孫楊

(大秦鐵路股份有限公司湖東車輛段，山西大同 037300)

隨著我國鐵路高速發(fā)展，作為貨物運輸載體的貨車車輛，其使用情況有較大的變化，長交路列車、大編組重載列車大量開行，車輛運用周轉(zhuǎn)率逐步提升，對鐵路車輛運行安全、運行品質(zhì)提出更高的要求，而目前，雖然有一些綜合的信息查詢平臺，但已不能夠完全滿足現(xiàn)場使用需求，存在查詢時間長，信息滯后，不能夠全面、實時反映車輛運行狀態(tài)等問題，現(xiàn)對該問題進行探討與分析。

1 各信息系統(tǒng)簡介

1.1 HMIS

鐵路貨車技術(shù)管理信息系統(tǒng)(簡稱HMIS)，采用手工錄入或利用檢測車輛配件信息設(shè)備自動接入，進行數(shù)據(jù)錄入、統(tǒng)計、上傳的信息系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)可查詢車輛檢修詳細信息。

1.2 ATIS

鐵路車號自動識別系統(tǒng)(簡稱ATIS)，由車輛電子標簽(TAG)、地面自動識別設(shè)備(AEI)，數(shù)據(jù)信息集中管理設(shè)備(CPS)、計算機網(wǎng)絡(luò)等構(gòu)成，由列檢、段、局、總公司等各級復(fù)示組成，對運行的列車及車輛信息進行準確的識別、定位，為其他信息系統(tǒng)提供車號信息的應(yīng)用平臺［4］。

1.3 CTC

調(diào)度集中控制系統(tǒng)(簡稱CTC)。調(diào)度集中是鐵路調(diào)度中心對某一區(qū)段內(nèi)的鐵路信號設(shè)備進行集中控制、對列車運行直接指揮、管理的技術(shù)裝備。

1.4 5T

5T系統(tǒng)，是對車輛滾動軸承早期故障軌邊聲學(xué)診斷系統(tǒng)(簡稱TADS)，車輛運行狀態(tài)地面安全動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)(簡稱TPDS)，車輛軸溫智能探測系統(tǒng)(簡稱THDS)，貨車運行故障動態(tài)圖像檢測系統(tǒng)(簡稱TFDS)，客車運行安全監(jiān)控系統(tǒng)(TCDS)，這五項鐵路車輛安全防范預(yù)警系統(tǒng)的統(tǒng)稱，涉及到貨車的安全防范系統(tǒng)只要4T，包括TADS、TPDS、THDS、TFDS。

1.4.1 TADS

車輛滾動軸承早期故障軌邊聲學(xué)診斷系統(tǒng)(簡稱TADS)，采用聲學(xué)技術(shù)和計算機技術(shù)，對運行列車滾動軸承裂縫、破損等故障進行在線、早期診斷預(yù)報［1］。

1.4.2 TPDS

車輛運行狀態(tài)地面安全動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)(簡稱TPDS)，利用軌道測試平臺，對車輛安全指標進行動態(tài)監(jiān)測，重點對貨車運行安全指標脫軌系數(shù)、車輪踏面擦傷、剝離以及貨物超載、偏載等危機行車安全的情況進行監(jiān)測，對運行狀態(tài)不良貨車進行監(jiān)測、跟蹤、報警的信息平臺［2］。

1.4.3 THDS

車輛軸溫智能探測系統(tǒng)(簡稱THDS)，是一個由紅外線探測站、復(fù)示站、路局監(jiān)測中心、行調(diào)復(fù)示終端、全路聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)等共同構(gòu)成的廣域?qū)崟r計算機監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，主要功能是利用軌邊紅外線探頭，動態(tài)監(jiān)測通過列車軸承溫度，發(fā)現(xiàn)熱軸故障，并通過配套故障智能跟蹤裝置，實現(xiàn)熱軸精確跟蹤和預(yù)報，強化防范能力［5］。

1.4.4 TFDS

貨車運行故障動態(tài)圖像檢測系統(tǒng)(簡稱TFDS)，是一套集高速數(shù)字圖像采集、大容量圖像數(shù)據(jù)實時處理精確定位、模式識別、智能化、網(wǎng)絡(luò)化和信息化、自動控制技術(shù)于一體的信息系統(tǒng)，對運行貨車的關(guān)鍵部位進行動態(tài)檢測，及時發(fā)現(xiàn)貨車運行故障，保證列車安全運行［3］。

1.4.5 TCDS

客車運行安全監(jiān)控系統(tǒng)(簡稱TCDS)，客車運行安全監(jiān)控系統(tǒng)，重點對客車運行中的供電、車下電源、空調(diào)、軸溫報警器、制動系統(tǒng)等影響安全的因素進行實施監(jiān)控，確?？蛙囘\行安全［7］。

