铁路运输系统（共12篇）
铁路运输系统 篇1
摘要：面对日益激烈的市场竞争, 各企业都把信息建设作为提高管理水平, 增强市场竞争力的必然选择。目前虽然已实现部分计算机信息管理, 但都是孤立运行, 彼此没有联网, 无法共享数据信息, 无法实现数据及时传达。大量数据重复录入, 增大了工作量和数据差错率, 造成信息闭塞和滞后。现有的货运管理系统相互独立, 难以作到数据共享。为更好地安排和指挥生产, 提高油品运输在生产、管理、营销过程中的信息的准确性、实效性, 需开发基于Windows平台的炼化企业油品运输管理系统。
关键词：铁路运输管理系统,TMIS C/S现状,电子商务,SQL能力,客户/服务器应用
0 引言
中国铁路的运营里程仅占世界铁路的6%, 却完成了世界铁路总运量的22%, 运输密度达到了每公里3 207万换算吨。这是一个奇迹。奇迹的创造是铁路各级调度人员在异常繁忙的工作中, 用他们的智慧、经验和超负荷的劳动创造出来的。铁路信息化是提高铁路运输管理和服务质量及水平、推进铁路集约化经营、增强铁路市场竞争能力的重要手段, 也是实现铁路现代化的关键。1992年, 我国铁路开始了对铁路运输管理信息化的论证。铁路信息化的目标是将信息技术广泛应用于铁路经营管理的各个方面, 改造传统产业, 促进装备水平升级, 增强市场竞争能力, 提高经济效益。实现铁路运输现代化, 需要行车装备、运输指挥和经营管理现代化, 其基础是信息手段现代化。经过多方论证、考察, 我国铁路从1994年开始研究、开发铁路运输管理系统。铁路运输管理系统是我国铁路运输管理信息系统中最复杂、最庞大的系统工程。它的主要目标是:完成“车站综合管理信启、系统”的实施与改造, 实现各相关系统间的数据共享;完成部、局、分局三级调度系统建设和三级货票库、确报库的建设, 统一货票确报软件, 实现信息的综合利用;结合车号识别系统、分局调度系统, 实现全路货车实时追踪。经过多年的建设, 铁路运输管理系统建设取得丁阶段性的成果:确报信息系统基本建成, 货票信息系统完成了微机制票与信息收集的功能, 货运营销及生产管理系统已全面投产运行, 集装箱追踪系统正式投入运用, 车号自动识别系统完成了铁路局间及铁路分局间分界口设备的安装, 车站综合管理信息系统完成了版本的统一, 大中型车站基本完成了车站信息系统的建设, 铁路分局的调度系统已开始推广应用, 铁道部——铁路局、铁路局——铁路分局的专线网建设也切换到了高速网络, 为铁路信息化的建设提供了坚实的基础。
1 中国铁路运输管理系统现状
铁路运输管理系统于1995年正式启动, 采用高度集中、统一指挥的管理模式, 铁路运输调度在运输生产中起着核心和中枢作用。担负着组织铁路日常运输生产和确保运输安全的重要任务。要根据人、车、天、地、图、规、直接组织车、机、工、电、辆等行车主要部门协同动作, 控制装、卸、排、行等运输生产关键环节, 调度指挥质量的高低, 直接关系着运输安全和运输效率。到目前为止, 铁道部和所属企业用于铁路运输管理系统建设的投资累计达到40个亿左右。铁路运输管理系统主要由8个子系统构成。此外, 还有机关局域网、内部企业网、运输信息查询及综合办公自动化系统等辅助系统。铁路运输管理系统8个子系统中确报、货票、编组站、货运营销及生产管理、车辆管理、部调度等六个子系统已投入使用, 集装箱追踪系统的软、硬件及联网工程已经完成, 进入试运行阶段, 货车实时追踪系统正在实施过程中, 具体情况是:
