铁路货车检修调度作业智能化和信息化设计探讨

时间：2022-10-05 20:03:54 电气自动化毕业论文我要投稿

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摘要：随着计算机信息技术的广泛应用，我国铁路运输中信息化建设已经初步形成规模，但还是不能够完全满足现场的使用要求，也依然存在着各方面的问题缺陷，并且容易造成记录准确度不高、任务分派不及时和检修进度不高等问题。对此，本文建议在货车检修管理的各个环节中，建立信息系统应用平台，为运行中的货车车辆监控、运行状态的预警和车辆信息控制，以及车辆调度指挥和检修等提供技术手段，为货车安全运行提供技术保障。

　　关键词：铁路货车;调度;智能化;信息化;检修

　　引言

　　我国铁路运输业的快速发展也促使着铁路货车使用频率和周转率的巨大变化。较为明显的就是长交路列车和大编组重载列车使用的频率和周转率逐年递增。通过调研发现，虽然目前我国铁路运输中信息化建设已经初步形成规模，但还是不能够完全满足现场的使用要求，也依然存在着例如信息滞后、不全面以及查询时间长等方面的问题缺陷，这对检修人员来说，工作难度会增加，给检修进度和货车安全运行也会带来一定隐患。

　　一、铁路货车检修调度系统的相关概述

　　1.1 铁路货车检修调度系统的背景

　　作为铁路货车检修调度员来说，铁路货车检修调度系统功能包括了其所有的作业环节，系统结合对交路方案、日班计划等调度员经常使用到的基本信息开展的数字化描述，将货车交路模型构建起来，随后调度员可以结合便捷的操作方式，来完成货车工作计划的调整、编制等。该系统的投入应用，使得货车调度员的劳动强度得以减轻，同时还将相关的货车周转计划提供给其他系统。

　　在铁路货运生产中，货运调度指挥工作是核心所在，采用统一集中、分级管理的指挥原则。在调度指挥方面，铁道部运输局调度部调度处是最高等级的单位，在该部门领导之下，路局调度所负责相关的指挥任务，结合运输进程中调度的不同，划分为不同的生产工种。近年来，铁路运输调度指挥的措施也在不断改进。伴随着技术的快速发展，以及人们的能力，现代化调度系统得以构建起来，由此在铁路各部门开始了包括技术计划、货运营销等在内的一系列信息应用系统的投产和使用。

　　该系统具备了如下的特点：实施方面较为复杂，研发难度较大。调度业务必须要集中指挥，各级负责。为了让该系统的效益得到最充分的发挥，有必要结合相关部门，协同开发三级运输调度信息系统，才可以实现该系统在全路的应用以及数据共享等目标。

　　1.2 国内外研究现状

　　国外在货车检修方面，运用计算机技术较早。早在二十世纪六十年代，许多欧美发达国家的铁路信息系统就得到了成功的运用，实现了高效的货车检修目标。如日本、德国以及法国等。

　　对比国外来说，国内将计算机技术融入到货车检修进程的时间较晚，但是在多年的发展之后，国内也取得了诸多成效。

　　二、铁路货车信息系统简介

　　2.1 HMIS

　　这指的是铁路货车技术的管理信息系统，通过对自动和人工方式的结合，进而让数据输入以及上传等活动得以实现，运用这一系统，就可以成功实现车辆检修相关信息的查询目标。

　　2.2 ATIS

　　铁路车号自动识别系统，由车辆电子标签(TAG)、地面自动识别设备(AEI)，数据信息集中管理设备(CPS)、计算机网络等构成，对运行的列车及车辆信息进行准确的识别、定位。

　　2.3 CTC

　　调度集中控制系统，顾名思义即对处于相应范围内各类铁路信息的直接并集中的调度与控制。

　　2.4 5T

　　起安全防控预警作用，具体包括五项：车辆滚动轴承早期故障轨边声学诊断系统(TADS)，车辆运行状态地面安全监测系统(TPDS)，车辆轴温智能探测系统(THDS)，货车运行故障动态图像检测系统(TFDS)，客车运行安全监控系统(TCDS)。