2 現(xiàn)狀分析

2.1 信息系統(tǒng)的開發(fā)缺乏統(tǒng)一規(guī)劃

各信息平臺開發(fā)廠家，使用的編程語言、系統(tǒng)框架、數(shù)據(jù)存儲模式、數(shù)據(jù)接口規(guī)范等不一樣，導(dǎo)致各信息系統(tǒng)只是滿足于當時開發(fā)所需，沒有后期延續(xù)性，導(dǎo)致軟件生命力較差;當信息系統(tǒng)功能不能滿足現(xiàn)場實際使用時，仍需重新開發(fā)，導(dǎo)致資源的浪費。

另外，各軟件開發(fā)廠家，因為保密協(xié)議及各自利益，信息不能真正的共享;廠家間不愿意給對方提供自己的信息，未能預(yù)留數(shù)據(jù)接口，不愿意讓其他人染指自己的“蛋糕”，導(dǎo)致信息系統(tǒng)平臺間缺乏“溝通”，沒有信息共享，信息平臺各自為政。

2.2 信息平臺查詢效率較低，實時性差

目前，可以通過地對車安全監(jiān)控體系5T系統(tǒng)查詢平臺查詢車輛的5T信息，但該平臺只是將TADS、TPDS、THDS、TFDS等系統(tǒng)進行了簡單的綜合，要查詢所需信息，仍需進入各自系統(tǒng)，進行查詢;雖然有綜合查詢功能，但功能總體查詢，仍需進入相應(yīng)系統(tǒng)進行，同時查出的信息間缺乏關(guān)聯(lián)，不夠全面。如圖1。

圖1 5T查詢平臺

要了解車輛的具體配件信息如輪對、閥、轉(zhuǎn)向架型號等，要通過HMIS系統(tǒng)查詢該車“一車一檔”來獲取詳細信息;如圖2。

圖2 HMIS一車一檔查詢界面

如果該車配屬湖東車輛段，要獲取該車目前走行里程，要進入大秦線運煤專用貨車走行里程統(tǒng)計系統(tǒng)進行查詢，(大秦線運煤專用貨車走行里程統(tǒng)計系統(tǒng)，是太原鐵路局湖東車輛段特有的信息系統(tǒng)，該系統(tǒng)以HMIS的動態(tài)技術(shù)履歷數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)信息，利用車號系統(tǒng)信息，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸，完成大秦線運煤專用貨車走行里程的統(tǒng)計。實現(xiàn)對大秦線專用貨車，由原來的按檢修周期做計劃檢修向檢修周期結(jié)合車輛走行里程按狀態(tài)修的轉(zhuǎn)變。該系統(tǒng)每日通過總公司數(shù)據(jù)庫下載湖東車輛段配屬車輛檢修信息，實時查看車輛運行里程、統(tǒng)計到過期車輛，為生產(chǎn)組織提供便利的信息。)如圖3。

圖3 走行里程查詢界面

如果還需查詢車輛的其他信息，還要通過登陸其他信息平臺，方可得到想要的信息。顯而易見，查詢效率較低，而且實時性差，在通過各信息系統(tǒng)、各應(yīng)用平臺查詢時，車輛狀態(tài)隨時間推移及車輛運行發(fā)生變化，所得到的信息非第一手資料。

2.3 缺乏綜合評判功能

各信息平臺間因沒有真正的信息共享，導(dǎo)致各系統(tǒng)間沒有“溝通”，只是各自的信息點，沒有形成面，缺乏綜合評判;各信息系統(tǒng)只是在自己領(lǐng)域內(nèi)給出判斷依據(jù)，系統(tǒng)間沒有關(guān)聯(lián)，仍需要花費大量的時間，通過查詢各信息系統(tǒng)，得到相應(yīng)數(shù)據(jù)，再做大量的數(shù)據(jù)處理、統(tǒng)計、匯總、分析，最后得出相關(guān)結(jié)論，工作效率低下。

2.4 信息平臺功能不夠完善，軟件平臺生命力差

信息系統(tǒng)平臺功能不夠完善，開發(fā)廠家只是滿足于當時所需，未能預(yù)留后續(xù)完善功能，大多數(shù)信息平臺查詢檢索條件較少，查詢頁面無導(dǎo)出功能，各種信息關(guān)聯(lián)信息差，導(dǎo)致信息系統(tǒng)生命力差，不能滿足現(xiàn)狀。如地對車安全監(jiān)控體系5T系統(tǒng)，想要將查到的信息導(dǎo)入文檔或表格進行分析匯總時，只能從查詢頁面逐一復(fù)制，后進行處理，沒有直接導(dǎo)出文檔或表格功能。

