機務運用安全管理系統升級改造方案

沈小嵩 上海鐵路局機務處

機務運用安全管理系統升級改造方案

沈小嵩 上海鐵路局機務處

介紹機務運用安全管理系統的升級改造方案，構建機務運用安全、生產指揮局段一體化管理平臺，實現機務運用安全系統與路局多個信息系統的聯網運行，實時跟蹤機車及機車乘務員運用全過程，實現超勞預警，實現段間及段內系統互聯互通。

機務運用；安全管理；升級改造

隨著運輸體制改革逐步深入，機務運用管理正在逐步規范與加強，掌握機車及乘務員全過程運用信息顯得越來越重要，但目前各段“機務運用安全管理系統”（簡稱“系統”，以下同）不僅版本不一、信息無法共享，而且無法實現對機車及乘務員運用全過程的管理，絕大部分運用信息采集滯后，且均由作業人員手工完成，造成現場作業人員勞動強度不斷增加，數據的準確性和時效性也得不到保證，分析工作滯后，不利于現場實時監控，尤其是機車乘務員超勞預警機制不能健全，機車乘務員超勞現象時有發生，存在疲勞駕駛安全風險。可以說，現有系統已無法滿足使用需求，需要進行重新整合和深度研發。

1 系統現狀及存在問題

1.1 系統采集信息不完整，且不具時效性

機車乘務員一次出乘作業時間主要包括出勤、出段、開車、到達、入段、退勤等六個環節，目前系統僅實現了指紋出、退勤信息采集功能，對機車及乘務員出段至入段間信息無法實時進行跟蹤與采集，無法實現對機車及乘務員的閉環管理。

1.2 系統不能與路局調度等系統進行溝通，圖的功能無法實現

目前，各段系統不能與路局調監系統（TDCS）、機車調度系統（TDMS）聯網，路局行車計劃與機務段機車計劃、乘務員待乘計劃、乘務員出乘計劃等不能自動實現自上而下、自下而上、上下結合的雙向傳遞功能，路局計劃傳達與機務段計劃落實還是依賴于傳統的電話或紙質傳真等方式，信息傳遞不暢且不能實現機車、人員與車流計劃有序銜接，經常出現人等車、車等流現象，機車乘務員超勞現象不能實時得到有效控制，不僅極大地制約了站場運能，而且影響運輸組織秩序。

1.3 系統版本不一且各段系統自成體系，段與段之間不能溝通

全局5個機務段，其中南京東機務段系統為北京金京銘公司提供，徐州、合肥、上海和杭州機務段均為福州鐵信公司提供。目前全局有10套不同版本的運用安全管理系統，分別由原鐵路分局或機務段在不同時期投資建設，運輸格局調整后，系統長期得不到升級整合，各機務段之間的數據無法互聯互通，形成各段系統獨立運行現狀，不利于安全管理。

1.4 系統之間互不關聯

系統雖然實現了派班、語音查詢計劃、自動叫班、指紋出退勤等功能，但與機車統計、檢修、整備管理及行車公寓叫班管理等相關系統之間沒有形成一個有機整體，同時也無法自動讀取既有列車運行監控記錄裝置等設備數據，信息化資源不能得到綜合運用與功能拓展，尤其是機車乘務員出退勤管理子系統無法聯網運行，不能掌握乘務員在外段的出退勤作業情況。絕大多數信息獲取、作業過程控制仍然依靠人工完成，如機車整備場信息依靠遠程電話聯系獲取、機車統計信息需要手工進行采集、機車檢修信息需要手工統計、機車乘務員出退勤作業過程需要人工卡控、司機報單需要乘務員手工填報等，增加了現場作業人員勞動強度。

1.5 數據分析受到制約

一是機車乘務員“叫班、出勤、接車、出段、開車、途中、到達、入庫、交車、退勤”等作業環節無法實時進行跟蹤，制約了超勞預警系統功能的完善，不利于實時采取措施控制超勞；二是系統不能自動生成相關運用報表，如機車乘務員超勞統計表、機車動態表（機統1）、機車走行公里統計表（機統27）等，基本事后依靠手工統計完成，不僅增加了現場作業人員勞動強度，而且數據統計滯后，缺乏時效性和準確性，不利于分析。

