朔黃鐵路貨場智慧平臺建設方案研究

李 樂

（國能運輸技術研究院有限責任公司,北京 100080）

現代綜合交通運輸體系提出“運輸服務更加高效、技術裝備更加先進”的發展目標；“雙碳”戰略引導我國鐵路進行綠色低碳轉型，提升貨運組織效率[1]；國家綜合立體交通網推進交通基礎設施網與運輸服務網、信息網、能源網融合發展；交通強國戰略針對鐵路科技創新從“框架體系、建造技術、智能平臺”等多個維度提出要突破、掌握智慧鐵路核心技術的要求。

朔黃（朔州—黃驊）鐵路是神黃（神池南—黃驊港）鐵路的重要組成部分，主要以煤炭運輸為主[2]。沿線的貨場裝卸設施設備主要基于大宗貨物運輸的需求進行配置[3]，尚未進行相應的智能化貨場改建，仍處于傳統鐵路貨場發到裝卸階段，其物流配送方式信息化、智能化程度不高[4]，信息資源共享不足，導致作業效率低、物流增值服務不足等現象發生；貨場內各環節作業效率低，作業流程前后銜接不暢，過于依賴人工進行信息錄入、傳遞，缺乏智能化的裝備、設施和服務系統對場內作業進行數字化、智能化的管理[5-6]。

為響應國家“公轉鐵”“雙碳”戰略的號召，提高運輸水平，增加非煤運輸量，滿足高附加值、小批量的貨物對運輸提出的快捷性、安全性、機動性等要求，提高鐵路貨運競爭力，亟需進行朔黃鐵路沿線貨場的智慧化建設及設備改造，實現貨場的全方位信息化管理[7-8]，促進運輸結構調整。為此，本文基于朔黃鐵路貨物運輸和貨場建設需求，設計了朔黃鐵路貨場智慧平臺。

1 朔黃鐵路貨場智慧平臺架構

截至2020 年，朔黃鐵路非煤運輸僅完成1951.21萬t，距離2025 年不低于5000 萬t 的目標存在顯著差距。通過充分分析朔黃鐵路貨場貨運需求，梳理貨場作業流程和環節，構建貨場智慧平臺架構，如圖1 所示。

圖1 朔黃鐵路貨場智慧平臺架構

（1）貨主服務層：以線上、線下相結合的形式，充實服務內容，提升服務水平。

（2）生產組織層：對生產信息進行自動采集、整合和優化，實現貨場外勤、裝卸、物流和門衛作業自動化，提高生產組織作業效率。

（3）安全管理層：通過貨場監控系統實現監控覆蓋、作業可視化追蹤和風險點監測，保障作業安全。

（4）市場營銷層：構建市場監測和客戶管理系統，對數據進行集成分析，制定營銷策略。

（5）分析決策層：利用大數據技術，通過數據分析實現數據決策。

2 平臺功能

朔黃鐵路貨場智慧平臺功能架構如圖2 所示，包括貨場監控系統、貨場移動終端、貨場貨運作業分析系統和貨場工作人員賦能提升系統的功能。

圖2 朔黃鐵路貨場智慧平臺功能架構

2.1 貨場監控系統功能

（1）智能識別：主要用于入場人員、車輛和機具信息的識別登記。

（2）視頻監管：利用在貨場內大門側、貨線側布置的攝像設備進行視頻監控，以便對車輛、人員異常移動、車輛速度、作業污染和車輛違規行駛等情況進行偵測，并對違規作業的行為進行自動語音和人工語音干預。

（3）智能引導：通過對車輛智能放行，規劃貨場內車輛走行線路，引導車輛移動、貨物裝載、貨物查驗和貨車排隊檢測。

2.2 貨場移動終端功能

（1）任務查看：查看下發到貨場的所有作業任務，包括車次、作業類型、品名、數量等信息。

（2）任務執行：外勤人員需要嚴格按照既定的作業流程，對任務進行確認；通過終端相機對現場進行圖片、視頻拍攝，將其實時上傳到朔黃鐵路貨場智慧平臺并進行統一保存，支持后期檢索查詢。

（3）消息查看：外勤人員獲取本平臺下發的各種信息，包括內部審核提示信息、預警信息、應急預案推送、當前作業任務進度提醒等消息。

（4）終端作業：外勤人員通過使用移動終端設備進行貨場作業、倉儲管理和設備管理。

2.3 貨場貨運作業分析系統功能

（1）門框式貨檢、列檢：對貨物裝載狀態智能檢測，朔黃鐵路貨場智慧平臺支持超限判斷、偏載檢測、超重檢測、篷布檢測、車號識別、集裝箱號、身份正確性監測、列車三檢、安全門限閥值、存儲設置、監測告警、輔助決策等功能。

