摘要 編組站作為鐵路系統(tǒng)中至關(guān)重要的一環(huán)，與鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩?、高效息息相關(guān)，為滿足貨運(yùn)增量的發(fā)展需求，一般通過對站區(qū)進(jìn)行擴(kuò)能改造或引進(jìn)自動化系統(tǒng)兩種方式提升鐵路站場的運(yùn)輸效率和運(yùn)營質(zhì)量。以金華鐵路樞紐擴(kuò)能改造為契機(jī)，分析樞紐運(yùn)輸現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，探討金華鐵路樞紐擴(kuò)能改造和編組站綜合自動化系統(tǒng)建設(shè)結(jié)合實(shí)施的必要性、可行性。梳理系統(tǒng)建設(shè)流程、接口方案及施工影響范圍，分析工程改造與系統(tǒng)建設(shè)的關(guān)鍵點(diǎn)和重難點(diǎn)，并研究鐵路站場擴(kuò)能改造與編組站綜合自動化系統(tǒng)建設(shè)結(jié)合的實(shí)施方案，制定標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)施流程，輔助把控系統(tǒng)實(shí)施及開通節(jié)點(diǎn)，提升系統(tǒng)建設(shè)質(zhì)量和投運(yùn)后穩(wěn)定性，發(fā)揮系統(tǒng)效能，研究成果可為其他類似鐵路站場的改造與建設(shè)提供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞 金華鐵路樞紐；擴(kuò)能改造；編組站綜合自動化系統(tǒng)；重難點(diǎn)；實(shí)施流程

中圖分類號 U291 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 2096-8949（2024）14-0023-03

0 引言

金華東站是金華鐵路樞紐貨運(yùn)組織的核心，也是浙中西部地區(qū)唯一的鐵路技術(shù)作業(yè)站，西向銜接鷹潭樞紐，東向銜接杭州樞紐、溫州樞紐和寧波樞紐，處于“三叉型”線路的交匯點(diǎn)，對各方向車流的集散擔(dān)負(fù)著重要的組織和調(diào)節(jié)作用，是區(qū)域貨運(yùn)網(wǎng)絡(luò)重要的“節(jié)拍器”。近年來，隨著杭長、金溫、杭溫等高鐵以及衢九、衢寧、甬金鐵路相繼投產(chǎn)運(yùn)營，普速鐵路運(yùn)輸能力得到充分釋放。加之，金華（義烏）地區(qū)外向型經(jīng)濟(jì)活躍，面向中歐中亞的海鐵聯(lián)運(yùn)運(yùn)量逐年增加，金華東站運(yùn)輸能力瓶頸問題凸顯，即將進(jìn)行擴(kuò)能改造，將技術(shù)作業(yè)站金華東站隨滬昆鐵路外繞工程搬遷至雅畈，新建金華雅畈編組站，近期規(guī)模二級四場，預(yù)留三級五場條件[1]，同時新建編組站綜合自動化系統(tǒng)。

編組站綜合自動化系統(tǒng)建設(shè)是一個復(fù)雜的綜合系統(tǒng)集成項(xiàng)目，涉及鐵路相關(guān)業(yè)務(wù)部門較多，項(xiàng)目實(shí)施周期比較長，涉及專業(yè)較為分散，系統(tǒng)接口類型也較為繁雜。結(jié)合金華鐵路樞紐站型特征、車流組成等實(shí)際情況，分析系統(tǒng)實(shí)施重難點(diǎn)，針對難點(diǎn)對比選擇優(yōu)化解決方案，降低項(xiàng)目實(shí)施難度，保障項(xiàng)目工程質(zhì)量。同時，探討梳理金華鐵路樞紐編組站綜合自動化系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)施流程，保障系統(tǒng)的建設(shè)效率和質(zhì)量。

1 建設(shè)目標(biāo)

編組站綜合自動化系統(tǒng)一般分為五層架構(gòu)，包括路局運(yùn)輸管理、車站調(diào)度指揮與管理、作業(yè)計(jì)劃集中自動控制、作業(yè)過程控制和系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)平臺與安全保障[2]。站區(qū)系統(tǒng)實(shí)施主要集中于車站調(diào)度指揮與管理層的管理信息子系統(tǒng)和作業(yè)計(jì)劃集中自動控制層的集中控制子系統(tǒng)。

