CIPS系統(tǒng)在企業(yè)專用鐵路車站中的應(yīng)用

李 岱

（重慶市鐵路（集團）有限公司，重慶 401120）

1 概述

CIPS是當(dāng)前世界各國鐵路綜合自動化發(fā)展的趨勢，是建立編組站高效、高質(zhì)量和高優(yōu)化度的綜合集成自動化系統(tǒng)的主流產(chǎn)品。鐵路編組站作為我國鐵路路網(wǎng)的重要組成部分，信息化和自動化的發(fā)展應(yīng)用是我國鐵路整體技術(shù)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。目前，國內(nèi)外鐵路編組站已經(jīng)逐步實現(xiàn)全面信息化和自動化的發(fā)展過程，作為企業(yè)專用鐵路車站，研究國鐵編組站先進控制系統(tǒng)在企業(yè)專用鐵路車站的應(yīng)用具有深遠的意義。

2 企業(yè)專用鐵路車站與國鐵編組站的不同點

與國鐵編組站以運輸為目的、以列車運行圖為基礎(chǔ)的運輸作業(yè)方式不同，企業(yè)專用鐵路運輸生產(chǎn)是圍繞企業(yè)自身的生產(chǎn)流程順暢，保證企業(yè)正常生產(chǎn)為目的來進行的。以某鋼鐵企業(yè)專用鐵路為例，其主要不同點如下。

1）保證企業(yè)生產(chǎn)過程中所需要原料的到卸

企業(yè)專用鐵路車站每天到達的列車除特殊情況需要到達空車外，其余到達的皆為企業(yè)生產(chǎn)所需的原材料，品類不多，與國鐵不同。國鐵編組站主要以列車中轉(zhuǎn)為目的，到達列車貨物種類繁多。

2）保證成品外發(fā)

企業(yè)專用鐵路車站每天發(fā)出列車除特殊情況外基本為生產(chǎn)出的成品，如鋼軌、熱軋板等，主要目的地參考定單而定。而國鐵編組站發(fā)出的列車只參考目的地，不以貨物種類區(qū)分。

3）保證企業(yè)內(nèi)部的特殊作業(yè)需求

如鋼鐵企業(yè)內(nèi)部的運渣作業(yè)，由于生產(chǎn)過程中有殘留的雜物需要更換地點進行處理。

3 CIPS系統(tǒng)在企業(yè)專用鐵路車站的應(yīng)用方案

考慮上述企業(yè)專用鐵路編組站與國鐵編組站的不同，CIPS要想應(yīng)用于企業(yè)專用鐵路車站，需要在國鐵編組站CIPS系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，結(jié)合其特殊作業(yè)方式，重新設(shè)計開發(fā)一系列適用于企業(yè)專用鐵路車站特點，滿足其作業(yè)需求，并能夠顯著提高其作業(yè)效率的CIPS系統(tǒng)。

因此，首先從站場的布局決定了大多數(shù)企業(yè)專用鐵路的貨物線較多，而這些貨物線大多是以盡頭線的形式存在，這就決定平面調(diào)車是企業(yè)專用鐵路中作業(yè)的主要方式。

其次，市場的多樣化和階段性需求決定了企業(yè)專用鐵路的作業(yè)具有不規(guī)則性，列車運行圖對企業(yè)專用鐵路來說，僅僅是起到記錄的作用，所以在國鐵中圍繞列車運行圖為基礎(chǔ)的設(shè)計原則在企業(yè)專用鐵路中不適用，應(yīng)充分考慮其作業(yè)的不規(guī)則性，設(shè)計特有的企業(yè)CIPS系統(tǒng)。

最后，企業(yè)專用鐵路車站擁有大量企業(yè)自備車，用來完成企業(yè)內(nèi)部的特殊作業(yè)。

3.1 系統(tǒng)組成

根據(jù)企業(yè)車站鐵路特點及需求，企業(yè)CIPS系統(tǒng)應(yīng)具備信息化部分和控制部分。

企業(yè)車站鐵路綜合自動化系統(tǒng)的信息化，應(yīng)提供公共、權(quán)威和唯一的共享信息和處理平臺，作為整個運輸系統(tǒng)綜合自動化系統(tǒng)的核心。信息系統(tǒng)綜合運用了運輸生產(chǎn)技術(shù)、運輸管理技術(shù)、信號自動化技術(shù)、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)和系統(tǒng)工程技術(shù)，集成了鐵路運輸調(diào)度、決策、優(yōu)化、管理、控制等功能。

企業(yè)車站鐵路綜合自動化系統(tǒng)的控制部分，以區(qū)域聯(lián)鎖/集控聯(lián)鎖和駝峰控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)，負責(zé)企業(yè)車站鐵路的運輸調(diào)度指揮與控制管理。

3.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

在國鐵編組站CIPS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，企業(yè)車站系統(tǒng)主要由大廳硬件結(jié)構(gòu)和終端設(shè)備結(jié)構(gòu)組成，具體內(nèi)容如下。

