陳建鑫

(北京全路通信信號(hào)研究設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，北京 100070)

1 概述

機(jī)務(wù)段是機(jī)車生產(chǎn)加工流水線，在統(tǒng)一調(diào)度指揮下，機(jī)車出入段、機(jī)車運(yùn)用、機(jī)車整備、機(jī)車檢修、司機(jī)出退勤等各個(gè)生產(chǎn)作業(yè)環(huán)節(jié)有效銜接，共同協(xié)作。機(jī)務(wù)段作為專業(yè)站段既有指揮與被指揮的關(guān)系，又有流程上下游間的協(xié)調(diào)關(guān)系。

借鑒編組站綜合自動(dòng)化、聯(lián)鎖、調(diào)度集中、駝峰自動(dòng)化等生產(chǎn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合信息聯(lián)鎖和管控一體化技術(shù)理念，為機(jī)務(wù)段量身定制一套集機(jī)車計(jì)劃、出入段控制、整備/檢修作業(yè)管理、司機(jī)出退勤于一體的機(jī)務(wù)段一體化運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱LIO），實(shí)現(xiàn)從機(jī)車整備至檢修作業(yè)、機(jī)車出入段至機(jī)車運(yùn)用和司乘派班，以及機(jī)車履歷管理的全作業(yè)鏈條綜合管控，以提高作業(yè)效率、加速機(jī)車周轉(zhuǎn)、保障機(jī)務(wù)段作業(yè)安全。

2 機(jī)務(wù)段現(xiàn)狀

機(jī)務(wù)段生產(chǎn)作業(yè)由機(jī)車運(yùn)用管理、機(jī)車整備和機(jī)車檢修3大業(yè)務(wù)組成。對(duì)于機(jī)務(wù)段整備、機(jī)車出入段、機(jī)車運(yùn)用、檢修以及司乘派班等作業(yè)，由隔離開關(guān)控制系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、整備作業(yè)管理系統(tǒng)、道岔集中控制系統(tǒng)和運(yùn)安系統(tǒng)等主要業(yè)務(wù)系統(tǒng)支撐。目前各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間均比較獨(dú)立，未形成有效的信息共享和信息聯(lián)動(dòng)，具體如圖1所示。

圖1 機(jī)務(wù)段現(xiàn)狀Fig.1 Current situation of locomotive depot

隔離開關(guān)控制系統(tǒng)用于控制電力機(jī)車分合閘操作，保證整備作業(yè)安全性，隔離開關(guān)系統(tǒng)與道岔集中控制系統(tǒng)之間通過數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)隔離開關(guān)狀態(tài)與防護(hù)信號(hào)的聯(lián)鎖。

視頻監(jiān)控系統(tǒng)用于整備人員、股道自動(dòng)化調(diào)度室人員確認(rèn)機(jī)車位置、確認(rèn)隔離開關(guān)狀態(tài)。

整備作業(yè)管理系統(tǒng)用于整備人員獲取整備計(jì)劃、提報(bào)整備進(jìn)度以及整備履歷管理。

道岔集中控制系統(tǒng)用于股道自動(dòng)化調(diào)度室，依據(jù)機(jī)車運(yùn)用計(jì)劃辦理機(jī)車出、入段及轉(zhuǎn)線調(diào)車進(jìn)路，分配機(jī)車臺(tái)位，跟蹤機(jī)車位置。

運(yùn)安系統(tǒng)主要面向運(yùn)轉(zhuǎn)科和運(yùn)轉(zhuǎn)車間，用于接收路局機(jī)車階段計(jì)劃、編制機(jī)車運(yùn)用計(jì)劃和乘務(wù)員出勤計(jì)劃，并支持司機(jī)出退勤和司機(jī)銘牌管理。

3 業(yè)務(wù)流程

機(jī)務(wù)段生產(chǎn)作業(yè)主要涉及技術(shù)科、整備場(chǎng)、檢修庫(kù)、運(yùn)用科、股道自動(dòng)化調(diào)度室、運(yùn)轉(zhuǎn)車間等部門，各部門相互協(xié)作，具體作業(yè)流程如圖2所示。