管理信息子系統(tǒng)以車站調(diào)度崗位人員集中至調(diào)度大廳辦公為建設(shè)目標(biāo)。主要內(nèi)容包含：1）中心與崗點(diǎn)設(shè)備安裝調(diào)試，中心設(shè)備為調(diào)度樓管理信息機(jī)房數(shù)據(jù)庫、應(yīng)用服務(wù)器、接口服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等，崗點(diǎn)設(shè)備為站調(diào)、區(qū)長、值班員、貨檢、車號、列檢等崗位終端設(shè)備；2）系統(tǒng)組網(wǎng)聯(lián)調(diào)；3）外部接口聯(lián)調(diào)，外部接口主要包括與路局運(yùn)輸調(diào)度管理系統(tǒng)、運(yùn)輸信息集成平臺、18點(diǎn)統(tǒng)計(jì)分析、電子運(yùn)統(tǒng)一、電子貨票等接口；4）系統(tǒng)功能試運(yùn)行及開通等。

集中控制子系統(tǒng)以車站行車崗位人員集中至調(diào)度大廳辦公為建設(shè)目標(biāo)。主要內(nèi)容包含：1）中心與崗點(diǎn)設(shè)備安裝調(diào)試，中心設(shè)備為調(diào)度樓集中控制機(jī)房數(shù)據(jù)庫、應(yīng)用服務(wù)器、接口服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等，崗點(diǎn)設(shè)備為區(qū)域內(nèi)各站信號樓機(jī)械室接口設(shè)備；2）系統(tǒng)組網(wǎng)聯(lián)調(diào)；3）外部接口聯(lián)調(diào)，外部接口主要包括與計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)、駝峰控制系統(tǒng)、STP系統(tǒng)、TDCS/CTC系統(tǒng)、停車器控制系統(tǒng)、集中監(jiān)測系統(tǒng)等接口；4）系統(tǒng)功能試運(yùn)行及開通等[3]。

2 實(shí)施流程分析與設(shè)計(jì)

新建編組站綜合自動化系統(tǒng)首先需要在整體規(guī)劃上進(jìn)行合理布局。根據(jù)金華東站當(dāng)前的運(yùn)營狀況及金華樞紐未來的發(fā)展需求，制定長遠(yuǎn)的發(fā)展規(guī)劃，明確發(fā)展目標(biāo)和路徑。在規(guī)劃中應(yīng)充分考慮編組站綜合自動化系統(tǒng)的引入對站內(nèi)運(yùn)輸組織、設(shè)備布局等方面的影響，確保兩者在空間布局和功能配置上實(shí)現(xiàn)有機(jī)銜接。

2.1 需求對接

系統(tǒng)建設(shè)開始前，業(yè)務(wù)主管部門與廠家盡早進(jìn)行需求對接，在設(shè)備設(shè)施上進(jìn)行有效結(jié)合。在實(shí)施過程中，應(yīng)考慮引入STP、智能減速頂、編尾智能防溜裝置、站場智能視頻等先進(jìn)的物防技防設(shè)備設(shè)施并納入綜合自動化系統(tǒng)[4]。通過設(shè)備設(shè)施的協(xié)同配合，實(shí)現(xiàn)編組作業(yè)的高效、快速進(jìn)行，推動站點(diǎn)整體運(yùn)營水平的提升。有細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)的需求時，盡早明確需求，如系統(tǒng)機(jī)房設(shè)備安裝布局、大廳調(diào)度臺安裝布局，明確施工細(xì)節(jié)及要求，指定工程對接人員，同時在建設(shè)過程中雙方實(shí)時對接，以便施工順利進(jìn)行，避免返工作業(yè)。

