配屬站列尾管理信息系統的設計與實現

王新軍，曹 松，喻冰春 ，劉宗洋

（1. 蘭州鐵路局 迎水橋車站，寧夏751700；2.中國鐵道科學研究院電子計算技術研究所，北京100081）

貨車列尾裝置是為了適應貨物列車取消守車、保證列車運行安全而設計的安全防護設備，集無線遙控和傳輸技術、自動控制技術為一體，可有效防止列車折角塞門關閉和列車運行中的溜逸放飏事故，是保證貨物運輸安全的重要行車設備[1]。

貨車列尾裝置實行固定配屬制度，按線路分區段運用，具有運用數量大、運用頻次大、作業環節多、作業點分散、配合協調部門較多等特點。同時列尾裝置又是由車務、機務、電務等多個鐵路部門參與管理和使用的，在運用中需要多部門間的協調組織。而目前各車站對列尾裝置的管理大多仍停留在手工記錄、電話聯系的階段，人為干擾較大，信息傳遞、卡控無法做到及時準確，不利于管理部門及時準確地掌握列尾裝置的整體運用情況，也不利于合理調配利用列尾設備，并給發生列尾故障后的責任追溯和分析帶來困難[2]。

為了進一步提升科技保安全的水平，形成對列尾裝置的科學化、信息化管理，迫切需要建立一套列尾裝置管理信息系統，對列尾裝置各作業環節進行安全卡控管理，通過信息的共享，使各級管理人員實時監測每臺列尾主機的運用、作業及維修狀態，進一步提升管理水平和管理效率，同時，為各級運輸管理部門合理配置列尾設備資源、分析列尾裝置故障原因、及時采取針對性措施提供強有力的技術支撐，從而進一步保障貨物列車運行安全。

1 需求分析

配屬站列尾管理信息系統的服務對象主要包括3類人員：車站管理人員、車站列尾作業人員和車站調度人員。

車站管理人員需實時掌握本站段列尾裝置的綜合運用、維修和故障處理情況，系統應提供綜合統計分析功能，輔助管理者及時發現列尾裝置在運用中存在的問題，有針對性地強化對列尾裝置的運用和維修管理，同時也為列尾設備選型和改造提供參考依據。

車站列尾作業人員需掌握與其相關的列尾裝置動態信息，記錄其作業信息，進行必要的安全卡控提示，保障列尾作業的安全有效。

車站調度人員需要實時掌握本站段列尾裝置的運用、調配和運行故障處理情況，掌握與列尾裝置相關的調度命令情況，以便及時發現問題，實現高效指揮運營。

2 系統體系結構

2.1 物理拓撲結構

配屬站列尾管理信息系統的物理拓撲結構如圖1，本系統主要由數據庫服務器、數據采集器、主機檢測臺、電池充電儀和監控終端組成。

（1） 數據庫服務器：存儲列尾業務數據、基礎數據和用戶數據等，主要包括列尾摘掛、檢測、充電、故障和維修等各類數據。

（2） 數據采集器：實時采集主機檢測臺和電池充電儀的檢測、充電數據，并且對數據進行實時解析、入庫。

（3） 主機檢測臺：檢測列尾主機的狀態，其檢測數據可通過數據采集器實時接入系統。

（4） 電池充電儀：對列尾主機電池進行充電，其充電數據可通過數據采集器實時接入系統。

（5） 監控終端：主要包括值班員監控終端，作業人員監控終端和維修人員監控終端，利用監控終端可查看掌握相關列尾作業動態。

2.2 邏輯功能結構

配屬站列尾管理信息系統的邏輯功能結構如圖2，本系統在邏輯上分為4層：數據采集層，數據層，業務邏輯層和系統應用層。

圖2 系統邏輯結構示意圖

（1） 數據采集層：用于采集系統應用的各類業務數據，數據采集方式主要包括：人工錄入，與自動化設備進行數據交換接入數據，與外部相關信息系統進行數據交換接入數據，采集到的數據統一存儲在數據庫中。

圖1 系統物理拓撲結構圖

（2） 數據層：對采集到的數據進行分類存儲，包括運用數據、檢測數據、故障數據、維修數據、動態數據和基礎數據等。

（3） 業務邏輯層：提供支持上層應用的領域框架、工作流引擎、基礎類庫和通用模版等。

（4） 系統應用層：提供面向系統各類用戶的各種應用功能，包括檔案管理、運用管理、檢測管理、故障管理、維修管理和人員管理等。

3 系統功能

配屬站列尾管理信息系統由9大模塊構成：檔案管理、運用管理、檢測管理、故障管理、維修管理、動態管理、作業報表、系統管理和移動手持系統。各模塊功能結構見圖3。

圖3 系統功能結構圖

（1） 檔案管理：實現配屬站的列尾裝置及其附屬設備的電子化檔案管理。

（2） 運用管理：實現列尾裝置各項作業環節的電子化采集和管理，對列尾摘解、交接、安裝、調整和回送等作業環節進行有效記錄，有助于規范作業流程，實現信息化管理。運用主界面見圖4。

圖4 列尾摘掛計劃及作業回填監控界面圖

（3） 檢測管理：系統實時接入各場區列尾主機檢測臺的檢測數據和電池充電儀的充電數據，進行數據存儲、共享和展示。

（4） 運行故障管理：記錄列尾運行故障的信息，接入列尾主機的運行數據，形成故障責任分析的依據，并且利用系統進行有效存檔，同時，系統可按車站管理要求對列尾運行故障進行統計分析，形成分析圖表。

