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鐵路貨車檢修調(diào)度作業(yè)智能化和信息化設計探討
摘要：隨著計算機信息技術的廣泛應用，我國鐵路運輸中信息化建設已經(jīng)初步形成規(guī)模，但還是不能夠完全滿足現(xiàn)場的使用要求，也依然存在著各方面的問題缺陷，并且容易造成記錄準確度不高、任務分派不及時和檢修進度不高等問題。對此，本文建議在貨車檢修管理的各個環(huán)節(jié)中，建立信息系統(tǒng)應用平臺，為運行中的貨車車輛監(jiān)控、運行狀態(tài)的預警和車輛信息控制，以及車輛調(diào)度指揮和檢修等提供技術手段，為貨車安全運行提供技術保障。
關鍵詞：鐵路貨車;調(diào)度;智能化;信息化;檢修
引言
我國鐵路運輸業(yè)的快速發(fā)展也促使著鐵路貨車使用頻率和周轉率的巨大變化。較為明顯的就是長交路列車和大編組重載列車使用的頻率和周轉率逐年遞增。通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，雖然目前我國鐵路運輸中信息化建設已經(jīng)初步形成規(guī)模，但還是不能夠完全滿足現(xiàn)場的使用要求，也依然存在著例如信息滯后、不全面以及查詢時間長等方面的問題缺陷，這對檢修人員來說，工作難度會增加，給檢修進度和貨車安全運行也會帶來一定隱患。
一、鐵路貨車檢修調(diào)度系統(tǒng)的相關概述
1.1 鐵路貨車檢修調(diào)度系統(tǒng)的背景
作為鐵路貨車檢修調(diào)度員來說，鐵路貨車檢修調(diào)度系統(tǒng)功能包括了其所有的作業(yè)環(huán)節(jié)，系統(tǒng)結合對交路方案、日班計劃等調(diào)度員經(jīng)常使用到的基本信息開展的數(shù)字化描述，將貨車交路模型構建起來，隨后調(diào)度員可以結合便捷的操作方式，來完成貨車工作計劃的調(diào)整、編制等。該系統(tǒng)的投入應用，使得貨車調(diào)度員的勞動強度得以減輕，同時還將相關的貨車周轉計劃提供給其他系統(tǒng)。
在鐵路貨運生產(chǎn)中，貨運調(diào)度指揮工作是核心所在，采用統(tǒng)一集中、分級管理的指揮原則。在調(diào)度指揮方面，鐵道部運輸局調(diào)度部調(diào)度處是最高等級的單位，在該部門領導之下，路局調(diào)度所負責相關的指揮任務，結合運輸進程中調(diào)度的不同，劃分為不同的生產(chǎn)工種。近年來，鐵路運輸調(diào)度指揮的措施也在不斷改進。伴隨著技術的快速發(fā)展，以及人們的能力，現(xiàn)代化調(diào)度系統(tǒng)得以構建起來，由此在鐵路各部門開始了包括技術計劃、貨運營銷等在內(nèi)的一系列信息應用系統(tǒng)的投產(chǎn)和使用。
該系統(tǒng)具備了如下的特點：實施方面較為復雜，研發(fā)難度較大。調(diào)度業(yè)務必須要集中指揮，各級負責。為了讓該系統(tǒng)的效益得到最充分的發(fā)揮，有必要結合相關部門，協(xié)同開發(fā)三級運輸調(diào)度信息系統(tǒng)，才可以實現(xiàn)該系統(tǒng)在全路的應用以及數(shù)據(jù)共享等目標。
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
國外在貨車檢修方面，運用計算機技術較早。早在二十世紀六十年代，許多歐美發(fā)達國家的鐵路信息系統(tǒng)就得到了成功的運用，實現(xiàn)了高效的貨車檢修目標。如日本、德國以及法國等。
