列車調度臺雨量報警系統的研究和應用

葉小東，郭占峰

（呼和浩特鐵路局 調度所，呼和浩特 010057）

列車調度臺雨量報警系統的研究和應用

葉小東，郭占峰

（呼和浩特鐵路局 調度所，呼和浩特 010057）

闡述一種應用于呼和浩特鐵路局調度所列車調度臺、能夠按照列車調度員實際需要對雨量信息進行實時報警的雨量報警系統。該系統縮短了列車調度員掌握雨量報警信息的時間，便于其在更短時間內采取相應的措施，更大程度地避免或減少水害所產生的安全問題和經濟損失。

鐵路；列車調度；實時；雨量報警系統

自然災害是危及行車安全的一種重要隱患，其中，洪水災害對線路的影響尤其嚴重。如果能夠準確及時地掌握降雨情況，對于線路及行車安全具有重大的意義。隨著電子檢測技術和計算機技術逐漸應用到生產生活中，使得采集現場雨量信息并通過信息通道傳輸至鐵路局調度所按照雨量的大小進行報警成為可能。為使鐵路局列車調度員在第一時間掌握現場雨量報警情況，呼和浩特鐵路局調度所與信息化處、信息技術所、鐵路局防洪辦聯合開發了一種能夠滿足列車調度員需要的普速區段列車調度臺雨量報警系統。該系統在鐵路防洪應急管理系統的基礎上進一步拓展，實現了在調度所列車調度臺上的雨量信息實時、準確報警，并對影響范圍涉及區段以及限速值進行顯示。

1 系統結構

系統包括數據采集、數據存儲及應用程序服務器、數據安全平臺、雨量報警終端，具體結構如圖1所示。

圖1 列車調度臺雨量報警系統結構圖

1.1 數據采集

數據采集設在沿線各監測點，采用水位感應的方式對降雨量進行電子化轉換，并將數據傳輸至服務器和調度所列車調度臺。

1.2 數據存儲及應用程序服務器

數據存儲及應用程序服務器分為外網（互聯網）服務器和內網（鐵路辦公網）服務器兩部分，內、外網服務器又分別包括各自的數據庫服務器和應用服務器，數據庫服務器負責將收集到的雨量信息進行記錄存儲，應用服務器則負責對數據的處理以及對報警核心功能的實現。

1.3 數據安全平臺

數據傳輸主要由互聯網和鐵路辦公網組成，鐵路辦公網傳輸大量與運輸生產有關的重要信息，為保證鐵路辦公網數據的安全，當數據由互聯網進入辦公網時必須經過數據安全平臺進行安全過濾。

1.4 雨量報警終端

雨量報警終端是最終呈現在列車調度員面前的報警輸出設備，也是列車調度員登錄及進行操作的輸入接口，它將來自內網服務器的報警信息轉化成報警顯示界面、報警聲音信息、報警歷史信息等內容呈現出來。

2 系統功能

為使得雨量報警系統能夠及時有效地對現場雨量信息進行報警，為列車調度員提供全面、準確、易于辨識并不干擾其它工作的實時報警信息，該系統設計時主要從實時性、準確性、聲顯結合、全面性、易用性、避免干擾等方面進行考慮。因此,系統具有實時報警、準確報警、彈窗和語音報警、全面對報警內容進行顯示、按調度臺管轄范圍報警以及開機自動運行等功能。

2.1 實時報警

采用系統報警的方式，利用信息傳輸的速度優勢，縮短從發生水害到列車調度員掌握情況的時間，為及時采取有效措施爭取了時間，從而有利于減小水害的影響。

2.2 準確報警

系統報警時不但能對報警地點進行報警，同時也能夠對該地點相關區段以及各區段的限速值進行報警，避免列車調度員因情緒緊張發生疏漏，為調度員提供了發令范圍和限速值的參考，提高調度命令的準確性。

2.3 彈窗和語音報警

系統報警采用聲顯結合的方式，并且將系統報警的級別設計為最高級，無論報警前計算機正在運行什么程序，當系統報警時報警信息會出現在顯示的最前端，并且語音也會隨之響起，這樣即使調度員正在鄰臺溝通事宜也會在第一時間內聽到報警聲音并采取處置措施。報警顯示內容界面如圖2所示。

