接發(fā)列車安全聯(lián)控輔助系統(tǒng)設(shè)計(jì)與工程實(shí)踐

趙 毅 上海鐵路局浙江鐵道集團(tuán)公司

接發(fā)列車安全聯(lián)控輔助系統(tǒng)設(shè)計(jì)與工程實(shí)踐

趙 毅 上海鐵路局浙江鐵道集團(tuán)公司

探討了在TDCS、CTCS等新設(shè)備大量使用的情況下，接發(fā)列車安全聯(lián)控輔助系統(tǒng)的應(yīng)用背景、項(xiàng)目需求，分析并介紹了安全聯(lián)控輔助系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、信息流程與主要功能設(shè)計(jì),并聯(lián)系具體的一些項(xiàng)目實(shí)施情況，總結(jié)了項(xiàng)目實(shí)施的一些經(jīng)驗(yàn)，并提出了系統(tǒng)今后的完善方向。

接發(fā)列車；安全聯(lián)控；行車；控制；工程；實(shí)踐

1 項(xiàng)目背景

接發(fā)列車作業(yè)是鐵路車站最基本的運(yùn)輸作業(yè)，而接發(fā)列車作業(yè)安全一直是鐵路運(yùn)輸管理部門關(guān)注的重點(diǎn)問題，是車站行車安全的突出關(guān)鍵。可以說，確保接發(fā)列車作業(yè)絕對(duì)安全是鐵路車站安全管理的重中之重，是鐵路企業(yè)實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸安全持續(xù)穩(wěn)定的基本保證。

近年來，隨著我國(guó)鐵路技術(shù)的飛速發(fā)展，DMIS、TDCS、CTCS等一大批技術(shù)先進(jìn)的設(shè)備相繼投入使用，為鐵路運(yùn)輸作業(yè)安全保障發(fā)揮著巨大的作用。但是，對(duì)于車務(wù)部門來說，上述系統(tǒng)基本上均為立足于調(diào)度層的調(diào)度指揮系統(tǒng)，解決的是上級(jí)調(diào)度部門與車站值班員之間的運(yùn)輸調(diào)度指揮關(guān)系。而車站接發(fā)列車的過程是一個(gè)較為系統(tǒng)的過程，涉及到車站各崗位各工種之間的聯(lián)勞協(xié)作，包括信號(hào)樓、機(jī)務(wù)、客運(yùn)、貨運(yùn)列尾、列檢、站調(diào)等多個(gè)作業(yè)點(diǎn)的工作都與接發(fā)列車息息相關(guān)。如何及時(shí)有效地在車站各崗位之間實(shí)時(shí)反映動(dòng)態(tài)信息，實(shí)現(xiàn)信息共享，確保在車站各作業(yè)環(huán)節(jié)之間的安全聯(lián)控，正是本文所提“接發(fā)列車安全聯(lián)控輔助系統(tǒng)”所要闡述及解決的問題。

2 系統(tǒng)的需求分析

目前，路內(nèi)大部分車站的行車室，其施工掛牌仍采用原始的白板加磁吸形式，尚未實(shí)現(xiàn)電子化，操作不便；另外，一些車站在行車室內(nèi)張貼大幅運(yùn)行圖，遇每次調(diào)圖均需委外重新加工，既不美觀同時(shí)浪費(fèi)人力物力，也無法實(shí)現(xiàn)運(yùn)行圖的滾動(dòng)顯示；一些車站的助理等崗位，其接發(fā)車作業(yè)一直無法觀察全場(chǎng)的車次駐留信息，只靠車站值班員的無線電通知，也缺少有效地復(fù)核聯(lián)控手段；供電單元停電時(shí)，缺少能醒目標(biāo)示的手段；一些多方向車站，崗位人員對(duì)多方向語(yǔ)音提醒的要求無法得到滿足；安全天提示的小功能還需委外專門定做……。

