编组站综合集成自动化系统(CIPS)
摘要：
本文通过对编组站综合集成自动化系统CIPS的发展历史、基本构成、功能目的、应用成果和意义等方面的描述介绍编组站自动化的一些知识，突出自动化技术在编组站及我国铁路事业建设中起到的巨大作用。
引言：（编组站自动化总体介绍）
我国铁路编组站虽然局部技术领域比如驼峰自动化技术已经达到了世界先进水平，但是，这些分门别类的系统往往是单独开发建设，自成体系，系统间连通性互操作性差；各自为阵，难以互通信息，无法统一调度；信息化与自动化严重脱节，整体自动化程度不高，处于编组站设备核心地位的编组站信息化技术落后于形势与运输生产需求的矛盾尤为突出。
针对现有矛盾，编组站综合自动化系统CIPS应运而生。CIPS系统的核心是编组站信息化的改造。信息化就是要实现编组站货物信息流、车辆信息流、机车与调机信息流、作业过程信息流的集成再造，将编组站加工列车的作业如同对待“自动化工厂”的流水线一样，使整个“工厂”形成智能闭环系统，突出整体效益。CIPS的最高境界是“无人工厂”，编组站工作完全由计算机自动完成，实现自动化，将作业效率提升至最高。
CIPS简介
CIPS（Computer Integrated Process System）是编组站内整体的企业管理信息系统和自动化控制系统。
CIPS不仅管理了编组站内决策层、管理层、调度层、执行层等各个岗位的所有专业信息；而且针对调度层的管理特点，自动决策安排调度计划；与自动控制系统相连接，直接控制自动化系统并接受处理反馈信息，并且根据反馈信息自动调整决策，从而实现了编组站内的全面信息化与自动化。
CIPS系统由中国铁路专业信号控制公司，北京全路通信信号研究设计院（CRSCD）研发。系统包含了四项专利技术，和所有计算机应用软件的自主知识产权。
发展历史：
2003年初，成都铁路局与铁路第二设计院在新建成都北路网性编组站项目过程中不满足现有技术，提出了从加强车站信息化切入，管控结合，集中办理，取消现场值班员的设计思想，得到了铁道部建设部门的支持，开展了成都北建设新技术方案竞选，北京全路通信信号研究设计院上报CIPS方案胜出，并确定为成都北编组站系统集成商。
2004年，CIPS系统在铁道部科技司立项研究，包括二大部分：其一是CIPS车站综合信息管理分系统，采用自主创新研究路线；其二是CIPS集成控制分系统，采用了集成创新研究路线，主要包括CIPS环境下的调机自动化、联锁自动化、驼峰自动化、停车器控制自动化、外勤移动信息化以及信号监测等子系统研究。
2005年，CIPS系统在北京研发基地进入室内仿真模拟阶段；2005年12月通过铁道部科技司支持的专家室内审查，同意进入工程实施。
2006年初，开始研发综合管理后备系统（人工决策系统）。2006年系统在成都北站安装调试。
2007年4月18日，CIPS人工决策系统及CIPS集成控制系统首先投入正式使用。CIPS以集成为核心
1.信息集成
围绕编组站整个生产加工流程，用统一的共享数据平台取代TMIS、TDCS等信息分管模式，提高信息质量，达到信息流与车流、作业流同步。
2.技术集成
综合应用运输生产技术、运输管理技术、信号自动化技术、计算机技术、信息技术、网络技术和系统工程技术，搭建跨领域、跨专业的集成技术平台。
3.功能集成
实现编组站调度、决策、优化、管理、控制功能的一体化，在功能的结合部开创更新、更高的功能。
4.管控集成
从治理管控分离着手，以管控结合为切入点，创造编组站列车、调车等各种进路在无人参与下按计划自动执行的高级模式。
5.系统集成
CIPS =综合管理系统+集成控制系统
集成控制系统=（联锁+驼峰+停车器+机车遥控）×集成创新
综合管理系统=（TDCS + TMIS + ……）×原始创新
编组站综合自动化的内容
1.地面系统自动化
接车、发车、通过进路自动控制
推峰、溜放进路与调速自动控制
编组牵出与取送车进路自动控制
调车机单机折返进路(头部、尾部)自动控制
本务机出、入库进路自动控制
驼峰股道封锁、解锁自动控制
停车器制动、缓解自动控制
2.车载系统自动化
推峰速度自动控制
推峰停车、启动、顿勾手台遥控
距离防护(阻挡信号或停车点)自动控制
速度防护自动控制
进路故障防护自动控制(检查区段内道岔表示正确与锁闭)
连接作业手持台遥控
编组站综合控制系统CIPS的构成
编组站综合控制系统主要以目前国内技术成熟的各种编组站过程控制分系统为基础，经进一步开发与改进提升自动化程度，取消正常情况人工操纵介入，并保留原有手动模式作为降级处理后备手段。目前被集成到编组站CIPS系统中的各类分系统如下：
1.联锁自动化分系统
在传统的计算机联锁分系统与管理系统之间，设置了程序进路控制模块（PRC），将管理系统下达的计划指令解析成为进路始终端信息，实现编组站到达场、峰尾及出发场各种列车与调车进路的自动选路。
2.驼峰自动化分系统
不仅仅实现了溜放勾计划的联机储存，而且实现了解体顺序、推峰时机、溜放时机、套溜、禁溜线取送车、机车上下峰及股道封锁/解锁等作业无人参与，自动按照计划指令的要求执行，达到溜放进路、溜放调速、头部调车的自动控制。
3.调机自动化分系统