圖2 報警顯示界面圖

2.4 全面對報警內容進行顯示

系統報警時不但對地點進行報警，而且會對報警地點所處的區段范圍、報警類別、影響行別以及各區段的線路報警限速值進行警示，如圖2中對報警窗口顯示的各部分內容的標注。對報警內容的全面顯示為列車調度員節省了了解影響范圍內線路情況的時間，有利于調度員在更短的時間內下達調度命令以便各現場單位在更短時間進行執行，為搶險保安全爭取時間。

2.5 按調度臺管轄范圍報警避免干擾

系統可對各調度臺管轄范圍進行區分，當某一地段發生雨量報警時，系統會選擇在對該段區域進行指揮的列車調度臺進行報警，而其他臺則不會報警，這樣能夠避免報警對非管轄調度臺的干擾。

2.6 開機自動運行不對其他操作產生影響

為了系統便于使用，不給調度員帶來額外的工作量，在設計時著重對系統的易用性進行了考慮，系統在計算機啟動后直接自動啟動，無需調度員手工啟動程序，避免因調度員忘記啟動系統而導致系統不能正常使用。系統運行后自動隱藏于后臺，沒有報警時無需操作，也不會對調度員的其他作業產生任何影響。

3 系統實現

3.1 開發技術及工具選擇

3.1.1 選用Oracle數據庫

本系統選用Oracle數據庫，它提供了集成的數據解決方案，增強了企業數據的安全性、可伸縮性，更加易于創建、部署和管理。從數據管理層面為雨量報警系統的安全、高效和穩定奠定了基礎。

3.1.2 基于Visual Studio開發平臺

該系統采用基于Visual Studio開發工具集開發平臺，Visual Studio是一套完整的開發工具集，它包含了大量的功能。它主要用于生成ASP.NET Web應用程序、XML Web Services、桌面應用程序和移動應用程序。使用Visual Studio所寫的目標代碼適用于微軟支持的所有平臺，包括Microsoft Windows、Windows Mobile、Windows CE、.NET Framework、.NET Compact Framework和Microsoft Silverlight 及Windows Phone，這使得設計出的系統易于維護和拓展，有利于系統的可持續成長。

3.1.3 主體程序采用C#編程語言

本系統主體程序采用C#語言進行開發。C#是微軟開發的一種面向對象的編程語言，是微軟.NET開發環境的重要組成部分。C#語言簡單、功能強大、類型安全，憑借它的許多創新，在保持表示形式的同時，實現了應用程序的快速開發。

3.1.4 Teleric插件結合AJAX技術

Teleric插件從系統的視覺感官上提供了良好的解決方案，其與AJAX技術的結合更進一步方便了系統與操作人員的交互，縮短了頁面響應時間，為列車調度員提供更加方便、好用的查詢操作界面。

3.2 系統軟件編寫

3.2.1 系統軟件總體流程

雨量報警系統主要由登錄及密碼修改、系統報警、雨量及報警記錄查詢3個模塊構成。當計算機開機運行后，該系統會自動啟動并運行于計算機后臺等待調度員操作或報警信息進入數據庫，當有報警數據進入數據庫時系統運行報警模塊，當調度員對系統進行人為操作時，系統根據操作內容的不同運行登錄及修改密碼模塊或雨量及報警記錄查詢模塊，除此以外，系統運行于系統后臺，不對調度員其它工作內容產生任何影響。雨量報警系統總體流程如圖3所示。

圖3 雨量報警系統總體流程圖

3.2.2 系統報警流程

報警功能是雨量報警系統的核心功能，其流程如圖4所示。當計算機開機運行后，該系統會自動啟動并運行于計算機后臺，等待報警信息進入數據庫。當有報警信息進入數據庫時，系統會對數據進行判斷，如果為出巡報警時，無需報警通知調度員采取措施，系統再次進入等待狀態，等待下一報警信息的到來；如果為限速或封鎖報警時，系統會根據報警地點和報警等級進行報警，限速報警時系統還會結合各區段雨量限速數據庫內容對限速值進行顯示。調度員如不點擊銷記系統會一直處于報警狀態。調度員是否登錄不會影響系統的正常報警，但如果未登錄銷記時系統會提示調度員進行登錄，登錄后才可以進行銷記。對報警進行銷記后系統再次進入等待狀態。

