張小強(qiáng)，趙 周

(1.中國國家鐵路集團(tuán)有限公司 運(yùn)輸部，北京 100844；2.中國鐵路蘭州局集團(tuán)有限公司 運(yùn)輸部，甘肅 蘭州 730031)

0 引言

2022年1 月中國國家鐵路集團(tuán)有限公司發(fā)布《“十四五”鐵路網(wǎng)絡(luò)安全和信息化規(guī)劃》，明確提出推進(jìn)運(yùn)輸生產(chǎn)領(lǐng)域信息化建設(shè)，提升運(yùn)輸組織精準(zhǔn)化和安全管理精細(xì)化水平，提升場站數(shù)字化管理與運(yùn)營水平。

調(diào)車工作是鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)過程中的基本環(huán)節(jié)，是車站工作的主要內(nèi)容之一。調(diào)車工作對(duì)及時(shí)解體、編組列車，取送旅客列車車底和貨物裝卸作業(yè)、檢修作業(yè)的車輛，按運(yùn)輸需要調(diào)動(dòng)機(jī)車車輛，完成列車技術(shù)檢查、整備作業(yè)，保證按運(yùn)行圖行車、安全正點(diǎn)發(fā)車，縮短車輛停留時(shí)間、加速車輛周轉(zhuǎn)，全面提高服務(wù)質(zhì)量，完成鐵路運(yùn)輸?shù)臄?shù)量與質(zhì)量指標(biāo)任務(wù)，都具有十分重要的意義[1]。

同時(shí)，鐵路調(diào)車工作具有全天候、作業(yè)環(huán)境復(fù)雜、技防手段薄弱、人工作業(yè)不可替代等特點(diǎn)，作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)因素多，易發(fā)生“沖、脫、擠”等調(diào)車事故和人身傷害事故，一直是車務(wù)系統(tǒng)安全工作防范的難點(diǎn)和重點(diǎn)[2]。

因此，研究運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析、北斗定位、人工智能等先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)調(diào)車作業(yè)信息化、數(shù)字化、智慧化，對(duì)提高調(diào)車作業(yè)安全防護(hù)能力，提升運(yùn)輸組織精準(zhǔn)化和安全管理精細(xì)化水平，具有非常重要的作用。

1 鐵路調(diào)車作業(yè)現(xiàn)狀

調(diào)車工作始于調(diào)車計(jì)劃的編制、下達(dá)，終于最后一鉤作業(yè)確認(rèn)完成。其中信息的傳遞大多采用傳真、電話、紙質(zhì)調(diào)車作業(yè)通知單等方式，不但影響作業(yè)效率，也容易出現(xiàn)人為失誤。在作業(yè)過程中的各種檢查，基本依靠目測、目檢進(jìn)行人工判斷，這也意味著調(diào)車工作的安全和效率完全受限于個(gè)人能力，因此鐵路局集團(tuán)公司、站段必須要在制定規(guī)章、培訓(xùn)規(guī)章、執(zhí)行規(guī)章、監(jiān)督規(guī)章執(zhí)行等方面投入大量的培訓(xùn)和監(jiān)督力量[3]。

目前，各鐵路局集團(tuán)公司在調(diào)車作業(yè)安全管控方面進(jìn)行了探索和嘗試，主要采用無線調(diào)車燈顯設(shè)備[4]、音視頻監(jiān)控及作業(yè)記錄儀等方法，但仍然沒有擺脫“人控”的框架，同時(shí)普遍存在手段薄弱、功能單一、技防效果不明顯的問題，無法對(duì)調(diào)車作業(yè)全過程進(jìn)行安全防護(hù)、監(jiān)控和分析。

2 限制調(diào)車作業(yè)技術(shù)運(yùn)用的主要問題

（1）室外作業(yè)信息化、數(shù)字化程度較低。目前，調(diào)車作業(yè)人員主要通過紙質(zhì)調(diào)車作業(yè)通知單了解作業(yè)內(nèi)容，通過無線調(diào)車燈顯設(shè)備進(jìn)行作業(yè)指令傳遞和作業(yè)聯(lián)控，通過目測、目檢完成距離的判斷和進(jìn)路檢查，完全依靠個(gè)人能力來執(zhí)行調(diào)車計(jì)劃，存在失誤隱患。