圖2 業(yè)務(wù)流程Fig.2 Business process

檢修庫(kù)是機(jī)車檢修作業(yè)的實(shí)施主體單位，檢修任務(wù)來源于兩方面：一是技術(shù)科下達(dá)的檢修計(jì)劃；二是機(jī)車入段后，整備場(chǎng)行修組發(fā)現(xiàn)無法完成臨修的機(jī)車，由整備場(chǎng)推送檢修庫(kù)；檢修庫(kù)檢修完成后提交運(yùn)用科，機(jī)車重新投入使用。

機(jī)車出入段過程中，主要經(jīng)過輪對(duì)及受電弓檢測(cè)棚、砂房、自動(dòng)清洗機(jī)、保潔棚，最后進(jìn)入整備場(chǎng)進(jìn)行整備。整備場(chǎng)整備進(jìn)度需及時(shí)報(bào)送股道自動(dòng)化調(diào)度室和運(yùn)用科，整備完成后向運(yùn)用科交車，機(jī)車重新投入使用。

運(yùn)用科接收路局的階段計(jì)劃，同時(shí)基于階段計(jì)劃編制機(jī)車運(yùn)用計(jì)劃并發(fā)布至運(yùn)轉(zhuǎn)車間，運(yùn)轉(zhuǎn)車間依據(jù)機(jī)車運(yùn)用計(jì)劃進(jìn)行司乘派班；股道自動(dòng)化調(diào)度室依據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)車間的機(jī)車運(yùn)用計(jì)劃安排進(jìn)出段進(jìn)路，依據(jù)整備場(chǎng)的調(diào)車通知單安排調(diào)車進(jìn)路，并協(xié)同地勤調(diào)車組進(jìn)行調(diào)車作業(yè)。

4 現(xiàn)狀分析

結(jié)合目前機(jī)務(wù)段信息化系統(tǒng)現(xiàn)狀和業(yè)務(wù)流分析，機(jī)務(wù)段檢修、整備和出入段生產(chǎn)作業(yè)仍存在4點(diǎn)問題需要提升優(yōu)化。

1）部分整備、檢修數(shù)據(jù)需要人工記錄和分析，工作強(qiáng)度大，無法形成有效的知識(shí)積累。如同一臺(tái)機(jī)車整備數(shù)據(jù)、檢修數(shù)據(jù)以及運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)位于不同的系統(tǒng)中，需要人工進(jìn)行匯總、整理、分析才能形成一臺(tái)機(jī)車的全部業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。

2）各系統(tǒng)之間信息獨(dú)立，無法實(shí)現(xiàn)信息共享，造成一些基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)的重復(fù)錄入和人力資源的浪費(fèi)。如機(jī)車整備狀態(tài)信息通過整備系統(tǒng)查閱，段內(nèi)信號(hào)設(shè)備通過道岔集中控制系統(tǒng)進(jìn)行操控，機(jī)車位置通過視頻監(jiān)控進(jìn)行確定，計(jì)劃歸運(yùn)安系統(tǒng)管理，各系統(tǒng)目前基本各自為陣，數(shù)據(jù)共享程度十分有限，無法充分發(fā)揮信息化生產(chǎn)作業(yè)的優(yōu)勢(shì)。

3）生產(chǎn)過程中業(yè)務(wù)信息的傳達(dá)依賴于電話通信，數(shù)據(jù)信息依靠人工錄入，數(shù)據(jù)共享依靠紙張傳遞，大大影響信息的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性，降低生產(chǎn)作業(yè)效率。如運(yùn)用科向股道自動(dòng)化調(diào)度室發(fā)布機(jī)車運(yùn)用計(jì)劃，仍通過電話，值班員把運(yùn)用計(jì)劃記錄在紙質(zhì)登記簿上，以供后續(xù)安排出入段進(jìn)路，這種作業(yè)方式不僅效率低下，而且出現(xiàn)漏聽、錯(cuò)聽的可能性也很大。

