配属站列尾管理信息系统的设计与实现

王新军，曹 松，喻冰春 ，刘宗洋

（1. 兰州铁路局 迎水桥车站，宁夏751700；2.中国铁道科学研究院电子计算技术研究所，北京100081）

货车列尾装置是为了适应货物列车取消守车、保证列车运行安全而设计的安全防护设备，集无线遥控和传输技术、自动控制技术为一体，可有效防止列车折角塞门关闭和列车运行中的溜逸放飏事故，是保证货物运输安全的重要行车设备[1]。

货车列尾装置实行固定配属制度，按线路分区段运用，具有运用数量大、运用频次大、作业环节多、作业点分散、配合协调部门较多等特点。同时列尾装置又是由车务、机务、电务等多个铁路部门参与管理和使用的，在运用中需要多部门间的协调组织。而目前各车站对列尾装置的管理大多仍停留在手工记录、电话联系的阶段，人为干扰较大，信息传递、卡控无法做到及时准确，不利于管理部门及时准确地掌握列尾装置的整体运用情况，也不利于合理调配利用列尾设备，并给发生列尾故障后的责任追溯和分析带来困难[2]。

为了进一步提升科技保安全的水平，形成对列尾装置的科学化、信息化管理，迫切需要建立一套列尾装置管理信息系统，对列尾装置各作业环节进行安全卡控管理，通过信息的共享，使各级管理人员实时监测每台列尾主机的运用、作业及维修状态，进一步提升管理水平和管理效率，同时，为各级运输管理部门合理配置列尾设备资源、分析列尾装置故障原因、及时采取针对性措施提供强有力的技术支撑，从而进一步保障货物列车运行安全。

1 需求分析

配属站列尾管理信息系统的服务对象主要包括3类人员：车站管理人员、车站列尾作业人员和车站调度人员。

车站管理人员需实时掌握本站段列尾装置的综合运用、维修和故障处理情况，系统应提供综合统计分析功能，辅助管理者及时发现列尾装置在运用中存在的问题，有针对性地强化对列尾装置的运用和维修管理，同时也为列尾设备选型和改造提供参考依据。

车站列尾作业人员需掌握与其相关的列尾装置动态信息，记录其作业信息，进行必要的安全卡控提示，保障列尾作业的安全有效。

车站调度人员需要实时掌握本站段列尾装置的运用、调配和运行故障处理情况，掌握与列尾装置相关的调度命令情况，以便及时发现问题，实现高效指挥运营。

2 系统体系结构

2.1 物理拓扑结构

配属站列尾管理信息系统的物理拓扑结构如图1，本系统主要由数据库服务器、数据采集器、主机检测台、电池充电仪和监控终端组成。

（1） 数据库服务器：存储列尾业务数据、基础数据和用户数据等，主要包括列尾摘挂、检测、充电、故障和维修等各类数据。

（2） 数据采集器：实时采集主机检测台和电池充电仪的检测、充电数据，并且对数据进行实时解析、入库。

（3） 主机检测台：检测列尾主机的状态，其检测数据可通过数据采集器实时接入系统。

（4） 电池充电仪：对列尾主机电池进行充电，其充电数据可通过数据采集器实时接入系统。

（5） 监控终端：主要包括值班员监控终端，作业人员监控终端和维修人员监控终端，利用监控终端可查看掌握相关列尾作业动态。

2.2 逻辑功能结构

配属站列尾管理信息系统的逻辑功能结构如图2，本系统在逻辑上分为4层：数据采集层，数据层，业务逻辑层和系统应用层。

图2 系统逻辑结构示意图

（1） 数据采集层：用于采集系统应用的各类业务数据，数据采集方式主要包括：人工录入，与自动化设备进行数据交换接入数据，与外部相关信息系统进行数据交换接入数据，采集到的数据统一存储在数据库中。

图1 系统物理拓扑结构图

（2） 数据层：对采集到的数据进行分类存储，包括运用数据、检测数据、故障数据、维修数据、动态数据和基础数据等。

（3） 业务逻辑层：提供支持上层应用的领域框架、工作流引擎、基础类库和通用模版等。

（4） 系统应用层：提供面向系统各类用户的各种应用功能，包括档案管理、运用管理、检测管理、故障管理、维修管理和人员管理等。

3 系统功能

配属站列尾管理信息系统由9大模块构成：档案管理、运用管理、检测管理、故障管理、维修管理、动态管理、作业报表、系统管理和移动手持系统。各模块功能结构见图3。

图3 系统功能结构图

（1） 档案管理：实现配属站的列尾装置及其附属设备的电子化档案管理。

（2） 运用管理：实现列尾装置各项作业环节的电子化采集和管理，对列尾摘解、交接、安装、调整和回送等作业环节进行有效记录，有助于规范作业流程，实现信息化管理。运用主界面见图4。

图4 列尾摘挂计划及作业回填监控界面图

（3） 检测管理：系统实时接入各场区列尾主机检测台的检测数据和电池充电仪的充电数据，进行数据存储、共享和展示。

（4） 运行故障管理：记录列尾运行故障的信息，接入列尾主机的运行数据，形成故障责任分析的依据，并且利用系统进行有效存档，同时，系统可按车站管理要求对列尾运行故障进行统计分析，形成分析图表。