1) 确报信息系统:约有90%左右的较大技术作业站内已经建立确报点, 并投入运用。目前, 各局管内和局间交换有效报率均达95%以上, 整个系统运行基本正常;2) 货票信息系统:目前已有1667个货运量比较大的货运站进行计算机制票以及与之有关的财务结账、统计分析等工作, 全路微机制票率达91%。1364个制票站、车务段实现与分局联网, 货票分局入库率达64.4%, 在货票库应用方面, 10个路局实现与财务共享, 9个路局实现与统计共享, 上海局部分车站已撤消货票甲联;3) 编组站信息系统:目前全路49个编组站己全部建成信息系统。该系统建成运用以来, 在运输生产中发挥了重要作用, 成为编组站必不可少的重要组成部分;4) 货运营销及生产管理信息系统:该系统设计为1476个站段, 现已实施完成1333个, 其中1283个能够联网传输。铁道部与各路局的联网已完成, 各路局均能实现向铁道部的数据传输。其中北京、上海等9个路局的货运计划原提、批准、完成的完整数据能够上报到铁道部;5) 车辆管理信息系统:该系统通过计算机网络, 每日收集全路138个车辆段、23个车辆工厂有关货车管理的信息, 是铁路运输管理系统工程的基础。目前这一系统已投入使用, 并完成了车号刷新工作;6) 铁道部调度信息系统:1999年3月1日已正式投入运行, 7) 集装箱追踪信息系统:按规划分三期进行, 一、二期工程先在240个涵盖所有10吨以上标准箱的较大型集装箱办理站完成集装箱追踪, 目前已实施完成233个, 有50%的站能正常报送信息。三期工程的实施, 将结合推行集装箱运输一口价进行;8) 大节点货车追踪信息系统。该系统计划在全路2200个铁路运输管理系统联网报告点中完成对货物、车辆、机车、集装箱、列车的实时追踪, 并提供各级运输调度及运输组织人员对各种追踪信息的实时查询。由于通信条件的限制, 首先在500分界站、编组站、大型区段站、大型货运站实现大节点追踪, 在此基础上, 逐步加密追踪节点, 最终实现在全路2 200个站段范围的追踪。
铁路综合调度指挥信息系统采用Client/Server (客户机/服务器) 和Browse/server相结合的使用系统模式, 使用UNIX小型机作数据库服务器, 运行AIX/digital unix/Soloaris操作系统, 采用Oracle关系型数据库管理系统, 用Java语言编程, 在客户端采用微机, 在Window 2000/xp下用Visual ge4/WSAD5.1/Eclipse3等第四代语言和软件开发工具开发查询, 编辑, 制表打印等功能。系统采用广域网与局域网相连接的方式, 由于铁路综合调度指挥信息系统直接与全路各分局运输调度系统交换信息, 铁道部信息技术中心主机与各局电子中心主机用4M光纤通道公用数据交换网连接, 采用TCP/IP网络协议, 用MQ通讯软件进行数据交换。在铁道部信息技术中心与调度部门微机间构成局域网, 采用TCP/IP网络协议, 通过网络SQL能力建立客户/服务器应用。系统的特点如下:
1) 完整性。按照系统工程设计方法, 全面考虑铁路运输调度工作的主要环节, 充分考虑货运工作、列车工作、机车工作、旬计划、轮廓计划、日班计划编制和其它相关岗位工作以及公用数据库的建立;充分利用分局运输调度信息系统的有关信息, 实现系统信息共享;充分利用货运计划、技术计划、十八点运输统计、确报等数据信息源;满足铁路运输日常调度信息系统的需求, 使整个系统发挥出总体效益;
2) 先进性、灵活性和实用性。系统设计要合理地考虑目前各级运输调度管理体制和作业流程, 同时也要考虑到今后铁路改革发展的需要。要合理地处理人机分工, 尽量方便用户使用。充分考虑各铁路局运输调度工作特点及用户需求变化, 数据接口设计、数据库设计、用户界面设计要方便灵活, 易于修改;
3) 可靠性。由于系统是24小时不间断运行, 以及铁路运输半军事化需要, 系统要安全可靠, 除主机系统硬件设备外, 通信系统、电源系统都应具有良好的备用及切换手段和故障恢复能力;软件系统要具有查错纠错能力及完善的后备支持能力;
4) 可移植性。软件系统应具有良好的可移植性。开发工具、数据库、系统、硬件、网络平台的选择既要考虑IT业当前主流技术, 又要与目前铁路铁路运输管理系统系统主流运行环境相一致;