　　2.5 TADS

　　这一系统表示的是早期车辆滚动轴承的故障轨边声学诊断系统，结合计算机以及声学技术，早期预测运行当中列车可能存在的故障，并实现在线预测和诊断。

　　2.6 TPDS

　　将轨道测试平台，以及车辆运行状态地面安全动态检测系统以及车辆结合起来，进而检测车辆的安全指标，关键点在于：对于车轮面的擦伤破损及超载等危险状况，进行实时跟踪监测的信息平台。

　　2.7 THDS

　　车辆轴温智能探测系统，这一广域实时计算机监测网络系统的构成主要包括：全路联网系统、复示站，该系统的功能在于，结合轨边红外探头，对经过列车的轴承温度进行动态监测，掌握热轴问题，并且结合配套装置，实现预报以及准确的跟踪，并且对防范能力予以强化。

　　2.8 TFDS

　　对火车运行故障动态图像进行检测的系统，这套信息系统集合了多种技术，如数字图像的高速采集、模式识别、网络化以及自动控制技术等，动态的对运作货车的关键部分进行检测，及时的对火车运行当中出现的问题有所了解，确保列车能够安全的运作。

　　三、铁路货车检修调度作业信息化运用现状

　　3.1 信息平台查询效率较低，实时性差

　　当前，对车辆5T信息的查询，主要结合地对车安全监控体系5T系统进行，这一平台对上述诸多系统进行了简洁的综合，但是还是需要进入各种系统开展查询工作;虽然具备了综合查询的相关功能，但是仍然需要进入相应的系统才能实现，此外最终获取的信息，没有较大的关联性，也不全面。

　　这一系统的基础信息为HMIS的动态计数履历数据，结合车号信息系统，采用网络传输，来实现统计既定路线专用货车的行走里程。对于专用的火车，要从做计划检修渐渐地转变成为结合车辆行走里程的数量，按实际状况进行检修。这套系统每天可以结合总部的数据库，来对相关检修信息进行下载操作，实时的对车辆运行的路程、过期车辆进行查询和统计，将便利提供给生产组织。

　　想要了解车辆其他的有关资料信息，就要与其他平台结合，从而获取需要的有用信息。而较低的查询率，使得实时性受到了较大的影响，在对不同的平台以及系统进行查询时，在时间推移的同时，车辆状态也会出现相关的情况变化，所以获取的信息并不是第一手信息。

　　3.2 缺乏综合评判功能

　　信息平台并不统一，使得全面的信息共享无法实现，系统之间的沟通并不顺畅，只存在自身的信息，并不具备综合评判的作用，信息系统的不同，结合自身领域给予相应的评判依据，信息之间还需要一定的时间，才可以实现关联目标。在查询不同系统，获取和处理海量的数据之后，最终获得相应的结论，无疑影响到了工作人员的工作效率。

　　3.3 信息平台功能不够完善，软件平台生命力差

　　系统平台功能缺陷较为明显，作为开发商来说，只是为了解决特定的需要，后续功能的完善并不到位，很多检索条件在平台是不被支持的，没有查询功能以及导出功能，相关信息没有关联性，让系统的生命力不断下降，无法满足现状，如需要导入搜索的信息，或者是对表格进行分析时，只可以一一的复制查询到页面，随后再对其进行处理，直接导出的功能并不存在。

　　3.4 指导车辆检修能力较弱

　　当前，因为所有的系统尚未实现信息的共享，比如说HMIS的电子化，只针对纸质台账，其应该具备的功能并未充分发挥，使得车辆入库检修时，一般是以人工预检为主，结合多种系统对车辆运作进程中出现问题的现场检查，这一方式效率不高。在检修车辆时，因为综合平台不存在，使得信息系统指导检修功能基本不存在，信息系统的相关功能得不到发挥。

　　四、建议

　　就目前而言，尚未有平台可以实现全方位的，对车辆实时运作状态监测以及查询，铁路货车检修调度系统综合应用平台急需构建起来，接入HMIS等相关系统的数据，实现真正意义上的数据共享。真正实现通过一个查询界面，实时的对车辆目前的位置进行查询，或者是车辆的配件信息等相关信息，通过对车辆的提前预警、运作品质的综合评判，为生产调度指挥提供支持。

　　4.1 建立模型

　　结合相关车辆具备的4T信息、检修HMIS等系统，以及轮厂HMIS等相关系统的复试等，作为软件的基础，来对信息系统的综合平台进行搭建。

　　此外，还可以结合相关的车辆段模型，代表性十足。相关车辆段不仅肩负着重重运输压力之下，车辆的安全运作，此外对于国内铁路货车重载未来的发展前景，其也有着推进作用。因此对于相关平台的搭建，也可以让综合平台的运用价值得到充分的体现。