调机自动化子系统不仅限于推峰机车，其范围覆盖全站所有调机，为管理系统提供机车位置与车况信息，并且在CIPS丰富的共享信息平台支撑下，调机自动化分系统可实现：4.车载信息服务系统
通过调机驾驶室内的车载显示器与打印机，向司机提供整个编组站场的表示信息，包括调车进路与信号；对应调机的当前计划要求；调机自身位置、机车工况信息；平调灯显对应机车速度要求信息；当前限速和防护距离信息；调车作业通知单车载打印。
5.推峰速度遥控系统
该功能等效于传统驼峰机车遥控系统功能，由于推峰过程中可准确、动态地获知调机的在途车辆长度与重量，控制更加精准。
6.速度防护系统
利用机车位置及计划指令类型组合所对应的调车速度上限，以及平调灯显对应的调车速度值，作为调车过程的超速防护门限，调车速度被限制在门限值以下。
7.距离防护系统
调车过程中接近防护信号机时，若司机未及时采取有效制动措施，系统将根据至前进方向防护信号机的距离，按照制动曲线主动采取减速措施，确保不闯入信号机内方。
编组站CIPS系统的总目标和意义
编组站CIPS系统以信息集成为核心，将零散割裂的单元设备整合为统一的集成系统，达到决策智能化、指挥数字化和执行自动化，实现编组站大幅度减员增效，推动运营组织流程再造，提高生产的整体效率和效益，创建新一代编组站现代化模式。拟通过整合现有已经成熟的各种过程控制分系统，建立共享信息平台，结合调度计划管理，集成创新，实现编组站决策、优化、管理、调度、控制一体化，达到高度综合自动化的目的，从集成中找效率、要效益。其总体目标体现在以下方面：
1.调度计划自动执行
编组站CIPS系统首要目标是将调度计划中与站内经路有关的部分直接下达给控制系统自动执行，亦即以CIPS管理系统所编制的接发车计划、调车计划、本务机站内折返计划、调车机工作计划等为依据，产生并向联锁、驼峰、停车器自动化分系统实时下达调度指令，操控进路自动办理，使编组站所有的列车进路、调车进路、机车走行进路和溜放进路自动执行，实现作业过程控制全面自动化。
2.调度决策指挥自动化
采用优化决策、人工智能、专家系统等方法，提供站内调车机、线路与走行经路等资源的合理分配与优化使用方案，实现站内车站班计划、阶段计划、车流推算、调车计划、本务机折返和调车机调动等计划的自动编制；同时，随着执行过程的自动反馈，动态优化调整各计划以适应当前情形，从而真正实现调度决策指挥自动化。
3.大幅度减员增效
通过调度计划的计算机辅助决策指挥；计划统一编制、动态调整以及扁平化管理；计划直接发布至控制环节执行，取消正常情况下人为参与控制等手段，可有效地大幅度减少车站作业人员、调度人员与管理人员。
4.集中控制
自动化程度的大幅度提高与作业人员的大幅度减少，以及站内当前所有工况尽收眼底，被CIPS直观地展示出来，使得在调度大厅集中监控与操纵全站到、解、集、编、发的作业成为可能、必要和必然，获得单一指挥、统一办理、流水执行、高效运转的效果。
5.提高编组站整体效率，缩短车辆在编组站作业周期
通过编组站整体闭环，优化调度，合理安排各工序间的衔接；加大自动化力度；取消人工计划布控、作业人员横向沟通协调及实况汇报等通信联络时间；扩展调机司机和外业人员的信息视野；利用车号、燃轴等检测信息预告服务于技术作业等手段，提高编组站的整体
作业效率，有效减少车辆在编组站的中转时间与停留时间，并降低站内平均结存车保有量。
6.信息资源的充分利用
编组站CIPS系统的核心是数据整合、信息集成，车号识别、轴温探测、脱轨器表示、电务监测、环境监控、电源监测及图像监视等信息被集成与共享，可提高作业预见性，使站内各个作业流程更加顺畅贯通。
7.创建新一代编组站现代化模式
编组站CIPS系统是我国编组站综合自动化发展史上一次质的飞跃和里程碑，为我国编组站下一轮现代化建设创造新的典范和模式，使我国的编组站整体技术达到世界领先水平。编组站CIPS系统的应用成果
成都北编组站自控效果
1.日办理辆数1300 辆，有调比 93%
2.日自动办理列车进路340条，人工干预率 < 1%
3.日自动办理调车进路1100条，人工干预率 < 6%
4.日自动办理溜放进路1100条，人工干预率 < 0.2%
5.值班员平均每人每班，干预次数 < 10次
从以上数据看来，成都北编组站在应用CIPS系统后作业已很高程度上实现了无人化，自动化，大大提高了作业效率，极大地降低了工作人员的负担,体现了编组站自动化系统的巨大优势。
结束语
编组站自动系统CIPS，引进了多项新技术、新方法，极大地提高了工作效率。随着新技术的不断出现和应用，在我国铁路事业未来的发展规划中，我国铁路编组站综合自动化是发展的必然趋势，通过大力推进编组站综合信息化建设，全面提高编组站技术装备水平和管理水平，充分发挥编组站服务路网的作用，最终实现全路作业的高效化和自动化，推动我国的铁路事业走向更高更远的未来。
参考文献：
编组站工作自动化，薛锋，西南交大
CIPS系统简介，百度文库
成都北编组站综合集成自动化系统，百度文库
介绍综合性现代编组站CIPS系统，铁道论坛
成都北编组站CIPS的功能与运用，《中国铁路》2008年第05期
新一代编组站综合自动化 S A M系统 The following text is amended on 12 November 2020.