5) 系统具有实时响应能力。满足运输调度指挥的实时响应要求;
6) 系统具有良好的可扩充性和适应性。满足铁路运输管理系统系统逐步建设的要求, 并能适应各级调度的实际情况, 便于推广移植和维护;
7) 网络数据共享性。为保证铁路运输调度信息系统内各子系统信息共享, 运输调度信息系统间网间数据交换, 以及与其它信息系统的数据共享和交换, 要求铁路运输调度信息系统基础数据字典编码必须与铁路运输管理系统统一基础字典相一致。
2 存在的问题
2.1 通道建设严重滞后
根据TM1S信息传输的发展需要, 从部到局、局到分局、分局到部分大站应采用2M专线为主、X.25公共数据交换网备用的模式, 但现在部到局、局到分局间仍为9.6K或4.8K的低速传输通道, 经常出现网上数据堵塞, 造成数据传输时间过长。分局到站段联网条件更差, 现在尚有1 000多个联网点没有端口, 无法进入数据网。由于通道建设滞后, 许多计算机确报站不能开通计算机确报系统, 货车大节点追踪系统的车站中也有许多车站不具备数据通信条件, 而这些系统实时性要求高, 不能采用电话拨号方式, 无论是通道或速率都不能满足铁路运输管理系统的要求。
2.2 有的系统尚未完成工程设计规定的工作量
确报信息系统目前有几十个确报点尚未实施, 主要分布在北京、郑州、成都局。货运营销与生产管理信息系统及集装箱追踪信息系统也有少数路局未完成建设任务。大节点货车追踪正在实施过程中, 距实现计划目标还有比较大的距离。
2.3 一些系统应用不够理想
虽然有些系统建设工作己基本完成, 但没有及时投入应用, 或应用效果不够好。如货票信息系统, 制票工作开展得比较好, 但传输入库情况不好。有的铁路局货运营销与生产管理信息系统工程完成得很早, 但使用得不够好。
2.4 有些系统软件不够完善, 维护保证体系不健全
一些系统投入应用后, 发现有些软件安全性和系统的功能性不够完善, 影响了使用的积极性。维护保证工作也急需改善, 由于近两年我国铁路计算机应用发展比较快, 而维护保证工作相对滞后, 对系统的稳定运用极为不利。
3 今后铁路运输管理系统建设的产品需求和发展方向分析
3.1 采购以硬件为主, 对系统软件和支撑软件的需求量大
铁路运输管理系统是一个复杂、庞大的系统, 涉及5万多公里铁路营运线, 2 200个铁路信息采集点。作为一项系统工程, 它的效益发挥需要整体能力的提高。目前铁路运输管理系统的主体构架已经形成, 但各子系统建设进度、各路局、各分局的建设进度不一, 影响铁路运输管理系统整个系统能力的发挥。同时受通信能力的限制, 铁路运输管理系统的覆盖范围需要在以后逐步扩大, 如大节点货车追踪系统要由500个节点扩大到2 200个节点。因此铁路运输管理系统的进一步建设和完善是一个长期的过程。铁路的应用软件基本以自主开发为主, 在今后的建设中, 铁路对IT产品的需求还是以硬件为主, 对系统软件和支撑软件的需求量也比较大。
3.2 在铁路运输管理系统和Intranet的基础上发展电子商务是方向
从产品信息的透明性和规范性角度, 铁路客票和车皮利用电子商务平台进行销售更具有可操作性。铁路的铁路运输管理系统和Intranet建设为电子商务的发展奠定了基础。铁路货物的承运、交付、结算都可以在网上进行。另外, 铁路每年都有大量的物资需要采购, 如钢材、电机、各种零配件等。这些产品的交易也都可以在网上进行。
参考文献
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铁路运输系统 篇2
