我国铁路编组站信息化
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研究探讨基于5G+北斗的智慧编组站研究与应用陈建译(中国铁路广州局集团有限公司电务部,广东广州510008)摘要:目前铁路站场通信主要使用铁路无线通信系统450MHz无线列调和铁路数字移动通信(GSM-R)技术,既有通信手段已难以满足编组站众多智慧业务的需求,而5G作为新一代移动通信技术在公网中已广泛部署并快速发展,具备大带宽、高可靠、低时延、海量连接等特征,满足铁路编组站场景的需求。
中国铁路广州局集团有限公司结合“智慧广铁”规划,以江村编组站综合自动化系统(CIPS)改造项目为契机,通过深入分析调机自动化车地信息传送、货检移动作业、可视化调度等铁路业务对于5G系统的业务需求,提出编组站5G智慧应用目标,构建以5G+MEC+北斗为基础的智慧编组站应用体系架构,制定应用发展路线和分阶段实施目标,并开展了系统建设与现场应用,为推动5G技术在智慧铁路的应用提供重要参考。
关键词:铁路;智慧编组站;5G;MEC;北斗;发展路线中图分类号:U285;U291.4文献标识码:A文章编号:1001-683X(2021)10-0085-08 DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2021.10.0850引言与第四代移动通信技术(4G-LTE)相比,5G的传输速率提升10余倍,具有更高速率、更低时延,支持更多应用场景的优势。
编组站接发车、调车、货检、列检等业务众多,特别是随着可视化调车、货检视频图像、调车机车全自动运行等大带宽、低时延业务的涌现,4G-LTE难以全面支撑各类业务,采用5G技术则可在统一平台上承载各类业务,也可避免站场无线通信系统分散建设带来的重复投资、互联互通困难等相关问题[1]。
中国铁路广州局集团有限公司(简称广州局集团公司)自2020年开始“智慧广铁”规划工作,基金项目:中国铁路广州局集团有限公司科技研究开发计划项目(2021K080-Z)作者简介:陈建译(1964—),男,正高级工程师。
1概述济西站地处山东省济南市槐荫区段店镇境内,车站中心里程位于京沪线自北京站起470871m(Ⅲ场信号楼)处,隶属于济南铁路局管辖。
本站按等级为特等站,按技术作业性质为编组站,站型为正线外包双向二级六场混合式编组站,是济南铁路局局管内唯一路网性编组站。
本站向东经B1、B2线、京沪Ⅲ、Ⅳ与胶济线相连,同时经水白线与济南南站相连,成为胶济、京沪两大干线的交汇点,亦是全路路网性编组站之一;主要担负着京沪、胶济上、下行货物列车及部分枢纽小运转列车的解体、编组和中转任务。
2车站现有岗位设置及现状2.1编组站二级场信息共享现状我国编组站综合自动化初级模式于20世纪90年代初步形成,原有特点是系统相互独立、功能操作单一、系统运行封闭信息不公开,系统间无对接,不能实现信息兼容共享。
这些分类别系统往往是各个单位自行开发,自成体系,相互间连贯性、可操性差,很难做到信息互通共享,从根本上无法解决统一调度支配,自动化程度不高,从而突出了编组站信息化管理落后的现状。
2.2编组站二级场人员分配及岗位设置众所周知编组站是全路货物列车的“兵工厂”,上下行共计8台调车机,因运营组织、站型设置、日办理辆数等因素需要将参与生产的人员按照实际生产需要划分不同部门及岗位,现有岗位分为制动员、连接员、调车长、车场调度员、车站调度员、车(场)站值班员、车号、防溜、计划、预报、统计等岗位,并制定不同职责。
从建站至今已形成了自有的可接受模式,作业环节划分烦琐,从而导致了编组站内部的落后局面。
比如行车系统TDCS和计划系统TMIS只是加强了铁路局和车站的单向联系,还是未实现信息共享,这限制了编组站信息技术的发展,由于现有生产环节都是靠人在同步联系,生产主体均以个人的意识为转移,缺乏统一性,无法成立统一生产指挥机制,各岗位相互联系又各自为战,造成了各种信息重复叠加操作,岗位间因作业问题重复联系的情况。
系统配置虽然多,但是有效使用少之又少,随着运输生产布局变化的调整,有些系统不但没有被应用,反而成为生产岗位上职工认为是多余的设备。
