铁路货运场站物流设施设备 集中管理模式研究

叶 飞 ，周凌云，刘启钢，席江月

（1.中国铁道科学研究院 研究生部，北京 100081；2.中国铁道科学研究院集团有限公司 运输及经济 研究所，北京 100081）

0 引言

铁路货运场站是铁路拓展现代物流、延伸服务链的重要场所，更是提升高附加值货物运量的重要载体。近年来，国家交通强国战略要求大力推进货运场站数字化、智能化建设，提升物流服务保障能力。《交通强国建设纲要》（中发[2019] 39号）明确提出，推广新能源、清洁能源、智能化、数字化、轻量化、环保型交通装备及成套技术装备。《新时代交通强国铁路先行规划纲要》（铁发改[2020] 129号）明确提出，加快人、货、车、场等全要素全过程数字化、网联化和高效匹配，发展无人智慧场站，推进货运装卸作业及物流仓储、装卸设备及配载智能化。铁路货运场站设施设备是场站内物流环节顺畅运作的载体和基础，当前以人工作业为主的分散式调度、运用、防护等操作，难以满足铁路物流服务延伸拓展和精细化运营管理需要。因此，考虑智能感知技术在铁路货运场站内逐步应用，研究提出铁路货运场站物流设施设备集中管理模式，为提升铁路货运场站物流服务质量，助力铁路货运场站智能化发展提供技术支撑。当前，国内学者主要围绕货运场站物流服务延伸[1]、 货运安全管理[2]、智能服务平台[3]等进行探讨。如何充分发挥设施设备作用，提升货运场站物流服务效能，成为推动铁路货运向综合物流服务商转型所面临的重要问题。因此，立足铁路货运场站物流设施设备运用管理现状及问题，构建“设施设备配置—状态采集—信息决策—场景应用”物流设施设备集中管理模式，结合铁路货运场站发展现状提出设施设备集中管理模式实施对策建议，为铁路货运场站物流业务延伸拓展提供基础支撑。

1 铁路货运场站物流设施设备运用管理现状分析

当前铁路货运场站设施设备按照分散式管理模式，作业状态分散盯控、物流业务分散组织、设施设备分散运用，依赖人工经验开展调度指挥和生产组织，环节衔接不紧密、作业效率有待提高。以客户提报需求后的货物发送作业流程为例，货物发送作业流程主要环节如图1所示，铁路货运场站设施设备相关货运岗位如图2所示。货物发送作业流程主要环节为：客户通过电话提报接取送达或自行预约进站需求后，由司机将货物运送进站。在场站大门处由货运员对车辆、货物等信息进行核验，开启大门后依据经验对车辆进行引导。对集装箱货物，由外勤货运员在场站大门或指定位置进行交接检查，确认无误后由客户进行施封，再由正面吊或轨道吊卸至集装箱堆场的指定箱区箱位进行堆存；对整车货物，由货运员以视检或机检方式对混装货物进行安检查危，并对货物进行清点核对，装卸司机按照装卸计划将货物卸至货运值班员指定的货区货位。在货车车辆入线后，由货运值班员组织装卸班组进行装车作业，完毕后通知车站进行取车作业。可以看出，当前铁路货运场站设施设备运用管理涉及主体较多、覆盖环节较广、管理难度较大。

从铁路货运场站物流设施设备运用管理现状来看，分散式管理模式主要存在问题为：与物流业务、运营管理、安全防护等一体化管理要求存在错配，对专业物流发展支撑不足，对精细化物流组织需求适应不足。

（1）物流设施设备分散式经验调度与场站一体化管理要求存在错配。一是设施设备调度决策主要依赖人工经验决策，作业效率、作业时间难以把控，影响铁路货运场站作业能力的整体优化；二是货运场站内各物流环节分散决策，货运员、货运调度员、装卸值班员等各自形成独立的设施设备运用调度决策方案，相互之间衔接不紧密，造成货物在站内等待时间较长。

（2）物流设施设备功能配置对专业物流发展支撑不足。一是设施设备对包装成件货物、鲜活易腐货物等专业物流功能需求适应性不足，尚未配置具备包装、加工、分拨等功能的物流设施设备；二是设施设备运用效率不能满足高附加值货物精细化物流组织需要，以装卸作业为例，人力装卸仍是包装成件货物主要装卸方式，按照“人力装卸+叉车搬运”方式组织装卸车作业，作业效率不高、作业成本较高、安全隐患激增。

