标准化车站值班员实训考评系统研究

张小军

（中国铁路北京局集团有限公司 邯郸站，河北 邯郸 056000)

车站值班员对车站接发列车作业进行统一指挥，其岗位职责是确保接发列车作业安全。在车站值班员接发列车作业过程中，常用的联锁系统有7种，分别为6502电气集中联锁、DS6-K5b联锁、EI32-JD联锁等，常用到的车务终端系统主要2种，分别为TDCS-y系统和TDCS-k系统。由于同一个车务站段存在多种制式联锁系统、多种列车调度指挥系统(TDCS)车务终端版本的情况并不少见，给车站值班员在实际作业的正确操作流程和技能相关培训带来很大的困扰。依据《接发列车作业》标准，各铁路局集团公司研究制定了自己的《非正常接发列车作业》规范及相应的细化措施，但缺乏标准化、规范化场景的有力支撑。在车站值班员培训过程中，指导教师既需要临时设置各种场景又需要担任多个配合岗位，这种一对一培训方式很难提高效率，同时，也受指导教师个人业务水平影响[1]，存在缺乏全面客观记录及公正评价等问题。

1 车站值班员接发列车实训系统现状

各铁路局集团公司一直以来非常重视车站值班员岗位技能实训，全体车站值班员必须通过各种类型接发列车实训系统进行技能强化培训，提升实际操作技能与应急处置能力。目前，各类接发列车实训系统各有特色，有的实训系统联锁真实、数据真实[2-4]，有的实训系统培训管理、统计分析功能强大[5-6]，但普遍存在以下不足。

（1）培训内容单一。实训系统无法完成接发列车作业全部项点考核。①既有实训系统有的仅能够进行计算机联锁系统培训，有的仅能够进行列车调度指挥系统(TDCS)车务终端培训，当2种实训系统同时操作时又不能实现系统间的通信。②接发列车作业实际流程中涉及到的其他事项，如岗位联系、行车凭证填记、表簿填记、揭挂各种行车表示牌、加/摘道岔钩锁器、加/摘客车帽等内容在实训系统中无从谈起，做不到接发列车作业流程全部项点考核。

（2）自动化功能薄弱。既有实训系统普遍存在自动化功能薄弱，需指导教师进行大量的人工作业，无法实现实训系统“一对多”的培训方式，如模拟站间闭塞、控制列车走行、设置故障、模拟配合岗位联系等，传统的“一对一”人工培训方式，造成指导教师工作任务重、评价不够客观公正、无法全面记录培训过程，也造成后续统计分析时基础数据缺失。

（3）实训功能薄弱。既有实训系统使用模式单一，普遍不存在“自学自测自考”模式，无法实现“手把手”方式培训职工实作技能，并且因无法监控车站值班员实训情况，存在着上级部门布置培训任务流于形式的问题，无法起到“真学真练真考”的实训目的。

（4）设备功能不全面。区间逻辑检查人工解锁盘[7-8]设备已经大量装配到车站并已经开通使用，但既有接发列车实训系统没有配置该设备，联锁系统也没有同步升级，造成车站值班员培训中遇到需使用该设备的情景时，无法起到真正的实训。

2 车站值班员实训考评系统需求分析

无论正常情况下接发列车，还是非正常情况下接发列车及应急处置，均以车站值班员为核心、其他岗位共同协作完成接发列车作业。实训考评系统要以车站接发列车作业过程为研究对象，应能够自动初始化接发列车作业场景，实时全面记录车站值班员在各业务子系统的操作流程，实现基于接发列车场景来评价车站值班员在作业过程中各环节完成情况，并依据车站值班员操作流程进行多角度统计分析，自动形成规范化报表，为提升车站值班员培训质量提供数据支持。

（1）接发列车场景设计。接发列车作业场景，应尽量涵盖常见非正常接发列车特殊情况下的应急处置。车站值班员在经过场景试题库的训练，达到能够按照标准化或规范化要求，并熟练地进行接发列车在非正常情况下应急处置的要求。作业场景设计应包括列车车次及初始位置、故障及触发条件、各作业项点及项点间关系(顺序、并列、选择等)、场景终止条件等关键要素。