随着我国经济的不断发展，国民对铁路所承担的责任、服务要求也越来越高。如何提高铁路运输的安全、效率和服务?一直是我国铁路面临的主要难题。事实，世界各国都在考虑这个问题。铁路运输的实践和研究证明：单靠扩大基础投资、增修高速铁路是不够的，必须是从铁路运输的特殊性视角来观察、研究，从系统的观点出发用科学的手段把列车、线路和运营管理综合起来考虑，实现更高效率、更高安全、更高品质服务的铁路运输。因此智能铁路运输系统英文缩写RITS(Railway Intelligent Transport System)便应运而生。
铁路智能运输系统集成了电子技术、计算机技术、现代通信技术、现代信息处理技术、控制与系统技术、管理与决策支持技术和智能自动化技术等，以实现信息采集、传输、处理和共享为基础，通过高效利用与铁路运输相关的所有移动、固定、信息和人力资源，以较低的成本达到保障安全、提高运输效率、改善经营管理和提高服务质量的目的。
铁路智能运输系统涉及十分广泛的领域。主要以下几部分组成：先进的运输管理系统、先进的运输自动控制系统、先进的列车控制系统、先进的旅客服务系统、先进的运输设施管理系统以及先进的安全保障系统。其关键技术主要包括：数据传输、列车定位、列车运行控制、列车进路控制、编组站作业自动化等。除此之外，还有与之配套的旅客服务系统，货主服务系统等。RITS与传统的铁路运输方式相比，在运输管理、运输安全性、运输效率、运输服务质量等方面有明显优势。
虽然铁路智能运输系统的概念是在近几年提出，但发达国家致力于这方面的研究和运用，事实已有二十来年的历史。特别是高速铁路诞生、发展之快，对铁路运营管理提出了严重的挑战，不断地促使各时期的先进技术加速融入到铁路运营管理中，使得铁路运营管理的智能化、现代化程度不断提高。其中尤其以欧洲、日本、美国等国家的研究更为引人注目．产生了一批有代表的系统。如欧洲铁路运输管理系统(ERTMS/ETCS)。随着欧共体蓬勃兴起．欧洲铁路需建立一个统一的铁路运行管理系统和统一的列车运行控制系统，以此解决列车运行的互通问题，以便于使铁路运输与其他运输业进行有力的竞争。欧共体于20世纪80年代末组织开发欧洲列车控制系统ETCS(European Train Control System,ETCS)．后又设立了欧洲铁路运输管理项目ERTMS(European Rail Traffic Management System．ERTMS)，它们统称为ETCS/ERTMS，作为欧洲铁路的总体解决方案。尽管ERTMS/ETCS还不是严格意义上的RITS,但它仍然是ITS领域中一个很好的系统，已被欧洲各国所接受，而且许多国家还在效仿这个系统。
ERTMS包括ETCS和GSM—R(铁路专用全球移动通信系统)。ETCS为保持设备通用性，确保高速列车能跨国运行制定了技术需求规范和功能技术规范。规范的技术核心为以欧洲车载设备（Eurocab)为核心．以欧洲查询应答器(Eurobalise)为列车定位修正基准，以欧洲查询应答器、欧洲环线(Euroloop)及欧洲无线通信(Euroradio)作为车——地信息传输的通道，并把CBTC(基于无线的列车控制)作为列车运行控制系统的发展方向。
基于通信的列车控制(CBTC)是RITS关键技术。1999年9月，美国电子电机工程师学会(Institute of Electrical and Electronic Engineers)英文缩写IEEE一个国际性的电子技术与信息科学工程师的协会，制定了第1个CBTC标准，将CBTC定义为：利用(不依赖于轨道电路的)高精度列车定位、双向大容量车——地数据通信和车载、地面的安全功能处理器实现的一种连续自动列车控制系统。该技术与传统的基于轨道电路的列车控制系统(TBTC)相比，有很多优越性，其中最重要的是:列车和地面控制设备之间通过双向无线通信传递信息，构成闭环控制系统，使列车运行的安全性大大提高；CBTC技术可以实现移动闭塞方式(MAS)，使两列车追踪间隔大大缩短，提高列车在区间追踪运行的密度，从而大大提高铁路运输效率。因此CBTC技术已凭借自身优点成为新一代列控的发展方向。目前，发达国家对于高速铁路基于通信的列控系统的研究已经形成欧洲、美国、日本3大体系。