新一代编组站综合自动化(S A M)系统 系统层次结构图 新一代编组站综合自动化（SAM）系统，由综合管理信息子系统、集中控制子系统、计算机联锁子系统、驼峰控制子系统、调机综合安全控制子系统、停车器控制子系统、视频监控子系统、微机监测子系统、外勤移动子系统、电源子系统、网络子系统等构成，通过建立统一的管理与控制平台，利用计算机辅助运营决策，优化既有作业流程，完成调度指挥集中管理、计划自动编制与调整、计划自动执行与集中控制、作业过程自动控制、车辆实时跟踪、调度信息集中表示、设备集中监测、现车管理、本务机调度管理、货运管理、统计分析等功能，实现局站一体化、管控一体化、信息共享无缝化、运输管理与决策支持智能化。 SAM系统的应用，实现车站调度指挥、现车、货运、统计过程全面的信息化，实现作业过程自动化控制和调机安全控制，提高车站计划的兑现率，提高编组站改编能力，压缩货车中停时间，提高编组站全员劳动生产率，提高铁路资源的利用效率，提高调车作业安全保障，提高编组站管理水平。 技术作业图表 计划自动编制与智能调整 实时现车 运输指标实时统计与分析 系统特点:
局站融合，协同编制----计划更精准 管控结合，闭环作业----信息共享，作业效率和自动化水平大幅提高集中分布，高效结合----安全、稳定、灵活，适应编组站作业的复杂性系统层次、界面清晰----易于管理和维护 智能决策，自动编制----降低劳动强度，减员增效 人机联控，人控优先----保障作业安全，提高作业效率 功能丰富，操作便捷----运用自如，高效运行 结构开放，接口标准----易于实施和扩展，适于新建和改扩建项目 服务优质，业绩良好----有繁忙站场施工经验 主要业绩: 新丰镇编组站SAM系统 兰州北编组站SAM系统 柳州南编组站SAM系统 昆明东编组站SAM系统 丰台西编组站SAM系统 作业过程管理与自动执行
编组站综合集成自动化系统（CIPS）中 计算机辅助设计（CAD）的研究与实现 北京全路通信信号研究设计院赵秀全、常效辉 1.引言 编组站综合集成自动化系统（简称CIPS）管理了编组站内决策层、管理层、调度层、执行层等业务层面的所有站场资源和岗位资源信息；而且针对调度层的管理特点，自动决策安排调度计划；与自动控制系统相连接，直接控制自动化系统并接受处理反馈信息，并且根据反馈信息自动调整决策，从而实现了编组站内的全面信息化与自动化。自动决策与执行依赖于站场资源的数据以及由此产生的其它信息。 站场资源的数据量十分巨大，如果单纯依靠人工录入的方法实现是十分困难的，尤其是发生变化后的修改更是艰巨。由于需要比较专业的数据描述，我们在分析了有关的辅助工具（如AutoCAD等）后发现无法直接利用现有的工具实现需求，因此开发基于CIPS系统的专门的CAD工具成为必然。 该CAD是基于全编组站的资源（包括道岔、信号、线路、无岔区段、减速器等信号设备以及调机和CIPS系统下的各控制子系统等资源），以信号工程图为基础，通过图形化的方式完成实体对象绘制并对于各实体对象赋予相关的属性，进而产生需要的数据。 根据CAD设计原理，软件提供几何造型、特征计算、绘图等功能，按照构造应用软件的四个要素（算法、数据结构、用户界面和数据管理）进行开发设计，在DotNet FrameWork 平台下用c#语言实现，使得CIPS系统的数据形成流水性生产，不仅大大提高了工作效率，还保证了数据准确性。 2.建模 系统所管理的内容包括全部编组站的道岔、信号机、线路、无岔区段、减速器、停车器、调机以及CIPS系统下的各控制子系统。对于这些实体进行抽象，建立起正确的对象模型是实现CIPS系统CAD工具可实现的前提；并且建立的实体结构能够符合关系数据库特点，能够为后续数据运算和挖掘打下基础。 2.1实体单元的抽象 系统所管理的资源都具备基本特征：ID、名称、所属区域、所属系统等。我们在此基
新一代编组站综合自动化(S A M)系统 系统层次结构图 新一代编组站综合自动化（SAM）系统，由综合管理信息子系统、集中控制子系统、计算机联锁子系统、驼峰控制子系统、调机综合安全控制子系统、停车器控制子系统、视频监控子系统、微机监测子系统、外勤移动子系统、电源子系统、网络子系统等构成，通过建立统一的管理与控制平台，利用计算机辅助运营决策，优化既有作业流程，完成调度指挥集中管理、计划自动编制与调整、计划自动执行与集中控制、作业过程自动控制、车辆实时跟踪、调度信息集中表示、设备集中监测、现车管理、本务机调度管理、货运管理、统计分析等功能，实现局站一体化、管控一体化、信息共享无缝化、运输管理与决策支持智能化。 SAM系统的应用，实现车站调度指挥、现车、货运、统计过程全面的信息化，实现作业过程自动化控制和调机安全控制，提高车站计划的兑现率，提高编组站改编能力，压缩货车中停时间，提高编组站全员劳动生产率，提高铁路资源的利用效率，提高调车作业安全保障，提高编组站管理水平。 技术作业图表 计划自动编制与智能调整 实时现车 运输指标实时统计与分析 系统特点:
