李 亮

（北京鐵路局 總工程師室，北京 100860）

作為鐵路線盡頭的港口車站，其主要的技術(shù)作業(yè)是根據(jù)到港的重車信息，編制重車卸車計(jì)劃；卸車完畢后，上報(bào)空車的回空計(jì)劃，并組織空車回空。由于港口站技術(shù)作業(yè)模式比較固定，根據(jù)鐵路港口站實(shí)際技術(shù)作業(yè)需要，從 TDCS[1]系統(tǒng)接收的重車到港計(jì)劃，通過(guò)設(shè)計(jì)并開發(fā)鐵路港口站技術(shù)作業(yè)管理系統(tǒng)，生成相應(yīng)的卸車、裝車調(diào)車作業(yè)計(jì)劃，再根據(jù)卸車、裝車調(diào)車計(jì)劃生成列車的牽出調(diào)車作業(yè)計(jì)劃，最終生成列車的出港計(jì)劃，從而實(shí)現(xiàn)技術(shù)作業(yè)圖表的自動(dòng)繪制。

1 鐵路港口站技術(shù)作業(yè)管理系統(tǒng)可行性分析

鐵路港口站通常通過(guò)聯(lián)絡(luò)線或?qū)Ｓ镁€與國(guó)鐵相連。隨著海鐵聯(lián)運(yùn)的逐步推進(jìn)，鐵路港口站信息化建設(shè)逐步加強(qiáng)。港口站鐵路運(yùn)輸相關(guān)信息系統(tǒng)與國(guó)鐵運(yùn)輸管理相關(guān)信息系統(tǒng)相連，從國(guó)鐵運(yùn)輸管理相關(guān)信息系統(tǒng)獲取到港列車的相關(guān)信息，同時(shí)把出港列車的相關(guān)信息報(bào)送至國(guó)鐵運(yùn)輸管理相關(guān)信息系統(tǒng)。港口站技術(shù)作業(yè)圖上需要顯示的數(shù)據(jù)包括列車到港計(jì)劃、到達(dá)列檢計(jì)劃、卸車勾計(jì)劃、裝車勾計(jì)劃、牽出勾計(jì)劃、清掃車底計(jì)劃、出發(fā)列檢計(jì)劃、列車出港計(jì)劃和機(jī)車動(dòng)態(tài)信息。

鐵路港口站技術(shù)作業(yè)的流程包括：列車到港→到達(dá)列車檢查→編制卸車、裝車計(jì)劃→卸車、裝車→編制牽出計(jì)劃→牽出→出發(fā)列車檢查→列車出港。在編制車站作業(yè)計(jì)劃時(shí)，如果通過(guò)從 TDCS 系統(tǒng)接收列車到港計(jì)劃，采用對(duì)應(yīng)的軟件算法，完全可以采用計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成到達(dá)列檢計(jì)劃、卸車勾計(jì)劃、裝車勾計(jì)劃、牽出勾計(jì)劃、出發(fā)列檢計(jì)劃等計(jì)劃的生成，站調(diào)手工干預(yù)的時(shí)間很少。調(diào)車機(jī)車動(dòng)態(tài)信息可以由系統(tǒng)直接根據(jù)調(diào)車作業(yè)勾計(jì)劃推算出來(lái)，交接班、吃飯、上油、上水、整備、解體等輔助作業(yè)時(shí)間可以由站調(diào)員手工干預(yù)生成，兩勾作業(yè)之間的等待時(shí)間可以直接由調(diào)車勾計(jì)劃推算。這樣，可以大大提高站調(diào)的工作效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。

另外，該系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)作為運(yùn)行平臺(tái)，可以由顯示屏輸出計(jì)算機(jī)輔助繪圖，由繪圖儀打印紙質(zhì)技術(shù)作業(yè)圖表，從而可以使車站調(diào)度員實(shí)現(xiàn)無(wú)紙化辦公。

2 鐵路港口站技術(shù)作業(yè)管理系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

2.1 系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)

鐵路港口站技術(shù)作業(yè)管理系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)圖如圖 1 所示。