2 升級改造目標

完善機車調度管理功能，建立全局統一的機車運用信息數據庫，提高調度部門對運輸組織過程中機車運用管理，滿足精細化調度指揮管理需要，強化調度集中統一指揮，充分利用運輸信息資源，實現生產過程各部門、各環節間信息實時共享，實現列車運行數據、機車運行數據、乘務員值乘軌跡在局管內包括調度所、機務段、編組站、行車公寓間各崗位的互相流轉及信息共享。

加強機車運用各部門及各應用系統之間的數據共享。以流程優化促進跨部門協作，以信息整合（集成）促進效率的提高，以程序化管理促進安全保障水平的提高。實現機車、機班運用的實時化、流程化、自動化管理。

系統采用三層架構（即數據庫服務層、應用服務層、客戶端應用層）實現業務與數據的合理分離。路局信息技術所機房建立統一的機車運用信息集中數據庫（見圖1）。系統架構的應用服務器采用虛擬化技術實現。通過應用服務器和數據庫云平臺，結合正在規劃中的信息系統資源池，對應用服務器和數據庫實現綜合利用、降低能耗、減少投資、提高性能。對于并發的控制，通過Nginx反向代理服務器實現大用戶量得并發負載均衡控制。

圖1 系統架構圖

強化運輸調度管理信息系統和機車運用安全管理系統的統一設計，實現由局、段、車間信息的三級機車運用安全管理系統。整個系統由六大部分組成（見圖2）：

（1）應用系統：由計劃編制、機車運用、機班運用、安全管理、超勞管理、整備管理、運行追蹤、司機管理等業務需求為基礎構建應用系統。

（2）公共服務框架：形成公共的業務和技術服務框架。作為構建各專業應用的基礎，最大限度地降低系統建設和維護的成本，提高系統的靈活性和對變化的響應度。

（3）統一的機車運用門戶：指各機務段及機務段各崗位業務應用統一的客戶端操作環境。

（4）統一的業務模型管理：應用統一的訪問入口，有效地避免重復建設，保證信息的充分共享，靈活適應業務變化。

（5）統一的安全管理平臺：將用戶鑒權、授權、審計等安全性簡化安全管理流程，提升業務組合能力，降低維護管理的成本。

（6）統一的SOA支撐平臺：指支持服務的構建、使用、注冊、發現、集成、編排和管理的公共基礎設施。

圖2 系統應用架構圖

系統將生產過程中產生的機車和機車乘務員信息，形成機車和機車乘務員報告發送給信息集成平臺，借助信息集成平臺的MQ統一傳輸平臺實現數據的跨局轉發。數據傳輸為路局->總公司->路局雙向傳輸（見圖3）。

圖3 MQ接入拓撲圖

3 系統實施方案

為了保證運用安全系統發揮最大的作用，需要調度所、車站、機務段等單位分別實施TDMS5.0機調子系統，機車運用安全管理系統。

（1）升級路局運輸調度系統（TDMS5.0）機調子系統，實現調度計劃協同編制，機車周轉圖與列車運行圖的無縫銜接。機車工作計劃隨列車工作計劃同步編制，機車實際周轉圖自動生成。對機車歷史運行軌跡及狀態轉換的可追溯，具備查詢、統計功能。列車階段計劃自動生成機車乘務員叫班計劃。對機車、乘務員及列車相關信息可動態查詢，實時掌握。對機車乘務員超勞自動預警；對機車運用指標、能耗指標、機車周轉圖兌現率等自動統計分析。對外局占用機車臺數等指標自動統計分析。

