基于位置坐标的铁路作业管理系统

王金山，嵇昊威，岳洋，陶玉春

（南京铁道职业技术学院，江苏南京210000）

基于位置坐标的铁路作业管理系统

王金山，嵇昊威，岳洋，陶玉春

（南京铁道职业技术学院，江苏南京210000）

分析了常见铁路作业管理系统存在的问题，介绍了基于位置坐标的铁路作业管理系统功能实现的技术条件和方法，指出该系统的优势，为更好地提升铁路部门的信息化水平作保障。

位置坐标；铁路作业；系统

引言

铁路运维单位的作业过程管理和作业方法直接关系到铁路的运营安全和施工作业安全，对于外勤人员的作业考勤和作业过程管理一直是铁路管理的难点。工务部门作为维护铁路直接设备的重要维护单位，其主要职责是负责铁路线路及相关设备保养与维修，包括桥梁、隧道、涵洞、路基、钢轨、道岔、轨枕、道砟等的大、中维修和养护工作，其重要性毋庸置疑。但是，在作业管理中出现了以下亟待解决的问题：外勤人员懒出勤、代出勤；超时、超范围违规作业；上、下线人员检查、清点器材；作业联控管理还依靠人盯人的落后手段；现场一线工人技术、经验差异大且远程技术指导不方便；后台分析系统缺乏现场一手数据；段管工程车辆使用效率低或非正常使用等等。因此，亟需一套能够用于铁路工务系统养护和维修施工作业的管理专家系统，实时全覆盖检查工务段全部外勤人员和工程车辆的位置并参照派工信息进行作业过程管理，并能辅助及时上报现场问题，帮助技术人员远程指导作业方法。

1 常见作业管理系统存在的问题

目前，无论是地方还是铁路，已经有基于电信和移动等通信运营商定位服务研发的作业管理系统，由于该服务是基于民用定位服务（如对家中老人和上学小孩的定位）框架，因此存在诸多问题：

1）使用过时或者私有操作系统的终端软件适配性较差，难于定制和变更流程。目前绝大多数定位系统采用过时的windowsCE、windowsMobile或者其他私有操作系统，这给日后系统的升级改造带来相当大的难度。2）工作终端使用的网络技术，带宽小、速率慢，无法高频率连续上传终端坐标位置。目前绝大多数定位服务使用2G或者3G信号，在信号较差的地方，例如隧道、路堑或远离城市的区域，收发数据慢，有时候甚至无法传送数据。3）工作终端仅支持GPS定位。目前大多数工作终端仅支持GPS，有的高级的可支持GPS和GLONASS，但是这两种定位系统不仅定位精度差，一般在数十米到数百米不等而且后期难以满足国家使用北斗定位的保密安全要求。4）工作终端电池容量小，目前大多数终端使用2G或3G进行通信，这极大地消耗工作终端的电量，一般的工作终端电池仅能维持数小时，无法满足工作时间续航能力要求。5）大多通过输入查询方式单独查找某一终端位置，无法构成作业历史轨迹。6）未与作业管理流程和现场检查、养护、维修作业过程结合。7）没有铁路地图线路数据，人员与铁路线路相对位置不清楚，无法自动检查比对作业人员和工单要求位置。目前绝大多数地图软件更新不及时，尤其是新建的高速铁路和较短里程的地方铁路，往往没有进入地图数据，这使得作业管理较为困难。8）车辆定位与人员定位分属不同系统，无法综合调配运输资源。

2 基于位置坐标的铁路作业管理系统功能实现

本系统能够实时全覆盖检查工务段全部外勤人员和工程车辆的位置并参照派工信息进行作业过程管理，并能辅助及时上报现场问题，帮助技术人员远程指导作业方法。系统可以对铁路施工与维护作业进行有效地闭环管理，实时监控指导工人作业，提高作业质量。实时的备品管理，可以使电务段对数量庞大的备品进行有序高效的管理。智能计算故障最近班组及备品极大地节约了班组和备品的到达时间，为抗险救灾提供了有力保障。系统极大地解决了铁路站段的任务、质量、备品、备件、测试、成本等问题。

2.1 人车实时定位与轨迹回放

实时定位提供车和人员的实时位置信息在地图上的显示，可选择人员或车辆查看位置，可在地图上显示选线路设备，显示正在施工的区段及工单信息。提供选择人员智能计算最近车辆，设置故障点智能计算最近的人员与车辆，为抗险救灾提供保障。人员选择备品可智能计算最近的有库存的备品仓库，大大节约时间，提高工作效率。提供人员和车辆的历史移动轨迹，在地图上的回放，可选择人员车辆的时间进行精确查询，调节轨迹回放的速度。