第12章 编组站综合自动化系统12.1 概 述编组站是铁路货物运输的重要基层生产单位,当前中国铁路运输能力紧张,在很大程度上是由于繁忙干线的点线能力不协调,编组站的作业能力与线路通过能力不匹配,以及货车在编组站上的作业和停留时间过长等造成的。
因此,除了大力加强编组站的改扩建外,实现不同程度、不同规模的编组站作业自动化是扩大铁路运输能力的重要途径之一。
编组站作业综合自动化系统(Yard Automatic Control System,简称YACS)是指利用计算机控制编组站作业过程和处理货车信息的系统,它是建立在计算机技术和控制理论的基础上,以信息处理为核心的编组站调度指挥、计划标准、统计分析及作业控制系统,实现了实时管理和实时控制。
编组站作业综合自动化系统主要包括货车信息处理系统和作业过程控制两部分,而后者又可分为货车控制和进路控制两个子系统。
除此之外,编组站综合自动化系统还应包括驼峰尾部编组作业过程控制,提钩作业自动化,自动摘(接)风管,自动抄车号设备,调车作业计划自动传送等内容,其结构如图12.1所示。
编组站作业综合自动化系统 货车信息处理系统 站内进路控制系统 货车控制系统 推峰机车速度控制货车溜放速度控制货车溜放进路控制站内调车作业的进路控制到达场、出发场的进路控制变更处理 信息管理 作业计划 基本计划解体计划 编组计划场内调车计划计划单的传递货车移动追踪预、确报的接收和发送现车查询货报、统计报表的编制场内状况的变更处理 根据局调度命令的变更处理图12.1 编组站作业综合自动化系统12.1.1 货车控制系统货车控制系统又称驼峰溜放作业自动化控制系统,是编组站自动化系统中过程控制的核心部分,包括推峰机车速度控制、货车溜放速度控制、货车溜放进路的自动控制三个部分。
(1)推峰机车速度控制。
计算机根据钩车的长度、重量、去向股道以及与前钩车的分路道岔位置,事先确定对该钩车的推送速度,通过电台天线向推峰机车发送相应于该速度带的一定频率的无线电波(即指令)。
编组站综合⾃动化的发展分析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。
铁路编组站自动化作业简介编组站自动化,是提高调度指挥水平、扩失车站作业能力的重要手段。
目前编组站陆续采用新设备、新技术,以代替日常工作中繁重的体力和脑力劳动,有利于实现编组站运输生产的最优化和运营管理的科学化。
作为车站调度指挥人员,学习和掌握这些新技术将是一项重要任务。
编组站自动化,包括信息处理和自动控制两大系统。
信息处理系统,主要解决计划的编制、货车的跟踪及货车停留时间的统计等;自动控制系统,主要指进路控制、调车速度控制等,详见图4—2。
这里简要介绍车站作业计划的编制。
一、基本资料的贮存信息处理的依据是信息,信息源通过计算机的加工处理而得出新的信息,以对运输生产进行指导和控制。
信息的处理是按给定的模式进行的,这些模式就是一些基本规定等资料,事先将这些资料以文件的形式贮存起来,以便在进行信息处理时随时调用。
这些资料主要有以下几种:1.列车编组计划资料。
主要内容为车站出发列车的有关规定,包括各种列车编挂重车的到站(接方向号)和空车的车种;列车的编组方法,如单组混编、分组选编或是按站顺编组等。
2.车辆编入列车的有关规定资料。
如《技规》关于“关门车”编入列车的规定;《危规》关于装载危险货物车辆隔离辆数的规定等。
3.全路汉字站名资料。
除有全部汉字站名外,并附以按本站编组计划规定的方向号。
4.列车运行图资料。
包括本站到达、出发的列车车次、时间,以及每种出发列车规定编挂重车的方向号和车种;各种列车的规定总重、计长及平均编成辆数等。
5.车站技术设备固定使用方法的资料。
如到发线固定的接发列车车次(范围);调车线固定停留车辆的方向号或车种;调车机车的分工等。
6.车站技术作业过程资料。
它包括各种货车作业的程序及各个程序所需要的作业时间等。
7.车站工作日计划资料。
包括列车到发时刻;列车占用到发线的顺序;咽喉道岔占用顺序;车列解体、编组作业顺序;调车机车的作业顺序;驼峰、牵出线占用顺序;调车场线路中车辆集结过程等。
它是车站运输组织工作的基本模式,也是日常组织工作的指导性文件。
我国铁路信息化建设现状及发展规划2009—05—08 07:00 国脉电子政务网佚名。