美国AATC
美国于1992年初提出了基于无线通信的“先进的自动化控制系统(AATC)”。AATC属于
CBTC系统，最突出的特点是列车定位使用扩频通信方式，采用军用加强型定位报告系统，沿线安装无线电台，路旁无线电台将测定信号送至控制中心，控制中心根据无线电波传播时间计算出列车所在位置，并根据列车定位计算出列车安全运行速度，车站由此可决定列车定车距离、发送安全行车速度码，以及其加速命令，实现对列车的控制。
日本ATACS
为了迎合CBTC系统在全世界铁路的发展，日本于1995年由日立公司开发研制了一种基于双向无线通信的先进列车管理与通信系统(ATACS)。该系统的列车控制也不再基于轨道电路，而采用了CBTC技术。在ATACS中，将铁路线路划分成若干个控制区，每个控制区有一个地面控制器和一个无线电基站。地面控制器完成一些控制功能，它与相应的无线电基站相联。地面控制器接收列车坐标信息后，就能进行列车运行的间隔控制。在编组站还有进路控制。在平交道口则对道口信号及栏杆进行控制。无线电基站则通过移动无线电方式将列车位置参数、运行速度等数据传送至车载设备，以此完成车载设备与地面之间的信息交换。欧洲ETCS
随着欧共体蓬勃兴起，欧洲各国之间的合作加强，为便于管理和长远发展，欧共体于1994-1998年建立了统一的铁路运输管理系统，并开发了欧洲列车运行控制系统(ETCS)。ETCS是一种应用于铁路干线的列车自动防护和机车信号系统，功能多，系统的应用分为5个等级，高等级向下兼容，每个级别有不同的特征和功能。
在借鉴世界各国经验的基础上，结合我国国情、路情，我国已制定了中国统一的CTCS技术标准（暂行）。与欧洲列车运行控制系统(ETCS)相对应制定了5个等级。在CTCS-3级中，取消了地面信号系统，采用移动闭塞，系统通过GSM-R实施移动授权，应答器实现列车定位，车载设备实现列车完整性的检查，事实上，在CTCS几个等级中，只有CTCS-3属于CBTC。
铁路运输系统 篇3
摘要：近年来我国铁路几乎覆盖了全国数万个大大小小的城市，而历经了全国铁路第六次提速后，我国铁路运输也变得更加快速和便捷。为了保证铁路运输过程中的高效性和安全性，铁路运输的调度指挥也是越来越重要。笔者将通过本文，对现代铁路运输调度指挥系统信息化进行分析和研究
关键词：铁路运输；调度指挥体系；研究
铁路运输调度指挥系统是一个完整的铁路运输解决方案，满足了铁路运输的各种需要。在以调度为中心的系统架构下，铁路运输调度指挥系统整合了机车车辆实时跟踪、微机联锁、机车信息台、车辆号识别、设备管理、仓储管理、大屏幕显示、平面调车、局域网、财务结算、计划统计等原来各自独立的系统，使其涵盖了铁路运输各个层面，能“完整”解决铁路运输各方面的问题，使运输效率最大化。
1、铁路调度指挥体系的现状
我国的国土和人口都处在世界的前列，对于交通运输的要求也比较多，具体表现在运输线路长，人口密度高，列车运行频率大，旅客和货物同车运输等方面，一些主要车站和路过车站之间联系紧密，同时由于天气、地理因素的影响，会导致列车行驶时也受到很多干扰，减低运行效率。但是近年来我国推行动车跨线运行，即一些动车线路的调整，让它们能直接抵达一些中小型城市，从而实现“长途直达”的效果。这样将大大减少旅客路途中花费的时间和转车的次数，也在我国铁路系统的调度和指挥的革新中起到了推动性的作用。
2、铁路调度指挥系统结构
铁路运输调度指挥系统是一个全方位的控制和管理的综合系统，既包括底层的控制系统，又包括上层的管理系统。系统由调度指挥信息系统、调度集中控制系统以及机车移动信息平台3个部分组成。
2.1 调度指挥信息系统
