我国铁路编组站信息化

我国铁路编组站信息化我国铁路编组站信息化技术发展策略摘要：分析铁路编组站信息化建设现状，指出铁路信息化设计仅限于追随岗位与职能展开，最终会阻碍运输生产组织布局调整与发展。

为此，论述了编组站综合集成自动化系统(CIPS)的总体目标，并对铁路编组站信息化重新定位，提出调度计划的综合管理、执行过程管理和历史数据管理的一体化决策。

关键词：铁路；编组站；信息化；综合集成自动化1 编组站信息化现状(1)侧重现车管理。

目前我国铁路编组站信息化比较普及的是现车管理系统，解决了预确报收发、现在车与调车计划管理。

而计划信息的计算机管理并未成型。

尤其是车站调度指挥使用的车站技术作大表(运站一)与车站班计划大表(运站二)，到目前为止还没有真正实现计算机管理。

铁路局或车站尝试研发的作业大表铺画子系统有投入实用的个案，但目前是自成独立系统，主要用于写实，难以形成计算机辅助调度的实效。

(2)计划信息仅纵向统一。

编组站的调度计划虽分层次、分功能管理，但各项计划之间是紧密耦合、互为前提构成链接与因果关系。

目前这些内在联系是建立在车站人员相互间默契或上一层管理的基础上。

车站信息化建设看似围绕岗位职能进行管理，实际上形成的是相互绝缘、信息不共享的各种子系统，如行车调度计划子系统、货运子系统、现车子系统等，虽然这些子系统能够实现铁路局至车站的沟通，但编组站信息化的横向联系却彼此是“孤岛”。

又如车号自动识别系统(ATIS)已普遍应用，车号信息已进入全路系统，甚至编组站到达列车中的每一辆车数据，均可上传至铁道部数据库，但在现实中很难应用于车站自动抄车号业务，这是因为车站的确报与ATIS分属两个不同的子系统，相互信息不易共享。

同属于TMIS下的各种子系统，如果不能实现车站级的一体化，则也很难实现信息共享。

(3)管控分离。

多年来，编组站信息化建设自成体系，与过程控制自动化等基础技术的发展脱节，结果信息基本上是人工录入，而且信息的流动全靠人为推动，信息自身不能按运输生产过程自行流动，使信息的准确性与实时性受到人为因素制约。

过程控制系统是各种计划的最终执行环节，蕴含着大量实时、准确的自动信息。

车站信息化管理应与控制系统的计划信息整合在一起。

(4)难以提供决策功能。

目前的管理信息系统主要解决了无纸化办公问题，即使设计有局部决策功能，也因信息缺失而无法正常使用。

这种现象表面上是因为所需决策基础信息的完整性与连贯性问题，实质上是信息化规划没有正确的指导思想。

(5)阻碍业务流程再造。

我国现行编组站信息化主要采用面向个体模式，这是信息技术的初级阶段，其结果是在车站信息化后，计划间的链接、执行工序间的链接、计划的部署、实际执行掌控等，仍然要大量使用调度电话或口头交流，并没有充分利用信息共享与数据通信的优势来改善调度环境。

当信息管理系统发展到一定程度时，会引起生产流程再造、业务重组，如果铁路信息化设计仅限于追随岗位与职能展开，最终将阻碍运输生产组织布局调整与发展。

(6)计划管理静态化，兑现率不高。

车站作业计划由铁路局产生与下达，并在车站层层细化与部署，最终得到执行。

如铁路局编制下达日班计划、本务机计划，编组站内自产的班计划及阶段计划，这在很大程度上反映出我国调度管理的信息化水平低下。

目前编组站仅有列车预确报、调车计划、铁路局列调接发列车部署等信息相对准确，而这些信息往往是已发生或即将发生的工作内容，与之前的计划可能相差甚远，兑现率较低。

不少编组站对车站班计划与阶段计划编制流于形式，仅用于记载实际。

(7)基础信息化缺少根基。

我国编组站信息化工作从20世纪80年代末开始起步，以郑州北编组站YIS系统为先驱，时至今日，车站信息化存在的诸多问题尚未解决。

编组站作为全路货物列车组织与调度管理信息化的重要源头，是基础信息根基。

编组站调度计划信息直接影响一个枢纽、乃至整个铁路局的运输生产计划与实施，没有编组站这一基础层信息的全面、正确、合理、有效的管理，铁路局的统一领导与管理将是空中楼阁。