（1）數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)模塊。實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)，包括新增、修改、刪除數(shù)據(jù)和讀取數(shù)據(jù)。

（2）列車計(jì)劃獲取模塊。實(shí)時(shí)接收 TDCS 系統(tǒng)的列車計(jì)劃信息，并存儲(chǔ)在該系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)。

（3）數(shù)據(jù)打印模塊。實(shí)現(xiàn)調(diào)車作業(yè)單和技術(shù)作業(yè)圖表的打印，調(diào)車作業(yè)單通過(guò)打印機(jī)打印，技術(shù)作業(yè)圖表通過(guò)繪圖儀打印。

（4）數(shù)據(jù)處理模塊。對(duì)列車計(jì)劃、調(diào)車作業(yè)計(jì)劃、調(diào)車機(jī)車動(dòng)態(tài)等數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，包括生成到達(dá)列檢信息、重車卸車調(diào)車作業(yè)計(jì)劃信息、翻車機(jī)卸車信息、空車牽出調(diào)車作業(yè)計(jì)劃信息、清掃車底信息、出發(fā)列檢信息等，而且包括根據(jù)調(diào)車作業(yè)計(jì)劃自動(dòng)生成調(diào)車機(jī)車動(dòng)態(tài)的功能。

（5）視圖顯示模塊。根據(jù)調(diào)度工作設(shè)備和圖表的要求及車站技術(shù)作業(yè)表繪制的特殊要求，將數(shù)據(jù)處理子模塊生成的數(shù)據(jù)繪制成圖文數(shù)據(jù)，包括表格繪制、到達(dá)和出發(fā)列車?yán)L制、調(diào)車機(jī)車動(dòng)態(tài)繪制、股道占用繪制、現(xiàn)車信息和編組內(nèi)容標(biāo)注等，最后生成車站技術(shù)作業(yè)圖表。

圖1 鐵路港口站技術(shù)作業(yè)管理系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)圖

2.2 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

鐵路港口站的整個(gè)作業(yè)流程主要圍繞列車到港和列車出港。列車在港口站技術(shù)作業(yè)過(guò)程主要包括：列車到達(dá)、重車卸車 ( 送車)、空車牽出 ( 取車 )、空車清掃、空車裝車、列車解編和整編、調(diào)車機(jī)整場(chǎng)、甩掛等。

2.2.1 編制列車到港計(jì)劃

港口車站通過(guò)數(shù)據(jù)采集模塊，從 TDCS 系統(tǒng)中獲取列車到港計(jì)劃和列車到達(dá)確報(bào)信息，模塊對(duì)所有計(jì)劃信息內(nèi)容進(jìn)行沖突檢查、接續(xù)一致性等邏輯判斷，形成列車到港信息數(shù)據(jù)并進(jìn)行計(jì)算和分析，最終生成繪圖的基本數(shù)據(jù)，包括車次號(hào)、到達(dá)時(shí)間、到達(dá)股道、到達(dá)列檢 ( 含開始列檢和結(jié)束列檢 )。通過(guò)自動(dòng)繪圖模塊，根據(jù)給定數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)自動(dòng)進(jìn)行圖表繪制。

技術(shù)作業(yè)圖表的鋪畫采用了設(shè)計(jì)參數(shù)表的辦法處理。在參數(shù)表中，通過(guò)測(cè)量計(jì)算并確定技術(shù)作業(yè)表中的數(shù)值，系統(tǒng)分別根據(jù)列車到港計(jì)劃中的到達(dá)時(shí)間、到達(dá)股道信息，完成列車到達(dá)點(diǎn)在車站技術(shù)作業(yè)圖表上橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)的確定，進(jìn)而完成列車到達(dá)點(diǎn)在車站技術(shù)作業(yè)圖表上的定位。

由于相關(guān)數(shù)據(jù)的不統(tǒng)一，在自動(dòng)采集數(shù)據(jù)的功能基礎(chǔ)上，系統(tǒng)提供了友好界面，通過(guò)數(shù)據(jù)錄入模塊，由相關(guān)崗位完成數(shù)據(jù)的調(diào)整、修改并進(jìn)行錄入。