（2）實現機務段調度管理，與路局運輸調度系統、機車調度系統、鐵路運輸集成平臺對接。自動接收列車日班、階段計劃和機車計劃周轉圖，實時上報計劃執行情況；實現計劃自動分劈及向派班室、待乘室、整備車間、公寓、駐站機調等自動下達，實時收取人員派班、機車整備、檢修、出入段、機車乘務員出退勤、出入寓等動態信息，展現計劃執行情況；具備叫班指令網上下達、接收和回執功能；實現車次、機車和機車乘務員的綁定；通過電子地圖提供機車動態查詢服務，實現掌握在途機車和機車乘務員實時動態；自動勾畫機車實際周轉圖、機車乘務員實際交路圖和計算運用效率指標；實現機車狀態轉變管理、機車檢修計劃管理；在電子地圖上，能夠進行機車、機車乘務員信息的嵌套查詢，歷史軌跡查詢。

（3）實現機務段乘務管理，乘務全流程信息化管理。實現電子名牌、派班、待乘作業、出勤作業卡控、退勤作業卡控等過程管理。

（4）機務段運用統計分析。實現運用統計分析，對司機安全管理和出退勤數據，機統一報表，運用指標，機統27、機統29報表，勞時等自動統計分析。

4 系統建設效果

系統的升級改造將構建全局范圍內的機務運用安全、生產指揮局段一體化管理平臺，實現機務運用安全系統與路局TDCS、TDMS、機車整備管理、公寓叫班管理及LKJ監控系統等聯網運行，實時跟蹤機車及機車乘務員運用全過程，實現超勞預警，實現段間及段內系統互聯互通，形成全局機務系統“一張圖、一臺車”統一、集中指揮管理體系，提升計劃、機車和機車乘務員管理水平，降低現場作業人員勞動強度，提高勞動生產率和運用分析質量。

4.1 實現流程規范管理

實現全局機車、機班計劃的“集中調度、統一指揮”，形成全局“一局多段”、“一段多點”、“調度集中統一指揮”運用生產管理格局。

機車計劃由鐵路局機車調度系統集中統一編制，分別下發到各機務段，乘務員派班計劃由各機務段派班，分別下達到機務本段、外段、各折返段（點）及各行車公寓；乘務員派班計劃中的司機工號、姓名、出退勤時間、進出庫時間、手機等信息能夠自動上圖到路局機車調度系統。實現路局信息完全共享，提高機務運用管理水平。

4.2 實現人車動態綁定

實現從鐵路局應用接收列車運行線，機務段將機車和機車乘務員與列車運行線進行綁定，當人車綁定關系在車站發生變化時，由車站進行重新綁定，為自動生成機車出入庫計劃、派班計劃、出退勤計劃提供依據。同時可以實時顯示乘務員的超勞狀態，實現單趟超勞的預警、控制及統計。

4.3 實現人車軌跡追蹤管理

實現機車與乘務員從備班、出乘、出庫、掛車、在線運行、入庫、退勤、入寓等全過程時間和人員動態的追蹤管理。實現局管內（全路范圍內）各相關機務段出退勤、出入寓計劃的完全數據共享，確保局管內各作業點有本、外段計劃，出退勤子系統能夠實時顯示乘務員的出入公寓及叫班情況，待乘管理及自動叫班子系統能夠實時更新待乘計劃，精確叫班，有效杜絕“早叫、晚叫、漏叫、錯叫”現象發生，與派班及出退勤子系統聯網互控。

4.4 實現自動統計分析

根據《統規》、《運規》相關要求以及對人車各項時間點的采集，自動生成各項運用統計報表，降低作業層勞動強度，提升管理水平，分析計劃兌現的合理性，為運輸生產提供決策依據。

具備用戶自助配置功能，根據用戶配置的條件自動生成查詢內容，能夠按日、月、年或指定時間段及生產單位、線路區段生成統計報表，提供報表導出EXCEL格式文件、打印功能，能夠實現各種運用分析。

4.5 實現運用安全卡控管理

通過現代化手段減少人控，變人控為機控，規避用錯車、派錯班現象。保證每一個乘務員合格出勤，為乘務員安全行車提供技術支持和保障。掌握乘務員在外點各種違章、違規作業信息，通過信息化手段有效監督機車乘務員作業情況。

責任編輯：王華 張萼輝

來稿日期：2015-12-01