“接發(fā)列車安全聯(lián)控輔助系統(tǒng)”的設(shè)計(jì)，著眼于解決上述提出的所有問題，同時(shí)，需要成為站段加強(qiáng)安全管理、一線提高安全保障并減輕作業(yè)安全壓力及防錯(cuò)辦的有效工具，要對(duì)車站特別是大站值班員減輕勞動(dòng)強(qiáng)度發(fā)揮積極作用。

系統(tǒng)主要功能包括：車次信息通告、多方向語(yǔ)音提醒、接車崗點(diǎn)自動(dòng)呼叫及應(yīng)答、語(yǔ)音播報(bào)、安全天提示、運(yùn)行圖自動(dòng)跟隨顯示、站場(chǎng)施工掛牌、相關(guān)單元停電后列車進(jìn)入股道提醒、車次輸入相關(guān)限制措施提醒、助理接車作業(yè)記錄回示、行車日志記錄等。

3 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

3.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

為了使系統(tǒng)具有較高的可靠性和較強(qiáng)的適應(yīng)性以及使用的方便性，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須遵循實(shí)用性、可靠性、通用性、友善性、可維護(hù)性的原則。

3.2 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)硬件部分主要包括局端階段計(jì)劃服務(wù)器、車站數(shù)據(jù)服務(wù)器、崗位電腦終端、LED終端、助理到崗終端主機(jī)及終端設(shè)備，以及光端機(jī)、工業(yè)級(jí)交換機(jī)、通信光電纜等組成。

系統(tǒng)軟件部分主要包括：階段計(jì)劃及助理到崗信息服務(wù)器，配置 Windwos 2008 server操作系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫(kù)配置Sqlserver 2005，配置XMS信息讀取應(yīng)用程序，應(yīng)用程序以Visual Basic開發(fā)；車站數(shù)據(jù)服務(wù)器配置同樣采用Windwos 2008 server+Sqlsever 2005；系統(tǒng)終端配置為Windows XP/ Windwos 2007+Access模式;LED終端采用單片機(jī)系統(tǒng)匯編語(yǔ)言完成編程。

系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)見圖1。

3.3 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

（1）階段計(jì)劃數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

主要用于接收轉(zhuǎn)存路局階段計(jì)劃XMS數(shù)據(jù)，考慮到部分車站銜接多個(gè)調(diào)度臺(tái)，因此其中調(diào)度臺(tái)信息也是關(guān)鍵之一。

圖1 系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)

（2）到崗信息數(shù)據(jù)庫(kù)

用于匯總各站段行車日志及助理到崗信息，便于各級(jí)管理部門查詢統(tǒng)計(jì)。該數(shù)據(jù)庫(kù)主要存儲(chǔ)各站行車日志及配套助理到崗數(shù)據(jù)。

（3）車站服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

車站服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫(kù)是系統(tǒng)的運(yùn)行核心，主要包括列車占用股道信息、列車預(yù)告鄰開信息、行車日志信息、助理到崗信息、時(shí)刻表信息、用戶人員信息等。

此數(shù)據(jù)庫(kù)存放系統(tǒng)所有信息。其中的助理到崗相關(guān)信息可根據(jù)要求上傳至階段計(jì)劃服務(wù)器內(nèi)的助理到崗數(shù)據(jù)庫(kù)保存。

（4）崗位終端數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

崗位終端采用Access數(shù)據(jù)庫(kù)，存入接收到的數(shù)據(jù)信息。

4 系統(tǒng)行車室控制終端設(shè)計(jì)

行車室控制終端是系統(tǒng)的控制中心，提供TDMS聯(lián)崗、數(shù)據(jù)輸入、助理到崗信息讀入分析、時(shí)刻表倒入、系統(tǒng)管理等功能。

其提供給用戶以行車日志的操作界面，使行車人員能迅速熟悉，方便操作。通過設(shè)置定時(shí)器程序，及時(shí)檢測(cè)各崗位終端通信狀態(tài)，以及有關(guān)崗位回復(fù)信息，便于操作人員能及時(shí)掌握系統(tǒng)整體運(yùn)行信息。

為保證系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行的穩(wěn)定可靠，此部分設(shè)計(jì)考慮了數(shù)據(jù)庫(kù)的定期清理功能。此部分設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是確保系統(tǒng)穩(wěn)定可靠、界面友好、操作方便、功能完整。