對比國外來說，國內(nèi)將計算機技術融入到貨車檢修進程的時間較晚，但是在多年的發(fā)展之后，國內(nèi)也取得了諸多成效。
二、鐵路貨車信息系統(tǒng)簡介
2.1 HMIS
這指的是鐵路貨車技術的管理信息系統(tǒng)，通過對自動和人工方式的結合，進而讓數(shù)據(jù)輸入以及上傳等活動得以實現(xiàn)，運用這一系統(tǒng)，就可以成功實現(xiàn)車輛檢修相關信息的查詢目標。
2.2 ATIS
鐵路車號自動識別系統(tǒng)，由車輛電子標簽(TAG)、地面自動識別設備(AEI)，數(shù)據(jù)信息集中管理設備(CPS)、計算機網(wǎng)絡等構成，對運行的列車及車輛信息進行準確的識別、定位。
2.3 CTC
調(diào)度集中控制系統(tǒng)，顧名思義即對處于相應范圍內(nèi)各類鐵路信息的直接并集中的調(diào)度與控制。
2.4 5T
起安全防控預警作用，具體包括五項：車輛滾動軸承早期故障軌邊聲學診斷系統(tǒng)(TADS)，車輛運行狀態(tài)地面安全監(jiān)測系統(tǒng)(TPDS)，車輛軸溫智能探測系統(tǒng)(THDS)，貨車運行故障動態(tài)圖像檢測系統(tǒng)(TFDS)，客車運行安全監(jiān)控系統(tǒng)(TCDS)。
2.5 TADS
這一系統(tǒng)表示的是早期車輛滾動軸承的故障軌邊聲學診斷系統(tǒng)，結合計算機以及聲學技術，早期預測運行當中列車可能存在的故障，并實現(xiàn)在線預測和診斷。
2.6 TPDS
將軌道測試平臺，以及車輛運行狀態(tài)地面安全動態(tài)檢測系統(tǒng)以及車輛結合起來，進而檢測車輛的安全指標，關鍵點在于：對于車輪面的擦傷破損及超載等危險狀況，進行實時跟蹤監(jiān)測的信息平臺。
2.7 THDS
車輛軸溫智能探測系統(tǒng)，這一廣域實時計算機監(jiān)測網(wǎng)絡系統(tǒng)的構成主要包括：全路聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)、復示站，該系統(tǒng)的功能在于，結合軌邊紅外探頭，對經(jīng)過列車的軸承溫度進行動態(tài)監(jiān)測，掌握熱軸問題，并且結合配套裝置，實現(xiàn)預報以及準確的跟蹤，并且對防范能力予以強化。
2.8 TFDS
對火車運行故障動態(tài)圖像進行檢測的系統(tǒng)，這套信息系統(tǒng)集合了多種技術，如數(shù)字圖像的高速采集、模式識別、網(wǎng)絡化以及自動控制技術等，動態(tài)的對運作貨車的關鍵部分進行檢測，及時的對火車運行當中出現(xiàn)的問題有所了解，確保列車能夠安全的運作。
三、鐵路貨車檢修調(diào)度作業(yè)信息化運用現(xiàn)狀
3.1 信息平臺查詢效率較低，實時性差
當前，對車輛5T信息的查詢，主要結合地對車安全監(jiān)控體系5T系統(tǒng)進行，這一平臺對上述諸多系統(tǒng)進行了簡潔的綜合，但是還是需要進入各種系統(tǒng)開展查詢工作;雖然具備了綜合查詢的相關功能，但是仍然需要進入相應的系統(tǒng)才能實現(xiàn)，此外最終獲取的信息，沒有較大的關聯(lián)性，也不全面。
這一系統(tǒng)的基礎信息為HMIS的動態(tài)計數(shù)履歷數(shù)據(jù)，結合車號信息系統(tǒng)，采用網(wǎng)絡傳輸，來實現(xiàn)統(tǒng)計既定路線專用貨車的行走里程。對于專用的火車，要從做計劃檢修漸漸地轉變成為結合車輛行走里程的數(shù)量，按實際狀況進行檢修。這套系統(tǒng)每天可以結合總部的數(shù)據(jù)庫，來對相關檢修信息進行下載操作，實時的對車輛運行的路程、過期車輛進行查詢和統(tǒng)計，將便利提供給生產(chǎn)組織。
