王金山，嵇昊威，岳洋，陶玉春

（南京鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇南京210000）

基于位置坐標(biāo)的鐵路作業(yè)管理系統(tǒng)

王金山，嵇昊威，岳洋，陶玉春

（南京鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇南京210000）

分析了常見鐵路作業(yè)管理系統(tǒng)存在的問題，介紹了基于位置坐標(biāo)的鐵路作業(yè)管理系統(tǒng)功能實現(xiàn)的技術(shù)條件和方法，指出該系統(tǒng)的優(yōu)勢，為更好地提升鐵路部門的信息化水平作保障。

位置坐標(biāo)；鐵路作業(yè)；系統(tǒng)

引言

鐵路運維單位的作業(yè)過程管理和作業(yè)方法直接關(guān)系到鐵路的運營安全和施工作業(yè)安全，對于外勤人員的作業(yè)考勤和作業(yè)過程管理一直是鐵路管理的難點。工務(wù)部門作為維護鐵路直接設(shè)備的重要維護單位，其主要職責(zé)是負(fù)責(zé)鐵路線路及相關(guān)設(shè)備保養(yǎng)與維修，包括橋梁、隧道、涵洞、路基、鋼軌、道岔、軌枕、道砟等的大、中維修和養(yǎng)護工作，其重要性毋庸置疑。但是，在作業(yè)管理中出現(xiàn)了以下亟待解決的問題：外勤人員懶出勤、代出勤；超時、超范圍違規(guī)作業(yè)；上、下線人員檢查、清點器材；作業(yè)聯(lián)控管理還依靠人盯人的落后手段；現(xiàn)場一線工人技術(shù)、經(jīng)驗差異大且遠(yuǎn)程技術(shù)指導(dǎo)不方便；后臺分析系統(tǒng)缺乏現(xiàn)場一手?jǐn)?shù)據(jù)；段管工程車輛使用效率低或非正常使用等等。因此，亟需一套能夠用于鐵路工務(wù)系統(tǒng)養(yǎng)護和維修施工作業(yè)的管理專家系統(tǒng)，實時全覆蓋檢查工務(wù)段全部外勤人員和工程車輛的位置并參照派工信息進行作業(yè)過程管理，并能輔助及時上報現(xiàn)場問題，幫助技術(shù)人員遠(yuǎn)程指導(dǎo)作業(yè)方法。

1 常見作業(yè)管理系統(tǒng)存在的問題

目前，無論是地方還是鐵路，已經(jīng)有基于電信和移動等通信運營商定位服務(wù)研發(fā)的作業(yè)管理系統(tǒng)，由于該服務(wù)是基于民用定位服務(wù)（如對家中老人和上學(xué)小孩的定位）框架，因此存在諸多問題：

1）使用過時或者私有操作系統(tǒng)的終端軟件適配性較差，難于定制和變更流程。目前絕大多數(shù)定位系統(tǒng)采用過時的windowsCE、windowsMobile或者其他私有操作系統(tǒng)，這給日后系統(tǒng)的升級改造帶來相當(dāng)大的難度。2）工作終端使用的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，帶寬小、速率慢，無法高頻率連續(xù)上傳終端坐標(biāo)位置。目前絕大多數(shù)定位服務(wù)使用2G或者3G信號，在信號較差的地方，例如隧道、路塹或遠(yuǎn)離城市的區(qū)域，收發(fā)數(shù)據(jù)慢，有時候甚至無法傳送數(shù)據(jù)。3）工作終端僅支持GPS定位。目前大多數(shù)工作終端僅支持GPS，有的高級的可支持GPS和GLONASS，但是這兩種定位系統(tǒng)不僅定位精度差，一般在數(shù)十米到數(shù)百米不等而且后期難以滿足國家使用北斗定位的保密安全要求。4）工作終端電池容量小，目前大多數(shù)終端使用2G或3G進行通信，這極大地消耗工作終端的電量，一般的工作終端電池僅能維持?jǐn)?shù)小時，無法滿足工作時間續(xù)航能力要求。5）大多通過輸入查詢方式單獨查找某一終端位置，無法構(gòu)成作業(yè)歷史軌跡。6）未與作業(yè)管理流程和現(xiàn)場檢查、養(yǎng)護、維修作業(yè)過程結(jié)合。7）沒有鐵路地圖線路數(shù)據(jù)，人員與鐵路線路相對位置不清楚，無法自動檢查比對作業(yè)人員和工單要求位置。目前絕大多數(shù)地圖軟件更新不及時，尤其是新建的高速鐵路和較短里程的地方鐵路，往往沒有進入地圖數(shù)據(jù)，這使得作業(yè)管理較為困難。8）車輛定位與人員定位分屬不同系統(tǒng)，無法綜合調(diào)配運輸資源。