（2）缺乏統(tǒng)一的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)和檢查標(biāo)準(zhǔn)。《鐵路調(diào)車作業(yè)》(TB/T 30002—2020)及《鐵路技術(shù)管理規(guī)程(普速鐵路部分)》中，明確規(guī)定了調(diào)車作業(yè)全流程作業(yè)程序，以及調(diào)車工作的基本要求和關(guān)鍵事項(xiàng)作業(yè)要求。在實(shí)際調(diào)車工作中，由于站場環(huán)境和作業(yè)任務(wù)的多樣性，以及技術(shù)手段的匱乏，調(diào)車標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范只能依靠制度，人為監(jiān)督落實(shí)，導(dǎo)致調(diào)車作業(yè)雖然有標(biāo)準(zhǔn)框架，但細(xì)節(jié)上的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)和檢查標(biāo)準(zhǔn)比較松散寬泛。

（3）信息共享程度較低。完整的調(diào)車作業(yè)數(shù)據(jù)包括正線、站線、段管線、岔線[5]等區(qū)域的作業(yè)數(shù)據(jù)，涉及接發(fā)車、現(xiàn)車等車列調(diào)度數(shù)據(jù)；信號(hào)、機(jī)車、調(diào)車班組的操控?cái)?shù)據(jù)；道岔、大門、脫軌器、道口、防撤溜等各種設(shè)施的狀態(tài)數(shù)據(jù)。目前，部分?jǐn)?shù)據(jù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了信息化、數(shù)字化，或者具備了信息化、數(shù)字化的技術(shù)路線，但由于缺少統(tǒng)一的共享機(jī)制，這些數(shù)據(jù)沒有得到有效地綜合運(yùn)用，僅在各自相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng)內(nèi)發(fā)揮自身作用，沒有形成協(xié)同效力，影響了調(diào)車工作和運(yùn)輸生產(chǎn)組織的整體效率。

（4）車列及室外作業(yè)人員位置確定難度較大。調(diào)車作業(yè)安全的核心是調(diào)車進(jìn)路上的行車安全和調(diào)車作業(yè)過程中的人身安全。因此，提供調(diào)車作業(yè)安全防護(hù)首先要精確掌握車列和人員的位置。在車列位置判斷上，目前主要存在軌道電路和衛(wèi)星定位2種模式。軌道電路模式位置精度受限于絕緣節(jié)鋪設(shè)密度，從建設(shè)成本考慮，絕緣節(jié)一般在作業(yè)密集的站場，按股道分段區(qū)間鋪設(shè)，車列位置誤差不一致，難以實(shí)現(xiàn)作業(yè)安全距離判斷。同時(shí)，在非集中區(qū)調(diào)車、三壓(壓信號(hào)、壓道岔、壓絕緣)調(diào)車、分路不良區(qū)段等作業(yè)環(huán)境下，軌道電路模式無法發(fā)揮作用[6]。衛(wèi)星定位模式最大優(yōu)勢在于不受站場面積、作業(yè)位置的影響，而且施工簡單，對(duì)調(diào)車作業(yè)來說是一種接近全天候、全地域的技術(shù)。但衛(wèi)星數(shù)據(jù)會(huì)受到環(huán)境的干擾，從而出現(xiàn)偏差，需要通過差分技術(shù)或者糾偏算法來進(jìn)行補(bǔ)充，提高定位精度[7]。調(diào)車班組人員位置的判斷，一直是調(diào)車作業(yè)安全防護(hù)技術(shù)的薄弱環(huán)節(jié)。一是缺少與之匹配的人員防護(hù)應(yīng)用；二是人員位置基本需要依托衛(wèi)星定位實(shí)現(xiàn)，既有裝備均不能支持定位精度要求，新增裝備受到體積、重量、運(yùn)用環(huán)境等方面限制，暫時(shí)沒有可用的設(shè)備能夠同時(shí)支持高精度定位和現(xiàn)場應(yīng)用。