局站融合，协同编制----计划更精准 管控结合，闭环作业----信息共享，作业效率和自动化水平大幅提高集中分布，高效结合----安全、稳定、灵活，适应编组站作业的复杂性系统层次、界面清晰----易于管理和维护 智能决策，自动编制----降低劳动强度，减员增效 人机联控，人控优先----保障作业安全，提高作业效率 功能丰富，操作便捷----运用自如，高效运行 结构开放，接口标准----易于实施和扩展，适于新建和改扩建项目 服务优质，业绩良好----有繁忙站场施工经验 主要业绩: 新丰镇编组站SAM系统 兰州北编组站SAM系统 柳州南编组站SAM系统 昆明东编组站SAM系统 丰台西编组站SAM系统 作业过程管理与自动执行
编组站综合集成自动化系统 一、设计目的 1、在学习了“驼峰信号”课程的基础上，，加深对编组站综合集成自动化系统的认识与理解； 2、了解编组站综合集成自动化系统的构成、工作原理及其控制子系统； 3、学习其系统的功能和它是如何管理的； 4、能够通过这次课程设计，提高自身的工程设计技能。 二、设计内容及说明 （一）设计内容 1、编组站CIPS的系统构成与主要功能 2、编组站综合管理系统； 3、编组站综合控制系统与子系统 4、驼峰自动化子系统结构与功能 5、电务监测和环境集中监控子系统信息交换。 （二）设计说明 1、关于编组站综合集成自动化系统 编组站综合集成自动化系统CIPS（Computer Integrated Process System）是基于现代管理技术、制造技术、信息技术、自动化技术、系统工程技术的综合性系统。该系统实现了控制、调度、管理、经营、优化、决策一体化。编组站CIPS的核心是集成，集成的作用是将原来编组站独立运行的多个单元系统组成一个协同工作的、功能更强的集成过程控制系统，构建了新一代编组站的现代化模式。在铁路局各信息系统的指挥下，通过车站内部横向综合集成隶属不同信息系统大的数据，实现站内的列、调计划的自动生成与自动执行，并达到站内计划与控制执行的互动，使整个“工厂”形成智能闭环系统，突出整体效益。 <1>编组站综合集成自动化系统构成 （1）共享数据平台 建立了共享数据的平台实现了真正意义上的高度集中、单一指挥又协同动作的作业程序.
（2）调度决策指挥自动化 实现了调度决策指挥自动化，同时由于作业过程的自动控制和执行过程的自动反馈，具有动态优化调整工作计划的功能，真正实现了以计划图表指挥生产。同时集成了执行结果反馈信息，极大地丰富和改善了决策优化的信息环境，使得过去决策算法中不确定或不确切的信息变得确定和确切了，决策结果更加准确实用，行车指挥智能化程度大幅提高，改善了信息系统即办公工具的形象。另一方面，与传统的静态决策不同，由于CIPS的调度决策优化必须适应于计划与执行间的直接互动需要，CIPS系统的决策模式具有主动、实时、动态、完备的特点。 （3）作业过程控制自动化 以编组站管理系统的接发车计划、调车计划、本务机站内折返计划、调车机工作计划等为依据，向计算机连锁分系统和驼峰自动化分系统实时下达执行命令，使所有列车进路、调车进路、机车走行进路及溜放进路自动办理，实现作业过程控制的全面自动化。编组站CIPS大幅度提高自动化程度成为最大的收益，最突出的是管控集成代替了人在监控层办理各种进路的手工操作。编组站监控层人员的基数较大，执行层人工环节被自动化所取代的减员效果非常显著。人工环节被取消，使计划与执行之间直接构成智能闭环与互动，调度计划按执行结果的反馈进行自动调节优化与适应，由此自动化原理被应用于信息处理，体现了技术的相互融合与借鉴。 （4）现车实迹自动跟踪 通过车站连锁系统和驼峰自动化系统在计划指导下的执行反馈，自动获取车辆的动态跟踪和作业实绩，实现站内信息流与车流的同步。 （5）信息管理自动化 系统数据整合除必须集成的计划、列车、现车、进路信息外，还可集成车号识别、轴温探测、脱轨器表示、电务监测、环境监控、电源监测及图像监视等信息。在生产管理方面，透过综合自动化系统的管理、决策功能，与办公自动化相结合，将运输和管理信息服务延伸到了所有生产管理者和领导的办公电脑上，实现了编组站生产管理的扁平化、透明化、智能化、自动化和动态化，完全改变了传统的编组站运输生产管理模式。 <2>编组站综合管理系统 编组站综合管理系统是建立在编组站CIPS环境下的管理环节，是数据整合、信息集成的核心。主要职能是：调度计划信息管理自动化、执行过程管理自动化和历史数据管理。对于系统的功能要求有：⑴确报信息收发与处理；⑵铁路局调度计划接收；⑶编组站调度计划辅助决策；⑷计划自动决策；⑸本务机车辅助调度；⑹调车机车辅助调度；⑺解体作业计划编制；⑻编组作业计划编制；⑼调度计划自动执行；⑽实时现车管理与车辆跟踪；⑾全编组站综合“回放”；⑿全编组站预见性推放；⒀统计报表；⒁统计分析；⒂钩计划、列车编组顺序表打印及相关技术作业图表绘制；⒃资源库维护；⒄网络监控管理；⒅系统远程维护。
新一代编组站综合自动化(SAM)系统 系统层次结构图 新一代编组站综合自动化（SAM）系统，由综合管理信息子系统、集中控制子系统、计算机联锁子系统、驼峰控制子系统、调机综合安全控制子系统、停车器控制子系统、视频监控子系统、微机监测子系统、外勤移动子系统、电源子系统、网络子系统等构成，通过建立统一的管理与控制平台，利用计算机辅助运营决策，优化既有作业流程，完成调度指挥集中管理、计划自动编制与调整、计划自动执行与集中控制、作业过程自动控制、车辆实时跟踪、调度信息集中表示、设备集中监测、现车管理、本务机调度管理、货运管理、统计分析等功能，实现局站一体化、管控一体化、信息共享无缝化、运输管理与决策支持智能化。 SAM系统的应用，实现车站调度指挥、现车、货运、统计过程全面的信息化，实现作业过程自动化控制和调机安全控制，提高车站计划的兑现率，提高编组站改编能力，压缩货车中停时间，提高编组站全员劳动生产率，提高铁路资源的利用效率，提高调车作业安全保障，提高编组站管理水平。
