李君宇

神華新朔鐵路有限責任公司機務(wù)分公司 內(nèi)蒙古鄂爾多斯 010300

LKJ 投入運用多年，其產(chǎn)生的運行記錄數(shù)據(jù)是非常寶貴的信息資源，盡管鐵路部門機務(wù)系統(tǒng)在LKJ 運行記錄數(shù)據(jù)分析方面做了大量細致而嚴謹?shù)墓ぷ?，通過對典型的簡化作業(yè)問題和季節(jié)性慣性違章問題等進行匯總分析，并通報教育廣大乘務(wù)員，逐步規(guī)范了乘務(wù)員作業(yè)行為。但是，當列車運行中遇非正常情況時，一些機車乘務(wù)員可能會因為精神緊張、非正常處理程序不清、簡化作業(yè)程序、超勞時工作精神狀態(tài)不佳等原因?qū)е洛e誤操作LKJ 或錯誤操縱機車等問題，

1 在線預(yù)警系統(tǒng)特點

系統(tǒng)特點實時的機車安全運用監(jiān)測預(yù)警信息平臺；采用可靠傳輸協(xié)議，支持斷點續(xù)傳，實現(xiàn)數(shù)字加密，保證數(shù)據(jù)通信的安全性：大規(guī)模實時數(shù)據(jù)挖掘、精細分析和智能報表?；贚AIS 平臺建設(shè)機車運用安全的實時監(jiān)測信息平臺，綜合機務(wù)安全監(jiān)測、運用分析及應(yīng)急支持領(lǐng)域，以保障機車安全運用，提高機車運用效率為目標的實時應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)，這在我國路內(nèi)尚屬首次[1]。

2 LKJ 列車運行數(shù)據(jù)的機務(wù)安全運用風險在線預(yù)警監(jiān)控

2.1 安全事故的發(fā)生究其主要原因為

人的不安全行為、物的不安全狀態(tài)和作業(yè)環(huán)境等綜合因素。其中，人的不安全行為是人非正常行為的表現(xiàn)，受生理、心理、個體差異、病理等內(nèi)在因素的影響，或者在系統(tǒng)設(shè)計時存在缺陷，受外部因素影響會造成人自身與機器系統(tǒng)不協(xié)調(diào)而導(dǎo)致失誤；物的不安全狀態(tài)一般都會與人的不安全行為或人的操作、管理失誤等有著千絲萬縷的聯(lián)系，并且一旦物的不安全狀態(tài)與人的不安全行為出現(xiàn)交集，便具備了發(fā)生事故的時間和空間條件。因此，正確判斷物的不安全狀態(tài)，并對其采取有效措施進行控制，對預(yù)防和消除事故有直接現(xiàn)實意義。作業(yè)環(huán)境等綜合因素包括：生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境中的濕度、溫度、照明、振動、噪音、粉塵、有毒有害物質(zhì)等，都會影響人的情緒，進而影響人的行為。