（5）無線通信能力較弱。由于作業(yè)距離長，作業(yè)環(huán)境復(fù)雜，無線通信是解決鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)組織管理必不可少的技術(shù)手段，也是解決鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)管理數(shù)字化、智能化“最后一公里”問題的必備技術(shù)能力。目前，站場調(diào)車組織主要通過無線調(diào)車燈顯設(shè)備進(jìn)行通信，這種方式的優(yōu)點(diǎn)是通信延時(shí)小、控制簡單、自組網(wǎng)方便，但存在帶寬低、頻段資源受限、易干擾等問題，無法滿足數(shù)字化、智能化的數(shù)據(jù)傳輸需求。此外，當(dāng)前全路采用的GSM-R網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，傳輸速率低于無線調(diào)車燈顯設(shè)備，而且大部分鐵路車站GSM-R網(wǎng)絡(luò)趨于飽和，難以為調(diào)車組織提供無線通信支撐。而公共4G網(wǎng)絡(luò)容易受到移動(dòng)基站覆蓋、峰值網(wǎng)速限制、網(wǎng)絡(luò)信息安全等影響，無法推廣使用[8]。

3 解決方案

3.1 建設(shè)統(tǒng)一的調(diào)車作業(yè)全流程管控平臺(tái)

建設(shè)數(shù)字化、智能化的調(diào)車作業(yè)全流程管控平臺(tái)，用技術(shù)手段為調(diào)車作業(yè)提供安全防護(hù)，促進(jìn)調(diào)車作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范落實(shí)到細(xì)處。

3.1.1 檢查項(xiàng)點(diǎn)數(shù)字化

鐵路調(diào)車工作程序中涉及車輛檢查、線路檢查等大量的作業(yè)內(nèi)容，檢查細(xì)致、到位，可以為調(diào)車工作乃至鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)提供最基本的安全保護(hù)，對(duì)于調(diào)車作業(yè)效率的提升也可以起到事半功倍的作用。

在車輛檢查方面，調(diào)車人員需要檢查排風(fēng)摘管情況、檢查開口位置、連掛狀態(tài)、制動(dòng)狀態(tài)等。其中，人力制動(dòng)機(jī)和鐵鞋可以采用北斗定位、物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)進(jìn)行狀態(tài)判斷和數(shù)據(jù)采集；而其他檢查內(nèi)容暫時(shí)沒有適合的技術(shù)手段直接進(jìn)行數(shù)字化表達(dá)，還需要通過人工操作進(jìn)行信息化處理，如拍照上傳、定位打點(diǎn)等，輔助調(diào)車人員開展作業(yè)確認(rèn)和匯報(bào)工作。

在線路檢查方面，調(diào)車人員需要檢查線路障礙物、防護(hù)信號(hào)、大門、手扳道岔、線路兩旁及站臺(tái)上堆放貨物距離等。這些檢查內(nèi)容按照《鐵路技術(shù)管理規(guī)程(普速鐵路部分)》大多具有標(biāo)準(zhǔn)化的規(guī)定要求，根據(jù)其場景和環(huán)境的特點(diǎn)，可以綜合利用北斗定位、物聯(lián)網(wǎng)傳感器、雷達(dá)、電子圍欄、圖像識(shí)別等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化表達(dá)，進(jìn)行智能判斷。

3.1.2 作業(yè)項(xiàng)點(diǎn)數(shù)字化

調(diào)車作業(yè)是一項(xiàng)有序的工作，在《鐵路調(diào)車作業(yè)》標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了鐵路調(diào)車作業(yè)的基本要求和各類作業(yè)的作業(yè)程序和技術(shù)要求。而作業(yè)項(xiàng)點(diǎn)，就是在調(diào)車作業(yè)過程中，按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范程序進(jìn)行的作業(yè)項(xiàng)目。

目前，我國大多數(shù)車站調(diào)車作業(yè)依然屬于“人控”模式，還有更多需要完善和創(chuàng)新的空間，這就需要開展作業(yè)項(xiàng)點(diǎn)的數(shù)字化建設(shè)。

（1）在鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)過程中，運(yùn)用智能識(shí)別技術(shù)，對(duì)作業(yè)項(xiàng)點(diǎn)聯(lián)控用語和作業(yè)場景圖像進(jìn)行智能分析，自動(dòng)判斷作業(yè)規(guī)范性，將極大促進(jìn)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化的建設(shè)步伐。在調(diào)車工作中，由于調(diào)車作業(yè)環(huán)境復(fù)雜多變，作業(yè)人員聯(lián)控過程中方言多、語速快，存在動(dòng)作隨意性，需要開展長期的機(jī)器學(xué)習(xí)才有可能達(dá)到90%以上的識(shí)別率。從成本角度考慮，可以采用先易后難、突破關(guān)鍵的辦法，從調(diào)車作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)用語，高站臺(tái)領(lǐng)車站位等關(guān)鍵安全行為入手開展并使用智能識(shí)別技術(shù)。