（5） 维修管理：实现对列尾故障维修、送厂修、定期检修的记录管理，实现对列尾装置故障处理的闭环管理，车站相关管理人员可对每台列尾主机的维修和故障状况进行核查，实时掌握列尾维修的作业情况以及故障处理情况。

（6） 动态管理：实现配属站自管列尾装置的动态管理，系统可根据管理要求实时生成看板动态数据，使列尾管理人员实时掌握各区段列尾动态信息，以辅助车站高效指挥和调配管理。

（7） 作业报表：实现列尾作业日志的电子化管理，减轻值班员每日汇总整理的工作量，同时有助于各级管理人员及时掌握作业情况。同时，系统可按车站管理要求，自动产生各类运用统计报表和工作量统计报表，提高管理效率。

（8） 系统管理：实现对车站列尾系统用户的基础信息管理、功能授权管理，以及系统中基础字典信息的配置管理等。

（9）移动手持系统[4]：列尾作业人员利用移动手持系统，及时掌握列车到发计划，接收作业任务，回填作业信息。部分界面见图5。

4 系统实现的关键技术

4.1 自动生成摘挂计划

配属站列尾管理信息系统通过与现车系统和货运计量安全检测监控系统[3]做数据接口，对接入的超偏载设备检测数据和确报数据进行智能分析和校验判别，自动产生列尾摘挂计划，使得列尾值班员和列尾作业员依据阶段计划合理有效安排摘挂作业，也可减少数据录入工作量，提高工作效率。

图5 移动手持系统界面图

4.2 数据采集器的功能实现

通过数据采集器，可实时采集主机检测台、电池充电仪的检测数据和充电数据，并进行有效存储和数据共享。数据采集器通过与主机检测台和电池充电仪制定数据接口协议，利用串行口、以太网接口等外部接口将设备检测数据接入，同时，数据采集器将采集到的设备检测数据进一步解析、检验和入库，保证数据的实时性和完整性。

4.3 移动手持系统的实现

列尾作业员利用移动手持系统可掌握列尾摘挂计划，实时回填作业情况，有效保证数据的准确性和时效性。移动手持系统主要由手持终端、手持终端应用软件、移动应用服务和无线网络设备组成，通过在手持终端上部署手持终端应用软件，利用无线网络设备提供的站场无线通信服务进行数据通信，并且与移动应用服务进行数据交互，从而实现作业信息的实时采集和共享。

5 应用分析

配属站列尾管理信息系统于2010年7月在兰州铁路局迎水桥车站完成了部署、实施及培训工作，现已正式运行，取得了以下应用效果：

（1） 实现了列尾装置的电子化档案管理，取消了纸质列尾装置履历簿、检测记录簿和列尾作业日志表。使本薄填记的差错率得到了有效的控制，降低了现场作业人员的劳动强度，基础管理工作得到了很大的提升。

（2） 通过对各环节列尾作业的数据采集和安全卡控管理，实现了作业流程的规范化和信息化管理，技术站间的信息实现共享，设备的运用状态保持了较高的水平。

（3） 通过数据共享，使车站管理人员可实时有效掌握列尾运用、故障和维修动态，提高了管理效率。车站管理人员通过使用该系统，检查发现了大量不规范的操作环节，将设备的安全隐患发现在设备上线前，降低了设备运行的安全风险。

（4） 通过对系统数据的汇总分析，为管理人员发现作业环节中存在的问题、进行考核管理和决策支持提供了参考依据，提升了管理水平。

2010年8 月，迎水桥车站的日平均列尾摘挂作业量为114次，月列尾运行故障2次； 2011年1月，随着太中银铁路的开通，迎水桥车站增加了“迎-靖”区段线，日平均摘挂作业量增加到了188次，而月运行故障下降为0次，并且连续5个月实现责任零故障。由此可见，迎水桥车站通过运用配属站列尾管理信息系统，实现了全年配属站故障6台次，其中车站责任零故障，列尾运行故障率较前一年有了大幅度的下降，有效地发挥了列尾装置保安全的作用。

6 结束语

通过配属站列尾管理信息系统在迎水桥车站的实际应用，提升了迎水桥车站的列尾作业网络化水平、信息化水平和科技含量，提高了列尾作业效率和作业质量，进一步强化了作业卡控和安全管理工作。通过在迎水桥车站的试点成功，有效地验证了系统的可操作性和应用价值。为推广该系统应用打下了坚实的基础。配属站列尾管理信息系统也适用于折返站和区段站的列尾管理。

[1] 贾艳. 列尾装置在铁路运输安全中的作用[J] .铁道货运,2005（9）：25-27.

[2] 陈璞. 货物列车运用列尾装置后管理模式探讨[J] . 铁道运输与经济， 2002， 24（9）：14-15.

[3] 蒋荟，刘春煌，曹松. 货运计量安全检测监控系统的研究[J] . 中国铁路，2008（7）：22-25.

[4] 曹松，刘春煌，史宏. 货检移动手持系统的设计与实现[J] . 中国铁道科学，2011，31（2）.