（2）無人機巡檢：配置無人機對貨場作業實時巡檢，通過移動網絡實時傳輸巡檢視頻、圖像信息，實現貨場級、工隊級和貨場調度中心級的三級管理。

（3）智慧分析決策：分析決策以數據為基礎，自動匯總分析并生成調度值班報表，可視化動態實時展示作業數據，支持個性化檢索、定制化報表等功能。

（4）智能集裝箱作業：支持集裝箱箱號識別定位、堆場可視化管理、吊箱作業優化、集裝箱作業監控、智能開箱驗貨等功能。

2.4 貨場工作人員賦能提升系統功能

（1）關鍵崗位人員適應性提升：從記憶能力、注意能力、操作能力、知覺與思維能力、心理能力等方面確定貨場作業安全適應性測評指標體系，實現貨場關鍵崗位適應性選拔與提升。

（2）人員智慧管控：建立人員檔案庫，實現對貨場作業人員全職業周期的作業安全和作業績效管理；對人員檔案信息進行細化，如貨場、工隊、班組人員安全信息和作業信息等，在需要調整時，對員工進行靈活調控，保障工作順利實施。

3 關鍵技術

3.1 智能識別

結合沿線各類貨場內不同功能區的設施工況場景，基于5G 移動通信、北斗高精度定位、人工智能圖像識別、大數據分析等技術，實現貨場內物流要素信息自動采集、傳輸和存儲，并對貨場內外部車輛運行路徑精準規劃，實現設備的精準對接；實現聯運的每一個環節的信息充分共享。

3.2 智能定位

基于無載波通信智能移動定位系統，定位精度達厘米級，支持移動監測、停留監測和行為監測，并配置測速雷達，跟蹤車輛速度。通過在無載波通信智能移動定位系統中輸入對應貨場的位置和任務信息，在平面圖中進行路線標識指引來實現智能引導；對已進入貨場的車輛、設備及器械進行登記編號管理，方便隨時監控相對應的設備所在的位置；規范進入貨場人員并進行記錄，自動識別入場車輛、自動人臉識別入場人員。對于需要監管的任務，通過視頻監控系統，能夠對設備異常移動、安全防護設備佩戴情況、禁止區域監控、車輛超速偵測、作業污染偵測及車輛違規等情況進行有效監控，并及時報警。

3.3 智慧營銷

貨場智慧營銷技術提高了數據分析準確度，通過可視化形式，能夠將大量數據集成數據圖像，以便于觀察數據及其結構關系，從而提高數據分析精準度，更好地服務于貨運營銷。智慧營銷技術將數據源延伸到Oracle、DB2、SQL Server、MySQL 等領域，并支持數據源ODBC 和JNDI，實現不同數據資源共享，并可快速收集、整理市場行情相關信息，利用互聯網進行信息共享，為營銷人員提供市場資訊信息，助其找到更為精準的貨運營銷方向。

4 平臺建設規劃

西柏坡貨場位于朔黃鐵路西柏坡站內，需要進行改造建設，提升貨場的服務功能和集裝箱作業效率，通過圖示化貨物的到達時間和位置信息，高效利用場地和設施設備，提升整體作業效率和服務能力。

朔黃鐵路西柏坡貨場智慧平臺監控系統、移動終端、作業分析系統、工作人員賦能提升系統建設方案和各階段建設內容如圖3 所示。計劃于2025 年初步完成貨場的智慧化建設，實現貨場監控系統信息識別、視頻監管、智能引導功能；實現移動終端系統任務查看、任務執行、消息查看功能；實現貨運作業分析系統的門框式貨檢、列檢功能、無人機巡檢、智慧分析決策功能；實現人員賦能提升系統的關鍵崗位適應性提升、作業安全適應性測評、人員智慧管控功能。到2030 年，全面完成貨場的智慧化建設，在完善上述功能的基礎上增加智能識別、終端作業和智能集裝箱作業等功能。

圖3 西柏坡貨場智慧平臺建設方案

5 結束語

朔黃鐵路貨場智慧平臺建設方案基于國能朔黃鐵路發展有限責任公司“一個目標、一個引領、五大路徑、三個保障”的發展戰略和有效規劃“綠色、安全、高效、智慧、重載”的發展路徑，打造數字智能的運輸服務體系，在信息技術不斷完善并在鐵路運輸領域得到應用的背景下，對朔黃鐵路貨場智慧平臺監控系統、移動終端、作業分析系統和工作人員賦能提升系統的功能進行設計。旨在通過透明化、全方位的監管貨場標準化作業，形成貨場作業動態信息的實時反饋，進而合理安排作業計劃，提升作業安全水平，促進運輸結構調整，提高運輸能力和經濟效益。