（2）調(diào)車工作中，需要目測、目檢的作業(yè)內(nèi)容十分普遍，直接關(guān)系到作業(yè)安全和作業(yè)效率。因此，分析作業(yè)內(nèi)容，挖掘關(guān)鍵安全點(diǎn)，綜合利用衛(wèi)星定位、物聯(lián)網(wǎng)傳感器、雷達(dá)探測、人工智能等技術(shù)進(jìn)行監(jiān)測、識(shí)別、判斷，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、智能化的調(diào)車作業(yè)導(dǎo)航。例如，運(yùn)用基于位置的鐵路應(yīng)用服務(wù)，在連掛車列、盡頭線調(diào)車作業(yè)時(shí)，對(duì)安全距離和速度自動(dòng)監(jiān)測判斷[9]，輔助校正目測距離，防止誤報(bào)、漏報(bào)，防范調(diào)車沖突、脫軌事故。

3.1.3 崗位作業(yè)信息化

調(diào)車作業(yè)全流程信息化建設(shè)中，在值班員、車站調(diào)度員(區(qū)長)崗位主要是建立信息共享，高效而便捷地實(shí)現(xiàn)任務(wù)下達(dá)與進(jìn)度反饋；信號(hào)員崗位主要是將調(diào)車計(jì)劃鉤銷記作業(yè)由紙質(zhì)調(diào)車作業(yè)通知單鉤劃記錄的模式轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮踊?、信息化的鉤銷記，提高作業(yè)登記的即時(shí)性、準(zhǔn)確性。

相較于上述的室內(nèi)作業(yè)崗位，調(diào)車班組信息化程度最低，信息化建設(shè)難度最大。目前，調(diào)車班組出務(wù)攜帶的信息化裝備只有無線調(diào)車燈顯設(shè)備和工作記錄儀，二者在信息處理、數(shù)據(jù)交互方面能力受限，不足以支撐調(diào)車作業(yè)全流程信息化。根據(jù)室外作業(yè)崗位信息化的要求，調(diào)車班組攜帶的設(shè)備應(yīng)具備無線調(diào)車燈顯設(shè)備(對(duì)講、指令)功能、定位功能、工作記錄儀功能、無線數(shù)據(jù)傳輸功能、APP運(yùn)算功能，同時(shí)在防水、防塵、抗摔、高低溫、電池續(xù)航等指標(biāo)上可以滿足鐵路站線室外作業(yè)環(huán)境要求。為減輕作業(yè)人員裝備負(fù)荷，調(diào)車人員信息化終端設(shè)備需要盡可能實(shí)現(xiàn)多功能一體化，這也是鐵路裝備發(fā)展的必然趨勢。

3.2 建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交換中心

在保證鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)信息安全的前提下，兼顧各業(yè)務(wù)部門數(shù)據(jù)信息化需求，打通既有信息系統(tǒng)間的“隔離墻”，是鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)組織信息化、數(shù)字化、智能化的必然趨勢。為此，有必要在統(tǒng)一的信息安全管理機(jī)制下，在鐵路專網(wǎng)內(nèi)建設(shè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交換中心，也就是先行將各系統(tǒng)產(chǎn)生的生產(chǎn)作業(yè)數(shù)據(jù)導(dǎo)入“數(shù)據(jù)池”，然后分發(fā)給其他有共享數(shù)據(jù)需求的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，這樣既保證了原有系統(tǒng)的運(yùn)行安全，又可以實(shí)現(xiàn)最大化的信息共享，充分發(fā)掘各信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)潛力，促進(jìn)鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)組織的高效運(yùn)行。

3.3 開發(fā)基于位置(北斗定位技術(shù))的鐵路應(yīng)用服務(wù)