2.2 環(huán)境搭建

環(huán)境搭建包含系統(tǒng)建設(shè)必要的通信、房建和電力需求，條件滿足時方可進(jìn)行系統(tǒng)硬件安裝測試。通信條件包括：信號和信息環(huán)站光纜敷設(shè)、驗(yàn)收完畢；站區(qū)至路局、站區(qū)至站段通信網(wǎng)絡(luò)調(diào)試完畢。房建條件包括：現(xiàn)場環(huán)境干凈整潔，無粉塵，無噴刷石灰等施工；空調(diào)系統(tǒng)已安裝可供使用；消防設(shè)備通過驗(yàn)收，投入使用。電力條件包括：照明電力、設(shè)備電力供應(yīng)穩(wěn)定、防雷系統(tǒng)建設(shè)完畢、專用電源獨(dú)立接地完成。

2.3 作業(yè)過程控制層建設(shè)

作業(yè)過程控制層包含計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖、駝峰自動化子系統(tǒng)、停車器控制系統(tǒng)子系統(tǒng)、調(diào)機(jī)綜合安全控制子系統(tǒng)、TDCS系統(tǒng)等系統(tǒng)。編組站綜合自動化系統(tǒng)與作業(yè)過程控制層系統(tǒng)以及自身管控子系統(tǒng)間均有接口，系統(tǒng)在作業(yè)過程控制層基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)信號集中控制以及列車、調(diào)車自動控制功能，應(yīng)盡早組織上述各執(zhí)行層子系統(tǒng)廠家與綜合自動化系統(tǒng)技術(shù)人員進(jìn)行對接，明確接口實(shí)施方案，同時，交換系統(tǒng)軟件編制所必需的數(shù)據(jù)、程序、碼位供編組站綜合自動化系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)制作和軟件測試，條件允許情況下，作業(yè)過程控制層宜先于編組站綜合自動化系統(tǒng)開通運(yùn)行。

3 實(shí)施重難點(diǎn)分析

在影響、制約編組站綜合自動化系統(tǒng)建設(shè)周期的工序中，站型與系統(tǒng)結(jié)合設(shè)計(jì)緊密、室外光纜敷設(shè)質(zhì)量高、現(xiàn)場插入試驗(yàn)管理嚴(yán)是確保系統(tǒng)按時、高質(zhì)量建成的難點(diǎn)，也是系統(tǒng)建設(shè)的重中之重。

3.1 站型與系統(tǒng)結(jié)合

金華樞紐雅畈編組站三級五場站型在設(shè)計(jì)時，到達(dá)場與上行、下行到發(fā)場結(jié)合處，一般采用道岔連接，該種設(shè)計(jì)方式可有效節(jié)約編組站占地空間并提升設(shè)備使用效率[5]。在計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖控制區(qū)域設(shè)計(jì)上，一般將該道岔控制權(quán)歸屬上行或下行到發(fā)場，在傳統(tǒng)人工辦理模式下無影響，但與編組站綜合自動化系統(tǒng)結(jié)合時，因系統(tǒng)自動功能依托于列車階段計(jì)劃，經(jīng)由該處道岔前往到達(dá)場的列車存在階段計(jì)劃存在缺失可能，缺少計(jì)劃的車場將無法正常辦理行車手續(xù)導(dǎo)致無法自動觸發(fā)信號，將增加車站值班員的勞動強(qiáng)度和安全壓力，也對行車安全造成隱患。

針對該問題，可采用三種解決方案。

（1）方案一：修改道岔歸屬

方案一需在計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)設(shè)計(jì)時，將道岔控制權(quán)設(shè)計(jì)歸屬于到達(dá)場，可解決系統(tǒng)自動化模式下計(jì)劃缺失問題。但根據(jù)樞紐近、遠(yuǎn)期車流有調(diào)比分析，經(jīng)由金華東站的車流有調(diào)比近、遠(yuǎn)期均不足40%，車流實(shí)際運(yùn)行時大部分進(jìn)入上行或下行到發(fā)場，且正線列車運(yùn)行速度較快，將控制權(quán)歸屬到達(dá)場將產(chǎn)生大量不必要聯(lián)系與操作，影響運(yùn)輸效率，該方案不是最優(yōu)解。

（2）方案二：修改運(yùn)行圖

方案二需修改路局中心列車調(diào)度運(yùn)行圖底圖，在鄰站與到達(dá)場間，增加上行或下行到發(fā)場站名，因運(yùn)行線需按順序排列且站名不能重復(fù)，該方案需要新增加運(yùn)行圖分表。金華樞紐目前接入的滬昆三臺管理范圍較大，已有大量分表，該方案將增加局中心調(diào)度員大量工作量，且不利于后續(xù)統(tǒng)計(jì)分析。

