馬 燦，虎 強

(1.中國鐵路廣州局集團有限公司 株洲北站，湖南 株洲 412000；2.北京市華鐵信息技術(shù)開發(fā)總公司 編組站事業(yè)部，北京 100081)

1 概述

鐵路編組站綜合自動化系統(tǒng)(Synthetic Automation of Marshalling yard system，SAM)是集編組站信息管理、決策管理、現(xiàn)車管理、進路控制、溜放速度控制、機車安全監(jiān)控等為一體的綜合信息管理與控制平臺。信息管理系統(tǒng)主要包含調(diào)度指揮、現(xiàn)車管理、貨運管理、統(tǒng)計分析等子系統(tǒng)，作業(yè)過程控制部分包括編組站集中控制系統(tǒng)與綜合表示、計算機聯(lián)鎖、駝峰自動控制、停車器控制、無線調(diào)車機車信號和監(jiān)控(STP)等子系統(tǒng)。SAM系統(tǒng)因其良好的管控結(jié)合及人機交互功能正在全路各大編組區(qū)段站相繼應(yīng)用。

株洲北站處于京廣(北京—廣州)、滬昆(上?！ッ?兩大干線交匯處，站型為雙向縱列式三級七場，車站等級為特等站；2016年查定能力日均解體121列、編組120列，辦理車18 038輛，主要辦理旅客列車及無技術(shù)作業(yè)貨物列車通過、有技術(shù)作業(yè)貨物列車的到、解、集、編、發(fā)及周邊專用線的取送作業(yè)，行車作業(yè)門類齊全且作業(yè)組織復(fù)雜，防控多方向接發(fā)列車錯辦及調(diào)車作業(yè)事故壓力巨大。株洲北站為全路第9個開通SAM系統(tǒng)的編組站，其SAM系統(tǒng)改造項目由于將站管中間站—田心站納入集中控制，因而相比其他編組站自動化改造項目周期略長。項目于2013年10月由中國鐵路總公司批復(fù)立項，2014年6月21日正式啟動，2016年11月開通集中人工控制模式，2017年8月31日開通集中自動控制模式。SAM系統(tǒng)開通以來，車站運輸組織順暢，現(xiàn)場生產(chǎn)安全有序。

2 株洲北站SAM系統(tǒng)應(yīng)用情況研究

2.1 勞效及減員情況

（1）職工勞動強度進一步降低。一是SAM系統(tǒng)技術(shù)作業(yè)通知下達及反饋功能替代了列車技術(shù)作業(yè)使用電話布置的人工作業(yè)方式。經(jīng)測算，每接發(fā)一列車，車站值班員與貨檢、列檢、防溜、排風、列尾等崗位電話聯(lián)系減少10次以上。二是編尾停車器實現(xiàn)自動控制，系統(tǒng)根據(jù)機車車列占用及出清股道外方道岔時機，自動下達“制動/緩解”指令；除人工干預(yù)外，編尾區(qū)長不再需要與調(diào)車組聯(lián)控及人工操作停車器。三是接發(fā)列車及調(diào)車進路實現(xiàn)自動控制，除人工辦理外，不再需要人工點擊始終端信號按鈕。四是編尾區(qū)長與駝峰調(diào)車長可利用系統(tǒng)辦理越區(qū)手續(xù)，人工電話聯(lián)系次數(shù)減少。