3.3.1 鐵路調(diào)車作業(yè)定位精度需求

相比磁缸、絕緣節(jié)等固定地標(biāo)感應(yīng)方式，衛(wèi)星定位技術(shù)是掌握調(diào)車作業(yè)車列和人員位置的最適用的技術(shù)手段。因此，選擇定位精度符合調(diào)車工作要求的衛(wèi)星定位技術(shù)是鐵路調(diào)車工作數(shù)字化建設(shè)非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。

從調(diào)車作業(yè)安全距離范圍來分析，調(diào)車車列作業(yè)安全距離測算精度達(dá)到亞米級(jí)或者米級(jí)即可滿足要求，參考相鄰股道道心間距最小距離標(biāo)準(zhǔn)，可以采用圓概率統(tǒng)計(jì)方法2.0 m-CEP99作為調(diào)車作業(yè)車列定位精度的最低標(biāo)準(zhǔn)。

調(diào)車作業(yè)人員位置的精度要求需要結(jié)合鐵路鄰線作業(yè)人員安全要求和作業(yè)項(xiàng)內(nèi)容來綜合考量。掌握人員位置的目的首先是確定作業(yè)人員是否出現(xiàn)在適合的作業(yè)位置，防止作業(yè)人員“任性”指揮動(dòng)車，此時(shí)，定位精度可以按2.0 m-CEP95作為標(biāo)準(zhǔn)；其次是對(duì)涉及人身安全的位置確定，如與車列的距離，與行車股道的距離等，防范人身傷害事故，此時(shí)，定位精度需要達(dá)到0.5 m-CEP99才能有效發(fā)揮相應(yīng)的作用。

3.3.2 運(yùn)用實(shí)時(shí)陣列校準(zhǔn)技術(shù)的優(yōu)勢

衛(wèi)星定位過程中存在較大的誤差，一般單點(diǎn)定位精度在米級(jí)甚至10米級(jí)，因此，為達(dá)到2.0 m-CEP99以上的車列定位精度標(biāo)準(zhǔn)，需要在地面接收端進(jìn)行位置校準(zhǔn)，通常會(huì)采用差分技術(shù)來提高定位精度。

差分技術(shù)一般是利用2臺(tái)接收機(jī)(基準(zhǔn)站和接收站)同時(shí)接收衛(wèi)星信號(hào)，利用誤差的空間相關(guān)性進(jìn)行差分計(jì)算，從而消除2臺(tái)接收機(jī)的公共誤差部分，提高定位精度[10]。除了要建設(shè)基準(zhǔn)站、移動(dòng)站以外，隨著基準(zhǔn)站與移動(dòng)站之間距離的增加，定位精度也會(huì)下降，從投資成本角度來說，對(duì)于大多數(shù)車站是不太適用的。

實(shí)時(shí)陣列校準(zhǔn)(RAC)技術(shù)有別于傳統(tǒng)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)(RTK)差分技術(shù)，通過創(chuàng)新的天線陣列設(shè)計(jì)方案和軟件算法，不需要建設(shè)基準(zhǔn)站、移動(dòng)站，就可以使定位精度達(dá)到亞米級(jí)/分米級(jí)，從而保證機(jī)車定位精度和穩(wěn)定性，也極大降低了高精度定位的建設(shè)成本。

3.3.3 股道停留車位置判斷

鐵路調(diào)車作業(yè)中，摘掛作業(yè)是常見的作業(yè)項(xiàng)，也是調(diào)車事故相對(duì)多發(fā)的作業(yè)項(xiàng)之一。而股道停留車位置的數(shù)字化，是智慧調(diào)車必須解決的難題。

由于股道停留車的停放位置是不固定的，停留車輛的車型、數(shù)量也是不固定的，這就給停留車位置確定帶來諸多難題。

針對(duì)這一問題，可以綜合運(yùn)用機(jī)車定位+車輛換長數(shù)據(jù)測算停留車位置。通過在機(jī)車上安裝RAC定位裝置，結(jié)合車種換長數(shù)據(jù)，理論上可以得到該車列所有車輛的實(shí)時(shí)位置。當(dāng)調(diào)車作業(yè)完成后，停留車列兩端車輛的位置就是停留車位置。這種方式成本低，施工量少，是一種極具實(shí)用價(jià)值的技術(shù)路線。

3.3.4 車列相對(duì)距離安全性判斷

車列相對(duì)距離指的是車列前端與前方目標(biāo)位置或者關(guān)鍵區(qū)域位置的距離。目前，調(diào)車作業(yè)主要還是采用人工目測的方法估算距離，并進(jìn)行相應(yīng)的控制。