2 绾组站ClPS的总体目标以成都北站为例，编组站综合集成自动化系统(CIPS)的总体目标如下。

(1)调度计划自动执行。

CIPS的首要目标是将调度计划中与站内径路有关的部分直接下达给控制系统自动执行，亦即以CIPS管理系统编制的接发车计划、调车计划、本务机站内折返计划、调车机工作计划等为依据，产生并向联锁、驼峰、停车器自动化分系统实时下达调度指令，操控进路自动办理，使编组站所有列车进路、调车进路、机车走行进路和溜放进路自动执行，实现作业过程控制自动化。

(2)调度决策指挥自动化。

采用优化决策、人工智能、专家系统等方法，提供站内调车机、线路与走行径路等资源的合理分配与优化使用方案，实现车站班计划、阶段计划、车流推算、调车计划、本务机折返和调车机调动等计划的自动编制。

同时，随着执行过程的自动反馈，动态优化调整各计划以适应当前状态，从而真正实现调度决策指挥自动化。

(3)大幅度减员增效。

通过调度计划的计算机辅助决策指挥，实现计划统一编制、动态调整和扁平化管理，计划直接发布至控制环节执行，取消正常情况下的人为参与控制，可大幅度减少车站作业人员、调度人员与管理人员。

(4)集中控制。

CIPS直观地显示车站所有作业情况，在调度大厅集中监控与操纵全站到、解、集、编、发等各项作业，使自动化程度大幅度提高，获得单一指挥、统一办理、流水执行、高效运转的效果。

(5)提高编组站整体效率。

通过编组站的整体闭环管理，优化调度，合理安排各工序间的衔接；加大自动化力度；减少人工计划布控、作业人员沟通协调及实况汇报等通信联络时间；扩展调车机车司机和外业人员的信息视野；利用车号、燃轴等检测信息预告服务等手段，提高编组站的整体作业效率，有效减少车辆在编组站的中转时间，并可降低站内结存车平均保有量。

(6)信息资源的充分利用。

编组站CIPS的核心是数据整合、信息集成，将车号识别、轴温探测、脱-*A器表示、电务监测、环境监控、电源监测及图像监视等信息集成与共享，提高作业的预见性。

3 编组站信息化的重新定位3．1 调度计划综合管理编组站的调度计划包括：站内接发列车计划；现车及调车计划；本务机折返计划；调车机计划；站内施工计划；货运工作计划。

换一个全新的角度重新审视编组站信息管理时，调度计划综合管理的信息技术与设计要点如下。

(1)全面性。

凡是编组站运输生产流程上的所有环节，特别是与机车车辆移动和进路有关的计划，必须纳入信息化管理范畴，以便形成车站完整的信息链。

(2)一体化。

编组站的各工作环节是紧密相连、相互耦合、穿插套结在一起的，因此所有信息处理不能分而治之，必须一体化管理。

(3)动态性。

编组站信息化统应该充分发挥计算机的优势，将原来人工铺排计划分时段编制，且时段内执行者自决或调度员口头通知，改变为实时计划动态调整、滚动调整。

进行动态调整的主要动因是上级计划变化和执行过程偏差。

而实际执行结果是引起计划动态调整的最活跃因素，因此计划的动态编制与调整必须建立在过程控制子系统自动反馈的基础上。

动态调整应该借用自动化领域的过程调节与伺服原理，在计划与执行间形成智能闭环，即通过结果反馈，动态调节调度计划以适应后期执行的需要，在此前提下使计划执行的兑现率达到100％。