（2）作業(yè)銜接時間進一步壓縮。一是實現(xiàn)全站作業(yè)信息綜合復(fù)示，壓縮了作業(yè)接續(xù)空費時間。作業(yè)人員通過站場復(fù)示軟件實時掌握各場列車到發(fā)、股道運用、調(diào)車機車動態(tài)等信息，能夠及時準確地完成各項作業(yè)，避免耽誤生產(chǎn)。二是系統(tǒng)功能設(shè)計合理，作業(yè)效率得到一定提高。接發(fā)列車及調(diào)車進路實現(xiàn)自動排列，一定程度上節(jié)約了進路準備時間，特別是在列車密集到發(fā)時段，系統(tǒng)辦理每條進路比人工方式平均可節(jié)約8 s。三是行車與計劃人員合署辦公，運輸生產(chǎn)調(diào)度指揮便利。接發(fā)列車及調(diào)度計劃人員集中管理，到、解、編、發(fā)作業(yè)過程銜接更加緊密，作業(yè)聯(lián)系更加緊湊。例如，值班站長向各場布置班計劃、階段計劃作業(yè)，原來需逐一布置到各場信號樓電話抄收(每個信號樓平均花費3 min)，現(xiàn)在僅需書面交付至各場行車控制臺，全部5個場的交付時間不超過4 min。四是優(yōu)化出發(fā)列車作業(yè)流程，出發(fā)進路建立后由行車控制臺直接發(fā)車，取消了外勤助理值班員發(fā)車作業(yè)，平均每列車可壓縮2 min出發(fā)作業(yè)接續(xù)時間。

（3）運輸生產(chǎn)布局進一步優(yōu)化。一是上下行到發(fā)場及編尾、田心站信號控制權(quán)實現(xiàn)集中控制，作業(yè)人員整體轉(zhuǎn)隸調(diào)度車間，取消編尾作業(yè)樓作業(yè)員、信號樓內(nèi)勤助理值班員及信號員崗位。二是上下行編尾停車器改造后制動效能可靠，取消了編尾鐵鞋防溜組崗位。三是上下行出發(fā)場實現(xiàn)行車控制臺直接發(fā)車，取消了助理值班員崗位。

（4）減員增效目的進一步體現(xiàn)。根據(jù)編組站自動化系統(tǒng)開通后的行車作業(yè)人員崗位配置一般性規(guī)則[1]，系統(tǒng)開通后通常出現(xiàn)減員情況。車站依據(jù)鐵路局集團公司批準的生產(chǎn)布局設(shè)置，在SAM系統(tǒng)開通后分階段整合了相關(guān)作業(yè)崗位，其中，將接發(fā)列車室內(nèi)行車及調(diào)度計劃崗位人員搬遷至新調(diào)度大樓，內(nèi)勤助理值班員、信號員崗位由建設(shè)前的56人減少至24人，增設(shè)總值班員崗位，增加4人；取消編尾鐵鞋防溜制動員崗位，每班減少5人；取消編尾樓作業(yè)員崗位，每班減少2人；取消外勤崗位，每班減少4人；考慮備班等情況，共計減員86人，按平均每人稅前年工資總額10萬元計，每年可減少用工成本860萬元。

2.2 運輸效率情況

車站2017年中停時等指標較2016年有所改善，全年中時完成6.6 h，較2016年同比壓縮1.4 h；停時完成40.5 h，較2016年同比壓縮4.3 h；日均辦理車16 110車，較2016年日均15 201車同比增加6.0%；有調(diào)8 643車，同比增加6.6%；無調(diào)7 467車，同比增加5.2%。雖然SAM系統(tǒng)開通后，2017年運輸指標完成情況比2016年要好，但從歷史數(shù)據(jù)來看，由于車站作業(yè)車辦理量受外部宏觀條件及車流調(diào)整影響較大，很難體現(xiàn)SAM系統(tǒng)運用與運輸效率變化之間的直接關(guān)系，考慮從中停時、辦理車及解編效率等方面對呈現(xiàn)趨勢進行分析。

2.2.1 中停時指標方面

查閱車站歷史運輸數(shù)據(jù)可知，2011—2018年車站累計完成中停時總體趨勢為壓縮狀態(tài)。由于停時指標受專用線及貨場等貨物裝卸作業(yè)效率的影響，SAM系統(tǒng)的運用效果較難反映，在此暫不討論。中時為有調(diào)中時及無調(diào)中時的加權(quán)平均，影響中時的首要因素為有調(diào)中時，無調(diào)比為重要影響因素[2-4]。可以看出株洲北站近年來中時指標的逐年壓縮主要受益于無調(diào)車流(無調(diào)比)的逐年增長，但SAM系統(tǒng)集中自動控制模式開通以來，中時指標比2016年(無調(diào)車數(shù)相近)同期完成較好，中時壓縮效果明顯，說明SAM系統(tǒng)接發(fā)列車及調(diào)車作業(yè)自動化功能有益于縮短中轉(zhuǎn)車停留時間，一定程度上促進了作業(yè)組織的有序銜接。