5 系統(tǒng)終端設(shè)計(jì)

5.1 掛牌終端設(shè)計(jì)

系統(tǒng)掛牌終端用于提供用戶施工掛牌功能，以取代目前采用的白板加磁吸模式，同時(shí)，一些車站的防溜鐵鞋、木楔、圓型止輪、紅牌、等也需要予以充分考慮。為了操作的統(tǒng)一性，為供電臂單元停電揭示及維修分區(qū)揭示功能也做類似處理。本部分的設(shè)計(jì)，要求實(shí)現(xiàn)功能的完整，并嚴(yán)格對(duì)照車站的具體情況。圖2為南通站掛牌終端界面。

圖2 南通站掛牌終端界面

5.2 時(shí)刻表及占線板終端設(shè)計(jì)

為了完全實(shí)現(xiàn)占線板的電子化，需要考慮車站的其它一些信息需要，包括重點(diǎn)事項(xiàng)、股道存車等。同時(shí)，時(shí)刻表的滾動(dòng)顯示功能也需一并考慮。

其它崗位終端情況類似于掛牌終端，取消掛牌功能。

語(yǔ)音播報(bào)功能及數(shù)據(jù)自動(dòng)壓縮功能，是此部分特別要關(guān)注的地方。

6 系統(tǒng)工程實(shí)踐

目前，系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于上海鐵路局管內(nèi)各種類型車站，包括南京東站、喬司站、金華東站、洪塘鄉(xiāng)站等編組站，杭州東站普速場(chǎng)、義烏站、金華西站等客運(yùn)站，以及林場(chǎng)站、永寧鎮(zhèn)站、封浜站、艮山門站等中間技術(shù)站，目前總計(jì)安裝車站近60個(gè)，日益成為有關(guān)車站所必不可少的設(shè)備之一。

在系統(tǒng)的推進(jìn)實(shí)施過程中，逐漸形成了系統(tǒng)建設(shè)從勘察設(shè)計(jì)到布線施工，以及軟硬件安裝、系統(tǒng)整體調(diào)試等各環(huán)節(jié)的技術(shù)體系。也從不同車站的實(shí)施過程中，得到了許多寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

如2007年在金華西站的項(xiàng)目過程中，站方在統(tǒng)計(jì)報(bào)表、車種區(qū)分、停電單元區(qū)分、語(yǔ)音提示等方面提出非常詳細(xì)的技術(shù)需求，隨著項(xiàng)目的完成，系統(tǒng)軟件的統(tǒng)計(jì)、車種及停電單元標(biāo)識(shí)、語(yǔ)音提示方面的功能得到了強(qiáng)化。2008年原蕭山站的項(xiàng)目實(shí)施中，站方重點(diǎn)提出了系統(tǒng)的防錯(cuò)辦功能需求，要求對(duì)辦客車進(jìn)錯(cuò)股道、電力機(jī)車進(jìn)入無電區(qū)間以及超限車等情況予以提醒及禁止，對(duì)此，系統(tǒng)也予以了完善。2012年南翔站的項(xiàng)目，站方提出了占線板功能的強(qiáng)化需求，要求對(duì)原占線板功能進(jìn)行完全覆蓋，系統(tǒng)又對(duì)此做了加強(qiáng)。2013年南京東站項(xiàng)目，站方針對(duì)其為大型編組站的作業(yè)特點(diǎn)，提出了機(jī)車出入庫(kù)及轉(zhuǎn)場(chǎng)、各作業(yè)環(huán)節(jié)文字色帶標(biāo)識(shí)、列尾作業(yè)機(jī)車號(hào)數(shù)據(jù)信息等項(xiàng)目需求，為此，我們又經(jīng)過半年多與站方不斷的對(duì)接并同步軟件開發(fā)，采用大量的數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)過程技術(shù)，最終使系統(tǒng)具備了上述功能。2014年的南通站、海寧站、曹老集等項(xiàng)目，路局運(yùn)輸主管部門根據(jù)運(yùn)輸安全管理的新特點(diǎn)，對(duì)系統(tǒng)提出了TDMS階段計(jì)劃接入及助理到崗信息管理以及防溜標(biāo)識(shí)、紅牌標(biāo)識(shí)等功能需求，在各級(jí)運(yùn)輸管理部門的支持下，也在項(xiàng)目組技術(shù)人員的堅(jiān)持下，系統(tǒng)又較為可靠地實(shí)現(xiàn)了上述功能，使系統(tǒng)的綜合性能又邁上一個(gè)臺(tái)階。