.关键字:发展战略铁路信息化综述一、铁路信息化建设现状为解决铁路运输能力与运输需求之间的主要矛盾,缓解铁路对国民经济的瓶颈制约,铁路做出了以实现内涵扩大再生产和外延扩大再生产为目标的跨越式发展重大决策,重点强调信息化在铁路跨越式发展中的重要地位和支撑作用,就是要以信息化的跨越式发展带动铁路现代化,适应走新型工业化道路的要求.经过30多年的发展,铁路信息系统从无到有、从小到大,从单机版本到多层次的网络应用,全路信息技术人员总数已达5500多人,拥有大、中、小型计算机1600余台,微型计算机近10万台,建立了覆盖铁道部、铁路局和主要站段的计算机网络及传输网、交换网、数据通信网三大通信基础网,先后开发了以列车调度指挥系统、铁路运输管理信息系统、客票发售与预订系统为代表的一大批应用信息系统,铁路信息化建设取得了较大的成就。
1。
列车调度指挥系统(TDCS)为了改变多年来铁路运输调度指挥系统手段和设备的落后现状,提高铁路运输管理水平,提高铁路运输能力和服务质量,适应市场经济及各种交通竞争的局面,铁路开发建设了调度管理信息系统DMIS。
2005年根据铁路信息化总体规划要求,规范为列车调度指挥系统TDCS。
TDCS系统是我国铁路调度指挥现代化进程中的重要环节,采用现代信息技术改造传统落后的调度方式,建立以通信、信号、计算机网络、数据传输、多媒体等融为一体的三级四层(即铁道部、铁路局、原铁路分局三级再加上基层信息采集层)分散控制、集中管理的运输调度指挥系统。
TDCS按照计划调度台编制的日、班行车计划,生成和下达阶段计划,并实时自动采集列车运行信息及现场信号设备状态信息,自动调整滚动阶段计划,实现对列车运行的实时追踪、实时调整和集中透明指挥.经过十多年的建设,哈尔滨、呼和浩特、柳州、成都、兰州、乌鲁木齐、青藏公司七个铁路局(公司)全面完成TDCS系统的建设,郑州,济南、上海、武汉、昆明铁路局主要干线都实现了计算机自动绘制列车运行图.2.铁路客票发售与预订系统客票发售和预订系统TRS是覆盖全国铁路的大型计算机网络应用系统,属”九五“国家科技重大攻关项目。
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系统丰台西编组站SAM系统作业过程管理与自动执行新丰镇编组站调度大厅实景。
我国铁路信息化工程的建设与应用摘要:回顾了2001年我国铁路信息化工程在TMIS、DMIS和通道建设中取得的成绩;介绍了TMIS方案调整的总体思路和基本要点;提出了2002年铁路信息化建设的主要任务。
关键词:调整;成绩;TMIS;DMIS;通信网2001年12月21—23日全路信息工程工作会议在济南市召开,铁道部副部长刘志军到会并作了重要报告。
铁道部电子计算技术中心主任李中浩、铁道部基础部副主任胡东源和铁通公司总裁彭朋分别就TMIS、DMIS工程和通道建设作了专题报告。
济南、柳州、北京铁路局,羊城铁路总公司,中国铁路通信信号集团公司研究设计院和南京铁路分局的代表分别汇报了各自单位的信息化工程建设情况。
铁道部总工程师王麟书作大会总结。
参会的300多位代表分组对铁路信息化建设展开了热烈的讨论,会议期间还参观了济南铁路局电子计算中心。
这次会议的主要任务是:贯彻党中央国务院领导关于大力推进信息化建设的重要指示和铁道部党组、傅志寰部长关于加快铁路信息化建设步伐的要求,总结和部署TMIS、DMIS工程和通道建设工作,进一步动员全路通力合作,加快建设步伐,搞好综合应用,完善保障体系,早日完成建设任务,充分发挥运输信息在铁路改革与发展中的重要作用。
一、2001年全路信息化工程取得的成绩1.TMIS建设和应用进一步加快(1)从3个方面对TMIS总体方案作了调整。
第一,按照运输组织的要求,把过去原始信息由站段直接报中央系统,改变为原始信息层层落地,在铁路分局、铁路局、铁道部3级建立原始数据库;第二,在站段、铁路分局、铁路局、铁道部4级对TMIS原纵向的各子系统进行整合,实现信息的共享和综合应用;第三,规范计算机网络,采取有效措施,保证网络和应用安全。
该调整方案通过了铁道部科技教育司组织的评审。
(2)进行了3级建库及综合应用开发试验。