（2）兼容各种制式联锁系统和TDCS车务终端。如上所述，车站联锁类型和车站TDCS车务终端各不能少于7种和2种，实训考评系统应提供标准化接口兼容多种制式联锁系统和市场主流厂家的TDCS车务终端。其中，联锁上位机、联锁机和TDCS车务终端可根据车站实际情况，或由厂家提供或由实训考评系统提供高仿真联锁系统，其显示界面及业务处理逻辑均应符合《铁路车站计算机联锁技术条件》(TB/T 3027—2015)《列车调度指挥系统(TDCS)数据通信规程(V2.0)》技术条件要求，联锁系统应通过标准化接口报告车站值班员操作及信号设备状态，TDCS车务终端能够自动初始化车次记录，并通过标准化接口报告车站值班员操作。

（3）仿真各类行车凭证及表簿。普速铁路行车凭证分为绿色许可证、红色许可证、路票、调度命令等类型，在接发列车作业中涉及到填写、签名、盖章、交付等作业环节。《行车设备检查登记簿》分为故障、日常检查、施工、维修等不同类型，在接发列车作业中涉及到车站值班员故障登记、行车设备管理值班人员(工务、电务、供电等)到岗登记及销记、车站值班员签认等作业环节，其中行车凭证、各种表簿显示界面应符合《铁路技术管理规程(普速铁路部分)》及相关技术文件要求，实训考评系统应能够自动评价行车凭证、各种表簿的正确性、完整性。

（4）仿真列车控制。实训考评系统仿真列车运动首先应符合其运行规律，其次要具备加速、减速、定速3种列车运行工况。仿真列车应实现列车前进/后退、组合/分解，模拟实现列车到达、出发等情况，以及本务机车摘挂、救援列车救援作业和其他形式的调车作业。

（5）配合岗位仿真。在车站接发列车作业过程中，尤其是在非正常情况下接发列车的特殊情况的应急处置，涉及到列车调度员、值班干部、邻站值班员、列车司机、助理值班员、工务、电务、供电等10多个配合岗位。实训考评系统应通过岗位仿真子系统，不但要实现车站值班员与配合岗位间语音联系[9-10]，保证场景按照设计要求顺利推进，而且还要实时记录岗位联系用语，实现对岗位间作业组织过程的评价。

（6）培训管理。实训考评系统应能够针对培训人员、场景试题、培训成绩进行有效管理。采用人脸识别技术识别培训人员，准确记录人员基本信息、考评信息，做到“真学真练真考”，防止实训考评流于形式。研制场景快速开发工具，可根据各铁路局集团公司实际情况及规章变化，快速发布场景试题库升级包，确保各铁路局集团公司内场景试题库版本一致，同时在铁路局集团公司专业管理部门设置远程考试管理系统，进行统一组织考试及对培训人员成绩进行多层次、多角度统计分析，缓解工学矛盾。

3 车站值班员实训考评系统研究

3.1 结构设计

3.1.1 软件结构设计

实训考评系统主要分为外部接口、核心系统、服务系统3层结构。外部接口层负责处理与各制式联锁系统、各制式车务终端系统的数据交换与协议解析。核心系统层负责系统的基础功能，如车辆控制、岗位仿真、室外设备仿真、通信、记录与评价等。服务系统层负责提供界面与用户进行交互，以及提供一些可卸载、可扩展的模块。实训考评系统软件结构如图1所示。

图1 实训考评系统软件结构图Fig.1 Systems software architecture

（1）实训辅助系统。该系统主要包括行车凭证、运统表薄、占线板及各种行车表示牌、调车作业通知单、身份证识别及通信服务等模块。其中，行车凭证模块能够实现凭证填写、签名、盖章、交付等作业环节；运统表薄模块能够实现故障登记、设备管理单位人员到岗登记与销记、车站值班员签认等作业环节；占线板模块能够揭示接触网范围及停送电情况、能够揭挂各种行车表示牌及道岔钩锁器加锁情况等，同时具备人员登录、试卷查看、开始/结束考试、考试信息查看、考试模式切换等实训所需的其他操作。

