基于位置坐標的鐵路作業管理系統

王金山，嵇昊威，岳洋，陶玉春

（南京鐵道職業技術學院，江蘇南京210000）

基于位置坐標的鐵路作業管理系統

王金山，嵇昊威，岳洋，陶玉春

（南京鐵道職業技術學院，江蘇南京210000）

分析了常見鐵路作業管理系統存在的問題，介紹了基于位置坐標的鐵路作業管理系統功能實現的技術條件和方法，指出該系統的優勢，為更好地提升鐵路部門的信息化水平作保障。

位置坐標；鐵路作業；系統

引言

鐵路運維單位的作業過程管理和作業方法直接關系到鐵路的運營安全和施工作業安全，對于外勤人員的作業考勤和作業過程管理一直是鐵路管理的難點。工務部門作為維護鐵路直接設備的重要維護單位，其主要職責是負責鐵路線路及相關設備保養與維修，包括橋梁、隧道、涵洞、路基、鋼軌、道岔、軌枕、道砟等的大、中維修和養護工作，其重要性毋庸置疑。但是，在作業管理中出現了以下亟待解決的問題：外勤人員懶出勤、代出勤；超時、超范圍違規作業；上、下線人員檢查、清點器材；作業聯控管理還依靠人盯人的落后手段；現場一線工人技術、經驗差異大且遠程技術指導不方便；后臺分析系統缺乏現場一手數據；段管工程車輛使用效率低或非正常使用等等。因此，亟需一套能夠用于鐵路工務系統養護和維修施工作業的管理專家系統，實時全覆蓋檢查工務段全部外勤人員和工程車輛的位置并參照派工信息進行作業過程管理，并能輔助及時上報現場問題，幫助技術人員遠程指導作業方法。

1 常見作業管理系統存在的問題

目前，無論是地方還是鐵路，已經有基于電信和移動等通信運營商定位服務研發的作業管理系統，由于該服務是基于民用定位服務（如對家中老人和上學小孩的定位）框架，因此存在諸多問題：

1）使用過時或者私有操作系統的終端軟件適配性較差，難于定制和變更流程。目前絕大多數定位系統采用過時的windowsCE、windowsMobile或者其他私有操作系統，這給日后系統的升級改造帶來相當大的難度。2）工作終端使用的網絡技術，帶寬小、速率慢，無法高頻率連續上傳終端坐標位置。目前絕大多數定位服務使用2G或者3G信號，在信號較差的地方，例如隧道、路塹或遠離城市的區域，收發數據慢，有時候甚至無法傳送數據。3）工作終端僅支持GPS定位。目前大多數工作終端僅支持GPS，有的高級的可支持GPS和GLONASS，但是這兩種定位系統不僅定位精度差，一般在數十米到數百米不等而且后期難以滿足國家使用北斗定位的保密安全要求。4）工作終端電池容量小，目前大多數終端使用2G或3G進行通信，這極大地消耗工作終端的電量，一般的工作終端電池僅能維持數小時，無法滿足工作時間續航能力要求。5）大多通過輸入查詢方式單獨查找某一終端位置，無法構成作業歷史軌跡。6）未與作業管理流程和現場檢查、養護、維修作業過程結合。7）沒有鐵路地圖線路數據，人員與鐵路線路相對位置不清楚，無法自動檢查比對作業人員和工單要求位置。目前絕大多數地圖軟件更新不及時，尤其是新建的高速鐵路和較短里程的地方鐵路，往往沒有進入地圖數據，這使得作業管理較為困難。8）車輛定位與人員定位分屬不同系統，無法綜合調配運輸資源。

2 基于位置坐標的鐵路作業管理系統功能實現

本系統能夠實時全覆蓋檢查工務段全部外勤人員和工程車輛的位置并參照派工信息進行作業過程管理，并能輔助及時上報現場問題，幫助技術人員遠程指導作業方法。系統可以對鐵路施工與維護作業進行有效地閉環管理，實時監控指導工人作業，提高作業質量。實時的備品管理，可以使電務段對數量龐大的備品進行有序高效的管理。智能計算故障最近班組及備品極大地節約了班組和備品的到達時間，為抗險救災提供了有力保障。系統極大地解決了鐵路站段的任務、質量、備品、備件、測試、成本等問題。

2.1 人車實時定位與軌跡回放

實時定位提供車和人員的實時位置信息在地圖上的顯示，可選擇人員或車輛查看位置，可在地圖上顯示選線路設備，顯示正在施工的區段及工單信息。提供選擇人員智能計算最近車輛，設置故障點智能計算最近的人員與車輛，為抗險救災提供保障。人員選擇備品可智能計算最近的有庫存的備品倉庫，大大節約時間，提高工作效率。提供人員和車輛的歷史移動軌跡，在地圖上的回放，可選擇人員車輛的時間進行精確查詢，調節軌跡回放的速度。