2.2 任务管理

本功能可查看上线联控提供人员上线联控信息以及上线联控图片的查看，可选择时间及人员精确查看上线、下线联控信息。可查看配合施工工单，提供配合施工工单信息的显示。可查看上下线联控信息及工单详情。作业人员未进行上下线联控查明原因后技术人员可手动确认上下线联控。此外可查看维修计划工单、点外作业工单、临时限速工单等。本系统年工作计划模块可将站段的excel年工作计划文档导入至系统，根据站段提供的规则自动分配各车间的月工作计划，也可进行手动调整及导出，手动调整会向技术科发出申请，经同意后方可生效。

根据站段三固定原则（同一设备的巡查人员、检修人员、检修周期固定），可根据电务段导入信息（应包含设备信息、三固定信息、上次检修时间）进行智能生成设备检修工单，当天无法完成工单可申请延期，需车间管理人员批准，最多可延期三天。对超期未完成且未申请延期的检修工单进行告警，超期三天以上进行高级别告警。

2.3 实时查看

通过本系统能够进行质量抽查，发现问题可实时上传质量抽查的图片，还可进行实时视频，并将视频存储，以备日后回放。

2.4 电子派车

电子派车可对工程车辆和轨道车进行电子派车操作，可选择车牌号进行查询，显示车辆信息，可进行新建、修改、删除操作，可查询车辆维护信息，查询车辆告警记录、车辆加油信息等，并按照要求自动生成报表。

2.5 材料管理

对新增材料进行扫码填写信息入库（需提前贴条形码或芯片）或导入入库清单，可按时间、种类、型号进行查询，对材料的出入库进行及时记录，可实时查询材料库的信息。

3 基于位置坐标的铁路作业管理系统功能技术指标

本系统作业终端使用支持LTE技术的三防终端，集成GPS和北斗双模定位模块，解决了终端软件扩展性、实时性差（无线带宽）、定位安全性、续航能力等种种问题。可安装在安卓4.0以上系统的手持终端上，定位精度是地理位置数据（经纬度坐标）小数点后5位，定位误差在10m以内（高架和地面区域），隧道部分预计误差在30～50m。

本系统能够实时定位全部外勤人员和全部段管工程车辆位置，支持历史位置查询和连续轨迹回放（保存至少半年），强化了终端离线状态下的轨迹数据管理以保证不出现轨迹跳跃。服务器端软件可同时接收并显示1 000台终端的位置及轨迹信息，同时接受100个浏览器访问。

通过易用的铁路线路地图绘制工具实地打点，修正了公用地图铁路线位置，将地图经纬度坐标和铁路线路里程坐标结合，实现了两个坐标体系互译。

通过基于神经网络技术的专家系统并行推理机自动比对作业工单要求与外勤人员作业轨迹并实时告警和记录。作业告警正确率达到98%。

电子化外勤作业中人工填写数据提报项、支持实时现场照片上传，提高了技术人员了解问题的即时性和远程技术支持的效率，电子化派工单和派车单提高了管理人员记录和下达效率。

支持现场拍照并分类上传、分类存储、分类查看，并限制存储照片上传，保证现场取证的真实性。

4 使用效果

现在，本套基于坐标的铁路作业管理系统已经在南京桥工段得到应用，实现了对外勤作业人员和车辆的实时监控和管理，能够记录所有人员和车辆在任何一个时间段内的运动轨迹，极大地提高了外勤作业的效率，保障了作业安全。系统运行稳定，获得南京桥工段管理人员、技术人员和一线工班的一致好评。

5 结语

基于坐标的铁路作业管理系统，能够实现作业人员和车辆实时定位、实时告警、轨迹回放、上下线联控、现场图片等信息的查看。相信在不久的将来，该系统会在全路推广，并根据各站段不同的功能需求，进行相应功能拓展，大力提升铁路部门的信息化水平。

（编辑：王红霖）

Railway Operation Management System Based on Position Coordinate

Wang Jinshan,Ji Haowei,Yue Yang,Tao Yuchun
(Nanjing Institute of Railway Technical,Nanjing Jiangsu 210000)

This paper analyzes the existing common railway operation management system,introduces the method and technical conditions of the railway operation management system coordinates based on the realization of the system,points out the advantages of security to better enhance the level of information of the railway department.

position coordinate;railway operation;system

U418.31

A

2095-0748(2016)24-0091-02

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2016.24.37

2016-12-10

王金山（1972—），男，山东单县人，工学学士，毕业于兰州铁道学院，高级工程师，从事铁道工程技术专业。