技术作业图表
计划自动编制与智能调整
实时现车
运输指标实时统计与分析 系统特点: 局站融合，协同编制----计划更精准 管控结合，闭环作业----信息共享，作业效率和自动化水平大幅提高集中分布，高效结合----安全、稳定、灵活，适应编组站作业的复杂性系统层次、界面清晰----易于管理和维护 智能决策，自动编制----降低劳动强度，减员增效 人机联控，人控优先----保障作业安全，提高作业效率 功能丰富，操作便捷----运用自如，高效运行 结构开放，接口标准----易于实施和扩展，适于新建和改扩建项目 服务优质，业绩良好----有繁忙站场施工经验 主要业绩: 新丰镇编组站SAM系统 兰州北编组站SAM系统 柳州南编组站SAM系统 昆明东编组站SAM系统
新一代编组站综合自动化系统 ----SAM系统的介绍 摘要: 近年来我国编组站自动化技术取得了长足的进步，编组站的建设也在稳定快速的发展着。本文首先对编组站自动化进行了相关介绍，接着着重介绍了SAM系统的背景、目的、意义，然后阐述了SAM系统的特点与应用效果，最后作了总结。 关键词：编组站自动化系统；SAM；特点；应用 0.引言 编组站自动化系统(Yard Automatic Control System，YACS)，是指利用计算机控制编组站的作业过程和处理货车信息的系统。比较全面和综合的编组站自动化系统包括各种列车从到达至出发的全部站内作业过程的自动控制和作业计划的自动编制，以及货车信息的自动处理。整个系统可以划分为两大部分：货车信息处理系统和作业过程控制系统，后者又可分为货车控制和进路控制两个子系统。 编组站综合自动化技术是在成熟的编组站管理信息系统和计算机联锁系统、驼峰自动化系统、编尾可控停车器控制系统、调机自动化系统等控制系统基础上，通过信息集成与整合，实现编组站高度自动化。目前，我国已有成都北、新丰镇、武汉北、贵阳南等大型编组站，实现了综合自动化，并取得了明显的社会效益和经济效益。 近年来我国编组站自动化技术取得了长足的进步，先后启动了编组站集成自动化系统（CIPS）和编组站综合自动化系统（SAM）建设 1.SAM系统的背景目的及意义 背景 随着计算机技术和信息技术的发展，承担着铁路货运任务的编组站先后进行了一系列信息化和自动化改造，许多车站重新调整了作业岗位，将具备条件的岗位进行职能合并，从而减少作业人员。如利用站调楼集中办公的方法，将各个信号楼的设备集中到站调楼，以减少值班员和信号员数量。从严格意义上讲，这种单纯岗位合并缩减作业人员的方法存在局限性，因为职能的重新调配不等于工作量的减少。相反，一些岗位的工作强度反而会因为新内容的加入而更加繁重。长期在这种条件下从事行车工作，存在极大的安全隐患。从维护角度上讲，岗位合并后，许多不同功能的设备混放在一起，甚至有些车站的机房设备也受到实际条件的限制，将不同类型设备填塞入综合设备机械室，由综合工区负责日常维护。由于设备类型繁多、信息来源复杂，给工区维护带来极大难度。 目的 SAM系统的核心是遵循《铁路信息化总体规划》要求，从编组站整体效益出发，建成
编组站综合自动化的发展分析 摘要 通过分析未来运输指挥对编组站的需求,确立了编组站综合自动化的研究方向,展望了未来的技术发展。 关键词:编组站综合自动化;数据集成;决策集中 编组站是铁路货运运输组织的核心单元,是保证路网畅通、提高运输效率的关键。如何通过先进的技术手段,提高编组站的作业效率,是铁路工作者的重要研究目标之一。本世纪前,编组站的研究主要划分为二大领域,一是以信息管理技术为核心的信息系统研究,其目标是如何高效管理信息,加快信息传递速度,加大传播范围,使运输指挥人员更快捷、更准确、更及时地掌握现场情况,提升运输组织水平,提高编组站效率;另一个是以自动控制技术为核心的控制系统研究,其目标是如何更安全、更高效地执行现场作业,使现场作业更安全、更高效,通过缩减单项作业时间来提高整体效率。 进入21世纪后,铁路运输供需关系的矛盾更加尖锐,编组站的编解任务不断加重,郑州北、新丰镇等路网性编组站的实际办理辆数已远远高于设计能力,传统的技术手段已难以满足日益迫切的市场需求。技术方面,经过几十年的研究、探索,编组站的管理系统、控制系统也逐步成熟,并已呈现出相互融合的趋势,综合管、控的新一代自动化系统呼之欲出。在此形势下,北京全路通号设计院、铁道科学研究院、铁道部信息中心开始了编组站综合自动化系统的设计和研发,并分别推出了“计算机集成过程系统” (ComputerIntegratedProcessSystem,简称CIPS)和“新一代编组站自动化系统”(SyntheticAutomationofMarshallingyard,简称SAM) 两个解决方案。 一、编组站综合自动化产品现状 编组站综合自动化是管理信息系统和计算机联锁系统、驼峰自动化系统、峰尾停车器自动控制系统、调机安全监控系统等各种过程控制系统,以及安全监测、闭路电视监控、微机监测等监控系统,通过信息集成与整合,加上智能决策和调度信息综合运用,实现编组站高度自动化的复杂系统。编组站综合自动化的核心是管理系统和控制系统的集成,是编组站自动化技术的质的飞跃。从管理系统的角度看,由于共享了控制系统反馈的丰富信息,使信息系统对站场车辆、设备的状态掌握更加及时、准确,综合自动化已不再局限于简单的信息管理,而是从资源规划的角度,去辅助决策者统筹安排全站运输资源和生产计划,向智能化的方向发展。