4）自動(dòng)化水平較低。對(duì)于段內(nèi)出、入段或者轉(zhuǎn)線進(jìn)路，仍采用始終端按鈕的選排方式，對(duì)機(jī)車各類運(yùn)用信息的統(tǒng)計(jì)、機(jī)車簽點(diǎn)還需要人工進(jìn)行。

5 LIO設(shè)計(jì)理念

信息聯(lián)鎖是從車聯(lián)鎖技術(shù)延伸而來，在編組站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中成熟運(yùn)用多年。LIO系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于信息聯(lián)鎖技術(shù)，對(duì)整備作業(yè)、檢修作業(yè)、出入段作業(yè)等各業(yè)務(wù)流程之間的互綁互鎖關(guān)系進(jìn)行深入分析，構(gòu)建機(jī)務(wù)段作業(yè)信息聯(lián)鎖關(guān)系。按照相互透明、信息對(duì)稱、流程有序的理念，自上而下動(dòng)態(tài)地采集生產(chǎn)狀況、各崗位工種的預(yù)計(jì)計(jì)劃和即時(shí)指令；自下而上的作業(yè)實(shí)際情況反饋。實(shí)現(xiàn)機(jī)務(wù)整體生產(chǎn)流程的計(jì)劃管理與過程控制，將觸角伸到各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，構(gòu)建數(shù)字化生產(chǎn)管控網(wǎng)。

LIO系統(tǒng)整合整備作業(yè)管理、道岔集中控制、運(yùn)安系統(tǒng)，集成辦公系統(tǒng)部分功能，與隔離開關(guān)控制系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)接口，構(gòu)建基于統(tǒng)一信息平臺(tái)的LIO系統(tǒng)，具體如圖3所示。

圖3 業(yè)務(wù)范圍Fig.3 Business range

1）出入段自動(dòng)化，提高作業(yè)效率

改變目前靠電話接收計(jì)劃、靠紙質(zhì)作業(yè)簿來管理計(jì)劃的傳統(tǒng)作業(yè)模式，打通機(jī)車運(yùn)用計(jì)劃與出入段/轉(zhuǎn)線調(diào)車進(jìn)路安排之間的信息斷鏈，實(shí)現(xiàn)機(jī)車計(jì)劃的實(shí)時(shí)發(fā)布、進(jìn)路適時(shí)自動(dòng)選排、計(jì)劃與作業(yè)進(jìn)路的一體化聯(lián)動(dòng)。

2）計(jì)劃編制精細(xì)化，加速機(jī)車周轉(zhuǎn)

打破現(xiàn)有整備/檢修作業(yè)進(jìn)度無法實(shí)時(shí)掌握的現(xiàn)狀，引入整備和檢修各項(xiàng)作業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)，納入計(jì)劃管控，實(shí)時(shí)采集機(jī)車整備/檢修作業(yè)進(jìn)度，推算作業(yè)完成機(jī)車交付時(shí)間，為運(yùn)用科編制機(jī)車運(yùn)用計(jì)劃提供合理、可信依據(jù)。

3）機(jī)車位置自動(dòng)定位

機(jī)車是機(jī)務(wù)段業(yè)務(wù)的核心對(duì)象，機(jī)車位置和機(jī)務(wù)段各個(gè)主要業(yè)務(wù)部門（整備車間，檢修車間，運(yùn)用科，運(yùn)轉(zhuǎn)車間）的工作密切相關(guān)。目前大多機(jī)務(wù)段的機(jī)車位置依靠信號(hào)員人工定位，而且未與生產(chǎn)環(huán)節(jié)發(fā)生系統(tǒng)上的關(guān)聯(lián)，是一個(gè)獨(dú)立的站場(chǎng)示意圖界面。機(jī)車自動(dòng)跟蹤定位通過軌道電路邏輯關(guān)系和GPS定位技術(shù)實(shí)現(xiàn)在站場(chǎng)圖上的精確定位和實(shí)時(shí)自動(dòng)追蹤。