有了機(jī)車位置和數(shù)字化站場地理信息，結(jié)合車輛換長數(shù)據(jù)，就可以計(jì)算出推進(jìn)車列與前方進(jìn)路關(guān)鍵區(qū)域位置的相對(duì)距離，以相對(duì)較低的成本實(shí)現(xiàn)全站場車列相對(duì)距離的數(shù)字化。在距離前方目標(biāo)十、五、三車距離時(shí)，可以自動(dòng)發(fā)出距離提示；在限速區(qū)段上，可以自動(dòng)發(fā)出速度提示；接入檢查項(xiàng)點(diǎn)監(jiān)測數(shù)據(jù)后，可以對(duì)前方關(guān)鍵區(qū)域狀態(tài)進(jìn)行提示；接入信號(hào)和分段進(jìn)路數(shù)據(jù)以后，還可以對(duì)進(jìn)路開通情況進(jìn)行提示；接入無線調(diào)車燈顯系統(tǒng)后，還可以對(duì)緊急高危事件進(jìn)行應(yīng)急處置；從而為調(diào)車作業(yè)提供智能化的安全導(dǎo)航。

3.4 無線通信解決方案

在無線通信技術(shù)的選擇上，一方面需要考慮傳輸速率、通信延遲、傳輸距離、并發(fā)量、通信安全等技術(shù)性能問題，另一方面還要考慮投資、建設(shè)、運(yùn)營、管理、維護(hù)等要素。

從長遠(yuǎn)來看，中國鐵路5G專網(wǎng)建設(shè)和信息化應(yīng)用是必然發(fā)展方向，調(diào)車作業(yè)數(shù)字化、智慧化建設(shè)應(yīng)以5G無線網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)研究和技術(shù)儲(chǔ)備。

自2017年原中國鐵路總公司發(fā)布《鐵路站場寬帶無線接入系統(tǒng)總體技術(shù)要求(暫行)》(鐵總運(yùn)[2017]48號(hào))[11]以來，LTE(長期演進(jìn))寬帶無線接入系統(tǒng)在鄭州、南寧、哈爾濱、北京等部分鐵路局集團(tuán)公司進(jìn)行了試點(diǎn)建設(shè)和應(yīng)用[12]，但多用于貨檢系統(tǒng)的無線通信覆蓋，而且由于建設(shè)、運(yùn)用、管理、維護(hù)等多重因素，LTE模式未得到廣泛的推廣應(yīng)用。

因此，從加快開展調(diào)車作業(yè)數(shù)字化、智慧化探索研究的角度出發(fā)，可以選擇自組網(wǎng)方便，建設(shè)成本低、維護(hù)成本低的低功耗廣域網(wǎng)(LPWAN)無線通信技術(shù)。雖然物聯(lián)網(wǎng)無線通信技術(shù)數(shù)據(jù)傳輸能力較弱，只適合坐標(biāo)、信號(hào)、指令、小文本等窄帶數(shù)據(jù)傳輸，但從鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)作業(yè)流程信息化角度來看，足以滿足大多數(shù)作業(yè)信息的無線傳輸要求，可以作為鐵路站場無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的有益補(bǔ)充，從而快速解決調(diào)車作業(yè)全流程信息化問題。

3.5 作業(yè)全流程監(jiān)控分析服務(wù)

3.5.1 站場監(jiān)控?cái)z像頭自動(dòng)跟隨技術(shù)

為了掌握現(xiàn)場情況，監(jiān)督現(xiàn)場作業(yè)，保障作業(yè)安全，各站場安裝了大量的監(jiān)控?cái)z像頭。這也帶來了一個(gè)新的問題，為了更好地監(jiān)控現(xiàn)場，就必須設(shè)置專人專崗進(jìn)行盯控，而一旦離開人控，攝像頭就會(huì)返回默認(rèn)設(shè)置狀態(tài)進(jìn)行拍攝，也就是所謂的閑置空拍。為此，監(jiān)控?cái)z像頭自動(dòng)跟隨拍攝的需求應(yīng)運(yùn)而生。自動(dòng)跟隨拍攝的優(yōu)勢在于不需要人控，攝像頭按照既定規(guī)則自動(dòng)跟隨目標(biāo)的移動(dòng)調(diào)整角度、焦距、放大倍率，自動(dòng)拍攝存儲(chǔ)作業(yè)場景。一方面可以減輕盯控管理人員手動(dòng)操控云臺(tái)的工作量，另一方面在沒有盯控管理人員參與時(shí)，也可以自動(dòng)拍攝作業(yè)場景，從而達(dá)到全天候、全流程的作業(yè)監(jiān)控，極大提高站場監(jiān)控?cái)z像頭的利用率。