2 基于位置坐標(biāo)的鐵路作業(yè)管理系統(tǒng)功能實現(xiàn)

本系統(tǒng)能夠?qū)崟r全覆蓋檢查工務(wù)段全部外勤人員和工程車輛的位置并參照派工信息進行作業(yè)過程管理，并能輔助及時上報現(xiàn)場問題，幫助技術(shù)人員遠(yuǎn)程指導(dǎo)作業(yè)方法。系統(tǒng)可以對鐵路施工與維護作業(yè)進行有效地閉環(huán)管理，實時監(jiān)控指導(dǎo)工人作業(yè)，提高作業(yè)質(zhì)量。實時的備品管理，可以使電務(wù)段對數(shù)量龐大的備品進行有序高效的管理。智能計算故障最近班組及備品極大地節(jié)約了班組和備品的到達時間，為抗險救災(zāi)提供了有力保障。系統(tǒng)極大地解決了鐵路站段的任務(wù)、質(zhì)量、備品、備件、測試、成本等問題。

2.1 人車實時定位與軌跡回放

實時定位提供車和人員的實時位置信息在地圖上的顯示，可選擇人員或車輛查看位置，可在地圖上顯示選線路設(shè)備，顯示正在施工的區(qū)段及工單信息。提供選擇人員智能計算最近車輛，設(shè)置故障點智能計算最近的人員與車輛，為抗險救災(zāi)提供保障。人員選擇備品可智能計算最近的有庫存的備品倉庫，大大節(jié)約時間，提高工作效率。提供人員和車輛的歷史移動軌跡，在地圖上的回放，可選擇人員車輛的時間進行精確查詢，調(diào)節(jié)軌跡回放的速度。

2.2 任務(wù)管理

本功能可查看上線聯(lián)控提供人員上線聯(lián)控信息以及上線聯(lián)控圖片的查看，可選擇時間及人員精確查看上線、下線聯(lián)控信息?？刹榭磁浜鲜┕す?，提供配合施工工單信息的顯示。可查看上下線聯(lián)控信息及工單詳情。作業(yè)人員未進行上下線聯(lián)控查明原因后技術(shù)人員可手動確認(rèn)上下線聯(lián)控。此外可查看維修計劃工單、點外作業(yè)工單、臨時限速工單等。本系統(tǒng)年工作計劃模塊可將站段的excel年工作計劃文檔導(dǎo)入至系統(tǒng)，根據(jù)站段提供的規(guī)則自動分配各車間的月工作計劃，也可進行手動調(diào)整及導(dǎo)出，手動調(diào)整會向技術(shù)科發(fā)出申請，經(jīng)同意后方可生效。

根據(jù)站段三固定原則（同一設(shè)備的巡查人員、檢修人員、檢修周期固定），可根據(jù)電務(wù)段導(dǎo)入信息（應(yīng)包含設(shè)備信息、三固定信息、上次檢修時間）進行智能生成設(shè)備檢修工單，當(dāng)天無法完成工單可申請延期，需車間管理人員批準(zhǔn)，最多可延期三天。對超期未完成且未申請延期的檢修工單進行告警，超期三天以上進行高級別告警。

2.3 實時查看

通過本系統(tǒng)能夠進行質(zhì)量抽查，發(fā)現(xiàn)問題可實時上傳質(zhì)量抽查的圖片，還可進行實時視頻，并將視頻存儲，以備日后回放。

2.4 電子派車

電子派車可對工程車輛和軌道車進行電子派車操作，可選擇車牌號進行查詢，顯示車輛信息，可進行新建、修改、刪除操作，可查詢車輛維護信息，查詢車輛告警記錄、車輛加油信息等，并按照要求自動生成報表。