在有铁路分局的济南局和直管站段的柳州局分别进行了建立货票、确报车号自动识别原始信息库并开展综合应用的试点,取得了良好效果。
《编组站自动化》课程论文姓名:班级:学号:日期:北京交通大学编组站综合自动化系统概述一、CIPS系统简介CIPS(Computer Integrated Process System)系统由北京全路通信信号研究设计院研发,该系统将编组站作为一个整体系统进行统一规划、设计和研究,通过系统整合或集成,进一步提高了编组站信息化和自动化程度。
CIPS编组站自动化系统已形成规范标准功能体系。
该系统适用于编组站,尤其是路网性或重要区域性编组站,同时也适用于调车作业繁忙的区段站、工矿企业及港口等铁路车站的综合自动化。
二、CIPS功能和作用传统意义上的编组站综合自动化是在一个编组站建设配套车辆管理信息、驼峰自动化、机车遥控等主要系统,各子系统相对独立,安装和使用通常分散在不同的作业地点,信息化程度相对较低,并未构成统一集中的系统。
编组站综合自动化系统由管理信息和信号控制集中两部分组成。
通过技术、功能、管控的集成,人员、设备的集中,信息的共享,实现运输生产指挥智能化、信息化和自动化,满足编组站建设、管理、运用、安全、维护等方面的需要。
编组站综合自动化系统包括调度指挥管理、现在车管理、货运管理、统计分析、站内设备集中控制、自动控制、作业过程跟踪、综合信息显示、系统监控与维护等功能。
系统为所设置的业务岗位提供技术手段,实现列车接发、解编、调车、取送车、货运管理、技检作业、统计分析、调度命令等业务流程。
三、CIPS系统架构编组站综合自动化系统由管理信息和信号控制集中两部分组成(图3.1)。
设置独立的信息网和集中控制网,信息网和集中控制网均应采用双环形自愈网。
分别设置信息机房、信号机房,系统结构如下图所示。
管理信息系统设备包括数据库服务器、应用服务器、接口服务器、存储设备、终端设备、网络设备、网络安全设备、打印设备、不间断电源设备等;信号控制集中系统设备包括数据库服务器、应用服务器、接口服务器、存储设备、终端设备、网络设备、网络安全设备、打印设备、不间断电源设备等。
我国铁路编组站信息化我国铁路编组站信息化技术发展策略摘要:分析铁路编组站信息化建设现状,指出铁路信息化设计仅限于追随岗位与职能展开,最终会阻碍运输生产组织布局调整与发展。
为此,论述了编组站综合集成自动化系统(CIPS)的总体目标,并对铁路编组站信息化重新定位,提出调度计划的综合管理、执行过程管理和历史数据管理的一体化决策。
关键词:铁路;编组站;信息化;综合集成自动化1 编组站信息化现状(1)侧重现车管理。
目前我国铁路编组站信息化比较普及的是现车管理系统,解决了预确报收发、现在车与调车计划管理。
而计划信息的计算机管理并未成型。
尤其是车站调度指挥使用的车站技术作大表(运站一)与车站班计划大表(运站二),到目前为止还没有真正实现计算机管理。
铁路局或车站尝试研发的作业大表铺画子系统有投入实用的个案,但目前是自成独立系统,主要用于写实,难以形成计算机辅助调度的实效。
(2)计划信息仅纵向统一。
编组站的调度计划虽分层次、分功能管理,但各项计划之间是紧密耦合、互为前提构成链接与因果关系。
目前这些内在联系是建立在车站人员相互间默契或上一层管理的基础上。
车站信息化建设看似围绕岗位职能进行管理,实际上形成的是相互绝缘、信息不共享的各种子系统,如行车调度计划子系统、货运子系统、现车子系统等,虽然这些子系统能够实现铁路局至车站的沟通,但编组站信息化的横向联系却彼此是“孤岛”。
又如车号自动识别系统(ATIS)已普遍应用,车号信息已进入全路系统,甚至编组站到达列车中的每一辆车数据,均可上传至铁道部数据库,但在现实中很难应用于车站自动抄车号业务,这是因为车站的确报与ATIS分属两个不同的子系统,相互信息不易共享。
同属于TMIS下的各种子系统,如果不能实现车站级的一体化,则也很难实现信息共享。
(3)管控分离。
多年来,编组站信息化建设自成体系,与过程控制自动化等基础技术的发展脱节,结果信息基本上是人工录入,而且信息的流动全靠人为推动,信息自身不能按运输生产过程自行流动,使信息的准确性与实时性受到人为因素制约。
过程控制系统是各种计划的最终执行环节,蕴含着大量实时、准确的自动信息。
