金華鐵路樞紐編組站綜合自動化系統建設流程探討

摘要 編組站作為鐵路系統中至關重要的一環，與鐵路運輸的安全、高效息息相關，為滿足貨運增量的發展需求，一般通過對站區進行擴能改造或引進自動化系統兩種方式提升鐵路站場的運輸效率和運營質量。以金華鐵路樞紐擴能改造為契機，分析樞紐運輸現狀和發展趨勢，探討金華鐵路樞紐擴能改造和編組站綜合自動化系統建設結合實施的必要性、可行性。梳理系統建設流程、接口方案及施工影響范圍，分析工程改造與系統建設的關鍵點和重難點，并研究鐵路站場擴能改造與編組站綜合自動化系統建設結合的實施方案，制定標準化實施流程，輔助把控系統實施及開通節點，提升系統建設質量和投運后穩定性，發揮系統效能，研究成果可為其他類似鐵路站場的改造與建設提供參考和借鑒。

關鍵詞 金華鐵路樞紐；擴能改造；編組站綜合自動化系統；重難點；實施流程

中圖分類號 U291 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2024）14-0023-03

0 引言

金華東站是金華鐵路樞紐貨運組織的核心，也是浙中西部地區唯一的鐵路技術作業站，西向銜接鷹潭樞紐，東向銜接杭州樞紐、溫州樞紐和寧波樞紐，處于“三叉型”線路的交匯點，對各方向車流的集散擔負著重要的組織和調節作用，是區域貨運網絡重要的“節拍器”。近年來，隨著杭長、金溫、杭溫等高鐵以及衢九、衢寧、甬金鐵路相繼投產運營，普速鐵路運輸能力得到充分釋放。加之，金華（義烏）地區外向型經濟活躍，面向中歐中亞的海鐵聯運運量逐年增加，金華東站運輸能力瓶頸問題凸顯，即將進行擴能改造，將技術作業站金華東站隨滬昆鐵路外繞工程搬遷至雅畈，新建金華雅畈編組站，近期規模二級四場，預留三級五場條件[1]，同時新建編組站綜合自動化系統。

編組站綜合自動化系統建設是一個復雜的綜合系統集成項目，涉及鐵路相關業務部門較多，項目實施周期比較長，涉及專業較為分散，系統接口類型也較為繁雜。結合金華鐵路樞紐站型特征、車流組成等實際情況，分析系統實施重難點，針對難點對比選擇優化解決方案，降低項目實施難度，保障項目工程質量。同時，探討梳理金華鐵路樞紐編組站綜合自動化系統標準化實施流程，保障系統的建設效率和質量。

1 建設目標

編組站綜合自動化系統一般分為五層架構，包括路局運輸管理、車站調度指揮與管理、作業計劃集中自動控制、作業過程控制和系統網絡平臺與安全保障[2]。站區系統實施主要集中于車站調度指揮與管理層的管理信息子系統和作業計劃集中自動控制層的集中控制子系統。

管理信息子系統以車站調度崗位人員集中至調度大廳辦公為建設目標。主要內容包含：1）中心與崗點設備安裝調試，中心設備為調度樓管理信息機房數據庫、應用服務器、接口服務器、網絡設備等，崗點設備為站調、區長、值班員、貨檢、車號、列檢等崗位終端設備；2）系統組網聯調；3）外部接口聯調，外部接口主要包括與路局運輸調度管理系統、運輸信息集成平臺、18點統計分析、電子運統一、電子貨票等接口；4）系統功能試運行及開通等。

集中控制子系統以車站行車崗位人員集中至調度大廳辦公為建設目標。主要內容包含：1）中心與崗點設備安裝調試，中心設備為調度樓集中控制機房數據庫、應用服務器、接口服務器、網絡設備等，崗點設備為區域內各站信號樓機械室接口設備；2）系統組網聯調；3）外部接口聯調，外部接口主要包括與計算機聯鎖系統、駝峰控制系統、STP系統、TDCS/CTC系統、停車器控制系統、集中監測系統等接口；4）系統功能試運行及開通等[3]。

2 實施流程分析與設計

新建編組站綜合自動化系統首先需要在整體規劃上進行合理布局。根據金華東站當前的運營狀況及金華樞紐未來的發展需求，制定長遠的發展規劃，明確發展目標和路徑。在規劃中應充分考慮編組站綜合自動化系統的引入對站內運輸組織、設備布局等方面的影響，確保兩者在空間布局和功能配置上實現有機銜接。