2.5 指導(dǎo)車輛檢修能力較弱

目前，各信息系統(tǒng)因沒有做到信息共享，如HMIS只是做到了紙質(zhì)臺賬的電子化，而沒有充分發(fā)揮它應(yīng)有的功能，給其他提供車輛在各作業(yè)場技檢時發(fā)現(xiàn)、處理的故障等，導(dǎo)致車輛入庫檢修時，基本靠人工在預(yù)檢時，通過諸多系統(tǒng)查詢車輛運行過程中發(fā)生、發(fā)現(xiàn)問題，現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)車輛存在問題，效率較低。在車輛檢修過程中，因沒有綜合平臺，導(dǎo)致依靠信息系統(tǒng)指導(dǎo)檢修功能基本喪失，未能充分發(fā)揮信息系統(tǒng)的作用。

3 建議

針對目前沒有可以全方位的查詢、監(jiān)測車輛實時運行狀態(tài)的平臺，急需建立鐵路貨車信息系統(tǒng)綜合應(yīng)用平臺，將HMIS等信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行接入，達到真正的數(shù)據(jù)共享，實現(xiàn)通過一個查詢界面，實時高效的查出車輛當前位置、當前運行狀態(tài)、車輛定檢信息、車輛配件信息、走行公里數(shù)據(jù)等全部相關(guān)信息，對車輛運行品質(zhì)進行監(jiān)測，提前預(yù)警，綜合評判，為生產(chǎn)調(diào)度指揮提供強有力支持。

3.1 建立模型

利用湖東車輛段具有貨車所有的4T信息，ATIS復(fù)示，有全路最先使用的檢修HMIS、運用HMIS，全路獨有的走行里程系統(tǒng)，2011年開始使用的輪廠HMIS等各種信息系統(tǒng)的復(fù)試、軟件的應(yīng)用，作為軟件基礎(chǔ)，搭建信息系統(tǒng)綜合應(yīng)用平臺。

另外，以湖東車輛段為模型，很具有代表性。他作為大秦線唯一的貨車車輛段，既擔負著大秦線繁忙運輸壓力下車輛安全運行，也承載著實踐和推進中國鐵路貨車重載發(fā)展的重任。大秦線西起煤都大同，東至秦皇島海港，橫跨晉、冀、京、津兩省兩市，全長653公里，是全世界運營密度最高、運輸效率最高、干線運量最高的鐵路，而且目前，因生產(chǎn)力布局調(diào)整，湖東車輛段配屬貨車輛最遠運行至蘭州局管內(nèi)的大壩站，確保列車安全運行距離增加1200多公里。搭建信息系統(tǒng)綜合應(yīng)用平臺，可以充分體現(xiàn)綜合平臺的應(yīng)用價值。

3.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

鐵路貨車信息系統(tǒng)綜合應(yīng)用平臺，將HMIS、TADS、TPDS、THDS、TFDS、ATIS、大秦線走行里程統(tǒng)計系統(tǒng)、CTC等信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)統(tǒng)一接入、匯總，經(jīng)科學(xué)計算、綜合分析，判斷車輛運行狀態(tài)，給調(diào)度、列車將要達到作業(yè)場，給出綜合預(yù)判，提示車輛運行狀態(tài)，將運行不良，有THDS等預(yù)報車輛給出預(yù)警，使得作業(yè)場職工可以針對預(yù)警問題進行提前準備，待車輛到達后，及時處置，提高技檢效率;調(diào)度可以實時掌握管內(nèi)車輛運行狀態(tài)，及時調(diào)度指揮;同時，還可以為全局車輛調(diào)度指揮，提供決策依據(jù)。如圖4:

圖4 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

3.3 鐵路貨車信息系統(tǒng)綜合應(yīng)用平臺功能

信息系統(tǒng)綜合應(yīng)用平臺采用B/S結(jié)構(gòu)(瀏覽器/服務(wù)器)，用戶可以直接通過IE瀏覽器登錄系統(tǒng)，使用、維護便捷，該系統(tǒng)具備以下功能:

■保留各信息系統(tǒng)現(xiàn)有功能;

■預(yù)留數(shù)據(jù)接口，融合其他信息系統(tǒng);

■擁有良好的圖形化查詢界面，直觀反映車輛運行狀態(tài);

■給車輛檢修提供綜合分析數(shù)據(jù)，為車輛檢修提供依據(jù);

■具備可以實時查詢、顯示車輛狀態(tài)功能，顏色標識預(yù)警，提示車輛狀態(tài);為車輛將要到達前方站預(yù)警，為車輛機檢提供依據(jù);

■具備報警功能，如車輛運行中，TADS、THDS等報警后，進行報警提示;

■具備綜合分析能力，將TPDS、THDS等系統(tǒng)報警信息進行綜合分析，依照總公司規(guī)定，各信息系統(tǒng)扣、修車評判依據(jù)，只要滿足一種條件便給予提示，如詳細檢查、扣修、摘車施修、更換破損配件等;

