邢科家 蔣元華

編組站SAM系統(tǒng)作業(yè)信息流程整合原則的研究

邢科家*蔣元華**

研究編組站作業(yè)信息流的產(chǎn)生、傳遞過(guò)程,探討新一代編組站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)(SAM)下編組站作業(yè)如何適應(yīng)作業(yè)自動(dòng)執(zhí)行的要求,初步提出編組站作業(yè)信息流程的整合原則。

編組站;綜合自動(dòng)化;信息流程整合

SAM作為新一代編組站綜合自動(dòng)化系統(tǒng),其提供的核心功能服務(wù)就是作業(yè)自動(dòng)執(zhí)行,即自動(dòng)接收車站的階段計(jì)劃、調(diào)車作業(yè)鉤計(jì)劃、施工計(jì)劃、調(diào)度命令等,收集控制設(shè)備的狀態(tài)屬性,解釋命令、計(jì)劃,運(yùn)用智能算法及人工智能方法來(lái)完成計(jì)劃及任務(wù)的最優(yōu)分解、最佳路徑選擇,協(xié)調(diào)作業(yè)的先后關(guān)系,解決沖突,確定作業(yè)的最佳執(zhí)行順序、執(zhí)行時(shí)機(jī),作業(yè)異常處理及計(jì)劃智能調(diào)整。

編組站被稱為鐵路上的“列車工廠”,但與普通工廠又有很大的區(qū)別,特別是標(biāo)準(zhǔn)化程度不如普通工廠。普通工廠一般都有一套詳盡的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、工藝來(lái)保證生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量。鐵路編組站雖然也有一些作業(yè)規(guī)章,但各站情況千差萬(wàn)別,作業(yè)方式、工作崗位設(shè)置、作業(yè)裝備配置站站不同,而且普遍適用于人工作業(yè),自動(dòng)化、信息化方面的考慮不夠。因此,在實(shí)現(xiàn)編組站作業(yè)自動(dòng)執(zhí)行之前,必須對(duì)編組站內(nèi)的信息流進(jìn)行整理、補(bǔ)充、開發(fā),使之適應(yīng)自動(dòng)化、信息化要求。

本文主要研究編組站各方面作業(yè)信息流的產(chǎn)生、傳遞過(guò)程,探討新一代編組站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)(SAM)下編組站作業(yè)如何適應(yīng)作業(yè)自動(dòng)執(zhí)行的要求,提出編組站作業(yè)信息流程的整合原則。

1 目前編組站作業(yè)信息流程

編組站日常生產(chǎn)部門主要由調(diào)度車間、運(yùn)轉(zhuǎn)車間、調(diào)車車間、貨檢車間等組成,作業(yè)過(guò)程中主要與路局計(jì)劃調(diào)度、行車調(diào)度、機(jī)務(wù)調(diào)度、機(jī)務(wù)段、車輛段等進(jìn)行協(xié)同工作。整個(gè)作業(yè)信息流程大致如下。

1.車站接收路局計(jì)劃調(diào)度、行車調(diào)度、機(jī)務(wù)調(diào)度的日班計(jì)劃、階段計(jì)劃、本務(wù)機(jī)運(yùn)用計(jì)劃等,在調(diào)度層形成,編制出車站自身的各類作業(yè)計(jì)劃。

2.調(diào)度人員在確定計(jì)劃具備執(zhí)行條件時(shí),將作業(yè)計(jì)劃下達(dá)到運(yùn)轉(zhuǎn)、調(diào)車、貨檢車間相應(yīng)作業(yè)崗位。

3.車站運(yùn)轉(zhuǎn)、調(diào)車、貨檢車間相互配合協(xié)作,以及協(xié)調(diào)機(jī)務(wù)、車輛有關(guān)部門或崗位,共同完成站內(nèi)的行車、調(diào)車、本務(wù)機(jī)作業(yè)任務(wù),同時(shí)將作業(yè)任務(wù)完成情況和作業(yè)過(guò)程異常情況及時(shí)反饋給調(diào)度人員。

4.車站調(diào)度人員根據(jù)執(zhí)行層的反饋對(duì)作業(yè)執(zhí)行過(guò)程進(jìn)行干預(yù)、調(diào)整,并進(jìn)一步調(diào)整后續(xù)的作業(yè)計(jì)劃。

