铁路“智慧车务”创新管理与发展研究

唐 强

(中国铁路上海局集团有限公司总师室，200071，上海//高级工程师)

当前，以数字化、网络化和智能化为特征的信息化浪潮蓬勃兴起，已成为经济和社会发展的重要驱动力。铁路车务系统作为铁路运输生产的主要组织者，担负着运输调度指挥、行车安全管控、车务专业管理等职能，因此对铁路车务系统的信息化建设提出了更高的要求。新技术在车务系统创新发展和提升管理等方面具有重要地位，发挥着重要作用。“智慧车务”是“智慧铁路”的有机组成部分，是针对当前车务信息资源分割独立、信息孤岛依旧存在、资源获取与可用性差、信息交换及共享较为困难的技术现状，运用各种先进技术，构建车务信息资源整合和共享平台，提高各种先进技术在车务系统管理和生产中综合运用的重要手段。以中国铁路上海局集团有限公司为背景，提出构建“智慧车务”的应用格局，并提出保障措施，确保“智慧车务”的实现，以便为铁路系统建设“智慧车务”提供技术支撑。

1 “智慧车务”内涵

“智慧车务”是以现代信息技术、运输生产智能化作业、运营智能化组织、经营决策智能化分析为重点，是现代车务管理现代化的发展趋势。“智慧车务”有利于保障运输安全，提升运输效率效益；能够为社会提供更优质的运输服务，能够更好地满足社会需求。“智慧车务”综合运用物联网、互联网+、大数据、云计算，以及互联互通、人工智能、综合集成等技术，依托现有的车务综合信息管理共享平台建设，通过优化提升有线网络传输性能，综合利用无线网络传输，推进内外网数据交换，形成智能化的车务信息服务模式和智能化控制模式。以建成高效率和协同化的智慧管理、精细化和精准化的智慧作业、数字化和个性化的智慧决策为重点，2020年前逐步实现车务系统安全管理一体化、预警管理数字化、应急指挥决策化、作业组织自动化、专业管理现代化，确保车务现场作业有序可控。“智慧车务”的重要标志集中体现在“一个平台”(以车务综合平台建设为核心)和“七化”建设(集成化、网络化、实时化、专业化、可视化、智能化、决策化)，其主要特征如下：

(1) 智能感知。利用各类感知设备和智能化设备，智能识别、立体感知车务管理和作业等信息的全方位变化，对感知数据进行融合、分析和处理，并与车务业务流程智能化集成，主动做出响应，促进车务信息系统和谐高效运行。

(2) 互联互通。充分利用铁路宽带有线、无线网络技术和社会移动通信网，实现车务系统中物与物、人与物、人与人的全面互联、互通、互动，为车务系统协调办公、移动办公的随时、随地、随需、随意应用提供基础条件，不断增强信息获取、实时反馈的智能服务能力。

(3) 智能融合。基于云计算、云平台和大数据技术，通过智能融合技术，实现对海量数据的存储、计算和分析，提升趋势分析、风险预警、决策支持和应急指挥能力，并不断提升智能融合和智慧运用水平。

(4) 可持续创新。从使用需求出发，注重以人为本、全员参与、整体协同，通过信息化平台架构的优化和完善，为车务站段、车站(车间)等用户提供开放性和创新性平台，实现车务运输生产和专业管理的可持续发展。

2 “智慧车务”应用格局

2.1 信息基础设施建设

(1) GIS(地理信息系统)基础地理信息建设。基于中国铁路上海局集团有限公司GIS地理信息基础平台，探索、尝试搭建车务、工务、电务等各专业共享的精确站区地理信息平台，主要包括：建设GPS(全球定位系统)定位差分基站，为50 km范围内(约22个车站)的人员、设备的精确定位提供校准数据；完成站区精确GIS地理信息地图航测，为车务防溜铁鞋、作业人员定位,以及为机务、供电、电务、车辆等专业精确定位数据运用奠定基础；结合精确GIS地图测绘，同步开展VR(虚拟现实)站场全景图绘制，完成信息数据的加载运用，实现站区作业和管理数据的可视化、直观化。

(2) 内外网安全交换平台建设。在中国铁路上海局集团有限公司内外网安全交换平台基础上，建设车务系统内外网安全交换平台，实现列尾在途定位，以及运用数据、GPS定位数据、应急处置信息数据等作业数据的内外网交换，并为拓展运用车务综合管理平台移动终端业务创造条件。