4）構(gòu)建機(jī)車履歷管理，實(shí)現(xiàn)機(jī)車全生命周期追蹤

為每個(gè)機(jī)車建立一個(gè)電子檔案，從機(jī)車上線之日起對(duì)機(jī)車運(yùn)用里程、出入段、整備、檢修等各項(xiàng)信息進(jìn)行全記錄，對(duì)機(jī)車各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行綜合分析，對(duì)于機(jī)車健康狀態(tài)進(jìn)行綜合評(píng)估，實(shí)現(xiàn)段管內(nèi)機(jī)車全生命周期的追蹤。

5）自動(dòng)統(tǒng)計(jì)，定制化報(bào)表

準(zhǔn)確辨識(shí)、智能捕捉記憶生產(chǎn)實(shí)體機(jī)車的特征、狀態(tài)變化和作業(yè)過程信息，統(tǒng)計(jì)緊密結(jié)合生產(chǎn)數(shù)據(jù)加工處理與追溯?；诠芸匾惑w的執(zhí)行過程信息，以生產(chǎn)過程各監(jiān)控崗位操作和執(zhí)行設(shè)備自動(dòng)反饋的真實(shí)數(shù)據(jù)為依據(jù)，使統(tǒng)計(jì)報(bào)表足夠權(quán)威和值得信賴，在提高報(bào)表自動(dòng)化水平的同時(shí)最大限度地減少人工操作和人為差錯(cuò)。

6）安全防護(hù)

納入段內(nèi)作業(yè)細(xì)則和各項(xiàng)作業(yè)規(guī)章，構(gòu)建作業(yè)安全防護(hù)體系，對(duì)作業(yè)步驟規(guī)范性、作業(yè)安全性進(jìn)行安全檢查和有效防護(hù)，從源頭上為機(jī)務(wù)段內(nèi)各項(xiàng)作業(yè)創(chuàng)造安全條件。

6 LIO系統(tǒng)構(gòu)成

LIO系統(tǒng)構(gòu)建雙冗余環(huán)網(wǎng)，分別設(shè)置段機(jī)房設(shè)備、生產(chǎn)調(diào)度中心設(shè)備、場(chǎng)段內(nèi)作業(yè)終端，具體構(gòu)成如圖4所示。

圖4 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)Fig.4 System structure

段機(jī)房設(shè)備包括控制服務(wù)器、接口服務(wù)器、業(yè)務(wù)服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，負(fù)責(zé)核心運(yùn)算，部署于段機(jī)房?jī)?nèi)，并配備維護(hù)管理終端。

生產(chǎn)調(diào)度中心設(shè)備包括機(jī)車運(yùn)用調(diào)度終端、司乘派班終端、股道自動(dòng)化終端、整備作業(yè)終端、檢修作業(yè)終端以及統(tǒng)計(jì)分析終端，用于生產(chǎn)指揮人員進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)組織，部署于生產(chǎn)調(diào)度大廳內(nèi)。

場(chǎng)段內(nèi)作業(yè)終端按照整備場(chǎng)和檢修場(chǎng)分別設(shè)置，部署于場(chǎng)/段內(nèi)股道旁，用于整備/檢修計(jì)劃接收、查閱以及作業(yè)進(jìn)度上報(bào)。

7 結(jié)束語

機(jī)車是重要的鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)資源，機(jī)務(wù)段作為機(jī)車檢修維護(hù)的基地，是提高機(jī)車周轉(zhuǎn)效率的關(guān)鍵生產(chǎn)單元，通過管控一體化設(shè)計(jì)理念，構(gòu)建機(jī)務(wù)段一體化運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)，打通機(jī)務(wù)段各項(xiàng)生產(chǎn)作業(yè)環(huán)節(jié)，加速機(jī)車周轉(zhuǎn)效率，將大大促進(jìn)鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)效率的提升。