（3）设施设备状态人眼盯控对精细化物流组织需求适应不足。一是设施设备作业状态掌握不足，门吊、叉车、铁鞋等设备的位置、高度、距离等信息完全依赖人眼盯控，对货物损坏、货物盗失等现象难以及时发现，难以确保作业质量和安全水平；二是设施设备环境状态掌握不足，温度、湿度、风力等环境状态主要依靠人工经验判断，从而确定能否开展作业，难以确保作业环境安全。

2 铁路货运场站物流设施设备集中管理模式设计

针对铁路货运场站物流设施设备分散式管理难以满足专业物流延伸拓展和运营管理的突出问题，基于物联网、人工智能、5G通信等先进技术在时空定位、温度感知、远程控制等场景下的应用，推动铁路货运场站设施设备从人眼盯控向状态感知、从分散管理向集中管理、从经验决策向智能决策转型升级，构建铁路货运场站内物流设施设备集中管理模式，为提升铁路货运场站经营能力、作业效率、安防水平提供技术支撑。

2.1 设计目标

铁路货运场站物流设施设备集中管理的目标是实现铁路货运场站物流资源优化配置，进一步提升物流组织效率、安全防护能力、物流服务水平，表现为物流组织一体化、现场作业少人化、安全防护可视化、客户服务便捷化，为拓展高质量专业物流服务提供支撑[4]。

（1）物流组织一体化。解决传统依赖人眼现场盯控、远程呼叫确认的分散作业组织方式所产生的作业衔接不紧密问题，将各岗位人员集中设置，实现物流各环节生产组织、安全防护、调度指挥等集中决策，避免信息不对称造成的决策失效、决策效率不高等问题，实现物流组织一体化[5-6]。

（2）现场作业少人化。物联网设备的集成部署，能够实时掌握铁路物流设施设备作业状态和环境状态，实现设施设备行为状态的智能感知。通过设施设备的集中管理，大幅减少现场盯控、安全防护的人员，优化调整部分作业强度不高的岗位设置。进一步运用远程控制技术，能够实现设施设备集群远程控制，实现设施设备智能化操作，减少现场操作人员数量。

（3）安全防护可视化。铁路货运场站安全事故多由于设备与设施、设备、人员、货物等对象的碰撞产生，造成设施设备和货物损坏、人员伤亡。集中管理模式下，铁路货运场站物流设施设备集中监控能够实现轨迹追踪、环境监控、行为控制，以可视化为基础构建货运场站内立体化安防体系，有效减少和避免安全事故发生。

（4）客户服务便捷化。当前铁路货运场站仅提供货物在站内或在途状态信息查询，难以满足客户对高附加值货物多维度状态查询需求。在物流设施设备集中管理模式下，不仅能为客户提供站内实时位置和移动轨迹，也可提供货物仓储的温度、湿度、压强等环境信息，满足客户掌握多维度货物状态信息的需求。

2.2 设计思路

铁路货运场站物流设施设备集中管理和分散管理，其本质区别在于各环节的设施设备管理权限归属不同。集中管理模式是指由单一部门进行跨环节设施设备管理，实现统一指挥、集中领导，对场站物流设施设备运营管理实行集中控制；分散管理是指由各环节负责部门进行环节内设施设备管理，但跨环节沟通成本较高[7]。通过建成铁路货运场站智能生产和安全管理指挥中心，承担铁路货运场站内生产作业、管理决策、安全防护等运营管理职责，能够实现铁路货运场站内物流作业全过程调度指挥。因此，以铁路货运场站智能生产和安全管理指挥中心为载体，以设施设备环境状态和作业状态数字化为基础，按照“信息集中、岗位集中、管理集中”思路，创新铁路货运场站设施设备集中管理模式，推进铁路货运场站物流业务一体化组织、运营管理一体化决策、安全防护一体化管控。铁路货运场站设施设备集中管理模式实施思路如图3所示。在信息采集方面，基于物联网技术实现物流设施设备作业状态、走行状态信息的实时、精准采集，集中管理模式能够畅通场站内各物流环节间信息交互通道，实现设施设备全方位、全过程状态监控，解决由于信息采集不全造成的决策失误问题；在岗位设置方面，集中管理模式能够解决传统不同岗位忙闲不均的问题，推动货运及物流岗位“一岗多能”深化应用；在调度指挥方面，集中管理模式能够解决传统各环节沟通成本较高的问题，推动铁路货运场站内引导、装卸、仓储、配送等环节无缝衔接。

2.3 模式构成

铁路货运场站设施设备集中管理模式主要涉及设施设备配置、信息采集、场站管控、场景应用的一体化管理。

（1）设施设备配置。主要是指铁路货运场站内传统货运设施设备配置和拓展现代物流业务配置的物流设施设备配置。传统货运设施设备包括叉车、轨道吊、脱轨器、仓库、雨棚、堆场、箱区箱位/货区货位、安检设备等设施设备；物流设施设备包括分拨设备、包装设备、传送设备、现代化物流仓库等[8]。