2.2.2 辦理車指標方面

2011年1月—2018年7月，車站日均辦理車數(shù)總體呈“V”型走勢，2014年觸底后在2017年迎來新高點(2017年5次突破20 000車大關(guān)，2017年12月23日創(chuàng)造歷史記錄21 446車)，但2018年旋即回落，可見車站辦理車數(shù)與SAM系統(tǒng)運用并無直接關(guān)系，辦理車數(shù)的波動與車流調(diào)整及宏觀經(jīng)濟環(huán)境變化密切相關(guān)。

2.2.3 解編效率方面

2011—2017年車站解編列數(shù)總體趨勢為逐年下降，選擇有調(diào)比相近的2015年與SAM系統(tǒng)開通后的列車解編數(shù)據(jù)比較如表1所示。

表1 2015年與SAM系統(tǒng)開通后的列車解編數(shù)據(jù)比較Tab.1 Comparison of train disintegration and marshalling data between 2015 and Using SAM

由表1可見，SAM系統(tǒng)開通后比2015年日均解體多0.6列、日均編組少0.4列，SAM集中自動模式開通后比2015年日均解體多0.3列、日均編組少0.5列；總體情況為SAM系統(tǒng)開通后解多編少，解編總列數(shù)基本持平，而2015年的有調(diào)車數(shù)少500多車，在運行圖技術(shù)數(shù)據(jù)未發(fā)生明顯變化的情形下，說明2015年各場日均交換車流較多，調(diào)機作業(yè)鉤數(shù)及車輛周轉(zhuǎn)次數(shù)相應(yīng)增多，導(dǎo)致中時相對較大。另一方面，與辦理車數(shù)相近的2013年相比，SAM系統(tǒng)開通后的解編列數(shù)下降了近1/6，下降原因主要為無調(diào)車流的增長，2013年全年辦理車無調(diào)比為33.1%，而開通SAM系統(tǒng)后為45.2%。因此，綜合考慮車流調(diào)整等因素影響，SAM系統(tǒng)的運用與解編效率升降并無明顯關(guān)聯(lián)。

2.3 作業(yè)卡控情況

SAM系統(tǒng)主要包括信息管理系統(tǒng)(SMIS)及集中控制系統(tǒng)2個大類，由于SMIS系統(tǒng)為整合納入且功能提升幅度不大，因而SAM系統(tǒng)的現(xiàn)實安全效用主要體現(xiàn)在集中控制系統(tǒng)。

（1）具備進路自動辦理功能，消解人工錯排進路風險。開通SAM系統(tǒng)集中自動模式后，除人工干預(yù)的情況，辦理進路的方式均由系統(tǒng)跟據(jù)列車及調(diào)車計劃自動辦理，人工錯誤排列進路的問題得到有效遏制。對處于京廣、滬昆兩大干線交匯地區(qū)且銜接多條樞紐聯(lián)絡(luò)線的株洲北Ⅰ場、Ⅲ場、Ⅳ場、Ⅵ場及田心站而言，多方向接發(fā)列車錯辦風險歷來是安全卡控的重點，SAM系統(tǒng)自動辦理進路時具備圖定運行徑路校核功能，能夠有效防止列車進錯車場、進錯方向等進路錯排問題發(fā)生。