编组站综合集成自动化系统(CIPS) 摘要： 本文通过对编组站综合集成自动化系统CIPS的发展历史、基本构成、功能目的、应用成果和意义等方面的描述介绍编组站自动化的一些知识，突出自动化技术在编组站及我国铁路事业建设中起到的巨大作用。 引言：（编组站自动化总体介绍） 我国铁路编组站虽然局部技术领域比如驼峰自动化技术已经达到了世界先进水平，但是，这些分门别类的系统往往是单独开发建设，自成体系，系统间连通性互操作性差；各自为阵，难以互通信息，无法统一调度；信息化与自动化严重脱节，整体自动化程度不高，处于编组站设备核心地位的编组站信息化技术落后于形势与运输生产需求的矛盾尤为突出。 针对现有矛盾，编组站综合自动化系统CIPS应运而生。CIPS系统的核心是编组站信息化的改造。信息化就是要实现编组站货物信息流、车辆信息流、机车与调机信息流、作业过程信息流的集成再造，将编组站加工列车的作业如同对待“自动化工厂”的流水线一样，使整个“工厂”形成智能闭环系统，突出整体效益。CIPS的最高境界是“无人工厂”，编组站工作完全由计算机自动完成，实现自动化，将作业效率提升至最高。 CIPS简介 CIPS（Computer Integrated Process System）是编组站内整体的企业管理信息系统和自动化控制系统。 CIPS不仅管理了编组站内决策层、管理层、调度层、执行层等各个岗位的所有专业信息；而且针对调度层的管理特点，自动决策安排调度计划；与自动控制系统相连接，直接控制自动化系统并接受处理反馈信息，并且根据反馈信息自动调整决策，从而实现了编组站内的全面信息化与自动化。 CIPS系统由中国铁路专业信号控制公司，北京全路通信信号研究设计院（CRSCD）研发。系统包含了四项专利技术，和所有计算机应用软件的自主知识产权。 发展历史： 2003年初，成都铁路局与铁路第二设计院在新建成都北路网性编组站项目过程中不满足现有技术，提出了从加强车站信息化切入，管控结合，集中办理，取消现场值班员的设计思想，得到了铁道部建设部门的支持，开展了成都北建设新技术方案竞选，北京全路通信信号研究设计院上报CIPS方案胜出，并确定为成都北编组站系统集成商。 2004年，CIPS系统在铁道部科技司立项研究，包括二大部分：其一是CIPS车站综合信息管理分系统，采用自主创新研究路线；其二是CIPS集成控制分系统，采用了集成创新研究路线，主要包括CIPS环境下的调机自动化、联锁自动化、驼峰自动化、停车器控制自动化、外勤移动信息化以及信号监测等子系统研究。 2005年，CIPS系统在北京研发基地进入室内仿真模拟阶段；2005年12月通过铁道部科技司支持的专家室内审查，同意进入工程实施。 2006年初，开始研发综合管理后备系统（人工决策系统）。2006年系统在成都北站安装调试。 2007年4月18日，CIPS人工决策系统及CIPS集成控制系统首先投入正式使用。CIPS以集成为核心 1.信息集成 围绕编组站整个生产加工流程，用统一的共享数据平台取代TMIS、TDCS等信息分管模式，提高信息质量，达到信息流与车流、作业流同步。 2.技术集成
铁路车号自动识别系统（ATIS） 摘要：铁路车号自动识别系统（ATIS）是现代化编组站综合自动化系统的重要组成部分。它的存在简化了车辆在站的作业程序，缩短了车辆在站的停留时 间，特别是在编组站的车辆作业。如何合理的利用铁路车号自动识别系统 （ATIS）以及如何合理的和其他编组站综合自动化系统的子系统结合对提 高编组站的能力有很大的作用。 1.引言 编组站是铁路的重要组成部分和基层生产单位，专门从事大量货物列车的解体和编组作业。编组站的作业效率直接影响到铁路运输的效益和效率。世界各国都积极对编辑站的设备进行改造，优化线路布局，改进管理方式，采用大量的计算机设备以及先进的现代化管理技术来实现编组站的综合自动化。编组站综合自动化是将现代的电子技术和计算以及控制理论等科学技术的新成果运用到编组站运输生产过程和运营管理工作当中的，是编组站的列车工作、吊车作业、计划指挥、统计分析等综合实现自动控制和实时处理，有利于实现编组站运输生产的最优化，促使铁路运营管理更加科学化。作为编组站综合自动化系统的一部分，ATIS在完善编组站作业上有着重要的作用。 2.ATIS的背景、目的及背景 铁路车号自动识别系统（ATIS）的目标是在所有机车、货车上安装电子标签（TAG）;在所有区段站、编组站、大型货运站和分界站安置地面识别设备（AEI）;对运行的列车及车辆信息进行准确地识别；经计算机处理后为TMIS（铁路管理信息系统）等系统提供列车、车辆、集装箱实时追踪管理所需的准确的、实时的基础信息；为分界站货车的精确统计提供保证；为红外轴温探测系统提供车次、车号的准确信息；还可实现部、局、分局、车站各级现在车的实时管理、车流的精确统计和实时调整等。从而建立一个铁路列车车次，机车和货车号码、标识、属性和位置等信息的计算机自动报告采集系统。