2.2.2 編制調(diào)車作業(yè)計(jì)劃

調(diào)車作業(yè)計(jì)劃模塊分為卸車調(diào)車作業(yè)和牽出調(diào)車作業(yè) 2 個(gè)部分。重車到港列檢完畢后，需要編制卸車調(diào)車作業(yè)計(jì)劃，由調(diào)車機(jī)車把列車送到翻車機(jī)房或卸車線進(jìn)行卸車作業(yè)。系統(tǒng)根據(jù)站場(chǎng)股道和翻車機(jī)或卸車線的對(duì)應(yīng)關(guān)系，自動(dòng)生成列車到特定翻車機(jī)或卸車線的調(diào)車作業(yè)計(jì)劃信息。卸車調(diào)車作業(yè)計(jì)劃的第一勾為加車，作業(yè)股道為列車到達(dá)股道；卸車調(diào)車作業(yè)計(jì)劃的第二勾為減車，作業(yè)股道為用戶選擇的翻車機(jī)所有對(duì)應(yīng)的股道，即把列車從到達(dá)股道調(diào)送到翻車機(jī)對(duì)應(yīng)的股道進(jìn)行卸車作業(yè)。

重車卸車完畢后，需要編制把空車從翻車機(jī)或卸車線牽出的調(diào)車作業(yè)計(jì)劃。系統(tǒng)根據(jù)翻車機(jī)、卸車線、牽出線、牽出線盡頭股道的對(duì)應(yīng)關(guān)系，自動(dòng)生成把空車從特定翻車機(jī)或卸車線牽出的調(diào)車作業(yè)計(jì)劃。牽出調(diào)車作業(yè)計(jì)劃的第一勾為加車，作業(yè)股道為卸車線對(duì)應(yīng)的股道，牽出調(diào)車作業(yè)計(jì)劃的第二勾為減車，作業(yè)股道為牽出線盡頭股道，即把列車從卸車線調(diào)送到存車股道。

2.2.3 編制列車出港計(jì)劃

影響列車出港計(jì)劃因素主要有車底清掃作業(yè)、列檢作業(yè)、計(jì)劃開行時(shí)間等基本因素，同時(shí)也有臨時(shí)裝車、車輛扣修，以及機(jī)車是否匹配等不確定因素，將各種因素進(jìn)行量化處理，并將不確定因素當(dāng)作隨機(jī)變量。

從清掃作業(yè)開始，以車底清掃時(shí)間和列檢作業(yè)時(shí)間默認(rèn)值的總和作為基礎(chǔ)文件，將隨機(jī)變量轉(zhuǎn)化為約束條件，建立列車出港計(jì)劃的動(dòng)態(tài)優(yōu)化模型。利用建模程序進(jìn)行時(shí)間計(jì)算，再結(jié)合獲取到的車次號(hào)、發(fā)車股道、列車編組順序表等出港列車信息，對(duì)相關(guān)基礎(chǔ)文件、約束性文件進(jìn)行處理，形成最終信息文件后輸出。車站調(diào)度員可以提前掌握車流變化的合理范圍, 從而保證計(jì)劃的執(zhí)行效果。

2.2.4 繪制調(diào)車機(jī)車動(dòng)態(tài)信息

根據(jù)調(diào)車作業(yè)計(jì)劃，按照《 鐵路運(yùn)輸調(diào)度規(guī)則 》[2]有關(guān)規(guī)定，采用折線流的形式，并輔以文字說(shuō)明繪制調(diào)車機(jī)車動(dòng)態(tài)信息。調(diào)車機(jī)車動(dòng)態(tài)信息反映調(diào)車機(jī)車的作業(yè)過(guò)程和作業(yè)方法，從調(diào)車機(jī)車動(dòng)態(tài)信息中能夠區(qū)分調(diào)車機(jī)車的作業(yè)時(shí)間和非作業(yè)時(shí)間，而且能夠反映每一勾的作業(yè)時(shí)長(zhǎng)。調(diào)車機(jī)車動(dòng)態(tài)中的作業(yè)信息由調(diào)車作業(yè)計(jì)劃自動(dòng)生成，如果 2 次作業(yè)間隔時(shí)間超過(guò)設(shè)定值，則自動(dòng)生成一個(gè)等待信息。調(diào)車機(jī)車動(dòng)態(tài)中的非作業(yè)信息，如吃飯、上水、上油、機(jī)車故障等，由車站調(diào)度員人工輸入。

