TW—2驼峰自动化系统发展设想(需求篇)

TW—2驼峰自动化系统发展设想需求篇丁昆根据本次TW—2系统升级原则，针对本次上层部分升级提出以下新的需求，这些需求主要是面向TW系列设备长期在现场应用中反应最强烈，来自于用户呼声最高的问题；有些需求是根据现代计算机技术发展而过去不能实现但现阶段可实现的。

原有功能与逻辑如果没有发生变化，不列入新的需求中重新描述。

1，调速业务需求(1)超速的对策驼峰自动化应用中调速方面现场呼声最高的莫过于勾车在减速器上超速出口，虽然就局部控制而言，这类超速是由于针对该勾车的减速器制动能高不够引起的，超出了系统的调节范围，但是从整体上我们仍然可以通过提高系统的智能化程度采取最大限度的补救措施，使超速现象较现状有所改善。

当二部位超速出口时，意味着三部位有可能超速入口，同时该勾车可能制动摩擦系数较低导致三部位上的制动能高也不足。

由于超速入口而导致的勾车不能闯开口，使得问题勾车在三部位上的制动能力不够问题被放大了。

如果出二部位超速的勾车在进入三部位之前提前制动（提前到减速器控制器JB接收到该勾车命令并且进入准备执行状态时），确保勾车“闯开口”，改善其在三部位上的控制效果，即超速车使得后续减速器提前进入制动状态，不必等到踏板进轴或轨道电路压入开机。

如果某勾车的车轮与减速器制动轨间的摩擦系数偏小，往往同一勾车在不同部位的减速器有一致的制动能高偏低的表现，那么当勾车通过二部位时，即便出口不超速（二部位减速器自身的制动能高较大，并且通常需要被“吃掉”的能高也不大），也可以通过统计其勾车在二部位的制动能高的利用程度与制动减速效果，综合评估勾车的制动摩擦系数，确定是否必要减少或取消该勾车在三部位减速器放头拦尾量，加强后续减速装置的制动效果。

(2)勾车当前位置动态数据勾车前部走行中的动态距离（以峰顶光挡为原点或以一分路入口为原点）勾车后部走行中的动态距离（以峰顶光挡为原点或以一分路入口为原点）(3)精确二部位间隔调速进路异常逻辑情况下的极限调速在侧冲或追勾检查计算中考虑减速度因素(4)计算二部位目标速度由查表法改为数学模型计算法回归统计调整(5)三部位目的调速气象参数参与模型计算(6)勾车溜放阻力等级估算与应用2，溜放业务需求(1)溜放上层跟踪与控制上下层重新分工勾车跟踪从峰顶光挡开始，包括进路上的所有区段速度跟踪、位置跟踪结合到逻辑跟踪中勾车长度峰顶测量(2)误报警的对策系统报警多及误报警是TW-2系统受到评说较多的另外一个问题，涉及到溜放进路部分的原因是系统对勾车溜放跟踪的唯一信息源是轨道电路，没有类似于其他驼峰自动化系统加装道岔计轴等手段获得冗余信息。

当轨道电路本身在溜放过程中工作不正常或者车辆轮轴导电性不好造成分路不良时，可能会导致系统误判断而误报警，甚至可能误处理，例如我们常见的误报钓鱼等，这似乎是我们系统的缺陷，但我们系统室外探测装置安装数量少又是一个突出的优势，此前我们已经利用了分路道岔的双区段轨道电路，使系统具有了特别的智能化判断，有限的信息得到了充分的利用。

我们仍然应该保持我们系统的风格，但是我们可以进一步不仅仅局限在某组道岔的轨道电路信息作出判断，而是扩大至利用相关的轨道电路（其他分路道岔双区段轨道电路、背向道岔轨道电路、警冲标轨道电路、减速器轨道电路等）在溜放时的联动规律获得冗余探测信息，进一步挖掘探测信息的利用率，使得个别轨道电路误动作能够被识别出来，避免或减少误动作引起的误报警乃至误处理。