2.1 需求對接

系統建設開始前，業務主管部門與廠家盡早進行需求對接，在設備設施上進行有效結合。在實施過程中，應考慮引入STP、智能減速頂、編尾智能防溜裝置、站場智能視頻等先進的物防技防設備設施并納入綜合自動化系統[4]。通過設備設施的協同配合，實現編組作業的高效、快速進行，推動站點整體運營水平的提升。有細節設計的需求時，盡早明確需求，如系統機房設備安裝布局、大廳調度臺安裝布局，明確施工細節及要求，指定工程對接人員，同時在建設過程中雙方實時對接，以便施工順利進行，避免返工作業。

2.2 環境搭建

環境搭建包含系統建設必要的通信、房建和電力需求，條件滿足時方可進行系統硬件安裝測試。通信條件包括：信號和信息環站光纜敷設、驗收完畢；站區至路局、站區至站段通信網絡調試完畢。房建條件包括：現場環境干凈整潔，無粉塵，無噴刷石灰等施工；空調系統已安裝可供使用；消防設備通過驗收，投入使用。電力條件包括：照明電力、設備電力供應穩定、防雷系統建設完畢、專用電源獨立接地完成。

2.3 作業過程控制層建設

作業過程控制層包含計算機聯鎖、駝峰自動化子系統、停車器控制系統子系統、調機綜合安全控制子系統、TDCS系統等系統。編組站綜合自動化系統與作業過程控制層系統以及自身管控子系統間均有接口，系統在作業過程控制層基礎上實現系統信號集中控制以及列車、調車自動控制功能，應盡早組織上述各執行層子系統廠家與綜合自動化系統技術人員進行對接，明確接口實施方案，同時，交換系統軟件編制所必需的數據、程序、碼位供編組站綜合自動化系統進行數據制作和軟件測試，條件允許情況下，作業過程控制層宜先于編組站綜合自動化系統開通運行。

3 實施重難點分析

在影響、制約編組站綜合自動化系統建設周期的工序中，站型與系統結合設計緊密、室外光纜敷設質量高、現場插入試驗管理嚴是確保系統按時、高質量建成的難點，也是系統建設的重中之重。

3.1 站型與系統結合

金華樞紐雅畈編組站三級五場站型在設計時，到達場與上行、下行到發場結合處，一般采用道岔連接，該種設計方式可有效節約編組站占地空間并提升設備使用效率[5]。在計算機聯鎖控制區域設計上，一般將該道岔控制權歸屬上行或下行到發場，在傳統人工辦理模式下無影響，但與編組站綜合自動化系統結合時，因系統自動功能依托于列車階段計劃，經由該處道岔前往到達場的列車存在階段計劃存在缺失可能，缺少計劃的車場將無法正常辦理行車手續導致無法自動觸發信號，將增加車站值班員的勞動強度和安全壓力，也對行車安全造成隱患。

針對該問題，可采用三種解決方案。

（1）方案一：修改道岔歸屬

方案一需在計算機聯鎖系統設計時，將道岔控制權設計歸屬于到達場，可解決系統自動化模式下計劃缺失問題。但根據樞紐近、遠期車流有調比分析，經由金華東站的車流有調比近、遠期均不足40%，車流實際運行時大部分進入上行或下行到發場，且正線列車運行速度較快，將控制權歸屬到達場將產生大量不必要聯系與操作，影響運輸效率，該方案不是最優解。

（2）方案二：修改運行圖

方案二需修改路局中心列車調度運行圖底圖，在鄰站與到達場間，增加上行或下行到發場站名，因運行線需按順序排列且站名不能重復，該方案需要新增加運行圖分表。金華樞紐目前接入的滬昆三臺管理范圍較大，已有大量分表，該方案將增加局中心調度員大量工作量，且不利于后續統計分析。

（3）方案三：系統自動拆解

方案三由編組站綜合自動化系統進行自動識別，當系統接收到首位車站信息后，經后臺運算服務器和軟件，自動運算、拆解并補全階段計劃中缺失的車站信息，以滿足后續自動控制功能運行需求。該方案以信息化技術解決問題，不增加作業人員額外工作量，且已在站型相似的喬司站成功運用，故推薦采用方案三。