想要了解車輛其他的有關資料信息，就要與其他平臺結合，從而獲取需要的有用信息。而較低的查詢率，使得實時性受到了較大的影響，在對不同的平臺以及系統(tǒng)進行查詢時，在時間推移的同時，車輛狀態(tài)也會出現(xiàn)相關的情況變化，所以獲取的信息并不是第一手信息。
3.2 缺乏綜合評判功能
信息平臺并不統(tǒng)一，使得全面的信息共享無法實現(xiàn)，系統(tǒng)之間的溝通并不順暢，只存在自身的信息，并不具備綜合評判的作用，信息系統(tǒng)的不同，結合自身領域給予相應的評判依據(jù)，信息之間還需要一定的時間，才可以實現(xiàn)關聯(lián)目標。在查詢不同系統(tǒng)，獲取和處理海量的數(shù)據(jù)之后，最終獲得相應的結論，無疑影響到了工作人員的工作效率。
3.3 信息平臺功能不夠完善，軟件平臺生命力差
系統(tǒng)平臺功能缺陷較為明顯，作為開發(fā)商來說，只是為了解決特定的需要，后續(xù)功能的完善并不到位，很多檢索條件在平臺是不被支持的，沒有查詢功能以及導出功能，相關信息沒有關聯(lián)性，讓系統(tǒng)的生命力不斷下降，無法滿足現(xiàn)狀，如需要導入搜索的信息，或者是對表格進行分析時，只可以一一的復制查詢到頁面，隨后再對其進行處理，直接導出的功能并不存在。
3.4 指導車輛檢修能力較弱
當前，因為所有的系統(tǒng)尚未實現(xiàn)信息的共享，比如說HMIS的電子化，只針對紙質臺賬，其應該具備的功能并未充分發(fā)揮，使得車輛入庫檢修時，一般是以人工預檢為主，結合多種系統(tǒng)對車輛運作進程中出現(xiàn)問題的現(xiàn)場檢查，這一方式效率不高。在檢修車輛時，因為綜合平臺不存在，使得信息系統(tǒng)指導檢修功能基本不存在，信息系統(tǒng)的相關功能得不到發(fā)揮。
四、建議
就目前而言，尚未有平臺可以實現(xiàn)全方位的，對車輛實時運作狀態(tài)監(jiān)測以及查詢，鐵路貨車檢修調(diào)度系統(tǒng)綜合應用平臺急需構建起來，接入HMIS等相關系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)真正意義上的數(shù)據(jù)共享。真正實現(xiàn)通過一個查詢界面，實時的對車輛目前的位置進行查詢，或者是車輛的配件信息等相關信息，通過對車輛的提前預警、運作品質的綜合評判，為生產(chǎn)調(diào)度指揮提供支持。
4.1 建立模型
結合相關車輛具備的4T信息、檢修HMIS等系統(tǒng)，以及輪廠HMIS等相關系統(tǒng)的復試等，作為軟件的基礎，來對信息系統(tǒng)的綜合平臺進行搭建。
此外，還可以結合相關的車輛段模型，代表性十足。相關車輛段不僅肩負著重重運輸壓力之下，車輛的安全運作，此外對于國內(nèi)鐵路貨車重載未來的發(fā)展前景，其也有著推進作用。因此對于相關平臺的搭建，也可以讓綜合平臺的運用價值得到充分的體現(xiàn)。
4.2 系統(tǒng)結構
在這一平臺之中，統(tǒng)一的實現(xiàn)了HMIS、ATIS、CTC等相關數(shù)據(jù)的接入，再結合科學的分析，對車輛運作的狀態(tài)進行判斷，將綜合性的預判提供給作業(yè)場，提示他們車輛運作的狀態(tài)，如果車輛運作不良，也可以給出預警，針對這部分問題，讓有關人員可以早做準備，當車輛到達之后，能夠對其進行及時處理，提升檢測效率，同時還可以通過調(diào)度，對車輛運作狀況有實時了解，及時開展指揮和調(diào)度工作;同時，全局車輛也可以因此實現(xiàn)調(diào)度指揮，提供相應的決策依據(jù)。