2.5 材料管理

對新增材料進行掃碼填寫信息入庫（需提前貼條形碼或芯片）或?qū)肴霂烨鍐?，可按時間、種類、型號進行查詢，對材料的出入庫進行及時記錄，可實時查詢材料庫的信息。

3 基于位置坐標(biāo)的鐵路作業(yè)管理系統(tǒng)功能技術(shù)指標(biāo)

本系統(tǒng)作業(yè)終端使用支持LTE技術(shù)的三防終端，集成GPS和北斗雙模定位模塊，解決了終端軟件擴展性、實時性差（無線帶寬）、定位安全性、續(xù)航能力等種種問題?？砂惭b在安卓4.0以上系統(tǒng)的手持終端上，定位精度是地理位置數(shù)據(jù)（經(jīng)緯度坐標(biāo)）小數(shù)點后5位，定位誤差在10m以內(nèi)（高架和地面區(qū)域），隧道部分預(yù)計誤差在30～50m。

本系統(tǒng)能夠?qū)崟r定位全部外勤人員和全部段管工程車輛位置，支持歷史位置查詢和連續(xù)軌跡回放（保存至少半年），強化了終端離線狀態(tài)下的軌跡數(shù)據(jù)管理以保證不出現(xiàn)軌跡跳躍。服務(wù)器端軟件可同時接收并顯示1 000臺終端的位置及軌跡信息，同時接受100個瀏覽器訪問。

通過易用的鐵路線路地圖繪制工具實地打點，修正了公用地圖鐵路線位置，將地圖經(jīng)緯度坐標(biāo)和鐵路線路里程坐標(biāo)結(jié)合，實現(xiàn)了兩個坐標(biāo)體系互譯。

通過基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的專家系統(tǒng)并行推理機自動比對作業(yè)工單要求與外勤人員作業(yè)軌跡并實時告警和記錄。作業(yè)告警正確率達到98%。

電子化外勤作業(yè)中人工填寫數(shù)據(jù)提報項、支持實時現(xiàn)場照片上傳，提高了技術(shù)人員了解問題的即時性和遠(yuǎn)程技術(shù)支持的效率，電子化派工單和派車單提高了管理人員記錄和下達效率。

支持現(xiàn)場拍照并分類上傳、分類存儲、分類查看，并限制存儲照片上傳，保證現(xiàn)場取證的真實性。

4 使用效果

現(xiàn)在，本套基于坐標(biāo)的鐵路作業(yè)管理系統(tǒng)已經(jīng)在南京橋工段得到應(yīng)用，實現(xiàn)了對外勤作業(yè)人員和車輛的實時監(jiān)控和管理，能夠記錄所有人員和車輛在任何一個時間段內(nèi)的運動軌跡，極大地提高了外勤作業(yè)的效率，保障了作業(yè)安全。系統(tǒng)運行穩(wěn)定，獲得南京橋工段管理人員、技術(shù)人員和一線工班的一致好評。

5 結(jié)語

基于坐標(biāo)的鐵路作業(yè)管理系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)作業(yè)人員和車輛實時定位、實時告警、軌跡回放、上下線聯(lián)控、現(xiàn)場圖片等信息的查看。相信在不久的將來，該系統(tǒng)會在全路推廣，并根據(jù)各站段不同的功能需求，進行相應(yīng)功能拓展，大力提升鐵路部門的信息化水平。

（編輯：王紅霖）

Railway Operation Management System Based on Position Coordinate

Wang Jinshan,Ji Haowei,Yue Yang,Tao Yuchun
(Nanjing Institute of Railway Technical,Nanjing Jiangsu 210000)

This paper analyzes the existing common railway operation management system,introduces the method and technical conditions of the railway operation management system coordinates based on the realization of the system,points out the advantages of security to better enhance the level of information of the railway department.

position coordinate;railway operation;system

U418.31

A

2095-0748(2016)24-0091-02

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2016.24.37

2016-12-10

王金山（1972—），男，山東單縣人，工學(xué)學(xué)士，畢業(yè)于蘭州鐵道學(xué)院，高級工程師，從事鐵道工程技術(shù)專業(yè)。