5.根據(jù)路局各業(yè)務(wù)部門的需求,車站完成各類作業(yè)實(shí)績(jī)報(bào)表。

目前車站與路局計(jì)劃調(diào)度通過(guò)TMIS交換信息;與路局行車調(diào)度通過(guò)TD結(jié)合和TDCS交換信息;與路局機(jī)務(wù)調(diào)度則通過(guò)路局計(jì)劃調(diào)度轉(zhuǎn)發(fā)交換信息。車站與相關(guān)機(jī)務(wù)段、車輛段等兄弟單位的協(xié)作,主要通過(guò)聯(lián)勞制度保障,用電話進(jìn)行信息交互。由于信息交互平臺(tái)較多,信息數(shù)據(jù)格式差異較大,信息流轉(zhuǎn)較為紊亂,往往出現(xiàn)信息重復(fù)、信息短缺、信息滯后、信息相互矛盾等情況,常常給車站實(shí)際作業(yè)造成困擾。

2 編組站作業(yè)信息流程的整合原則

SAM作為新一代的編組站綜合自動(dòng)化系統(tǒng),其總體目標(biāo)就是突出“局站、管控、運(yùn)維”一體化的設(shè)計(jì)思想,以信息整合、完善、流暢與共享為核心,實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸生產(chǎn)指揮智能化、信息化和自動(dòng)化。因此,為了實(shí)現(xiàn)SAM的總體目標(biāo),必須對(duì)車站的信息流程進(jìn)行整理、規(guī)范,以適應(yīng)作業(yè)自動(dòng)執(zhí)行的要求。具體應(yīng)包括以下幾個(gè)方面。

1.作業(yè)信息統(tǒng)一歸口管理。編組站與作業(yè)相關(guān)的信息必須歸口到SAM系統(tǒng)進(jìn)行集中統(tǒng)一管理; TMIS、TDCS,以及各相關(guān)專業(yè)的信息系統(tǒng)需與車站進(jìn)行作業(yè)信息交換的,應(yīng)通過(guò)SAM系統(tǒng)接口。

2.作業(yè)信息計(jì)算機(jī)化。對(duì)于目前只在紙面或通過(guò)電話流轉(zhuǎn)的作業(yè)信息,特別是影響作業(yè)自動(dòng)執(zhí)行的信息,必須進(jìn)入計(jì)算機(jī),納入到SAM系統(tǒng)中。計(jì)劃層面上,應(yīng)杜絕“口頭”計(jì)劃,所有計(jì)劃的增刪修改必須體現(xiàn)到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi);所有站內(nèi)作業(yè)資源(線路、調(diào)機(jī)、本務(wù)機(jī))的使用必須納入計(jì)劃管理?？刂茖用嫔?作業(yè)實(shí)際進(jìn)度必須實(shí)時(shí)通過(guò)計(jì)算機(jī)上報(bào);作業(yè)過(guò)程異常信息必須反映到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)。

3.作業(yè)信息規(guī)范化。編組站作業(yè)信息數(shù)據(jù)來(lái)源各異,如接發(fā)車作業(yè)計(jì)劃、調(diào)車作業(yè)計(jì)劃、施工計(jì)劃、機(jī)車運(yùn)用計(jì)劃、調(diào)度命令等,來(lái)源于調(diào)度指揮系統(tǒng);車輛預(yù)確報(bào)、現(xiàn)車等,來(lái)源于現(xiàn)車管理系統(tǒng);調(diào)機(jī)動(dòng)態(tài)、本務(wù)機(jī)動(dòng)態(tài)、駝峰自動(dòng)控制、停車器自動(dòng)控制、作業(yè)過(guò)程報(bào)點(diǎn)等,則產(chǎn)生自各類作業(yè)過(guò)程控制系統(tǒng)。由于信息平臺(tái)差異,造成數(shù)據(jù)進(jìn)入車站后各系統(tǒng)不能直接識(shí)別、利用,因此,應(yīng)對(duì)編組站作業(yè)所需各類信息數(shù)據(jù),確定其字段數(shù)目、含義、數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度、值域、是否允空等;對(duì)信息數(shù)據(jù)的產(chǎn)生、流轉(zhuǎn),定義其標(biāo)準(zhǔn)流程。另外,由于編組站作業(yè)長(zhǎng)期處于人工控制模式下,特別是計(jì)劃類信息,以前主要供作業(yè)人員人工識(shí)讀,格式較為松散隨意,內(nèi)容較為雜亂且不太全面,不利于計(jì)算機(jī)判讀,無(wú)法滿足自動(dòng)控制執(zhí)行的要求。因此,必須對(duì)編組站作業(yè)信息數(shù)據(jù)格式進(jìn)行規(guī)范,補(bǔ)充作業(yè)類型(取送、溜放、上下峰)與使用的資源(如股道、調(diào)機(jī)、峰別、牽出線、聯(lián)絡(luò)線、機(jī)走線),以及作業(yè)安全卡控(列車級(jí)別、車列超限等級(jí)、固定路徑、有毒有害、禁溜、禁峰)方面的內(nèi)容。