圖4 雨量報警系統報警流程圖

3.2.3 系統登錄及修改密碼流程

銷號人信息是報警信息的重要部分，銷號人信息的獲取通過系統登錄獲得，當調度員對系統進行登錄操作時，系統會對調度員填寫的用戶名和密碼信息進行驗證，如果用戶名和密碼正確則登錄成功，否則登錄失敗，登錄成功后系統進入等待狀態。只有登錄后才可以對密碼進行修改，密碼修改成功后系統進入等待狀態。雨量報警系統登錄及修改密碼流程圖如圖5所示。

圖5 雨量報警系統登錄及修改密碼流程圖

3.2.4 歷史信息查詢流程

圖6所示為雨量報警系統歷史信息查詢流程圖。調度員可以通過對系統進行操作進行雨量信息歷史記錄查詢、系統報警查詢和報警測試情況查詢。操作后系統可以結合調度臺信息對查詢信息進行獲取并顯示在操作人員面前。信息查詢完成后，系統再次進入等待狀態。

圖6 雨量報警系統歷史信息查詢流程圖

4 系統使用情況

4.1 報警信息傳達時間縮短

在該系統使用之前，工務人員或機車乘務員發現線路需要限速或封鎖時，將信息傳達給駐站值守人員，駐站值守人員在車站運轉進行登記，車站值班員按照登記內容向列車調度員匯報，整個過程大概需要3～5 min，在此期間就很有可能發生嚴重行車安全事故。該系統使用后將時間縮短，為列車調度員采取有效措施爭取了寶貴的時間，對于減少水害帶來的損失具有巨大作用。

4.2 報警情況

該系統從2013年起在呼和浩特鐵路局調度所列車調度臺正式使用，使用后經歷了2013年、2014年和2015年的汛期，這3年的降雨量較往年有明顯增加，特別是在2015年降雨量大幅增加，雨量報警系統發揮了顯著作用。

2013年、2014年和2015年發生的雨量限速報警次數分別為28次、31次、70次，發生的雨量封鎖報警次數分別為4次、1次、8次，圖7所示為呼和浩特鐵路局管轄范圍內2013年、2014年和2015年限速及封鎖情況柱狀圖。圖中紅色和藍色矩形柱分別代表雨量限速報警和封鎖報警，矩形柱的高度代表雨量報警次數。

圖7 2013年、2014年、2015年管內限速及封鎖情況柱狀圖

5 結束語

雨量報警系統自2013年起正式使用，系統使用后受到了列車調度員和現場工作人員的一致認可和歡迎，該系統提供信息及時、準確、全面，使用簡單、方便，有效縮短了從水害發生到采取有效措施的時間，提高了處置效率，減輕了列車調度員的處置壓力，有助于提高列車調度員應急處置水平和調度命令的準確性，對安全運輸生產具有重要的積極作用。系統于2014年獲得了呼和浩特鐵路局科學技術進步三等獎。

[1]何偉娜，常建功.Oracle數據庫管理與維護實戰[M].北京：人民郵電出版社，2014.

[2]（美）霍爾德.Ajax權威指南（影印版）[M].南京：東南大學出版社，2008.

[3]周 峰，王洪玉.計算機軟件技術基礎[M].北京：化學工業出版社，2005.

責任編輯 陳 蓉

Rainfall Alarming System in train dispatching desk

YE Xiaodong,GUO Zhanfeng
( Dispatching Offce,Hohhot Railway Administration,Hohhot 010057,China)

This article introduced the Rainfall Alarming System which was used in train dispatching desk of Hohhot Railway Administration.The System could alarm for rainfall information in real-time according to the actual needs of the train dispatcher,shorten the time of mastering the rainfall information for the dispatcher.It was convenient for the dispatcher to take corresponding measures in less time,avoid the security problem and reduce the economic loss.

railway;train dispatching;real-time;Rainfall Alarming System

U298.1∶TP39

A

1005-8451（2016）07-0039-04

2015-12-10

葉小東，工程師；郭占峰，工程師。