采用定位跟隨視頻技術(shù)，可以根據(jù)目標(biāo)位置調(diào)動(dòng)周邊攝像頭按最優(yōu)規(guī)則進(jìn)行跟隨拍攝，只要定位信號(hào)不中斷，即便被車輛遮擋，跟隨拍攝也不會(huì)中斷。由于只有指定的作業(yè)人員佩戴定位設(shè)備，人員身份綁定，跟隨目標(biāo)指向性明確，不會(huì)出現(xiàn)無差別跟隨的問題。同時(shí)，身份、位置綁定后，調(diào)車班組作業(yè)位置在地圖和視頻中均可以直觀展示出來，可以有效防止作業(yè)人員不在規(guī)定作業(yè)位置指揮調(diào)動(dòng)車輛的情況。

3.5.2 基于位置和作業(yè)流程數(shù)字化開展調(diào)車作業(yè)導(dǎo)航服務(wù)

鐵路調(diào)車工作是有計(jì)劃的作業(yè)組織行為，這也意味著調(diào)車作業(yè)本質(zhì)上是有序的生產(chǎn)活動(dòng)。因此，根據(jù)調(diào)車計(jì)劃、現(xiàn)車和進(jìn)路安排，就可以通過基于位置的鐵路應(yīng)用服務(wù)以及檢查項(xiàng)點(diǎn)的狀態(tài)監(jiān)測結(jié)果和作業(yè)過程標(biāo)準(zhǔn)化行為分析，對(duì)調(diào)車作業(yè)過程中的每一個(gè)關(guān)鍵狀態(tài)和關(guān)鍵行為進(jìn)行提醒防護(hù)，對(duì)下一鉤作業(yè)進(jìn)行重點(diǎn)安全提示，對(duì)作業(yè)進(jìn)度進(jìn)行判斷和展示。例如，鐵路調(diào)車列車摘掛作業(yè)，車列啟動(dòng)前，通過信息化移動(dòng)終端設(shè)備向調(diào)車班組自動(dòng)提示下一鉤作業(yè)內(nèi)容、注意事項(xiàng)，提示進(jìn)路前方手扳道岔、大門、防護(hù)信號(hào)等檢查項(xiàng)點(diǎn)狀態(tài)監(jiān)測結(jié)果。車列啟動(dòng)后，根據(jù)車列相對(duì)距離的計(jì)算結(jié)果，提前向調(diào)車班組通報(bào)前方進(jìn)路上關(guān)鍵區(qū)域(如道口、高站臺(tái)等)的距離和監(jiān)測狀態(tài)，在限速區(qū)段通報(bào)速度提示，接近停留車位置時(shí)自動(dòng)通報(bào)十、五、三車距離。當(dāng)出現(xiàn)緊急情況時(shí)，自動(dòng)發(fā)出停車指令，起到風(fēng)險(xiǎn)防范的作用。

4 結(jié)束語

調(diào)車工作是鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)的重要組成部分，是鐵路運(yùn)輸效率增長的重要影響因素。同時(shí)，調(diào)車工作也是鐵路交通安全事故防范的重點(diǎn)。長期以來，車務(wù)系統(tǒng)一直致力于調(diào)車作業(yè)安全與效率的均衡發(fā)展。從調(diào)車作業(yè)全流程管控的角度，分析調(diào)車作業(yè)安全防護(hù)技術(shù)發(fā)展的瓶頸因素，綜合研究利用各種技術(shù)、方法，提出可以有效提高調(diào)車作業(yè)安全防護(hù)和監(jiān)控能力的技術(shù)解決方案，以期在保障調(diào)車作業(yè)安全的基礎(chǔ)上提升調(diào)車作業(yè)效率。