（3）方案三：系統(tǒng)自動拆解

方案三由編組站綜合自動化系統(tǒng)進(jìn)行自動識別，當(dāng)系統(tǒng)接收到首位車站信息后，經(jīng)后臺運(yùn)算服務(wù)器和軟件，自動運(yùn)算、拆解并補(bǔ)全階段計(jì)劃中缺失的車站信息，以滿足后續(xù)自動控制功能運(yùn)行需求。該方案以信息化技術(shù)解決問題，不增加作業(yè)人員額外工作量，且已在站型相似的喬司站成功運(yùn)用，故推薦采用方案三。

3.2 室外光纜鋪設(shè)

編組站綜合自動化系統(tǒng)采用成熟的工業(yè)千兆以太網(wǎng)雙環(huán)冗余結(jié)構(gòu)技術(shù)構(gòu)建主干網(wǎng)絡(luò)。光纜分為承載集中控制子系統(tǒng)業(yè)務(wù)的信號光纜和承載管理信息子系統(tǒng)業(yè)務(wù)的信息光纜，光纜是整個系統(tǒng)工程的基礎(chǔ)條件之一，光纜鋪設(shè)的進(jìn)度與質(zhì)量尤為重要。光纜鋪設(shè)過程中可采取旁站監(jiān)督其鋪設(shè)質(zhì)量，尤其注意光纜的埋設(shè)深度和彎曲半徑，嚴(yán)格控制其室外的接續(xù)點(diǎn)數(shù)量和熔接質(zhì)量，嚴(yán)格測試光通道的損耗和確保參數(shù)符合施工規(guī)范等保障手段。同時，光纜鋪設(shè)的進(jìn)度計(jì)劃需要結(jié)合室外站場線路改造的進(jìn)度統(tǒng)籌安排，優(yōu)先考慮。

環(huán)站光纜敷設(shè)和熔接成端時，可采用兩種技術(shù)方案。

方案一：環(huán)網(wǎng)主要節(jié)點(diǎn)全部熔接

該方案在光纜落地時，在環(huán)網(wǎng)所有主節(jié)點(diǎn)上將光纜芯線全部熔接至ODF架法蘭盤上，以48芯光纜為例，在主節(jié)點(diǎn)至少需要設(shè)置4組48芯ODF架，占用約12 U機(jī)柜空間。該節(jié)點(diǎn)ODF架上留出需要使用光纜的設(shè)備接口，其他接口通過尾纖跳接直通過該節(jié)點(diǎn)。該方案實(shí)施簡單，使用靈活，實(shí)施過程中僅需按光纜線序色譜排列順序熔接即可。面對區(qū)域大、光纜距離長的應(yīng)用場景時，方案一將增加大量非必要熔接點(diǎn)和跳接點(diǎn)，直接影響光纜衰耗和通道質(zhì)量，且該方案在節(jié)點(diǎn)機(jī)房至少需要設(shè)立一面專用機(jī)柜，增加用房需求。

方案二：環(huán)網(wǎng)主要節(jié)點(diǎn)按需熔接

該方案在光纜落地時，在該節(jié)點(diǎn)ODF架上留出需要使用光纜的設(shè)備接口，從光纜主干中剝離該節(jié)點(diǎn)所需光纖，其他光纖直通過該節(jié)點(diǎn)。該方式實(shí)施過程較為復(fù)雜，需要梳理各設(shè)備系統(tǒng)光纜使用需求，對光纜芯線熔接方案進(jìn)行排序設(shè)計(jì)，且對實(shí)施過程管控要求高。該方案可極大減少光纜熔接點(diǎn)和熔接費(fèi)用，提升網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，且每個主節(jié)點(diǎn)僅需約2 U安裝位置，極大節(jié)約用房需求和設(shè)備費(fèi)用。