*中国铁道科学研究院通信信号研究所 工程师,100081 北京 收稿日期:2011-01-21 编组站综合自动化系统模拟技术研究 刘 青 * 摘 要:编组站综合自动化模拟系统根据SAM 系统的总体设计思想、系统架构,针对集中控制、联锁、驼峰、车辆跟踪等主要功能,采用演绎法,利用经验的技术信息建模,设计搭建工程化的 模拟系统,建立编组站作业动态模拟模型。SAM 系统借助模拟模型,采用离线建模方式进行系统测试,验证系统的功能、性能等,提高系统的成熟度、可靠性。 关键词:编组站;综合自动化;模拟仿真;测试Abst ract :Based on the overall desi g n and syste m architect u re of t h e SAM syste m s ,a dyna m ic eng i n eer -i n g si m ulati o n mode l ofm arsha li n g yard operationsw as built by usi n g reducti o n m ode li n g and experienced technical i n for m ation m ode li n g of centralized contro,l i n terlock i n g ,hump,vehic l e tracking ,and other m a j o r features .The si m u lation syste m of synthetic auto m ation ofm arshalli n g yard adopted a o ffline mode l to conduct syste m test i n verify i n g the functionality and perfor m ance for t h e pur pose o f increasing the m a -turity and re li a b ility o f the syste m. K ey w ords :M arshalli n g yar d ;Synthetic auto m ati o n ;Si m ulati o n ,Testing 新一代编组站综合自动化系统(SAM )体现了局-站一体化、管-控一体化的设计思想,利用现代管理科学理论,对生产过程、资源配置进行优化整合,其建模包括运输、电务、车辆、机务多方面的环节,与众多计算机子系统接口。编组站内机车和车列的移动、不规则的时间空间位移、车辆走行性能、车重等,是非常复杂的物理过程的集合,接口间的连接、试验、调试都需要大量的时间和现场数据,脱离现场实际数据的支持,很难贴近现场的实际需求。为了减少对运输的干扰,最好是在经验基础上,以某些前提、原理和规则为出发点,通过数学逻辑推导来建立模型,在实验室环境下完成模型检验,通过对真实系统的测试获得数据,这些数据中包含着能反映真实系统本质的信息,然后通过数据处理的方法,从中得出对真实系统规律性的描述。 SAM 编组站综合自动化模拟系统就是利用计算机仿真技术、网络技术、自动控制技术、铁路信号技术、信息技术,实现编组站到、解、编、发各个生产作业环节的模拟,用于编组站综合自动化新技术的开发研究;改进或完善系统;为工程项目提供/工厂化0程序调试平台,在系统到现场安装 调试前,进行系统测试联调,提高系统成熟度、可靠性。 1 模拟系统的主要功能 1.模拟实现编组站内到达场、编尾、出发场的道岔、信号、轨道区段的联锁控制和编尾停车器 的自动控制,接收编组站调度集中控制的进路命令,自动排列进路;自动接收调车钩计划,返回计划执行实绩报告,可以提供进路、设备状态等共享信息。 2.驼峰自动控制仿真。模拟实现驼峰溜放进路控制、溜放速度控制;推送、调车进路的集中联锁控制;与到达场和编发线尾部等相关车场联锁和照查;模拟实现机车遥控及调车机车安全监控。 3.模拟实现路局与编组站信息交互。自动接收路局日班计划、阶段计划、调度命令、运输生产指标、承认车、阶段装卸计划;自动接收和发送列车预确报、列车到发报点;自动上报计划执行情况、请求车、运非转换和装卸作业情况、实时统计数据、18点统计报告等等。 4.模拟实现自动编制调车钩计划,掌控计划的执行,如解体钩计划、编组钩计划、取送车计划、调机使用计划、本务机车出入库计划;提供人工确认、人工干预、计算机辅助编制调车钩计划的手段;自动下达调车钩计划,掌控计划的执行。 ) 47) 2011年3月铁道通信信号 M arch 2011 第47卷 第3期 RA IL W AY SIGNALL ING &COMM UN I CAT ION V o l 147 N o 13