4.作業(yè)信息采集、校驗(yàn)、流轉(zhuǎn)自動(dòng)化。為了保證作業(yè)數(shù)據(jù)正確性、實(shí)時(shí)性、可靠性,應(yīng)盡量將以前由人工采集、校驗(yàn)、流轉(zhuǎn)的數(shù)據(jù)通過(guò)專用設(shè)備或計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)采集、自動(dòng)校驗(yàn)、自動(dòng)流轉(zhuǎn)。如調(diào)機(jī)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過(guò)調(diào)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)自動(dòng)采集播送;本務(wù)機(jī)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、現(xiàn)車實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過(guò)AEI、車輛實(shí)時(shí)跟蹤系統(tǒng)自動(dòng)采集播送;非駝峰場(chǎng)線路、咽喉的使用情況通過(guò)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)上傳;駝峰使用情況通過(guò)駝峰自動(dòng)化系統(tǒng)上傳;尾部停車器的使用情況通過(guò)停車器控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)上傳;到發(fā)技檢作業(yè)、列檢脫軌器、防溜防護(hù)設(shè)備等,也應(yīng)通過(guò)相應(yīng)專業(yè)設(shè)備實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)采集與實(shí)時(shí)傳遞。

5.作業(yè)信息流程滿足安全性、靈活性、可擴(kuò)展性要求。編組站作業(yè)進(jìn)入自動(dòng)化階段后,作業(yè)操作人員、盯控人員大幅減少,對(duì)作業(yè)安全帶來(lái)一定的壓力。為了保證作業(yè)安全,信息流程制定必須考慮安全因素,從數(shù)據(jù)編碼、傳遞環(huán)節(jié)防止數(shù)據(jù)錯(cuò)亂,對(duì)于信息不一致情況,通過(guò)機(jī)器校驗(yàn)、人工把關(guān)解決,不允許在信息不全、信息不準(zhǔn)的情況下進(jìn)行作業(yè)的自動(dòng)執(zhí)行。另外,由于編組站作業(yè)非常復(fù)雜,作業(yè)方式站站不同,在制定信息流程時(shí),應(yīng)考慮靈活性與可擴(kuò)展性要求。

3 結(jié)束語(yǔ)

目前SAM已在西安局新豐鎮(zhèn)編組站成功實(shí)施并投入運(yùn)用,使用效果良好。在新豐鎮(zhèn)編組站SAM中,初步實(shí)現(xiàn)了編組站信息流程的整合,包括SAM與路局計(jì)劃調(diào)度的一體化、SAM與路局行車調(diào)度通過(guò)TDCS接口、車站與機(jī)務(wù)段、車輛段交換信息計(jì)算機(jī)化、SAM內(nèi)部管控一體化,實(shí)現(xiàn)了作業(yè)計(jì)劃的自動(dòng)生成與下達(dá)、作業(yè)實(shí)績(jī)的自動(dòng)反饋、站內(nèi)現(xiàn)車數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集與校驗(yàn)等。通過(guò)SAM平臺(tái)對(duì)車站信息流程的整合,滿足了車站作業(yè)自動(dòng)執(zhí)行的要求,實(shí)現(xiàn)了車站作業(yè)各環(huán)節(jié)的自動(dòng)執(zhí)行。

隨著新一代編組站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的不斷推廣與完善,編組站信息化、自動(dòng)化需求將會(huì)更全面、更深刻,如何從更高層面規(guī)劃、整合編組站信息流程,促進(jìn)編組站作業(yè)的自動(dòng)化程度不斷提升,無(wú)疑是一個(gè)富于挑戰(zhàn)性的課題。

[1] 崔炳謀,張樸.編組站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)總體框架的研究[J].鐵道運(yùn)輸與經(jīng)濟(jì),2007(5)42-46.

The authors studied the p rocess of production and transmission of operation data flow within a marshalling yard and explored how to accommodate operations in amarshalling yard to meet the requirements of automatic operations under the control of SAM system.Finally,the principles of integrating data flow of operations in amarshalling yard were put forward.

Marshalling yard;Synthetic automation;Integration of data flow

中國(guó)鐵道科學(xué)研究院通信信號(hào)研究所 100081 北京

*副研究員 **工程師

2011-01-21

(責(zé)任編輯:諸紅)