铁路机车电子添乘系统开发与应用
2021-05-12鲁志勇代丽丽河北省邯郸市河钢集团邯钢运输部
鲁志勇 代丽丽 河北省邯郸市河钢集团邯钢运输部
在整个钢铁行业处于低迷状态的大环境下，从企业内部找原因，深入挖潜、降本增效，从改革创新开始、大胆创新、大胆变革，是企业走出困境的根本办法。作为国家特大型钢铁企业运输部，运用各种信息化技术和管理手段保证铁路生产物流的稳定运行深入挖潜、降本增效就是保障企业生产运营有力手段。
一、铁路机车电子添乘系统开发与应用背景
提高机车的作业效率，降低运输成本，减少事故发生。这是铁路运输生产的永久性的重要课题。但是近年来由于人员退休，机车乘务员的缺员的问题非常严重，为保证生产稳定必须安排乘务人员加班，长期如此形成疲劳驾驶。为运输行车埋下严重的安全隐患。一旦发生大的安全事故，造成损失无法弥补。因此启动研发电子添乘系统是解决机车乘务人员短缺、提高机车的作业效率、减少机车安全事故发生最有效的方法。
二、铁路机车电子添乘系统实施的内涵
研发铁路机车电子添乘系统的目的在于将机车驾驶员由原有的正、副司机两个司机操纵机车，改革为单司机操纵机车，优化司乘人员配置，提高机车的作业效率、减少机车安全事故，为司乘人员提供安全保障，防止事故发生以及发生事故后为事故分析提供有力的证据，避免事故发生后推诿扯皮现象。
三、实施的方案及系统构成
机车电子添乘系统共分为两个部分实施：
1.机车监控录像部分：通过在机车安装10 路摄像头，分别在司机室的左侧前后方、右侧前后方、室内左右方向，机车正前方向及车钩位置，机车的正后方向及车钩位置。
2.机车精确定位安全导航部分机车精确定位安全导航部分系统采用了差分GPS 定位为主，综合速度里程推算以及地图适配、轨道电路联锁等多种技术。在精确定位的基础上，将地面机车联锁信号接入网络，实现了在机车上精确显示和语音播报地面信号灯，大大减轻了司机的工作强度，特别是在视线不良的天气条件下为机车安全行驶创造了良好的技术条件。
机车终端采用语音导航播报信号灯和距离的形式，机车加装信号灯，在机车电脑上显示导航地图，并进行实时语音播报，并进行各种警示播报，包括前方道口提示，超速提示，闯信号灯提示。当通过利用无线数传3G 通道，开发手机移动终端软件。管理人员在任何时间任何地点均可以通过终端软件了解和查看现场机车情况，信号开放情况，以及机车作业计划，实现了对机车作业的扁平化管理，提高了现场管理人员的管理效率。
通过结合联锁信息，定位信息实现系统自动对机车执行计划进行清钩，彻底改变原来由司机操作的清钩方式，减轻了司机的工作，提高工作效率。自动清钩触发时，机车终端会有语音提示：“自动清钩启动！”。当机车进入有联锁线路：机车进入或机车所在红光带延伸至指定线路时对物流变化进行自动清钩，当机车在无联锁区域时机车进入指定线路对物流作业计划进行清钩。
四、系统的主要构成
视频监控部分主要由DVR 硬盘录像机、视频切换板、车载电源、监控显示器、摄像头、拾音器等部分。语音播报部分系统硬件主要由GPS 基准站，中心服务器，各站场串口服务器、机车状态传感器，车载电脑以及3G 无线路由器组成（见图1）。
图1
五、结语
通过在机车上安装摄像头并进行语音和录像记录，实现机车司机在正常驾驶位置上，对机车前后视角的无死角瞭望，监控机车前方、车钩、侧方、油箱等位置情况。在监控的同时，对所有摄像头视频和语音进行记录。这样机车司机就犹如增加了十只眼睛，以往双司机驾驶的瞭望死角司机都可以正常的瞭望，增加了铁路行车的安全系数。
通过结合数传系统，改进卫星定位系统，与微机联锁系统接口开发机车精确定位安全导航部分，将地面机车联锁信号接入网络，实现了在机车上精确显示和语音播报地面信号灯，减轻了司机的工作强度，特别是在视线不良的天气条件下为机车安全行驶创造了良好的技术条件。
电子添乘系统实施后，改变了机车司机作业与地面脱节，无法做到有效的监控和管理模式，解决了在发生事故后分析人员无法正确的掌握机车司机室的实际操作情况困境，解决了发生行车事故后对事故进行分析的难题。
通过利用无线数传3G 通道，开发手机移动终端软件。管理人员在任何时间任何地点均可以通过终端软件了解和查看现场机车情况，信号开放情况，以及机车作业计划，实现了对机车作业的扁平化管理，提高了现场管理人员的管理效率。