編制完成的調(diào)車機(jī)車動(dòng)態(tài)信息，通過(guò)自動(dòng)繪圖模塊，系統(tǒng)繪制機(jī)車詳細(xì)移動(dòng)軌跡圖，用以反映機(jī)車的作業(yè)時(shí)間、作業(yè)位置和作業(yè)順序。

2.2.5 統(tǒng)計(jì)班次作業(yè)指標(biāo)

按照不同的統(tǒng)計(jì)維度，系統(tǒng)提供班次作業(yè)各項(xiàng)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)的功能。班次作業(yè)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)通過(guò)班次作業(yè)信息完成。班次作業(yè)信息內(nèi)容包括調(diào)車作業(yè)批數(shù)、調(diào)車作業(yè)勾數(shù)、作業(yè)合計(jì)時(shí)間、轉(zhuǎn)場(chǎng)列車數(shù)量、對(duì)位列車數(shù)量、牽出列車數(shù)量等。系統(tǒng)進(jìn)行后臺(tái)運(yùn)算，如設(shè)定調(diào)車作業(yè)批數(shù)=有調(diào)車作業(yè)的列車數(shù)，作業(yè)合計(jì)時(shí)間 = 所有調(diào)車作業(yè)勾時(shí)長(zhǎng)之和等。通過(guò)計(jì)算完成的班次作業(yè)信息提供給統(tǒng)計(jì)模塊，最終形成班次作業(yè)指標(biāo)，主要包括裝卸車統(tǒng)計(jì)、現(xiàn)在車統(tǒng)計(jì)、貨車停留時(shí)間統(tǒng)計(jì)和貨物列車出發(fā)正點(diǎn)率統(tǒng)計(jì)等[3]。

2.2.6 繪制作業(yè)單和技術(shù)作業(yè)圖表

系統(tǒng)綜合處理各種數(shù)據(jù)，根據(jù)設(shè)置的靜態(tài)配置信息，自動(dòng)完成技術(shù)作業(yè)圖表 ( 運(yùn)站一 ) 底圖表格的自動(dòng)繪制。根據(jù)從 TDCS 系統(tǒng)獲取的，以及系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，自動(dòng)完成列車技術(shù)作業(yè)的各種符號(hào)、標(biāo)記、線條、備注、調(diào)車機(jī)車動(dòng)態(tài)、調(diào)車機(jī)車詳細(xì)移動(dòng)軌跡的動(dòng)態(tài)繪制和實(shí)時(shí)調(diào)整[4]。

圖2 調(diào)車機(jī)動(dòng)態(tài)圖

3 鐵路港口站技術(shù)作業(yè)管理系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)

（1）從 TDCS 系統(tǒng)中接收重車到港計(jì)劃。重車到港計(jì)劃是車站站調(diào)部署車站技術(shù)作業(yè)的核心，所有的港口站技術(shù)作業(yè)均是圍繞到港的重車展開。

（2）根據(jù)重車到港計(jì)劃自動(dòng)生成卸車、調(diào)車作業(yè)計(jì)劃。系統(tǒng)根據(jù)重車到港的站場(chǎng)股道和翻車機(jī)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，自動(dòng)生成列車到特定翻車機(jī)的調(diào)車作業(yè)計(jì)劃信息。

（3）根據(jù)卸車計(jì)劃自動(dòng)生成空車的牽出調(diào)車作業(yè)計(jì)劃。系統(tǒng)根據(jù)翻車機(jī)、牽出線、牽出線盡頭股道的對(duì)應(yīng)關(guān)系，自動(dòng)生成把空車從特定翻車機(jī)牽出的調(diào)車作業(yè)計(jì)劃信息。