（5） 維修管理：實現對列尾故障維修、送廠修、定期檢修的記錄管理，實現對列尾裝置故障處理的閉環管理，車站相關管理人員可對每臺列尾主機的維修和故障狀況進行核查，實時掌握列尾維修的作業情況以及故障處理情況。

（6） 動態管理：實現配屬站自管列尾裝置的動態管理，系統可根據管理要求實時生成看板動態數據，使列尾管理人員實時掌握各區段列尾動態信息，以輔助車站高效指揮和調配管理。

（7） 作業報表：實現列尾作業日志的電子化管理，減輕值班員每日匯總整理的工作量，同時有助于各級管理人員及時掌握作業情況。同時，系統可按車站管理要求，自動產生各類運用統計報表和工作量統計報表，提高管理效率。

（8） 系統管理：實現對車站列尾系統用戶的基礎信息管理、功能授權管理，以及系統中基礎字典信息的配置管理等。

（9）移動手持系統[4]：列尾作業人員利用移動手持系統，及時掌握列車到發計劃，接收作業任務，回填作業信息。部分界面見圖5。

4 系統實現的關鍵技術

4.1 自動生成摘掛計劃

配屬站列尾管理信息系統通過與現車系統和貨運計量安全檢測監控系統[3]做數據接口，對接入的超偏載設備檢測數據和確報數據進行智能分析和校驗判別，自動產生列尾摘掛計劃，使得列尾值班員和列尾作業員依據階段計劃合理有效安排摘掛作業，也可減少數據錄入工作量，提高工作效率。

圖5 移動手持系統界面圖

4.2 數據采集器的功能實現

通過數據采集器，可實時采集主機檢測臺、電池充電儀的檢測數據和充電數據，并進行有效存儲和數據共享。數據采集器通過與主機檢測臺和電池充電儀制定數據接口協議，利用串行口、以太網接口等外部接口將設備檢測數據接入，同時，數據采集器將采集到的設備檢測數據進一步解析、檢驗和入庫，保證數據的實時性和完整性。

4.3 移動手持系統的實現

列尾作業員利用移動手持系統可掌握列尾摘掛計劃，實時回填作業情況，有效保證數據的準確性和時效性。移動手持系統主要由手持終端、手持終端應用軟件、移動應用服務和無線網絡設備組成，通過在手持終端上部署手持終端應用軟件，利用無線網絡設備提供的站場無線通信服務進行數據通信，并且與移動應用服務進行數據交互，從而實現作業信息的實時采集和共享。

5 應用分析

配屬站列尾管理信息系統于2010年7月在蘭州鐵路局迎水橋車站完成了部署、實施及培訓工作，現已正式運行，取得了以下應用效果：

（1） 實現了列尾裝置的電子化檔案管理，取消了紙質列尾裝置履歷簿、檢測記錄簿和列尾作業日志表。使本薄填記的差錯率得到了有效的控制，降低了現場作業人員的勞動強度，基礎管理工作得到了很大的提升。

（2） 通過對各環節列尾作業的數據采集和安全卡控管理，實現了作業流程的規范化和信息化管理，技術站間的信息實現共享，設備的運用狀態保持了較高的水平。

（3） 通過數據共享，使車站管理人員可實時有效掌握列尾運用、故障和維修動態，提高了管理效率。車站管理人員通過使用該系統，檢查發現了大量不規范的操作環節，將設備的安全隱患發現在設備上線前，降低了設備運行的安全風險。

（4） 通過對系統數據的匯總分析，為管理人員發現作業環節中存在的問題、進行考核管理和決策支持提供了參考依據，提升了管理水平。

2010年8 月，迎水橋車站的日平均列尾摘掛作業量為114次，月列尾運行故障2次； 2011年1月，隨著太中銀鐵路的開通，迎水橋車站增加了“迎-靖”區段線，日平均摘掛作業量增加到了188次，而月運行故障下降為0次，并且連續5個月實現責任零故障。由此可見，迎水橋車站通過運用配屬站列尾管理信息系統，實現了全年配屬站故障6臺次，其中車站責任零故障，列尾運行故障率較前一年有了大幅度的下降，有效地發揮了列尾裝置保安全的作用。

6 結束語

通過配屬站列尾管理信息系統在迎水橋車站的實際應用，提升了迎水橋車站的列尾作業網絡化水平、信息化水平和科技含量，提高了列尾作業效率和作業質量，進一步強化了作業卡控和安全管理工作。通過在迎水橋車站的試點成功，有效地驗證了系統的可操作性和應用價值。為推廣該系統應用打下了堅實的基礎。配屬站列尾管理信息系統也適用于折返站和區段站的列尾管理。

[1] 賈艷. 列尾裝置在鐵路運輸安全中的作用[J] .鐵道貨運,2005（9）：25-27.

[2] 陳璞. 貨物列車運用列尾裝置后管理模式探討[J] . 鐵道運輸與經濟， 2002， 24（9）：14-15.

[3] 蔣薈，劉春煌，曹松. 貨運計量安全檢測監控系統的研究[J] . 中國鐵路，2008（7）：22-25.

[4] 曹松，劉春煌，史宏. 貨檢移動手持系統的設計與實現[J] . 中國鐵道科學，2011，31（2）.