(4)实时性。

产生动态计划，并且要直接输出执行，则对于计划的编制与改动，包括决策与优化时间在内，必须限制在一个很短的时间范围内，即有实时性要求。

(5)自动化。

要将编组站综合自动化提高到站内所有进路均按计划自动执行的实用化程度，若没有信息自动化支撑，对站内计划的编制调整力度与频度将大大超出目前车站调度人员的水平，因此信息自动化是管控一体化的必然。

编组站CIPS目前定义的自动决策内容为：到发车场到发线决策；解体顺序、编制解体钩计划及解体峰位决策；头部调机应用、调车线应用决策；编组顺序、牵出线、编组钩计划编制；尾部机车应用决策；编制取送调车钩计划决策；出发列车接续关系决策；列车、调车、机车走行径路决策。

3．2 执行过程管理(1)调度计划分解与转化。

过程管理的作用主要是由计算机管理取代各岗位的有关工作，即按照调度计划，处理与监控执行过程。

调度人员输出的计划通常比较宏观，若要各不同范围和功能的子系统执行，需进一步细化与转化，并输出给过程控制子系统。

(2)计划指令自动触发。

如果将过程管理的输出称为指令，那么指令的触发将决定计划是否同意被执行。

指令的触发是过程管理的核心功能，通过对指令的触发管理，决定调度计划正确无误的执行时机；裁决不同的计划执行中占用进路的优先权。

为了实现触发管理智能化，过程管理的信启、化深度，须实现站内各种机车车辆的调程计划信息管理与调程实际信息管理。

(3)收集与处理执行结果反馈信息。

收集与管理过程控制系统的反馈信息，监督计划的执行是过程管理的重要功能之一。

各过程子系统自产检测信息，以及独立的电务检测与环境监控信息的实时收集与管理，也在过程管理范围之列。

(4)过程信息全方位动态展现。

过程管理的动态性很强，信息变化多端，瞬间即逝，但必须向有关调度人员或执行人员增加透明度，供有关人员对计划执行过程进行监督，因此提供友好的图示界面展现甚为重要。

(5)管理子系统。

在成都北站设计中，过程管理所管辖与服务的执行层子系统共有1 1个。

其类别有联锁自动化分系统；驼峰自动化分系统；调机自动化分系统；尾部停车器自动控制分系统；外勤移动信息分系统；电务监测及环境监控分系统。

对于直接参与控制的子系统，分为自动、半自动、站控及维护等4种模式。

3．3 历史数据管理计划信息管理、过程信息管理与历史信息管理是重新定位车站信息化的三大支柱，其中历史信息管理即利用海量数据库技术保存编组站作业中产生的所有计划与过程信息，并通过信息分析与挖掘提供以下服务。

(1)情景再现。

通过回放操作控制，真实再现调度中所有计划管理与过程管理的操作流程，追溯调度计划与执行的动态过程。

(2)报表管理。

按照规定及编组站的报表要求，产生数据准确的生产统计报表。

(3)统计分析。

对生产过程进行统计分析，为编组站的技术、人员、生产、资源管理提供依据，包括基于调程纪录数据的编组站各环节的动态能力分析评估。

(4)决策参数优化。

在统计分析的基础上，学习与自我适应，减少调度偏差，提高调度决策的质量及智能化水平。

(5)归档。

实现编组站生产过程中运输信息的电子归档，提供便利的提取手段，利于车站对编组站的管理。

(6)电务信息与环境信息监测。

提供编组站信号设备与检测档案管理与分析，为设备的维护与管理提供分析资料。

编组站信息化是要实现编组站货物信息流、车辆信息流、机车与调机信息流、作业过程信息流的集成再造，使编组站解编列车作业过程实现自动化流水线管理。

编组站CIPS建立在针对流程工业的计算机集成过程系统理论基础之上，以信息集成为核心，综合管理技术、生产技术、信息技术、自动化技术、系统工程技术，实现控制、调度、管理、经营、优化、决策一体化，使整个编组站形成智能闭环系统，突出整体效益。