　　4.2 系统结构

　　在这一平台之中，统一的实现了HMIS、ATIS、CTC等相关数据的接入，再结合科学的分析，对车辆运作的状态进行判断，将综合性的预判提供给作业场，提示他们车辆运作的状态，如果车辆运作不良，也可以给出预警，针对这部分问题，让有关人员可以早做准备，当车辆到达之后，能够对其进行及时处理，提升检测效率，同时还可以通过调度，对车辆运作状况有实时了解，及时开展指挥和调度工作;同时，全局车辆也可以因此实现调度指挥，提供相应的决策依据。

　　4.3 铁路货车信息系统综合应用平台功能

　　B/S结构是该平台所采用的，用户需要结合浏览器进入到该系统，另外能够较为方便的进行使用和维护，以下的功能是必须要具备的：

　　令相关系统现存功能得以保留;

　　令数据接口实现预留，和其他系统实现融合;

　　令图形化的查询界面良好，能够对车辆运作状态实现直观的体现;

　　令车辆检修时，综合性的对数据进行分析，为车辆检修提供相关的依据;

　　令其具备车辆状态显示、实时查询的功能，同时还可以对车辆状态进行提示，为即将到达地点预警，为机检提供一定的依据;

　　令具有警报功能，比如说车辆运作当中，当TADS报警之后，会出现相关的提示;

　　令具备综合分析的能力，比如说综合性的对TPDS等系统进行分析，结合总公司的相关规定，不同的评判依据，只需要一个条件满足了，就给予提示，比如说扣修等;

　　令车辆开展段修等，要清楚警报信息;

　　令车辆的相关检修信息实现可查，如检修的单位、时间等，同时相关信息的打印功能也需要具备;

　　令可以对检修车辆场所的技检信息进行查询，如配件更换信息等;

　　令对车辆的行走里程进行查询;

　　令其他和现场需求相符合的功能。

　　4.4 铁路货车信息系统综合应用平台功能图形化查询界面预想

　　4.4.1 综合应用平台查询车辆运行状态

　　运用这一平台，能够实时查询车辆状况，显示运作品质，为前方调度，提供相应的信息;在查询界面之上，该车的具体信息也显示其中，过期车辆为红色，预警为黄色，对相关颜色进行点击之后，就可以对车辆的详细信息予以显示，为检修该车辆，提供技术方面的支撑，当鼠标移除之后，提示框将消失。另外，车站前方站会跳出相关的页面，显示并提示相关信息，并且在调度台开展相关的预警活动。

　　4.4.2 综合应用平台查询车辆站场图预想

　　结合该平台，可以对这一车辆运作的具体站点、停留地等进行实时查询，结合车辆状态，为组织行车等提供相关的依据。如果此时有列车存在于轨道之上，将会有提示框弹出，对该车的具体信息予以显示;当对相关的颜色进行点击之后，会展示出车辆的具体信息，当作业场完成处置之后，对处置的具体情况予以反馈，鼠标移除之后，提示框也会随之消失;段调度还可以对车辆的故障状况等信息进行查看。

　　五、预计效果

　　构建好该平台之后，就可以结合这一平台，实时的对所有运作车辆的状况进行监控，如果相关系统的警报条件得到，则开始警报提示，对车辆的具体运作位置予以准确定位，对车辆的TFDS检查图像进行调阅，再结合TPDS等相关监测系统的信息，对其HMIS配件信息具体的行走里程进行查阅，对车辆的运作状况进行判断，是否存在扣修等问题。信息平台功能较为全面，并且预留了各种接口，能够融合各种系统，具有极强的生命力。

　　结合这一系统，能够实时的对车辆相关信息进行查询，同时还可以将更加详细、全面的配件、车辆故障等信息提供给定检车间、或者是作业场，使得技检时间得到了较大的缩短，检修效率得以提升，为车辆更加安全的运作提供保障。

　　参考文献：

　　[1]刘瑞扬，工毓民，陈伯施.铁路货车运行故障动态图像检测系统(TADS)原理及应用[M].北京：中国铁道出版社，2005.

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