貨車故障軌邊圖像檢測系統運用研究

摘 要：本文根據貨車故障軌邊圖像檢測系統在大秦線上的現場運用實際，闡述了該系統在鐵路貨車安全保障體系中的重要地位，同時針對當前不斷提高的鐵路運輸安全要求，指出了系統在運用過程中存在的不足，并結合當前科技發展趨勢提出了一系列系統優化和升級方案。

關鍵詞：鐵路車輛；TFDS；信息關聯；閉環管理、

我國鐵路行業以占世界鐵路6%的運營里程完成了世界鐵路25%的運輸總量，鐵路運輸密度居世界第一。尤其在經歷六次鐵路提速后，貨物列車的運營速度提高，交路延長，車輛運轉周期下降，萬噸、兩萬噸貨車開行數量增多，集中到發現象突出，加之列檢作業的安全保證距離延長，技檢作業次數減少，使得鐵路貨車車輛運行安全面臨極大挑戰，因此充分利用智能化、網絡化、信息化手段實現鐵路貨車車輛的不停車技術檢查，成為保障列車運行安全的必要手段。

1 貨車故障軌邊圖像檢測系統概述

貨車故障軌邊圖像檢測系統（以下稱TFDS系統）作為鐵路車輛地對車安全監控系統（簡稱5T系統）的重要組成部分，主要是為了解決傳統人工列檢作業方式不能適應鐵路貨車車輛提速和重載要求的問題，專門研發的由機檢代替人檢的貨車故障動態檢測系統，它采用高速數字圖像采集技術，精確定位和模式識別技術，大容量圖像數據實時處理技術以及自動控制技術，通過地面高速像機陣列，拍攝通過列車整車車底及側下部的圖像，并存儲于服務器，經過系統分析和處理后，以一車一檔的方式在窗口計算機中顯示，采用人機接合的方式判別車輛車體、轉向架、制動裝置，車鉤緩沖裝置等部件狀態，從而達到動態檢測車輛故障的目的。

2 TFDS系統運用模式

2.1 集中檢測

目前，全路共安裝TFDS系統389套，由于系統數量劇增和安裝位置相對分散等特點，造成機檢作業人員工作地點多、管理難度大。為實現機檢作業的規范、統一管理，目前全路主要機檢作業模式以集中檢測為主，即通過“TFDS集中作業平臺”將不同探測站數據集中到同一平臺，利用平臺智能分車功能實現機檢工作量的平均分配。從而實現了機檢作業和人員的統籌管理，同時也避免了列車集中到發時人員緊張和車流較小探測站的人力資源浪費。

2.2 機檢作業

1） TFDS動態檢車組長接到TFDS集中檢測平臺過車通知，將待檢列車信息分配至TFDS動態檢車員工位，由動態檢車員對待檢列車進行動態檢查。

2）TFDS動態檢車員按作業要求進行列車檢查和故障提報，提報故障由TFDS動態檢車組長進行復核，確定故障屬實后下發到TFDS列檢復示終端。

2.3 故障鑒定

1）列檢值班員登陸列檢復示終端，查詢平臺下發故障，并將故障詳細信息向現場檢車員或故障修理人員進行預報。

2）現場檢車員或故障修理人員根據預報信息，對故障部位進行鑒定、處理，將結果報告列檢值班員。

2.4 信息反饋

1）列檢值班員對現場反饋的故障鑒定及處理結果進行核對、匯總后，上報TFDS動態檢車組長。

2）TFDS動態檢車組長接到列檢值班員反饋信息后，將故障處理方式、處理人、處理時間等內容錄入TFDS系統，完成信息上傳。

3 機檢作業量及故障提報

以大秦線列車機檢作業量及提報故障為列，2016下半年共機檢貨車車輛1175.02萬輛，日均機檢6.53萬輛；提報故障130536件，故障提報率為111.09件/萬輛。具體情況見下表：

由以上數據可見，TFDS機檢作業手段在作業效率和故障發現方面表現出巨大的優勢，同時TFDS系統的運用極大減少了現場作業人員上線次數，有效消除了列檢人員人身安全隱患問題，因此充分利用好TFDS機檢作業手段必將為鐵路運輸安全和鐵路人員人身安全提供有力保障。

4 TFDS系統存在問題

經過多年的現場實際運用和經驗摸索，TFDS系統已形成一整套運用體系，也在保障車輛運輸安全方面發揮了不可替代的作用，但隨著鐵路運輸安全要求的不斷提高和科學技術的迅速發展，目前TFDS系統已無法滿足現場運用實際，現將具體問題闡述如下。