车站信息化管理应与控制系统的计划信息整合在一起。
(4)难以提供决策功能。
目前的管理信息系统主要解决了无纸化办公问题,即使设计有局部决策功能,也因信息缺失而无法正常使用。
这种现象表面上是因为所需决策基础信息的完整性与连贯性问题,实质上是信息化规划没有正确的指导思想。
(5)阻碍业务流程再造。
我国现行编组站信息化主要采用面向个体模式,这是信息技术的初级阶段,其结果是在车站信息化后,计划间的链接、执行工序间的链接、计划的部署、实际执行掌控等,仍然要大量使用调度电话或口头交流,并没有充分利用信息共享与数据通信的优势来改善调度环境。
当信息管理系统发展到一定程度时,会引起生产流程再造、业务重组,如果铁路信息化设计仅限于追随岗位与职能展开,最终将阻碍运输生产组织布局调整与发展。
(6)计划管理静态化,兑现率不高。
车站作业计划由铁路局产生与下达,并在车站层层细化与部署,最终得到执行。
如铁路局编制下达日班计划、本务机计划,编组站内自产的班计划及阶段计划,这在很大程度上反映出我国调度管理的信息化水平低下。
目前编组站仅有列车预确报、调车计划、铁路局列调接发列车部署等信息相对准确,而这些信息往往是已发生或即将发生的工作内容,与之前的计划可能相差甚远,兑现率较低。
不少编组站对车站班计划与阶段计划编制流于形式,仅用于记载实际。
(7)基础信息化缺少根基。
我国编组站信息化工作从20世纪80年代末开始起步,以郑州北编组站YIS系统为先驱,时至今日,车站信息化存在的诸多问题尚未解决。
编组站作为全路货物列车组织与调度管理信息化的重要源头,是基础信息根基。
编组站调度计划信息直接影响一个枢纽、乃至整个铁路局的运输生产计划与实施,没有编组站这一基础层信息的全面、正确、合理、有效的管理,铁路局的统一领导与管理将是空中楼阁。
2 绾组站ClPS的总体目标以成都北站为例,编组站综合集成自动化系统(CIPS)的总体目标如下。
(1)调度计划自动执行。
CIPS的首要目标是将调度计划中与站内径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、线路与走行径路等资源的合理分配与优化使用方案,实现车站班计划、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状态,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,实现计划统一编制、动态调整和扁平化管理,计划直接发布至控制环节执行,取消正常情况下的人为参与控制,可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。
CIPS直观地显示车站所有作业情况,在调度大厅集中监控与操纵全站到、解、集、编、发等各项作业,使自动化程度大幅度提高,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。
通过编组站的整体闭环管理,优化调度,合理安排各工序间的衔接;加大自动化力度;减少人工计划布控、作业人员沟通协调及实况汇报等通信联络时间;扩展调车机车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,并可降低站内结存车平均保有量。
(6)信息资源的充分利用。
编组站CIPS的核心是数据整合、信息集成,将车号识别、轴温探测、脱-*A器表示、电务监测、环境监控、电源监测及图像监视等信息集成与共享,提高作业的预见性。
3 编组站信息化的重新定位3.1 调度计划综合管理编组站的调度计划包括:站内接发列车计划;现车及调车计划;本务机折返计划;调车机计划;站内施工计划;货运工作计划。
换一个全新的角度重新审视编组站信息管理时,调度计划综合管理的信息技术与设计要点如下。
(1)全面性。
凡是编组站运输生产流程上的所有环节,特别是与机车车辆移动和进路有关的计划,必须纳入信息化管理范畴,以便形成车站完整的信息链。
(2)一体化。
编组站的各工作环节是紧密相连、相互耦合、穿插套结在一起的,因此所有信息处理不能分而治之,必须一体化管理。
(3)动态性。