綜合比選上述兩種方案，考慮金華樞紐跨距十?dāng)?shù)公里范圍的應(yīng)用場景，以及后續(xù)設(shè)備系統(tǒng)運(yùn)行時的通信質(zhì)量、實(shí)施成本等方面，宜采用方案二進(jìn)行金華樞紐環(huán)網(wǎng)建設(shè)工作，并嚴(yán)格把控實(shí)施過程。

3.3 軟件連掛試驗(yàn)

編組站綜合自動化系統(tǒng)軟件經(jīng)過仿真試驗(yàn)后部署到現(xiàn)場，要結(jié)合既有系統(tǒng)進(jìn)行功能性連掛試驗(yàn)，連掛試驗(yàn)是全面認(rèn)證軟件可靠性、安全性的試驗(yàn)。同時，及時組織相關(guān)接口系統(tǒng)廠家召開對接會，落實(shí)切實(shí)可行的連接及測試方案?？刹扇〉谋Ｕ洗胧┌ㄖ贫ㄇ袑?shí)可行的試驗(yàn)方案，試驗(yàn)方案中說明對既有系統(tǒng)的影響范圍與安全保障措施，以及運(yùn)輸部門在保證運(yùn)輸生產(chǎn)安全的前提下充分延長每次連掛試驗(yàn)的時長，并制定軟件換裝與測試流程，嚴(yán)格按流程執(zhí)行。

4 系統(tǒng)建設(shè)用時設(shè)計(jì)

編組站綜合自動化系統(tǒng)建設(shè)各任務(wù)階段工期累計(jì)約為1年，在施工組織、安排合理的情況下各階段施工可穿插進(jìn)行，在保障系統(tǒng)建設(shè)期間各階段銜接順暢情況下，可縮短工期115 d，系統(tǒng)建設(shè)用時設(shè)計(jì)如圖1所示。

5 結(jié)束語

將編組站自動化系統(tǒng)與站場擴(kuò)能改造相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)列車編組過程中的實(shí)時監(jiān)控和調(diào)度優(yōu)化，提高編組效率和運(yùn)輸精準(zhǔn)度，提高整體運(yùn)輸效率[6]。編組站綜合自動化系統(tǒng)與金華樞紐擴(kuò)能改造的結(jié)合，還應(yīng)加強(qiáng)多方溝通與協(xié)作，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與站場改造的協(xié)同規(guī)劃與設(shè)計(jì)，同時充分考慮人性化因素，培訓(xùn)相關(guān)人員熟悉自動化系統(tǒng)操作，并提供有效的技術(shù)支持和保障措施。編組站綜合自動化系統(tǒng)實(shí)施應(yīng)在充分研究現(xiàn)場實(shí)際情況的基礎(chǔ)上進(jìn)行研究設(shè)計(jì)，盡可能保障工程質(zhì)量，節(jié)約工期，減少建設(shè)對生產(chǎn)安全、運(yùn)輸效率的影響。

參考文獻(xiàn)

[1]鄭展飛.金華鐵路地區(qū)總圖規(guī)劃方案研究[J].鐵道運(yùn)輸與經(jīng)濟(jì)，2013（8）：62-65.

[2]王滿意.襄陽北編組站增建工程中的綜合自動化設(shè)計(jì)方案[J].鐵道通信信號，2015（5）：14-17.

[3]蔣元華，曹桂均，邢科家.鐵路樞紐運(yùn)輸作業(yè)綜合自動化系統(tǒng)總體方案研究[J].中國鐵路，2015（4）：65-69.

[4]孫文喬，葉飛，辛姝麗.鐵路編組站智能化轉(zhuǎn)型發(fā)展內(nèi)涵及路徑探討[J].鐵道運(yùn)輸與經(jīng)濟(jì)，2023（8）：75-80.

[5]何順平.編組站綜合自動化系統(tǒng)建設(shè)過程中存在問題分析及思考[J].上海鐵道科技，2018（4）：155-156+41.

[6]孟全靈，宋宇.編組站綜合自動化系統(tǒng)在襄陽北站本地化定制研究[J].鐵路技術(shù)創(chuàng)新，2020（2）：54-57.

收稿日期：2024-04-03

作者簡介：魏瀚峰（1976—），男，研究生，高級工程師，研究方向：交通運(yùn)輸組織。