信息時代下神朔鐵路智能化車站系統的構建

宗 剛

(包神集團神朔鐵路三岔站區，陜西 神木 036299)

0 引言

包神集團神朔鐵路車站的運輸任務不斷加大，導致當前運輸管理過程中面臨一些問題，以鐵路運輸車站安全管理體系和基礎設施建設問題尤為突出。因此，就當前現有的鐵路系統進行設計改造，借助信息化技術、機器視覺、通信技術等科學技術手段進行系統整改和調整，可通過技術層面的優化設計，提高智能化鐵路車站系統的應用性能。

1 智能化鐵路車站系統的構建層次

在當前高新技術的支持下，系統設計人員就神朔鐵路車站作業流程進行了規劃部署，在模型搭建的基礎上進行了系統框架構思，確保系統總體結構設計的合理性，保證信息傳輸的時效性和安全性，系統將鐵路車站生產、運輸、服務以及安全管理等模塊集成到同一智能化平臺上，確保最終實現智能化指揮和調控，從根本上提高鐵路貨運輸送量，保證鐵路車站運輸效率和運輸質量。以下就系統框架搭建要點進行分析。

1.1 數據感知層

為保證系統收集信息的完整性，須對鐵路車站基礎網絡進行優化和布設，因此在系統中安裝傳感器裝置、攝像頭、智能終端、人臉采集系統、紅外熱成像裝置等，在綜合網絡的支持下構建了智能化車站數據感知層，支持對正在運行列車的當前運行狀態的識別。為了保證信息采集的時效性，系統支持對音頻和圖像進行實時監控，如精準定位音頻、圖像等，將鐵路車站當前的貨運量、設施環境等要素信息反饋到系統平臺中，實時監測車站的安全情況，通過系統反饋到的信息數據進行安全系數分析，最大程度上保證鐵路良好的運輸環境。

1.2 網絡傳輸層

智能化鐵路列車系統網絡傳輸層設計中，應用了大量的現代化科學技術，實現技術全面覆蓋，在網絡載體支持下，建立統一的數據傳輸協議，將不同監測對象、不同數據類型的信息傳輸至管理中心進行數據存儲與分析，實現對鐵路車站內信息數據的收集，經由數據感知層，實現信息共享，提高信息數據資源的利用率。

1.3 數據資源層

數據資源層主要匯集和整理鐵路車站內的信息，借助人工智能技術、物聯網技術建立鐵路車站信息數據庫，將信息進行存儲和管理，實現對異常信息數據的分析，并實時將信息進行傳輸，保證信息數據共享，提高車站工作效率，切實發揮了數據資源層的機制和作用。

1.4 業務應用層

在業務應用層模塊設計過程中，搭建了行車管理系統、調車管理系統等。在鐵路列車運行過程中，智能監測預警系統實時對列車運行狀態進行跟蹤，一旦出現異常情況，會第一時間進行預警，精準定位故障隱患點，便于相關運維人員第一時間到達故障現場，降低人員監管難度，提高檢修工作效率。

1.5 信息安全保障體系

搭建信息安全保障體系，實現對智能車站信息數據的安全保護。通過在網絡邊界安裝防火墻，保護了網絡信息傳輸的安全，提高信息數據存儲的可行性。同時，避免了數據信息的丟失和損毀，為鐵路智能化車站安全有序運營提供保障。

2 智能化鐵路車站系統的構建方案

2.1 車站數字化檢測系統的構建

傳統的重載鐵路運輸監測工作中，對重載列車運行狀態及貨物裝載狀態的監視主要依靠車站值班員以人工觀察的方式進行，其監測內容包括貨物高溫著火、車體外脹、車門加固不良貨物泄露、車輛抱閘運行等異常情況，當發現異常時及時匯報處理。但這種傳統作業方式已經不適應當前運輸生產的需要。目前包神集團神朔鐵路車流密度大、運輸任務重，車站作業繁忙、人員緊張，助理值班員承擔接、發列車、做/撤防溜、摘/掛列尾裝置、交付行車憑證等作業已難以兼顧，列車車長最長達2 km，速度約80 km/h，人員站在規定地點只能觀測車輛一側運行狀態，無法滿足安全運輸的需要。基于此，數字化檢測系統集成超限、溫度、速度、列車輪軸等多種傳感器，在機器視覺、智能圖像分析的技術支持下，可實現對列車運行狀態、貨物裝載狀態、機車車輛圖像進行采集分析，由數據資源層進行數據分配，實現異常報警，定位異常車輛，記錄數據，保證監測數據追溯查詢效果。該系統達到如下效果。

1)保障運輸安全。數字化檢測系統克服了人工監測的主觀判斷不及時、不準確的問題。

2)提高運輸效率。可以提高作業效率，壓縮列車車站作業時間，提高區段通過能力和列車運行速度。

3)優化資源配置。重載鐵路運輸數字化檢測系統的使用可以優化勞動崗位人員配置，節約人工成本，在有效提高列車監控安全的前提下，對實現減員增效和優化車站作業流程有十分重要的意義。

2.2 車站可視化調車

在信息化技術的支持下，可實現智能平調、遠程調車作業，數字化檢測列車運行狀態。其中智能平調在對講機上加裝信息傳輸、顯示、定位模塊，作業人員在對講機上可接收、確認調車作業通知單等信息，每完成一鉤或一批作業可點擊回傳信息，便于調車長、值班員隨時掌握作業進程及人員位置。該系統在調車作業中，為相關人員提供實時的調查作業場景，通過監測調車狀態、監控作業情況，降低了作業人員的勞動強度，化解了人員緊張局面，減少了人為因素導致的事故，大大降低了安全事故發生的概率。

2.3 車站智能防溜系統的構建

智能防溜系統功能的實現主要體現在對防溜鐵鞋、防護脫軌器等進行自動化操作、監控，通過收集相關信息數據，對異常現象進行預警。當前的科技發展足以支撐研發一套智能防溜操作系統，智能防溜硬件布置在軌道的中間，高度不影響機車和車輛運行，結構中包含了副軌道或履帶、框架、移動小車、機械臂和防滑塊等，系統的動力由電機提供，或者通過液壓系統實現。系統傳動部分機械臂實現，通過設置數量不等的轉向輪，實現對力量的控制；另外，智能防溜系統帶激光測距功能和帶力矩檢測功能，可實時進行視頻監控。作業人員在室內點擊某一股道做防溜的按鈕，室外線路上的裝置可以自動檢測該股道本區域內車輛的停留位置，并準確將防溜放到車輪下。當點擊撤除防溜的按鈕時，防溜自動撤除。

室內能夠顯示防溜的上、下、異常3種狀態，并能夠適時顯示防溜狀態視頻或者拍照回傳，當自動作業過程中發生異常時，系統能夠自動報警，人工到達現場可以使用遙控、手動作業。

3 結語

智能化鐵路車站系統包括數字化列車運行檢測系統、遠程調車系統、智能防溜等數字化的管制體系，具有高效且安全的優勢，可有效提高鐵路車站的工作效率。就當前神朔鐵路車站的運輸實際情況，該智能化系統可有效提高神朔鐵路車站智能化運輸整體水平，促進鐵路事業的良好發展。