（2）具備施工標識及安全卡控功能，增強施工組織安全控制。對于規(guī)定區(qū)域的施工維修項目，如樞紐地區(qū)接觸網(wǎng)停電行車限制卡及電務(wù)維修分區(qū)，在規(guī)章上要求對施工范圍內(nèi)的相關(guān)信號機及道岔予以封閉及單鎖。株洲北站每日施工維修任務(wù)繁重，僅信號機、道岔的加封加鎖及核對工作，足以耗費作業(yè)人員大量精力，同時還要確保施工過程安全及非施工區(qū)的正常作業(yè)，作業(yè)人員的勞動強度及安全壓力非常大。SAM系統(tǒng)具備施工區(qū)域標識及安全卡控功能，能夠有效防止人工漏封、漏鎖施工區(qū)域相關(guān)信號機及道岔的問題，同時系統(tǒng)設(shè)定不能向標識區(qū)域自動辦理進路的卡控條件，既減輕了作業(yè)人員勞動強度，也確保了施工組織過程安全可控。

（3）具備豐富的進路自動觸發(fā)條件校驗功能，實現(xiàn)作業(yè)過程閉環(huán)可控。SAM系統(tǒng)設(shè)置了較為完備的進路自動觸發(fā)校驗條件：列車運行計劃與實際運行車次的一致性檢查、調(diào)車計劃作業(yè)條件確認(調(diào)機、峰別、牽出線、股道、車次等)、分路不良區(qū)段作業(yè)的空閑檢查、終到解體列車解體作業(yè)條件確認(列檢作業(yè)是否完成、本務(wù)機車是否停留等)、出發(fā)列車技術(shù)作業(yè)狀態(tài)檢查、超限運行條件檢查等，不僅體現(xiàn)了規(guī)章要求，而且強化了作業(yè)關(guān)鍵的安全控制。

（4）納入STP系統(tǒng)(含推峰機車無線遙控系統(tǒng))，降低調(diào)車作業(yè)風險。全站13臺調(diào)車機車均安裝了STP設(shè)備，有效防止調(diào)機闖藍燈、超速連掛等安全問題的發(fā)生。另一方面， SAM綜合顯示系統(tǒng)實時顯示STP調(diào)機位置、速度等信息，便于作業(yè)人員掌握調(diào)車作業(yè)動態(tài)，合理安排下一階段股道及調(diào)機運用。

（5）納入編尾停車器控制系統(tǒng)，確保編尾作業(yè)有序。系統(tǒng)根據(jù)調(diào)車作業(yè)實績自動控制停車器動作[5]，避免了人工錯誤操作的作業(yè)問題發(fā)生。另一方面，編尾停車器采用“2+1”設(shè)置且制動效能可靠，取消編尾防溜制動員崗位后，編尾鐵鞋制動作業(yè)的人身風險徹底消除。

（6）站場綜合復(fù)示系統(tǒng)全面覆蓋，增強崗位互控力度。各崗位人員實時掌握接發(fā)列車及調(diào)車作業(yè)進度，發(fā)現(xiàn)問題能夠相互聯(lián)系確認，崗位間聯(lián)防互控實時有效，車站值班員作為作業(yè)組織者的安全壓力得到一定程度的緩解，有益于集中精力搞好作業(yè)標準的“貫標、落標”，從而使現(xiàn)場作業(yè)安全得到進一步強化。

3 結(jié)束語

SAM系統(tǒng)運用2年來，株洲北站在減員增效及安全卡控方面取得了實效，但在生產(chǎn)力布局調(diào)整并實現(xiàn)崗位減員的同時，進路指令計劃確認及調(diào)車鉤計劃報點等工作仍然需要人工完成，加大了部分崗位人工勞動強度，因而人工勞動強度的有效降低與SAM系統(tǒng)自動化程度密切相關(guān)。另外，隨著SAM系統(tǒng)功能日趨完善[6-9]，能夠?qū)崿F(xiàn)常見的安全風險卡控，一定程度上減輕了作業(yè)強度。然而，SAM系統(tǒng)功能目前僅僅停留在“為人代勞”層面，還不能做到“替人思考”，作為鐵路編組站復(fù)雜作業(yè)自動化的“私人訂制”服務(wù)，還應(yīng)進一步構(gòu)建大數(shù)據(jù)運算平臺，不斷提升智能化水平。