组站技术是我国铁路发展最活跃的领域之一，20 世纪90年代，各种单项自动化系统与信息化系统如雨后春笋般涌现出来，并迅速装备与普及，形成了编组站综合自动化的初级阶段，其中驼峰自动化技术已经达到了世界先进水平。在此基础上，以集成为核心的编组站综合自动化系统（CIPS）研发成功，于2007年在成都北编组站投入使用，开创了一种新模式，引领我国编组站技术进入世界领先行列。 1 我国铁路编组站技术现状剖析 我国铁路编组站技术发展是从单项自动化技术或单项信息化技术的发展起步，例如1984年南翔站驼峰自动化系统，1986年山海关站驼峰溜放进路微机控制系统，1987年株洲北站车辆信息处理系统，1989年郑州北站上行峰尾计算机联锁系统、驼峰自动化系统、推峰机车遥控系统和引进加拿大的YIS现车系统。此外，不同时期还开发应用了铁路调度指挥系统（TDCS）、车号识别（ATIS）、班计划下达（3.0）、统计报表、机务段安全管理、货检安全管理、车辆安全管理、货运制票、 摘 要：阐述我国铁路编组站综合自动化系统是未来编组站发展的必然趋势，分析沿用传统运营模式和技术装备进行信息化建设存在的问题。提出CIPS研究的技术要点是：面向生产工艺重构信息系统，建立统一的数据平台，用总体计划下挂各个生产环节子计划的组合体构成单一指挥体系，实现管控一体化及货运功能。CIPS在管理者与生产者之间搭建一个智能调节闭环通道，提高管理效益。 关键词：铁路编组站；综合自动化系统；系统集成 编
铁路编组站CIPS系统的研究 丁昆 研究·探讨 创新 货票系统（2.0）、货运计划（FOMS）、货运保价、集装箱管理、集装箱跟踪等。20世纪90年代，编组站单元技术发展的齐备形成了我国编组站综合自动化初级模式，特点是系统林立、功能单一、封闭运行，尚未形成综合自动化系统。 回顾我国铁路编组站的发展历史可以看到，这些分门别类的系统往往是单独开发建设，自成体系，系统间连通性、互操作性差；各自为政，难以互通信息，无法统一调度；信息化与自动化严重脱节，整体自动化程度不高，处于编组站设备核心地位的编组站信息化技术落后于形势与运输生产需求的矛盾尤为突出，因此可以说目前编组站的技术市场繁荣但不强大。 1.1 编组站信息技术发展存在的问题 编组站是一个复杂的货物列车制造“加工厂”，因运营组织的需要将参与生产的人员按专业分工划分为不同部门、不同工种和不同岗位，并规定不同的职责。在编组站信息化发展初期，面向个体或相同职责的群体搭建信息系统显然属容易出成果的捷径，发展至今似乎已成为自然天成的可接受模式，且沿着这个模式发展成垂直对铁路局“统一”，编组站内部水平背靠背的畸形局面。其中最典型的是车站行车环节属TDCS，调度计划环节属铁路运输管理信息系统（TMIS），做到了铁路局至车站纵向联系，但横向却是彼此无联系的信息“孤岛”。因此存在的主要矛盾是不同环节的独立信息系统将有机联系的运输生产整体割裂开来，形成了信息“私有化”，限制了编组站信息技术的进一步发展。这种信息化布局的后果是： 由于各生产环节的内在联系靠人为同步和系统体外循环，生产主体信息在不同系统内部缺乏一致性，无法建立统一生产指挥的制约机制，甚至免不了相同信息在不同系统中的重复录入。 对于某个信息系统只要不是主管信息，均属于“不确定”因素，缺失自动决策、智能优化的信息源支撑，只能充当使用者的简单工具，因此系统虽多，功能有限。 岗位职责由人为划定。随着运输生产布局调整和优化，以及生产和管理基础技术水平的提高，岗位职责是动态变化过程。信息化面向职能，显然会妨碍生产流程再造。 跨系统数据接口实现信息共享被认为是整治编组站信息化发展混乱局面的解决方案，但收效甚微。且不论 各种信息系统是由不同单位和部门独立开发建设，接口协调困难，单从技术角度，这些信息分系统各自为主，信息共享往往流于跨职能岗位间视觉共享形式，很难达到不同系统之间的逻辑共享和功能互动，无法弥补信息裂痕，生产的连续性仍就处于割裂状态，生产工序的链接不得不靠人在系统之外完成。 1.2 管控脱节 长期以来，编组站信息处理与过程控制分属两个不同领域，各自发展在独自轨道上，之间没有交集，即所谓管控脱节。通常信息处理系统负责计划，过程控制系统负责执行，两者之间在生产业务层面属于指挥与被指挥的上下游关系，但由于管与控长期脱节，中间靠人工环节承上启下，上、下游的发展均受到限制。 在过程控制方面，用计算机完全代替人的操作与办理，达到全自动化是过程系统的最高境界。然而在管控脱离的情况下，因没有信息源，往往集中而不自动，远动而不自控，其所能达到的自动化目标有限。编组站现车系统与驼峰控制系统“联机”发送解体计划被当作管控结合的象征，但充其量只是通过共享代替了计划的人工储存，其计划修改、选择和使用仍需要人工操作完成。再者，控制属于基础层，在不同的生产环节必然存在不同的控制系统，生产过程中相互之间的协同靠控制层自身是无法完成的，管控脱离情况下只能由人为操作协调同步。 在信息处理方面，执行情况并非通过执行层的信息自动反馈得到，而是靠人工“报点”录入，信息管理层面所掌握的实际执行情况不及时也不真实，无法达到信息流与车流、作业流同步。加之信息系统各自为主，相互封闭，事实上所谓信息系统所管理的数据基本上是“人造”信息，信息的流动全靠人的“推动”，信息自身不会自行流动，信息的准确性与实时性均受人为因素限制，存在大量虚假信息。计划贴近实际才能做到准确，但由于信息系统并不实时掌握真实工况，无法与执行层系统互动，缺乏自动决策的信息源，无法实现实时动态调整计划以适应现场瞬息变化的实际工况，只能借助系统提供的工具，人工编制静态计划，兑现率不高。在这种情况下，即使将计划“共享”到控制层也无法照其执行。 管控脱节限制了技术发展并相互制约，但是在既有系统的基础上通过管与控之间建立信息接口实现管控一体很难找到出路。如前所述，管理层由于没有统一的信