3.2 室外光纜鋪設

編組站綜合自動化系統采用成熟的工業千兆以太網雙環冗余結構技術構建主干網絡。光纜分為承載集中控制子系統業務的信號光纜和承載管理信息子系統業務的信息光纜，光纜是整個系統工程的基礎條件之一，光纜鋪設的進度與質量尤為重要。光纜鋪設過程中可采取旁站監督其鋪設質量，尤其注意光纜的埋設深度和彎曲半徑，嚴格控制其室外的接續點數量和熔接質量，嚴格測試光通道的損耗和確保參數符合施工規范等保障手段。同時，光纜鋪設的進度計劃需要結合室外站場線路改造的進度統籌安排，優先考慮。

環站光纜敷設和熔接成端時，可采用兩種技術方案。

方案一：環網主要節點全部熔接

該方案在光纜落地時，在環網所有主節點上將光纜芯線全部熔接至ODF架法蘭盤上，以48芯光纜為例，在主節點至少需要設置4組48芯ODF架，占用約12 U機柜空間。該節點ODF架上留出需要使用光纜的設備接口，其他接口通過尾纖跳接直通過該節點。該方案實施簡單，使用靈活，實施過程中僅需按光纜線序色譜排列順序熔接即可。面對區域大、光纜距離長的應用場景時，方案一將增加大量非必要熔接點和跳接點，直接影響光纜衰耗和通道質量，且該方案在節點機房至少需要設立一面專用機柜，增加用房需求。

方案二：環網主要節點按需熔接

該方案在光纜落地時，在該節點ODF架上留出需要使用光纜的設備接口，從光纜主干中剝離該節點所需光纖，其他光纖直通過該節點。該方式實施過程較為復雜，需要梳理各設備系統光纜使用需求，對光纜芯線熔接方案進行排序設計，且對實施過程管控要求高。該方案可極大減少光纜熔接點和熔接費用，提升網絡質量，且每個主節點僅需約2 U安裝位置，極大節約用房需求和設備費用。

綜合比選上述兩種方案，考慮金華樞紐跨距十數公里范圍的應用場景，以及后續設備系統運行時的通信質量、實施成本等方面，宜采用方案二進行金華樞紐環網建設工作，并嚴格把控實施過程。

3.3 軟件連掛試驗

編組站綜合自動化系統軟件經過仿真試驗后部署到現場，要結合既有系統進行功能性連掛試驗，連掛試驗是全面認證軟件可靠性、安全性的試驗。同時，及時組織相關接口系統廠家召開對接會，落實切實可行的連接及測試方案。可采取的保障措施包括制定切實可行的試驗方案，試驗方案中說明對既有系統的影響范圍與安全保障措施，以及運輸部門在保證運輸生產安全的前提下充分延長每次連掛試驗的時長，并制定軟件換裝與測試流程，嚴格按流程執行。

4 系統建設用時設計

編組站綜合自動化系統建設各任務階段工期累計約為1年，在施工組織、安排合理的情況下各階段施工可穿插進行，在保障系統建設期間各階段銜接順暢情況下，可縮短工期115 d，系統建設用時設計如圖1所示。

5 結束語

將編組站自動化系統與站場擴能改造相結合，可以實現列車編組過程中的實時監控和調度優化，提高編組效率和運輸精準度，提高整體運輸效率[6]。編組站綜合自動化系統與金華樞紐擴能改造的結合，還應加強多方溝通與協作，實現系統與站場改造的協同規劃與設計，同時充分考慮人性化因素，培訓相關人員熟悉自動化系統操作，并提供有效的技術支持和保障措施。編組站綜合自動化系統實施應在充分研究現場實際情況的基礎上進行研究設計，盡可能保障工程質量，節約工期，減少建設對生產安全、運輸效率的影響。

參考文獻

[1]鄭展飛.金華鐵路地區總圖規劃方案研究[J].鐵道運輸與經濟，2013（8）：62-65.

[2]王滿意.襄陽北編組站增建工程中的綜合自動化設計方案[J].鐵道通信信號，2015（5）：14-17.

[3]蔣元華，曹桂均，邢科家.鐵路樞紐運輸作業綜合自動化系統總體方案研究[J].中國鐵路，2015（4）：65-69.

[4]孫文喬，葉飛，辛姝麗.鐵路編組站智能化轉型發展內涵及路徑探討[J].鐵道運輸與經濟，2023（8）：75-80.

[5]何順平.編組站綜合自動化系統建設過程中存在問題分析及思考[J].上海鐵道科技，2018（4）：155-156+41.

[6]孟全靈，宋宇.編組站綜合自動化系統在襄陽北站本地化定制研究[J].鐵路技術創新，2020（2）：54-57.

收稿日期：2024-04-03

作者簡介：魏瀚峰（1976—），男，研究生，高級工程師，研究方向：交通運輸組織。