zhèn)、武漢北、成都北基本一致，不論是 SAM系統還是CIPS系統均可在我站推廣實施。

3.2 徐州北編組站既有設備滿足信息化建設的要求

徐州北編組站各信號樓、調車樓均為計算機連鎖設備。其中上到樓、上發(fā)樓、下到樓、下發(fā)樓用的是鐵科院通信信號研究所設計的TYJL-TR9容錯計算機聯鎖；交換樓、上編尾樓、下編尾樓、輔助場為卡斯柯通信有限公司設計的CIS-1計算機聯鎖設備；上、下行駝峰均為中鐵通號設計院生產的TW-2自動化駝峰，采用點連式調速系統，一、二、三部位為空壓TJK型減速器，四部位為減速頂。尾部為TTK-92型可控停車器。

徐州北下行駝峰機車的控制方式為計算機遙控；上行駝峰機車的控制方式原來為計算機遙控，因電氣化改造站內電碼化，計算機遙控的頻率與電碼化的頻率沖突停用，目前為司機手動操作，但已經預留接口。

車站調車電臺為平調燈顯系統，調車機車上有機控器，作業(yè)人員可通過手持臺對機車進行控制。

上述設備無論對于SAM系統還是CIPS系統，均具備了相應的自動化功能，滿足兩大系統的需要。

3.3 徐州北編組站范圍內信息量滿足信息化建設的要求

目前車站周邊單位，無論是車輛段、機務段、電務段正在使用的車輛安全系統（5T）、車號識別系統（AEI）、行車調度指揮系統（TDCS）、辦公自動化系統，還是車站信息管理系統（TIMS）、貨檢安全管理系統、辦公自動化系統，與新豐鎮(zhèn)、武漢北、成都北基本一致，均能向SAM系統和CIPS系統提供強大的信息量，均能與SAM或CIPS接口后信息互控，滿足系統的要求。

同時，通過SAM系統或CIPS系統的整合，徐州北編組站范圍內各單位能夠最大限度實現信息共享、資源共用，能夠極大地發(fā)揮各項資源的作用，減少資源浪費。

3.4 實施SAM或CIPS系統升級改造對車站既有生產組織影響很小

目前徐州北站使用的是SIMS2.0系統，自動化控制接口基本上沒有，車站使用的SIMS2.0與行車調度指揮系統、平調燈顯系統、脫軌控制系統、貨物安全系統、車輛安全系統、車號識別系統、貨檢管理系統、機務管理系統、辦公系統、辦公網系統、紅外網系統、ATIS系統均沒有接口，這樣在實施SAM或CIPS期間，無論是車站還是其他各單位，既有的系統可以不受施工和調試的影響，保證運輸生產基本不受影響。

3.5 推進實施徐州北站信息系統升級改造能更有效地保障運輸安全

將徐州北站現行的現車管理升級改造為SAM或CIPS系統后，徐州北站接發(fā)列車進路、調車作業(yè)進路的排列，將實現由人控轉為投備控制，能防止各種類型的錯亂。各類計劃的編制由手工轉為機器智能化將更多地避免由于人為計劃變更等給安全生產帶來的諸多不利因素，從而有效地確保安全生產。

3.6 推進實施徐州北站信息化系統升級改造已迫在眉睫

目前徐州北站使用的2.0現車管理系統距編組站現代化建設的差距甚遠，從調車、接發(fā)列車進路的排列均為人工控制，各種人為因素影響著進路的正確性。計劃的編制均為手工操作，存在著計劃質量不高的問題。而隨著京滬高鐵的開通，徐州北站的運量將大幅的攀升，只有對徐州北站目前的現車管理系統進行升級改造才能應對大運量的到來。

總之，無論是徐州北樞紐場型條件、硬件設備的自動化程度，還是信息化系統需要的信息量，目前的設備均能夠基本滿足信息化系統升級改造的需要。同時，無論是系統施工還是調試，對既有作業(yè)的影響小，具有良好的實施環(huán)境和條件。因此，推進實施徐州北站信息化系統升級改造，不僅是必要的，而且是可行的。

4 意見和建議

通過對 SMIS2.0、SAM、CIPS 這三個系統的分析和對比論證，我們認為，如果在徐州北站實施SAM系統，能夠結合目前徐州北站正在使用的2.0現車管理系統，避免現車管理系統的重復開發(fā)，可有效地利用資源。且在控制系統出現故障時，可立即使用人工操作以減少故障對生產的影響。但目前車站上下行駝峰使用的TW-2駝峰自動系統（北京全路通信信號設計研究院設計開發(fā)）需要改造為TBZK駝峰自動化系統。如果在徐州北站實施CIPS系統，車站的自動化水平將大幅提高，且安全生產將得到有效保障。但目前車站使用的2.0現車管理系統將無法再用，需要重新搭建一個全新的編組站信息化平臺。

為此，車站建議路局組織有關部門和單位到外局學習觀摩，著手開展編組站信息化建設的調研，并邀請研究院所分別拿出SAM系統和CIPS系統在徐州北站推廣運用的設計方案，根據設計方案盡快做出決策，以此迅速推進我局編組站信息化建設水平，滿足東部鐵路率先實現現代化的需要。