2.2 預(yù)警和報警項點設(shè)定

列車運行狀態(tài)信息系統(tǒng)是根據(jù)原鐵道部六大干線建設(shè)標準線工程和鐵路信息化建設(shè)要求，在列車上安裝的車載設(shè)備，建立了機車和地面行車指揮部門間的信息傳輸網(wǎng)絡(luò)。把列車運行中即將發(fā)生的非正常行車、正在發(fā)生的突發(fā)事件以及機車乘務(wù)員違章作業(yè)信息在線實時預(yù)警和報警。要實現(xiàn)上述目標，首先要根據(jù)實際情況設(shè)定預(yù)警和報警項點，這是實現(xiàn)預(yù)警、報警功能的根本基礎(chǔ)；其次要選擇適合的通訊方式，將LKJ 運行記錄數(shù)據(jù)、視頻文件等傳回地面信息中心；最后要在地面設(shè)置信息中心，安排應(yīng)急值守人員24 小時不間斷的盯控，并通過系統(tǒng)的音頻、視頻功能，實現(xiàn)對機車乘務(wù)員現(xiàn)場作業(yè)過程的實時監(jiān)控和在線技術(shù)指導(dǎo)。根據(jù)實時傳輸?shù)腖KJ 運行記錄數(shù)據(jù)信息，從LKJ 操作使用、制動機使用、非正常行車、列車操縱、非正常情況（突發(fā)情況）等方面考慮設(shè)定預(yù)警、報警項點，以實現(xiàn)對機車乘務(wù)員庫內(nèi)（車站）作業(yè)、制動機試驗、途中運行、遇非正常行車等情況時進行自動檢測，對不符合規(guī)定及要求的項點進行預(yù)警、報警。旅客列車在LKJ 固定基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中己預(yù)先設(shè)置為“靠標停車困難特殊車站”的車站停車，對于停車標距出站信號機小于規(guī)定距離的股道，LKJ 提供了一次性解除停車控制條件的功能，機車司機應(yīng)根據(jù)實際情況正確進行LKJ“股道號”、列車編組數(shù)據(jù)輸入等操作。列車進站停車，遇車機聯(lián)控不通等原因，進站前無法取得股道號時，應(yīng)按該站接車進路最低道岔限速和在出站信號機前能夠停車的速度進站，確認所進股道后再將股道號輸入LKJ。如車站側(cè)線股道停車，進站前機車乘務(wù)員錯誤輸入側(cè)線股道號（短輸長，即實際進入股道線路較短，機車乘務(wù)員輸入的股道線路較長）時，LKJ對出站信號機的防冒功能被減弱，易發(fā)生列車冒進出站信號機問題。

2.3 車運行監(jiān)控在線預(yù)警系統(tǒng)硬件設(shè)計

在車載硬件方面，可以利用既有的列車運行狀態(tài)信息系統(tǒng)（LAIS）車載設(shè)備，通過升級改造，實現(xiàn)機車車載設(shè)備產(chǎn)生的大量預(yù)警、報警信息實時采集和遠程無線傳輸。為了實現(xiàn)車地通話和視頻監(jiān)控功能，還需要研究開發(fā)與其配套的無線傳輸設(shè)備的輔助設(shè)備?；贕PRS 的既有無線傳輸設(shè)備的改造與升級，需要支持對電源、監(jiān)控攝像頭等接口的熱插拔，一旦車載主機及監(jiān)控攝像頭發(fā)生故障，確保監(jiān)控裝置、機車信號等設(shè)備仍能正常工作而不受影響。開發(fā)基于無線傳輸技術(shù)的無線傳輸設(shè)備的輔助設(shè)備，需要與既有無線傳輸車載主機配合工作。輔助設(shè)備要支持視頻實時傳輸和視頻硬盤錄像功能，支持連接多路攝像機，可實現(xiàn)視頻記錄和實時傳輸乘務(wù)員作業(yè)過程、機車前方路況等多點實時視頻監(jiān)控；同時，考慮到網(wǎng)絡(luò)的不穩(wěn)定性，輔助設(shè)備要能夠根據(jù)網(wǎng)絡(luò)情況調(diào)整視頻的發(fā)送幀率。綜上，在技術(shù)要求方面，車載硬件采用標準航空連接器件，內(nèi)部采用隔離技術(shù)，控制電路上采取短路保護措施支持系統(tǒng)在線升級，且可7X24 小時連續(xù)運行。具體如下：無線傳輸主機采用最新的數(shù)據(jù)通訊技術(shù)，可根據(jù)機車運行事件狀況自動調(diào)整數(shù)據(jù)采集模式和采集頻率，保障對機車預(yù)、報警信息實時、完整、準確地捕捉，適合各類機車車載設(shè)備數(shù)據(jù)采集的需求。在數(shù)據(jù)傳輸方面，無線傳輸主機及輔助設(shè)備均采用RCP 可靠傳輸協(xié)議，信號增強設(shè)計，數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定性高；支持斷點續(xù)傳，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)捻樞蛐?、完整性；嚴格的無回復(fù)重傳機制，確保數(shù)據(jù)不丟失；車地雙向數(shù)字身份認證，數(shù)據(jù)加密傳輸技術(shù)，保障數(shù)據(jù)安全性[2]。