1）調(diào)度大廳硬件結(jié)構(gòu)，如圖1所示。

圖1 調(diào)度大廳系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

2）終端設(shè)備結(jié)構(gòu)，如圖2所示。

3.3 信息系統(tǒng)與控制系統(tǒng)接口

以某鋼鐵企業(yè)站場為例，其信息系統(tǒng)與控制系統(tǒng)接口如圖3所示。

4 企業(yè)專用鐵路車站CIPS系統(tǒng)功能

為實現(xiàn)企業(yè)鐵路車站綜合自動化功能，下面分別介紹各子系統(tǒng)及其功能。

1）調(diào)度子系統(tǒng)功能

圖2 終端設(shè)備圖

圖3 信息系統(tǒng)與控制系統(tǒng)接口圖

根據(jù)企業(yè)專用車站的實際情況，將全廠劃分為若干個區(qū)域，區(qū)域調(diào)度子系統(tǒng)按照企業(yè)專用車站生產(chǎn)計劃和鐵路貨車到發(fā)列車的信息，分別為各區(qū)的運輸調(diào)度人員提供一個鋪畫編制/調(diào)整修改/下達部署站內(nèi)階段計劃的管理工具。

調(diào)度階段計劃是指導(dǎo)區(qū)域運輸生產(chǎn)的綜合計劃，作為其他子系統(tǒng)單項計劃的信息源，并隨著行車/調(diào)車計劃的落實和細化而同步更新。

2）行車指揮子系統(tǒng)功能

行車指揮子系統(tǒng)以列車對象，對進/出車站的列車作業(yè)進行統(tǒng)一指揮和管理，包括列車接車作業(yè)、發(fā)車作業(yè)計劃和執(zhí)行過程；到達/出發(fā)列車預(yù)確報作業(yè)處理；以列車為單位的企業(yè)專用車站與鐵路局之間的車輛交接作業(yè)；列檢、商檢作業(yè)管理等功能。

3）現(xiàn)車/調(diào)車管理子系統(tǒng)功能

現(xiàn)車/調(diào)車管理子系統(tǒng)集中統(tǒng)一管理站內(nèi)各存車線的所有現(xiàn)在車，各區(qū)域調(diào)度臺和作業(yè)點的人員可隨時查看到線路內(nèi)的現(xiàn)車(計劃現(xiàn)車或?qū)嶋H現(xiàn)車)，并提供對現(xiàn)車屬性隨作業(yè)需要加以改變的操作手段。

4）自動執(zhí)行子系統(tǒng)功能

基于行車計劃、調(diào)車作業(yè)計劃和機車工作計劃，自動執(zhí)行子系統(tǒng)將各種計劃的輸出組合成統(tǒng)一的調(diào)度指令。按進路所在區(qū)域向聯(lián)鎖系統(tǒng)或駝峰系統(tǒng)下達指令，各控制系統(tǒng)的PRC模塊將指令解析為進路的始終端，并自動按計劃要求辦理進路。自動執(zhí)行子系統(tǒng)要具有路徑?jīng)Q策和優(yōu)化功能，以及作業(yè)發(fā)生沖突時的優(yōu)選功能。

5）貨運管理子系統(tǒng)功能

貨運管理子系統(tǒng)在貨運計劃功能方面為有關(guān)崗位提供管理待卸/已卸、待裝/已裝車輛的手段，指揮安排裝卸地點，掌握裝卸進度。

6）機車管理子系統(tǒng)功能

機車管理子系統(tǒng)提供企業(yè)專用鐵路車站機車的管理功能，不僅具備與調(diào)車作業(yè)緊密關(guān)聯(lián)的機車作業(yè)生產(chǎn)管理，還包括機車上油、檢修、待令、整備等非生產(chǎn)管理，為相關(guān)人員掌握機車運用動態(tài)和機車調(diào)度提供管理手段。

7）設(shè)備運營管理功能

設(shè)備運營管理子系統(tǒng)主要功能是鐵路運輸部門生產(chǎn)設(shè)備的臺帳管理，包括：

企業(yè)內(nèi)部車輛管理；

機車管理；

室外信號設(shè)備管理；

線路維護/施工管理；

計算機設(shè)備管理。

8）信息維護子系統(tǒng)

信息維護子系統(tǒng)用專用的圖形界面或表格界面提供一組針對信息系統(tǒng)基礎(chǔ)字典的查看、維護手段，而非直接修改數(shù)據(jù)庫字典數(shù)據(jù)。

9）表示墻監(jiān)控子系統(tǒng)

在調(diào)度中心新增DLP表示墻及其服務(wù)設(shè)備，表示墻監(jiān)控子系統(tǒng)為調(diào)度大廳所有人員提供公共綜合站場表示，全面展現(xiàn)整個企業(yè)鐵路的生產(chǎn)工況。

10）有線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)

有線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)采用以太網(wǎng)數(shù)據(jù)通信，主干網(wǎng)絡(luò)以調(diào)度中心為核心，通過環(huán)站場光纖與站內(nèi)各節(jié)點采用星形連接，通道按雙冗余設(shè)計，并且保證不同主備雙通道經(jīng)由不同的物理光纜。光纜應(yīng)采用綜合布線，即信息系統(tǒng)的生產(chǎn)網(wǎng)、聯(lián)鎖系統(tǒng)的安全局域網(wǎng)、視頻監(jiān)視系統(tǒng)、企業(yè)辦公系統(tǒng)共用光纜，但同纜不同芯。