■車輛進行段修、廠修等施修后，將報警信息進行清除;

■可以查詢車輛歷次定檢信息，包括檢修時間、檢修單位、車輛配件信息等;查詢出的信息具備導(dǎo)出打印功能;

■可以查詢列檢作業(yè)場技檢信息，包括故障信息、更換配件信息等;

■查詢車輛走行里程;

■其他符合現(xiàn)場需求的功能。

3.4 鐵路貨車信息系統(tǒng)綜合應(yīng)用平臺功能圖形化查詢界面預(yù)想

3.4.1 綜合應(yīng)用平臺查詢車輛運行狀態(tài)查詢界面

通過綜合應(yīng)用平臺，實時查看車輛運行狀態(tài)，顯示車輛運行品質(zhì)，為調(diào)度及前方列檢作業(yè)場，提供車輛實時信息;查詢界面上方顯示整列車信息，車次、輛數(shù)等，紅色提示到過期車，黃色預(yù)警;當點擊相應(yīng)顏色，顯示車輛詳細信息，為車輛檢修提供技術(shù)依據(jù)，當鼠標移開后，提示框消失;同時，車輛前方站彈出提示框，顯示車輛詳細信息，提示預(yù)警車輛信息，并在調(diào)度臺進行預(yù)警。如圖5:

3.4.2 綜合應(yīng)用平臺查詢車輛站場圖預(yù)想

通過綜合應(yīng)用平臺，實時查看車輛運行沿途各站線路停留、通過車輛狀態(tài)，為車輛行車組織、調(diào)車作業(yè)提供依據(jù)。當點擊股道上的列車時，彈出提示框，顯示整列車的詳細信息;點擊相應(yīng)預(yù)警顏色，顯示該輛車詳細信息，當前作業(yè)場處置完畢后，反饋處置概況;鼠標移開后，提示框消失;段調(diào)度查看車輛故障情況，作業(yè)場處置概況等相關(guān)信息。如圖6:

圖5 車輛運行狀態(tài)查詢界面預(yù)想圖

4 預(yù)計效果

信息系統(tǒng)綜合應(yīng)用平臺建成后，可以通過該平臺實時監(jiān)控大秦線所有運行貨車的狀態(tài)，運行品質(zhì);當THDS等系統(tǒng)監(jiān)控達到報警條件時，進行報警提示，準確確定車輛運行位置，調(diào)閱該車TFDS檢查圖片，綜合TADS、TPDS監(jiān)測信息，查閱該車HMIS配件信息走行里程數(shù)據(jù)，判斷該車運行狀態(tài)，是否摘車施修、扣修。極大的縮短查詢時間，在一個系統(tǒng)平臺便可查閱所有數(shù)據(jù)，不用反復(fù)登錄其他信息系統(tǒng)，提高工作效率。信息平臺功能較全，而且預(yù)留接口，有融合其他信息系統(tǒng)能力，有較長的生命力。

圖6 車輛站內(nèi)查詢界面預(yù)想圖

通過綜合信息平臺，查詢車輛相關(guān)信息，為各列檢作業(yè)場、定檢車間提供更全、更詳細的車輛故障、配件信息，極大的縮短技檢時間，提高檢修效率，更好的為車輛安全運行保駕護航。

［1］ 劉瑞揚，王毓民，陳伯施.鐵路貨車滾動軸承早期故障軌邊聲學(xué)診斷系統(tǒng)(TADS)原理及應(yīng)用［M］.北京:中國鐵道出版社，2005.

［2］ 劉瑞揚，王毓民，陳伯施.鐵路貨車運行狀態(tài)地面安全監(jiān)測系統(tǒng)(TPDS)原理及應(yīng)用［M］.北京:中國鐵道出版社，2005.

［3］ 劉瑞揚，王毓民，陳伯施.鐵路貨車運行故障動態(tài)圖像檢測系統(tǒng)(TFDS)原理及應(yīng)用［M］.北京:中國鐵道出版社，2005.

［4］ 劉瑞揚，王毓民，楊紹清.鐵路貨車號自動識別系統(tǒng)原理及應(yīng)用［M］.北京:中國鐵道出版社，2003.

［5］ 趙長波，陳雷，楊紹清.鐵路貨車軸溫探測與應(yīng)用概論［M］.北京:中國鐵道出版社，2010.

［6］ 陳雷，余明貴，趙長波，陳伯施.TFDS檢查貨車故障案例匯編［M］.北京:中國鐵道出版社，2008.

［7］ 劉瑞揚，楊京.鐵路客車運行安全監(jiān)控系統(tǒng)(TCDS)原理及應(yīng)用［M］.北京:中國鐵道出版社，2005.

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