编组站信息化统应该充分发挥计算机的优势,将原来人工铺排计划分时段编制,且时段内执行者自决或调度员口头通知,改变为实时计划动态调整、滚动调整。
进行动态调整的主要动因是上级计划变化和执行过程偏差。
而实际执行结果是引起计划动态调整的最活跃因素,因此计划的动态编制与调整必须建立在过程控制子系统自动反馈的基础上。
动态调整应该借用自动化领域的过程调节与伺服原理,在计划与执行间形成智能闭环,即通过结果反馈,动态调节调度计划以适应后期执行的需要,在此前提下使计划执行的兑现率达到100%。
(4)实时性。
产生动态计划,并且要直接输出执行,则对于计划的编制与改动,包括决策与优化时间在内,必须限制在一个很短的时间范围内,即有实时性要求。
(5)自动化。
要将编组站综合自动化提高到站内所有进路均按计划自动执行的实用化程度,若没有信息自动化支撑,对站内计划的编制调整力度与频度将大大超出目前车站调度人员的水平,因此信息自动化是管控一体化的必然。
编组站CIPS目前定义的自动决策内容为:到发车场到发线决策;解体顺序、编制解体钩计划及解体峰位决策;头部调机应用、调车线应用决策;编组顺序、牵出线、编组钩计划编制;尾部机车应用决策;编制取送调车钩计划决策;出发列车接续关系决策;列车、调车、机车走行径路决策。
3.2 执行过程管理(1)调度计划分解与转化。
过程管理的作用主要是由计算机管理取代各岗位的有关工作,即按照调度计划,处理与监控执行过程。
调度人员输出的计划通常比较宏观,若要各不同范围和功能的子系统执行,需进一步细化与转化,并输出给过程控制子系统。
(2)计划指令自动触发。
如果将过程管理的输出称为指令,那么指令的触发将决定计划是否同意被执行。
指令的触发是过程管理的核心功能,通过对指令的触发管理,决定调度计划正确无误的执行时机;裁决不同的计划执行中占用进路的优先权。
为了实现触发管理智能化,过程管理的信启、化深度,须实现站内各种机车车辆的调程计划信息管理与调程实际信息管理。
(3)收集与处理执行结果反馈信息。
收集与管理过程控制系统的反馈信息,监督计划的执行是过程管理的重要功能之一。
各过程子系统自产检测信息,以及独立的电务检测与环境监控信息的实时收集与管理,也在过程管理范围之列。
(4)过程信息全方位动态展现。
过程管理的动态性很强,信息变化多端,瞬间即逝,但必须向有关调度人员或执行人员增加透明度,供有关人员对计划执行过程进行监督,因此提供友好的图示界面展现甚为重要。
(5)管理子系统。
在成都北站设计中,过程管理所管辖与服务的执行层子系统共有1 1个。
其类别有联锁自动化分系统;驼峰自动化分系统;调机自动化分系统;尾部停车器自动控制分系统;外勤移动信息分系统;电务监测及环境监控分系统。
对于直接参与控制的子系统,分为自动、半自动、站控及维护等4种模式。
3.3 历史数据管理计划信息管理、过程信息管理与历史信息管理是重新定位车站信息化的三大支柱,其中历史信息管理即利用海量数据库技术保存编组站作业中产生的所有计划与过程信息,并通过信息分析与挖掘提供以下服务。
(1)情景再现。
通过回放操作控制,真实再现调度中所有计划管理与过程管理的操作流程,追溯调度计划与执行的动态过程。
(2)报表管理。
按照规定及编组站的报表要求,产生数据准确的生产统计报表。
(3)统计分析。
对生产过程进行统计分析,为编组站的技术、人员、生产、资源管理提供依据,包括基于调程纪录数据的编组站各环节的动态能力分析评估。
(4)决策参数优化。
在统计分析的基础上,学习与自我适应,减少调度偏差,提高调度决策的质量及智能化水平。
(5)归档。
实现编组站生产过程中运输信息的电子归档,提供便利的提取手段,利于车站对编组站的管理。
(6)电务信息与环境信息监测。
提供编组站信号设备与检测档案管理与分析,为设备的维护与管理提供分析资料。
编组站信息化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,使编组站解编列车作业过程实现自动化流水线管理。
编组站CIPS建立在针对流程工业的计算机集成过程系统理论基础之上,以信息集成为核心,综合管理技术、生产技术、信息技术、自动化技术、系统工程技术,实现控制、调度、管理、经营、优化、决策一体化,使整个编组站形成智能闭环系统,突出整体效益。