7 系統(tǒng)實(shí)施總結(jié)

接發(fā)列車安全聯(lián)控輔助系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，經(jīng)過十余年不斷地發(fā)展和完善，目前其功能涵蓋面廣、實(shí)用性強(qiáng)，已成為相關(guān)車站所必不可少的設(shè)備之一。系統(tǒng)的投入使用確為有關(guān)車站的安全管理、以及減輕有關(guān)作業(yè)人員的安全壓力、作業(yè)強(qiáng)度等方面發(fā)揮了較為重要的作用。總體上說，系統(tǒng)的開發(fā)與實(shí)施是較為成功的，主要經(jīng)驗(yàn)有：一是充分摸清不同類型車站的接發(fā)列車作業(yè)特點(diǎn)，根據(jù)不同情況，提供出不同的用戶界面，不同的功能特點(diǎn)，使得系統(tǒng)投入使用后，能在不同的車站迅速取得作業(yè)人員認(rèn)可，能夠大大縮短系統(tǒng)投入使用的磨合期，充分發(fā)揮系統(tǒng)的作用。二是充分重視車站的個(gè)性化需求，長(zhǎng)期保持與鐵路運(yùn)輸主管部門以及站段技術(shù)部門的充分溝通。這方面，我們們投入了巨大的人力精力，使得系統(tǒng)能適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)不斷變化的需求。三是不斷提高系統(tǒng)設(shè)計(jì)的技術(shù)水平，適應(yīng)當(dāng)前技術(shù)進(jìn)步日新月異的現(xiàn)狀。近年來，隨著需求的不斷變化，原有的一些技術(shù)手段已經(jīng)難以滿足要求，因此，我們?cè)诮陙泶罅坎捎萌鏛ED信息處理、VB和Exel接口、Sql server存儲(chǔ)過程、語(yǔ)音處理、XML數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、無線射頻處理等技術(shù)，使得系統(tǒng)的技術(shù)含量越來越高，滿足了使用部門不斷提高的技術(shù)需要。

當(dāng)然，隨著當(dāng)前中國(guó)鐵路現(xiàn)代化技術(shù)的飛速發(fā)展，以及電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷推進(jìn)。接發(fā)列車安全聯(lián)控輔助系統(tǒng)的實(shí)施也需要不斷地與時(shí)俱進(jìn)，緊緊把握住當(dāng)前技術(shù)進(jìn)步的脈絡(luò)。首先，隨著當(dāng)前計(jì)算機(jī)主流操作系統(tǒng)的不斷推陳出新，系統(tǒng)的開發(fā)語(yǔ)言、開發(fā)平臺(tái)必須及時(shí)跟進(jìn)。其次，有部分站段提出的道岔定反位顯示及進(jìn)路排列等功能牽涉面較廣，但適當(dāng)條件下應(yīng)積極予以考慮。再次，今后顯示終端的類型可以進(jìn)一步豐富，從目前有線形式的電腦、電視機(jī)、LED屏等進(jìn)一步拓展到無線手持機(jī)等，以便進(jìn)一步拓展系統(tǒng)的使用范圍。

[1]鐘波，倪少權(quán).接發(fā)列車信息管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).《鐵路計(jì)算機(jī)應(yīng)用》2007年01期.

[2]朱躍明.關(guān)于車站接發(fā)列車安全聯(lián)控輔助系統(tǒng)改造的思考《上海鐵道科技》2006.

責(zé)任編輯：宋 飛

來稿時(shí)間：2015-8-17