2.2 任務管理

本功能可查看上線聯控提供人員上線聯控信息以及上線聯控圖片的查看，可選擇時間及人員精確查看上線、下線聯控信息。可查看配合施工工單，提供配合施工工單信息的顯示。可查看上下線聯控信息及工單詳情。作業人員未進行上下線聯控查明原因后技術人員可手動確認上下線聯控。此外可查看維修計劃工單、點外作業工單、臨時限速工單等。本系統年工作計劃模塊可將站段的excel年工作計劃文檔導入至系統，根據站段提供的規則自動分配各車間的月工作計劃，也可進行手動調整及導出，手動調整會向技術科發出申請，經同意后方可生效。

根據站段三固定原則（同一設備的巡查人員、檢修人員、檢修周期固定），可根據電務段導入信息（應包含設備信息、三固定信息、上次檢修時間）進行智能生成設備檢修工單，當天無法完成工單可申請延期，需車間管理人員批準，最多可延期三天。對超期未完成且未申請延期的檢修工單進行告警，超期三天以上進行高級別告警。

2.3 實時查看

通過本系統能夠進行質量抽查，發現問題可實時上傳質量抽查的圖片，還可進行實時視頻，并將視頻存儲，以備日后回放。

2.4 電子派車

電子派車可對工程車輛和軌道車進行電子派車操作，可選擇車牌號進行查詢，顯示車輛信息，可進行新建、修改、刪除操作，可查詢車輛維護信息，查詢車輛告警記錄、車輛加油信息等，并按照要求自動生成報表。

2.5 材料管理

對新增材料進行掃碼填寫信息入庫（需提前貼條形碼或芯片）或導入入庫清單，可按時間、種類、型號進行查詢，對材料的出入庫進行及時記錄，可實時查詢材料庫的信息。

3 基于位置坐標的鐵路作業管理系統功能技術指標

本系統作業終端使用支持LTE技術的三防終端，集成GPS和北斗雙模定位模塊，解決了終端軟件擴展性、實時性差（無線帶寬）、定位安全性、續航能力等種種問題。可安裝在安卓4.0以上系統的手持終端上，定位精度是地理位置數據（經緯度坐標）小數點后5位，定位誤差在10m以內（高架和地面區域），隧道部分預計誤差在30～50m。

本系統能夠實時定位全部外勤人員和全部段管工程車輛位置，支持歷史位置查詢和連續軌跡回放（保存至少半年），強化了終端離線狀態下的軌跡數據管理以保證不出現軌跡跳躍。服務器端軟件可同時接收并顯示1 000臺終端的位置及軌跡信息，同時接受100個瀏覽器訪問。

通過易用的鐵路線路地圖繪制工具實地打點，修正了公用地圖鐵路線位置，將地圖經緯度坐標和鐵路線路里程坐標結合，實現了兩個坐標體系互譯。

通過基于神經網絡技術的專家系統并行推理機自動比對作業工單要求與外勤人員作業軌跡并實時告警和記錄。作業告警正確率達到98%。

電子化外勤作業中人工填寫數據提報項、支持實時現場照片上傳，提高了技術人員了解問題的即時性和遠程技術支持的效率，電子化派工單和派車單提高了管理人員記錄和下達效率。

支持現場拍照并分類上傳、分類存儲、分類查看，并限制存儲照片上傳，保證現場取證的真實性。

4 使用效果

現在，本套基于坐標的鐵路作業管理系統已經在南京橋工段得到應用，實現了對外勤作業人員和車輛的實時監控和管理，能夠記錄所有人員和車輛在任何一個時間段內的運動軌跡，極大地提高了外勤作業的效率，保障了作業安全。系統運行穩定，獲得南京橋工段管理人員、技術人員和一線工班的一致好評。

5 結語

基于坐標的鐵路作業管理系統，能夠實現作業人員和車輛實時定位、實時告警、軌跡回放、上下線聯控、現場圖片等信息的查看。相信在不久的將來，該系統會在全路推廣，并根據各站段不同的功能需求，進行相應功能拓展，大力提升鐵路部門的信息化水平。

（編輯：王紅霖）

Railway Operation Management System Based on Position Coordinate

Wang Jinshan,Ji Haowei,Yue Yang,Tao Yuchun
(Nanjing Institute of Railway Technical,Nanjing Jiangsu 210000)

This paper analyzes the existing common railway operation management system,introduces the method and technical conditions of the railway operation management system coordinates based on the realization of the system,points out the advantages of security to better enhance the level of information of the railway department.

position coordinate;railway operation;system

U418.31

A

2095-0748(2016)24-0091-02

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2016.24.37

2016-12-10

王金山（1972—），男，山東單縣人，工學學士，畢業于蘭州鐵道學院，高級工程師，從事鐵道工程技術專業。