4.1 車輛故障信息無法在探測站間進行傳遞

目前，全路TFDS系統已基本實現三級聯網，但不同探測站提報故障卻無法向下一探測站進行傳遞，使得機檢提報故障無法對下一探測站機檢作業人員起到指導作用，也導致機檢作業人員無法對其他探測站提報故障的發展情況進行動態復核，從而造成故障資源和人力資源的雙重浪費。

4.2 不同探測站間過車數據無法關聯

TFDS探測站采集信息相對獨立，即使在同一TFDS集中檢測平臺中，不同探測站信息仍無法互相關聯，但部分車輛故障需將不同探測站間車輛圖片進行綜合比對后才能做出判斷，比如“鎖緊板松動”故障，只有通過對比兩個探測站間鎖緊板位置的變化情況才能進行準確判斷。因此平臺無法關聯前一個或幾個探測站信息，直接造成機檢作業人員無法對故障的識別和車輛故障發展趨勢進行綜合分析。

4.3 列檢復試終端信息查詢不全面

列檢值班員通過復示終端查詢TFDS下發故障時，僅能查詢到前一探測站預報信息，對于前一探測站漏檢但其他探測站預報的故障無法進行全面查詢，從而造成現場作業人員無法對TFDS系統提報的全部車輛故障進行鑒定和對故障關聯部位進行重點檢查。

4.4 故障查詢不方便

目前，列檢復示終端中車輛故障以列為單位顯示，因此列檢值班員須通過車次信息查找TFDS預報信息。當車次發生變化時，列檢值班員則需通過列車中車號信息倒查車次信息；當機檢作業后列車發生解編或重新編組作業，則很難準確查詢到全部預報車輛，故障查詢方式的不便，不僅增加了列檢工作量，也引發了漏鑒定TFDS故障的隱患。

5 TFDS系統優化方案

針對TFDS系統存在的問題，同時結合鐵路貨車管理實際和機檢作業常用檢車方法，對該系統提出如下優化建議。

5.1 車輛故障信息站間傳遞

建立全路貨車故障庫，統一管理TFDS系統提報車輛故障，機檢作業人員讀圖時，后臺自動關聯當前車輛故障庫信息，并于機檢作業人員提報故障進行比對：若提報故障信息與故障庫信息一致，則僅記錄本次提報故障信息，故障庫數據不發生變化；若提報故障在故障庫信息中無記錄，則在故障庫中增加該故障；若作業人員漏提故障庫故障，則在機檢人員點擊下一幅圖片時，系統自動彈出該漏檢故障信息，并提示“是否繼續預報該故障？”，若機檢人員點擊“否”則將該故障在故障庫中銷號，從而使機檢作業人員同時肩負起故障鑒定和復核職能。

5.2 探測站間過車數據互相關聯

建議增加前一個或多個探測站間過車數據的關聯功能，在機檢作業人員發現需要通過至少兩次過車信息才能綜合判定的故障時，可以通過平臺自動查詢疑似故障部位在上一個或幾個探測站的探測數據，從而達到車輛故障的綜合判斷目的。

5.3 故障庫數據自動匹配

當使用列檢值班員權限查詢TFDS系統提報的車輛故障時，系統自動匹配全路故障庫信息，同時建立故障庫數據銷號管理機制，對于現場鑒定后處理或無故障的車輛可以由列檢值班員進行銷號處理，經銷號處理的車輛故障信息不再進行預報。

5.4 車輛故障信息自動推送

目前全路共建設THDS系統6129套，已基本實現全路覆蓋，因此可以在列檢復示終中將作業場信息與入口THDS探測站信息進行匹配，當列車通過THDS探測站時自動將TFDS故障數據向對應的列檢作業場復示終端進行推送，從而實現故障信息的點對點預報。

6 結語

當前，先進的科技手段對鐵路運輸安全體系的建立起到了決定性的作用，因此以TFDS系統的現場先進經驗和安全需求為抓手，不斷加大科技研發力度，逐步擴展TFDS系統的智能性和實用性，必將對鐵路運輸安全體系的完善起到深遠的影響。

參考文獻：

[1] 趙長波，陳雷.鐵路貨車安全監測與應用概論.北京：中國鐵道出版社，2010.

[2] 鐵路貨車運用維修規程.北京：中國鐵道出版社，2010.

作者簡介：李秀軍（1989-），男，山西大同人，本科，機械設計制造及其自動化專業。