（4）根據(jù)調(diào)車作業(yè)計(jì)劃自動(dòng)繪制調(diào)車機(jī)車動(dòng)態(tài)。根據(jù)調(diào)車作業(yè)計(jì)劃，按照《 鐵路運(yùn)輸調(diào)度規(guī)則 》規(guī)定，采用折線流的形式，并輔以文字說(shuō)明繪制調(diào)車機(jī)動(dòng)態(tài)信息。調(diào)車機(jī)動(dòng)態(tài)圖如圖 2 所示。

（5）根據(jù)調(diào)車作業(yè)計(jì)劃自動(dòng)繪制機(jī)車詳細(xì)移動(dòng)軌跡。根據(jù)調(diào)車作業(yè)計(jì)劃，采用折線流的形式，繪制機(jī)車詳細(xì)移動(dòng)軌跡。機(jī)車詳細(xì)移動(dòng)軌跡圖如圖3 所示。

（6）自動(dòng)鋪畫技術(shù)作業(yè)圖表。技術(shù)作業(yè)圖表如圖 4 所示，主要包括 3 個(gè)部分：左邊為站線顯示區(qū)域，該區(qū)域用來(lái)標(biāo)識(shí)、定位技術(shù)作業(yè)圖表的縱坐標(biāo)。上邊為時(shí)間標(biāo)尺，顯示對(duì)應(yīng)班次的 12 h 的時(shí)間刻度，該區(qū)域用來(lái)表示、定位技術(shù)作業(yè)圖表的橫坐標(biāo)。例如，一個(gè)調(diào)車勾計(jì)劃于 10 : 00 在Ⅰ場(chǎng)的 3 股道執(zhí)行，則根據(jù)作業(yè)時(shí)間便可定位該點(diǎn)的橫坐標(biāo)，根據(jù)作業(yè)位置可以定位該點(diǎn)的縱坐標(biāo)。根據(jù)該原理，可以定位所有的圖形元素在技術(shù)作業(yè)圖表上的位置，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)鋪畫。

圖3 機(jī)車詳細(xì)移動(dòng)軌跡圖

圖4 技術(shù)作業(yè)圖表

4 結(jié)束語(yǔ)

鐵路港口車站技術(shù)作業(yè)管理系統(tǒng)根據(jù)從 TDCS系統(tǒng)獲取的信息，實(shí)現(xiàn)了調(diào)車作業(yè)計(jì)劃自動(dòng)編制和技術(shù)作業(yè)圖表的快速自動(dòng)鋪畫，充分發(fā)揮了技術(shù)作業(yè)圖表在生產(chǎn)指揮、作業(yè)統(tǒng)計(jì)、技術(shù)分析等方面的作用。該系統(tǒng)自投入運(yùn)行以來(lái)，各項(xiàng)功能效果顯著，大幅度降低了車站調(diào)度員的勞動(dòng)強(qiáng)度，方便了車站調(diào)度員日常運(yùn)輸作業(yè)管理，提高了調(diào)度指揮水平和工作效率。該系統(tǒng)可以根據(jù)鐵路港口站實(shí)際情況在全路推廣應(yīng)用。

[1] 鐵道部勞衛(wèi)司. 調(diào)度集中和列車調(diào)度指揮系統(tǒng)[M]. 北京：中國(guó)鐵道出版社，2008.

[2] 中華人民共和國(guó)鐵道部. 鐵路運(yùn)輸調(diào)度規(guī)則[M]. 北京：中國(guó)鐵道出版社，2008.

[3] 彭其淵，王慈光. 鐵路行車組織[M]. 北京：中國(guó)鐵道出版社，2010.

[4] 杜俊偉. 計(jì)算機(jī)繪制鐵路車站技術(shù)作業(yè)表的研究[J]. 鐵道運(yùn)輸與經(jīng)濟(jì)，2004，26(8)：58-60.