2.4 列車運行監(jiān)控在線預(yù)警系統(tǒng)軟件設(shè)計

本系統(tǒng)涉及數(shù)據(jù)信息的采集、傳輸、存儲、分析處理和應(yīng)用，需要以基礎(chǔ)設(shè)施為依托實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的采集和傳輸，以業(yè)務(wù)應(yīng)用和數(shù)據(jù)存儲為核心，并通過應(yīng)用展示為鐵路機務(wù)各部門提供服務(wù)。因此，系統(tǒng)應(yīng)采用多層構(gòu)架的設(shè)計模式，總體設(shè)計架構(gòu)可分為五層，系統(tǒng)架構(gòu)由下至上分別為：基礎(chǔ)設(shè)施層、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫層、應(yīng)用支撐層、業(yè)務(wù)處理層、應(yīng)用展示層，每一層都是下一層的底層支持。整個架構(gòu)集中體現(xiàn)：以基礎(chǔ)設(shè)施層為依托，以應(yīng)用支撐層為支撐，以業(yè)務(wù)應(yīng)用層和數(shù)據(jù)存儲層為核心，通過應(yīng)用展示層為鐵路機務(wù)各部門提供服務(wù)。為實現(xiàn)系統(tǒng)功能，數(shù)據(jù)庫需設(shè)置數(shù)據(jù)包括：機車型號表、機車配屬表、終端配屬表、機車終端配屬表、用戶表、單位表、角色表、資源表、資源角色對應(yīng)表、乘務(wù)員表、監(jiān)控文件數(shù)據(jù)表、實時信息數(shù)據(jù)表、地面數(shù)據(jù)表、站名表、預(yù)報警事件表、參數(shù)表等。主要是根據(jù)列車運行監(jiān)控在線預(yù)警系統(tǒng)”的預(yù)期目標從軟件設(shè)計方面進行了的分析說明，對系統(tǒng)的框架設(shè)計、數(shù)據(jù)庫設(shè)計和功能設(shè)計進行了論述，特別是對于系統(tǒng)功能設(shè)計，從車載設(shè)備和地面軟件兩個方面進行了詳細的論述，并根據(jù)系統(tǒng)功能實現(xiàn)過程繪制了機務(wù)安全預(yù)、報警流程圖。

3 應(yīng)用前景

可以預(yù)見。將從本質(zhì)上提升機務(wù)安全風險過程控制水平，由目前對LKJ 數(shù)據(jù)的安全項點事后分析，提前到對列車運行中發(fā)生非正常情況的實時預(yù)警、報警、現(xiàn)場監(jiān)控、指導(dǎo)和指揮，體現(xiàn)了安全風險過程的安全監(jiān)控，能夠落實當前各級領(lǐng)導(dǎo)對安全管理提出的新要求，將產(chǎn)生巨大的安全效益。機車運用效益方面：提升了機車運用管理手段，智能自動預(yù)警和統(tǒng)計提供了機車運用分析支持，減少現(xiàn)場作業(yè)人員的工作量，縮短機車停留時間，優(yōu)化機車運用管理，提高機車運用效率，降低運輸成本。社會效益方面：機務(wù)管理人員能夠更加及時、正確地掌握列車運行安全情況及機車運用狀況，提高異常信息實時獲取、設(shè)備故障處理能力，有效地提高管理水平及機務(wù)各級管理部門的信息化和自動化水平[3]。

4 結(jié)語

在系統(tǒng)構(gòu)成設(shè)計方面，關(guān)于鐵路局運用該系統(tǒng)的分析數(shù)據(jù)處理預(yù)警、報警信息的相關(guān)崗位職責還需要進一步明確，需要出臺相關(guān)的運用維護管理辦法，明確各部門管轄范圍，確保職責清晰，責任到人。在軟硬件設(shè)計方面，可實現(xiàn)系統(tǒng)功能要求。