（2）室外信号设备仿真系统。该系统用于模拟车站室外信号设备，能够响应联锁系统下位机驱动命令控制设备继电器动作，同时向联锁系统下位机提供信号设备采集码位。

（3）计算机联锁系统。该系统包括计算机联锁上位机、下位机2个子系统，通过标准化协议接入实训辅助系统，方便兼容不同厂家各制式的联锁系统，并通过通信服务模块向外部系统发送站场表示信息、按钮信息。

（4）TDCS车务终端。该系统通过标准化协议接入实训辅助系统，方便兼容不同厂家各制式的TDCS车务终端，并通过通信服务模块向外部系统发送车次操作信息。

（5）仿真列车控制系统。该系统按照列车运动模型实时计算列车当前位置、当前速度、目标位置、目标速度[11]，能够按照前方信号显示自动控车，能够实现灵活自如地控制列车前进/后退、组合/分解，并通过通信服务模块向外部系统发送列车位置、速度信息。

（6）岗位仿真系统。该系统用于模拟行车指挥过程中的各配合工种，能响应车站值班员的各类命令，并能给车站值班员拟人化的反馈。其中，司机岗位能够识别各种行车凭证及调度命令，实现非正常情况下列车进出站及区间运行控制，并通过通信服务模块向外部系统发送岗位间联络用语。

（7）操作记录服务与评价引擎。该系统负责全面记录车站值班员的操作，并通过评价引擎驱动基于工作流的标准试题来对学员的操作结果进行自动评价。

（8）考评管理系统。该系统通过铁路局集团公司—站段—车站3级网络来组织实训与考试、管理学员成绩、综合统计分析。

3.1.2 部署结构设计

实训考评系统利用铁路办公网络实现铁路局集团公司—站段—车站3级管理，培训管理人员可以远程组织多个车站进行统一考试、查阅各个学员的考核结果、监督各个学员的考核过程。

在铁路局集团公司及站段部署数据服务器，通过铁路局集团公司办公网存储实训考核数据。对于监控视频，采取近端存储－远端调阅的策略以解决办公网带宽不足的问题，在车站层部署视频服务器，用于存储监控视频。当管理终端需要调阅视频时，采用H.264视频编码方式对视频进行高压缩，同时采用分片技术把视频进行网络发送到调阅端。实训考评系统部署结构如图2所示。

图2 实训考评系统部署结构图Fig.2 System deployment structure

3.2 应用情况

2016年12月中旬系统研发结束，应用到中国铁路北京局集团有限公司(以下简称“北京局集团公司”)石家庄铁路专业技术服务中心，共计装备系统13套，分别为K5b联锁系统4套，EI32联锁系统4套，6502联锁系统5套。2017—2018年，经过近2年运行试验，共进行车站值班员资格性和适应性培训18期，合计培训人数达到519人，覆盖27个站段，127个车站的铁路职工，涉及含基本进路、自动闭塞、半自动闭塞等49种非正常接发车情况，有80%的职工获得了90分以上的成绩，达标率为92%。

自2016年北京局集团公司推广后，陆续推广到中国铁路上海局集团有限公司合肥东站、中国铁路太原局集团有限公司太原南站、中国铁路呼和浩特局集团有限公司二连站、中国铁路广州局集团有限公司娄底车务段及部分高职院校等单位。系统丰富的图表统计及自动化的考核方式减轻了指导教师的工作压力，全景化的培训考核模式也提高了车站值班员非正常情况的处置能力。

4 结束语

通过构建一套标准化车站值班员全景实训考评系统，克服既有接发列车实训系统存在的弊端，实现由原来的“一对一”向“一对多”实训方式的转变，实现由原来的指导教师人工评价向系统自动评价转变。场景试题库更进一步体现接发列车标准化内涵，有利于车站值班员接发列车培训向标准化方向发展，同时也能为其他行车关键岗位技能实训提供借鉴。今后应进一步研究车站行车室工作环境，除提供业务界面、业务逻辑处理与车站现场一致的实训系统外，系统的物理外观也尽可能与车站现场一致，从而实现向标准化方向更进一步。