11）無線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)

無線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)主要用于地面與調(diào)機自動化系統(tǒng)的調(diào)機設(shè)備之間通信，采用無線局域網(wǎng)（WLAN）技術(shù)，與有線局域網(wǎng)無縫銜接，在站場各處設(shè)置基站，從有線網(wǎng)的各節(jié)點處接入，確保無線信號覆蓋整個站場。

12）網(wǎng)絡(luò)安全子系統(tǒng)

網(wǎng)絡(luò)安全子系統(tǒng)包括防火墻、病毒防治等手段，構(gòu)建安全防護體系。

13）時鐘同步子系統(tǒng)

時鐘同步子系統(tǒng)從調(diào)機系統(tǒng)的地面GPS基站獲取衛(wèi)星時鐘源，通過授時系統(tǒng)向信息系統(tǒng)內(nèi)的所有計算機設(shè)備，以及與信息系統(tǒng)之間采用以太網(wǎng)接口的其他控制系統(tǒng)統(tǒng)一授時，同步整個綜合自動化系統(tǒng)的時鐘。

14）調(diào)機自動化子系統(tǒng)

調(diào)機自動化子系統(tǒng)由地面設(shè)備、傳輸設(shè)備和車載設(shè)備組成。地面設(shè)備由信息系統(tǒng)的服務(wù)器和GPS基站組成；傳輸設(shè)備由信息系統(tǒng)的有線通信功能和無線通信功能共同組網(wǎng)構(gòu)成數(shù)據(jù)傳輸通道；車載設(shè)備包括車載主機、車載顯示器、車載網(wǎng)絡(luò)基站、車載GPS定位、車載打印機、車載測速傳感器和車載機電接口。

調(diào)機自動化子系統(tǒng)的功能：

機車定位功能；

車載信息化功能；

車載打印功能；

推峰遙控功能；

調(diào)車安全防護功能。

5 企業(yè)專用鐵路車站CIPS系統(tǒng)特點

因現(xiàn)行企業(yè)專用鐵路車站信息化的起點較低，信息化改造后，將大大改善調(diào)度指揮環(huán)境、降低調(diào)度的勞動強度、提高調(diào)度指揮水平和生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化水平。與此同時，基于現(xiàn)代化信息平臺調(diào)度與指揮的方式與習(xí)慣會發(fā)生較大改變。

1）大集中

在運輸組織結(jié)構(gòu)優(yōu)化的基礎(chǔ)上，由分散在各站、各區(qū)的現(xiàn)場調(diào)度與不同操控點控制，集中為全廠鐵路運輸在鐵路調(diào)度控制中心統(tǒng)一調(diào)度與集中控制，實現(xiàn)高度集中，優(yōu)化生產(chǎn)管理模式。

2）調(diào)度扁平化

由異地三級調(diào)度改為同地一級調(diào)度，取消基數(shù)較大的區(qū)域調(diào)度，由分散決策改變?yōu)楦叨燃械慕y(tǒng)一指揮，實現(xiàn)生產(chǎn)指揮結(jié)構(gòu)的扁平化。

3）指揮數(shù)字化

利用信息化平臺實現(xiàn)調(diào)度對現(xiàn)場各生產(chǎn)崗位的指揮數(shù)字化，代替大量的口頭指揮及生產(chǎn)情況的收集與掌控，提高指揮的精細化水平和效率，提高調(diào)度計劃部署的準(zhǔn)確性，在聯(lián)系環(huán)節(jié)上降低調(diào)度員勞動強度的同時，也減輕現(xiàn)場各崗位的勞動強度。

4）執(zhí)行自動化

有了統(tǒng)一信息平臺，并通過管控一體化技術(shù)和信息聯(lián)鎖技術(shù)驅(qū)動各站的聯(lián)鎖，可實現(xiàn)全廠列車、調(diào)車進路的自動控制，代替人工操作與辦理，大大提高鐵路運輸?shù)淖詣踊剑瑸闇p員增效和提高勞動生產(chǎn)率創(chuàng)造條件。

5）減員增效

在信息化技術(shù)和管控一體化技術(shù)的支持下，智能化功能代替人的腦力勞動；自動化和信息化技術(shù)代替人的體力勞動，為企業(yè)鐵路車站運輸生產(chǎn)流程再造、運輸組織結(jié)構(gòu)調(diào)整和大幅度減員增效創(chuàng)造有利條件。

6 結(jié)論

綜上所述，編組站綜合自動化 CIPS系統(tǒng)不僅應(yīng)用于國鐵編組站，也可以應(yīng)用于企業(yè)專用鐵路車站，為實現(xiàn)信息化功能，達到信息共享，管控一體等目標(biāo)提供保障，是企業(yè)專用鐵路車站發(fā)揮更大社會效益和經(jīng)濟效益，完成快速發(fā)展的必由之路。

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