（2）信息采集。主要是通过物联网设备对设施设备环境状态和作业状态的多维度、全过程信息采集。一是设施设备环境状态感知，对温度、湿度、压强、烟雾、风速、雨量等状态信息进行智能感知，能够对不良天气和危险环境实现智能告警；二是设施设备作业状态感知，对设施设备的时空位置、走行距离、吊装高度、重量感知、碰撞感知等行为状态信息进行智能感知，能够对实时作业行为状态实现全过程监控。

（3）场站管控。铁路货运场站设施设备的状态信息全部汇集在智能生产和安全管理指挥中心，面向物流业务场景提供安全防护、生产作业、管理决策三大功能。一是安全防护功能，主要是对生产行为、交通行为和作业环境的安全防护，通过货运场站内各物流要素状态可视化管理，实现道口防护、冲突预判、防护信号布设与撤除等功能，确保各物流要素可视、可控；二是生产作业功能，主要是通过设备远程控制、低延时传输等技术，实现预约审核、货物清点核对、安检查危、装卸远控等功能，改善岗位作业环境，推动物流业务一体化组织；三是管理决策功能，主要实现对站内引导计划、箱区箱位/货区货位动态管理计划、装卸任务分派计划、货物堆存计划等的智能编制，推进运营管理一体化决策。

（4）场景应用。铁路货运场站作为未来铁路拓展白货物流的重要场所，设施设备运用管理需要以行业物流需求为导向。因此，智能生产和安全管理指挥中心将服务于集装箱物流、家电物流、日化用品物流、冷链物流、食品物流等行业物流，提升货运场站内铁路行业物流服务能力与质量，逐渐打造现代物流服务品牌。

3 铁路货运场站物流设施设备集中管理对策建议

铁路货运场站设施设备集中管理模式的实施应用是一项复杂系统工程，涉及要素众多、实现周期较长，需要系统建设、流程优化、制度配套、技术创新等多方面配套支撑。

（1）分步推进指挥中心建设。按照“整体规划、分步实施”思路推进智能生产和安全管理指挥中心设计建设。一是充分考虑传统货运业务和新兴物流业务运作需要，在货运场站整体规划中系统设计具体的安全防护、生产作业、管理决策等业务功能，确保满足场站内行业物流生产组织和安全管理需要；二是考虑货运场站业务量和空间分布等因素，按照站段集中或网点集中方式进行部署，减少建设投入成本和系统建设成本；三是根据场站内生产组织需要，有序推进智能门闸、道口防护、仓库监控、站内引导、方案设计等信息系统建设，逐步支撑智能生产和安全管理指挥中心的功能实现。

（2）加快实施业务流程优化。考虑业务场景、业务规模、物流类型等因素，推进物流业务流程优化。一是有序推进货运业务流程优化，以“一岗多能”为核心推进铁路货运岗位优化；二是个性化设计物流业务流线，面向部分货运场站拓展配送、加工、仓储等物流业态需要，以货物等待时间最小化、设施设备运用效率最大化为目标优化物流作业流程，支撑货运场站内联运组织顺畅衔接。

（3）适时配套货运规章制度。当前以《铁路货物运输管理规则》《铁路货物运输规程》为核心的铁路货运规章制度，部分内容已不适应先进技术发展和应用。因此，需要根据铁路货运场站设施设备集中管理模式建设进度情况，适时优化完善相应货运规章制度，提升铁路货运场站管理能力[9]。

（4）加快组织智能技术创新。智能感知、图像识别等先进技术商业化应用逐步完善，但在铁路场景下的应用尚不成熟，需要加快推进先进技术在铁路货运场站业务场景下的本地化应用创新。一是推动多维度感知设备集成和配置技术创新，实现铁路物流设施设备状态数字化；二是加快推进远程控制、智能决策等技术创新，支撑设施设备集群管理、业务一体化经营的实现。

4 结束语

加快推进铁路货运场站物流设施设备集中管理模式的建设，能够有力推动铁路智能货运场站建设和铁路智能物流发展，助力铁路货运高质量发展。货运场站设施设备集中管理模式构建仅提出了顶层设计，仍有一系列关键技术问题和运营管理问题需要持续跟进和深化研究。结合人工智能、远程控制等技术日益成熟的发展现状，下一步应重点围绕设施设备统型、智能技术应用等展开深化研究，为铁路货运场站物流设施设备集中管理提供技术支撑。