(3) 网络设备设施优化。按照“有线为主、无线辅助”和“专网为主、公网辅助”的基本原则，对网络设备设施进行补强和优化。对既有网络传输通道进行提速升级，配套完成网络传输“最后一公里”的优化提升；结合编组站自动化集中控制(SAM)系统改造SAM，配套优化相关作业传输网络，满足现场作业的大数据、高传输需求。

2.2 信息运用系统研发

(1) 车务综合管理平台优化升级。一是建设车务安全大数据分析系统，基于全路车务责任事故数据库、车务安全风险2.0系统和日安全信息管理系统，对时间、人员、空间、风险等数据进行提取和挖掘，对风险程度与现场检查力度、现场检查频次、干部履职轨迹等的相关性进行分析，为构建车务安全管理辅助决策系统奠定基础；二是建设调车安全大数据分析系统，挖掘调动辆数、作业钩数、作业时段、穿越正线频次、违规信息等数据，并结合货运工作量、阶段性安全工作特点，开展调车作业安全大数据分析，实现调车安全精细化和系统化管理；三是推进车务职教信息化建设，研发APP职教运用软件，实现教培工作的信息化、实时化和便捷化。

(2) 车务作业岗位信息系统建设。按照车务系统行车岗位台账簿册电子化整体安排，试点完成管理岗位和作业岗位台账簿册的电子化。结合编组站综合自动化改造，配套完成相关管理岗位和作业岗位台账簿册的电子化；完成列尾设备、减速顶等车务自管设备设施的电子化、智能化管理，实现设备全生命周期信息化管理；推进智能化感知设备运用，加快信息化管理系统配套建设，推进数据整合和综合利用。

(3) 车站信息平台建设。结合编组站综合自动化改造，配套完成车务综合管理平台优化升级，完成数据资源池建设，同步开展SAM信息数据深度加工，全面打造车站信息集成平台，直观反映生产数据，直接提供车流分析、解体和编组作业情况、集结待编、列车编组出发统计、中停时、大点车等生产作业数据的查询与分析。

(4) 提升车务安全风险综合管控能力。分重点有步骤推进CTC3.0系统推广运用，大力推进动车所集中控制系统(CCS)建设，强化无线调车机车信号和监控(STP)系统运用管理，充分发挥设备保安全能力。

(5) 以安全大数据运用为抓手，推进车务信息化建设工作。对既有信息系统进行优化整合，完善和扩充车务信息资源数据库。加快推进安全大数据应用，在车务系统安全风险管理2.0系统的基础上，完成车务安全大数据平台构建，对安全风险实施超前防控、预警。

2.3 综合物防技防建设

(1) 站区管理方面：实施站场视频监控补强建设，完成站场作业区域视频监控全覆盖，并拓展智能识别技术；与VR展示平台结合，构建车务、工务、电务、车辆、机务等专业共享平台，实现热点快速调用、预警及时提示和信息综合集成，形成站区管理“大物业、工厂化”的智能服务模式。

(2) 接发列车方面：推进CTC3.0系统建设试点，结合智能防溜铁鞋、调车作业计划无线传输等系统研发和运用，不断提升CTC3.0系统下调车安全控制的智能化程度；按照整体安排，在国铁区段全面建设、在合资铁路区段补强建设接发列车远程监控智能分析系统；建设列车运行安全监测智能预警系统。

(3) 驼峰调车方面：借鉴德国KB公司自动提钩设备运用经验，结合驼峰作业实际情况，研发和试运用机器人提钩系统，初期实现人机交互半智能化机器人提钩，二期实现人机交互全智能化提钩；延续提钩平台整治做法，对提钩平台进行整治，铺设走行板，新建风雨棚，将峰顶相关道岔转辙机安装方式改为下沉式，并对驼峰平台周边区域进行综合治理和整体补强。

(4) 平面调车方面：一是开展智能铁鞋试点，实现车辆防溜状态的智能化管控；二是开展调车计划无线传输和人员定位试点，实现调车作业计划的智能化管理和作业人员的轨迹跟踪；三是开展平面调车综合智能控制系统的研发和试点，在完成调车远程监控系统、无联锁进路预警系统、调车作业计划无线传输系统、平过道预警系统、尽头线调车控制系统研发和运用的基础上，结合调车推进作业智能识别控制系统的研发，整体打造平面调车综合智能控制系统。