(3)防侧冲判断与处理逻辑完善(4)上级道岔防护逻辑发生道岔恢复或失去表示后，操作上级道岔规避后续勾车冲突的防护逻辑(5)尽量延伸的道岔控制转辙逻辑3，计划处理业务需求勾可细化至车辆的计划数据处理4，联锁业务需求(1)轨道电路故障的智能判别，更加严格或合理的解锁机制(2)基于走行速度的检查机制(3)进路编排ID信息的应用(4)进路类型的细化与个性化联锁逻辑列车进路分为客车进路、货车进路、单机进路调车进路包括车列长度参数进路中包括是否超限参数(5)作业中特殊情况的防护越过防护信号的预先防护闯入关闭信号的应急防护5，信息化需求本次升级我们涉及一个重要主题——按照信息化的理念重新设计与实施上层管理系统，大家可能很快联想到是指采用数据库技术，但是仅有这个意识还不够，第一是要采用信息化的理念解决过去无法实现甚至不敢设想的实际问题，其次才是在设计与实现中采用信息化的方法、手段与工具。

那么，信息化到什么程度？驼峰自动化的信息化具体涉及到哪些方面？如何运用信息化？这是我们在升级过程中要研究的问题。

根据我们多年的经验涉及信息化我们提出如下问题：(1)分析故障大家都有现场故障分析的经历与经验，即现场反馈问题时通过远程诊断查取数据，或遥控现场查询，将资料传回，分析研究资料后给出现场结论性意见，并向现场解释为什么。

我们常利用系统提供的有限资料信息推理现场遇到问题的实质，这些问题涉及溜放、联锁或调速等所有可能发生的情况；问题起因可能来自车辆、作业方式、操作、设备故障或缺陷、系统软件处理等；涉及的技术可能是逻辑方面的，也可能是数值方面的；推导得出的结论通常是唯一的，即使不唯一，可能性也在一个很小的范围内。

可以说判别我们一线服务员工技术水平高低的重要方面就是看谁分析得又快又准。

过去我们分析的数据大都是文本记录，按照发生事件的时间排序，各种信息混杂在一起，说实话阅读起来很费劲。

虽然我们提供了查询界面试图过滤掉某些无用的信息，但是如何正确选择过滤条件则是另外一个大有学问的问题，弄不好丢失点关键信息分析起来就难了。

我们要问：记录的数据是否足够详细？记录的数据是否足够准确？是否有更好的办法对数据准确提取与排序？是否能提供基于原始数据经计算得到的中间数据，便于分析？是否对数据有规范易懂的表现方式，包括数据的图形化，利于分析？是否可以通过软件程序智能分析，自动得出正确的结论？特别是系统智能分析功能，我们有理由相信，面对相同的数据来源，人能够做到的分析，利用计算机编程也应该能够分析出来，且一定比人快，并能始终保持统一的分析水准。

如果系统具有准确深刻的智能分析功能，那么对现场人员的技术素质就可以不要求那么高；就不会因我们技术队伍人员的水平而影响服务水平；也不会因为分析原因过于神秘而影响现场各个责任部门对事态的把握。

如果系统对所有的作业均通过智能分析过关，一些问题可能在有预兆时就能被及时发现与克服；不足以引起注意的小问题也能被及时发现，并得到进一步的统计与总结归纳。

但是，我们过去的文本信息格式很难支持这类智能分析，也很难让当今现成的数据分析软件工具有用武之地。

(2)测长测长不准是我们系统被指责的问题之一，但是当我们派人到现场处理时，现场反映的问题很难捕捉，搞不清楚到底怎么回事。

如果我们拥有对股道测长数值（包括走长、鉴停长度与计算长度）变化的长期跟踪记录数据，并可以通过直观的方式展现出来将会如何？如果这些数据与进入股道的溜放勾车或调车数据关联起来将会如何？如果通过这些数据发现测长存在问题，是否可以通过软件进行分析，并具体给出超临界值警告、调整建议甚至调整参数？记得我们曾经专项提出并实践过记录股道的测长值变化，并图示出来，但因为功能较单一而没有正式投入使用。