4.3 鐵路貨車信息系統(tǒng)綜合應用平臺功能
B/S結構是該平臺所采用的，用戶需要結合瀏覽器進入到該系統(tǒng)，另外能夠較為方便的進行使用和維護，以下的功能是必須要具備的：
令相關系統(tǒng)現(xiàn)存功能得以保留;
令數(shù)據(jù)接口實現(xiàn)預留，和其他系統(tǒng)實現(xiàn)融合;
令圖形化的查詢界面良好，能夠對車輛運作狀態(tài)實現(xiàn)直觀的體現(xiàn);
令車輛檢修時，綜合性的對數(shù)據(jù)進行分析，為車輛檢修提供相關的依據(jù);
令其具備車輛狀態(tài)顯示、實時查詢的功能，同時還可以對車輛狀態(tài)進行提示，為即將到達地點預警，為機檢提供一定的依據(jù);
令具有警報功能，比如說車輛運作當中，當TADS報警之后，會出現(xiàn)相關的提示;
令具備綜合分析的能力，比如說綜合性的對TPDS等系統(tǒng)進行分析，結合總公司的相關規(guī)定，不同的評判依據(jù)，只需要一個條件滿足了，就給予提示，比如說扣修等;
令車輛開展段修等，要清楚警報信息;
令車輛的相關檢修信息實現(xiàn)可查，如檢修的單位、時間等，同時相關信息的打印功能也需要具備;
令可以對檢修車輛場所的技檢信息進行查詢，如配件更換信息等;
令對車輛的行走里程進行查詢;
令其他和現(xiàn)場需求相符合的功能。
4.4 鐵路貨車信息系統(tǒng)綜合應用平臺功能圖形化查詢界面預想
4.4.1 綜合應用平臺查詢車輛運行狀態(tài)
運用這一平臺，能夠實時查詢車輛狀況，顯示運作品質，為前方調(diào)度，提供相應的信息;在查詢界面之上，該車的具體信息也顯示其中，過期車輛為紅色，預警為黃色，對相關顏色進行點擊之后，就可以對車輛的詳細信息予以顯示，為檢修該車輛，提供技術方面的支撐，當鼠標移除之后，提示框將消失。另外，車站前方站會跳出相關的頁面，顯示并提示相關信息，并且在調(diào)度臺開展相關的預警活動。
4.4.2 綜合應用平臺查詢車輛站場圖預想
結合該平臺，可以對這一車輛運作的具體站點、停留地等進行實時查詢，結合車輛狀態(tài)，為組織行車等提供相關的依據(jù)。如果此時有列車存在于軌道之上，將會有提示框彈出，對該車的具體信息予以顯示;當對相關的顏色進行點擊之后，會展示出車輛的具體信息，當作業(yè)場完成處置之后，對處置的具體情況予以反饋，鼠標移除之后，提示框也會隨之消失;段調(diào)度還可以對車輛的故障狀況等信息進行查看。
五、預計效果
構建好該平臺之后，就可以結合這一平臺，實時的對所有運作車輛的狀況進行監(jiān)控，如果相關系統(tǒng)的警報條件得到，則開始警報提示，對車輛的具體運作位置予以準確定位，對車輛的TFDS檢查圖像進行調(diào)閱，再結合TPDS等相關監(jiān)測系統(tǒng)的信息，對其HMIS配件信息具體的行走里程進行查閱，對車輛的運作狀況進行判斷，是否存在扣修等問題。信息平臺功能較為全面，并且預留了各種接口，能夠融合各種系統(tǒng)，具有極強的生命力。
結合這一系統(tǒng)，能夠實時的對車輛相關信息進行查詢，同時還可以將更加詳細、全面的配件、車輛故障等信息提供給定檢車間、或者是作業(yè)場，使得技檢時間得到了較大的縮短，檢修效率得以提升，為車輛更加安全的運作提供保障。
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