(5) 自管设备方面：完成货车列尾设备的数字化和智能管理系统建设；研发和试点减速顶在线监测智能预警系统，全面感知设备技术状态，动态掌握设备性能，实时预警设备隐患，为减速顶由周期大修向状态大修转变创造条件；组织智能铁鞋研发，推进调车计划无线传输和人员定位试点，并在调车远程监控等既有系统的基础上，推进调车推进作业智能识别控制系统研发；完成车务设备管家系统建设，实现自管设备的全过程、全生命周期的智能化管理。

(6) 应急指挥方面：组织研发和试点运用应急智能指挥平台，构建过程管控、资源共享、辅助决策、应急通话、影像传输的应急智能指挥平台；围绕打造标准化安全生产指挥中心目标，试点运用应急智能指挥平台，实现无线与有线、模拟和数字、专网和公网、固定电话和移动手机等设备间的互联互通，构建过程管控、资源共享、辅助决策、应急通话、影像传输的应急智能指挥平台。

2.4 教育培训建设

建设教育培训基地，教育培训系统包括手机APP等系统。通过互联网平台的职工在线学习系统，有效解决职工工作和学习之间的矛盾，提高职工学习的积极性和主动性。

(1) 教育培训系统(包括手机APP)。为方便职工业余时间也能进行学习考试，有效解决职工工作和学习之间的矛盾，同时，为了提高职工学技练功的兴趣，提高职工学习的积极性和主动性，开发了一款模块化教学考试管理系统；基于互联网平台的职工在线学习系统，模块化教学考试管理系统提供手机等移动终端的学习内容下载服务，解决了职工只能到单位在内网机器上学习、考试的局限性，缓解了站段(车间)电脑使用的压力，让职工学习、考试更加方便。

(2) 高铁车站调度集中仿真模拟演练系统。组织行车人员每月进行一次模拟演练，每半年进行一次实作演练，主要对上道按固定线路行车、道岔扳动加锁、扫雪除冰等项目进行演练，通过演练不断提升高铁行车人员的业务技能水平和应急处置能力。

3 “智慧车务”分布实施

围绕深化“智慧车务”应用的需求，加快信息化相关技术和服务能力的提升，着力建设高速、移动、安全的信息基础设施，推动数据资源的广泛共享、开放和利用，加快新一代信息技术的研发和产业化，增强网络和信息安全保障能力，为“智慧车务”建设提供涵盖技术、产业、平台、服务的一体化支撑体系。

(1) 2014—2015年，围绕车务专业管理和现场生产需求，制定并完善了《车务信息化建设总体方案》，确立了在整合既有车务信息化系统的基础上，进一步完善功能划分、数据共享、智能分析、安全关键控制和基础管理的总体思路。

(2) 2016—2017年，重点推进车务综合管理平台整体框架建设，统一设置了车务中心服务器，采用基本信息单元、中间信息单元、高级信息单元三层结构和自下而上的“套箱式”结构，实现了信息的分类和分层管理，强化了数据集中管理和安全保障，为后续数据交换和信息共享奠定了基础条件。

(3) 2018—2019年，重点推进车务综合管理平台交互性建设，实现车务综合管理平台与人力资源管理系统、安全质量管理信息系统、现车管理信息系统、运输调度管理系统(TDMS5.0)等外部系统的交互，实现平台内不同子系统、不同层次之间的信息的交互；并针对不同对象提供平台综合界面，既考虑了平台划分的合理化和系统化，又满足了具体使用人员操作的便捷性。同时，按照物联网、云平台、云计算等外部信息技术快速发展现状，围绕大数据建设工作部署，结合车务信息化发展规划，提出了新的发展目标。

4 结语

面向知识社会的下一代创新重塑了现代科技以人为本的内涵，也重新定义了创新用户的角色、应用的价值、协同的内涵和大众的力量。“智慧车务”的创建工作应注重以人为本、全员参与、整体协同的开放创新空间的塑造，以及公共价值和独特价值的创造，从使用需求出发，通过信息化平台架构的优化和完善，为站段、车间等用户提供开放性和创新性平台，汇聚全员智慧，不断推动管理创新、系统创新、全员创新、协调创新和开放创新，以人为本实现车务运输生产和专业管理的可持续发展。