那是因为我们有信息化的需求但没有信息化的系统知识与认识高度。

(3)道岔动作次数当我们驼峰微机进路控制在第一个试点站投产时，现场就有了记录道岔转辙机转换次数，并作为转辙机状态修数据依据的需求，我们也曾经搞了一个可清零的计数器实时记录，并可通过维护命令手段读取，但是不实用，因为没有可按日、月、年查询的报表报告。

如果具有定期报表，报表中除动作次数外，还可以有平均转辙时间、平均定至反转辙时间、平均反至定转辙时间等参数。

(4)用户提出减速器状态南京东驼峰自动化改造时，上海铁路局电务处曾经建议我们统计减速器的动作次数、累积制动时间、累积通过的车辆数，累积通过的勾车数、其中超速的勾车数，并按日、月、年进行报告，用于现场掌握减速器状态，对比大修前后或调整前后的效果。

按照这个思路，是否可以进一步通过分析计算出车辆的平均制动时间、平均减速度、平均推算制动能高、平均缓解时间、平均出口控制误差等等，并按年、月、日画出其变化曲线，观察其性能变化规律，设定其维护调整或大修的临界值。

这是一件非常有意义的事情，可用于主动评估减速器的状态及其对调速的定量影响，指导维护，具有这项独特功能的驼峰自动化系统定会加大与竞争对手的差距。

(5)回放问题当前系统回放已经属于驼峰自动化的基本功能，我们原有的TW-2系统回放不好用，曾经关键时刻掉链子，而且仅有的图形回放中只有逻辑部分，缺失数值部分（速度、长度、重量、计轴等）。

在CIPS开发中，我们采用了对送往客户端的通信数据（多波数据）截获、压缩入库、还原技术，更加真实且全面，除站场图外还有指令集、技术作业图表、列车表等动态界面的同步回放，达到了情景再现的更高层次。

CIPS采用的方法具有通用性，与送往客户端的数据结构设计本身关系不密切，可值得驼峰自动化借鉴。

(6)智能处理如果说我们前面提到的故障智能分析属于事后分析，并且可以得出正确的结论，那么这种分析是否可应用在控制过程实时处理中？如果分析的结论是确定无疑的，是否可以智能处理，导向安全、可用，将事态的影响降低到最小程度？我们系统过去已经具有故障报警或安全处理功能，但是主要来源于当时的现状在狭窄的取数范围内进行简单的逻辑判断，没有追朔之前发生的历史数据，没有广泛地利用信息资源，因此智能化程度不高，发生误报警乃至误处理。

如果不仅仅使用当前数据，而且当前已经消失的历史数据；不仅仅使用逻辑数据，还结合数值数据；不仅仅使用单一设备或单一勾车的数据，还利用了其他设备或结合了其他勾车的数据，那么系统的智能化程度将大大提高，利用周边信息识别减少探测信息的不正确导致的误报警与误处理，这种新思维可以用于联锁、溜放进路、调速等各个方面。

当系统智能化程度不高时，一旦发生异常我们往往简单地导向安全从而降低了系统的可用性，如果有了基于信息化与信息分析处理的智能，到底是作业中的客观事实还是探测设备的错误输入可以被发现与识别出来，那么我们就可以正确报警与正确处理，避免因输入错误导致的错误处理，提高系统的可用性。

(7)信息化对精调的作用曾经布置过一个改进题目，即通过三部位入口速度的统计计算二部位出口速度要求的修正量，但是最后由于种种原因不了了之。

我们开通的站场经常由于二部位目的调速出口目的定速要求给定不合适而影响现场使用效率，这种情况发生在了新丰镇驼峰、阜阳驼峰等站，遗憾的是面对这种情况如果调试人员的经验不够，往往听之任之，即便发现不对劲或现场作为问题反映上来，也没有定量调整依据。

该需求的是根据早先我们二部位对不同股道、不同重量等级有一个基本速度表，通过分股道、分重量等级、识别其二部位的实际出口速度接近基本速度、剔出不合理数据的情况下分别统计三部位平均入口速度，并且根据统计实际平均人口速度与期望的三部位入口速度值（例如18公里/小时）的偏差值计算二部位基本定速修正偏移量。