铁路日常运输工作的关键是调度指挥，建立企业内铁路运输调度指挥系统，通过计算机联网，对在生产厂区内的所有铁路车辆（包括路局车辆、企业自备车辆、机车）的状态、位置以及车辆运载的货物进行管理，掌握运输动态，对分布在各条线路上的机车和货车进行实时追踪，由计算机网络向各级调度提供日常计划和指挥所需的各种资料，包括定时报告和实时查询，而且还可生成运输情况统计报告。通过计算机联网管理全厂货车，动态掌握全厂机车车辆的运行、装卸车状态等运输生产活动，为管理人员及主要职能部门提供管理与决策信息。
调度指挥信息系统是上层系统，所有的子系统通过这个系统实现有机的结合。它通过光纤网络组成核心的计算机网络，在中心机房设立中央服务器，在各级调度、货运人员以及相关管理部门的工作场所设立工作站，组成一个完整的信息网，通过各级操作人员的操作实现对铁路货物、机车、车辆等的实时跟踪和管理，同时自动生成各级查询和统计报表，为各级调度人员和运输部门的管理人员进行生产指挥提供实时准确的数据。它由货物车辆实时跟踪系统、生产作业管理系统、计划统计系统、综合信息查询系统、系统管理功能、财务网络结算系统、车号识别系统、全厂生产网络系统、智能化辅助决策系统等几个子系统组成。
2.2调度集中控制系统
调度集中控制系统在管控中心对全厂联锁设备进行集中控制，主要包括3个层次：操作层（一层），联锁层（二层），室外设备层（三层）。操作层在管控中心，包括联锁操作机、大屏幕、调监机、服务器等；联锁层是在各信号楼的微机联锁设备，包括联锁机、接口柜、电源屏、监测机等；室外设备只包括转辙机、信号机、轨道电路及电缆。
管控中心通过全厂网络系统与各信号楼的计算机交换数据。在管控中心与信号楼之间铺设光纤，组建一个光纤网络系统。位于管控中心的操作机发出操作信息，通过网络传给信号楼的联锁机，联锁机经联锁运算后输出信号给楼内接口柜，由接口柜驱动室外设备（包括近远程）动作。信号楼上传的数据与管控中心本身产生的数据均存放在管控中心的服务器中，供调监、管理机、远程诊断等系统共享。
调度集中控制系统由调度监督系统、大屏幕显示系统、全厂集中控制系统、车站微机联锁系统、车站微机监测系统和全厂控制双网络系统等几个子系统组成。
2.3机车移动信息平台
机车信息台借助全厂无线网络成为系统的移动终端。采用的亨钧机车移动通讯技术类似于电信的蜂窝通讯，采用多基站同频分时组网通讯方式。多基站可以有效地减少死角，提高通讯质量。每个基站的通讯距离可达10km，各基站的通讯范围是重叠的，因此1个或2个基站故障时，无线网络仍可正常工作，这种无线组网方式，在国际上也是先进的，而且造价较低。除了完成调度作业计划的无线传输之外，机车信息台还集成了平面无线调车和机车黑匣子功能。它采用全集成的一体化设计，挂壁式安装，节省了车内空间。
3、铁路调度指挥信息化的关键技术
铁路运输生产调度指挥系统是一个全方位的控制和管理的综合系统，为了实现系统的功能以及达到各项严格指标要求，采用了以下几种关键技术：服务器热备架构、冗余双环网、连锁机。
3.1服務器热备架构
考虑到系统的可靠性和数据安全性，服务器采用双机热备。两台服务器通过磁盘阵列，连接成为互为备份的双机系统，当主服务器停机后，备份服务器能继续工作，防止用户的工作被中断。磁盘柜磁盘具有热插拔功能，且可以灵活组成RAID模式，当一块硬盘损坏，数据可以恢复，保证数据不丢失。
服务器拥有双机容错系统解决方案，由于采用了双机容错的集群结构，系统具有极高的可靠性。两台服务器可以作为一个整体对网络提供服务，且相互间互为监控。集群具有一定的负载平衡功能，可将一个任务的多个进程分摊到两台服务上运行，提高系统的整体性能。当一台服务器发生故障时，其上所运行的进程及服务可以自动地由另一台服务器接管，保证网络用户的工作不受影响。同时，系统采用RAID技术对数据进行保护，可确保重要数据不因系统故障而造成损失。
3.2 冗余双环网
一个全厂范围的控制系统必须要有一个稳定坚固的网络结构做支撑，因此网络选型关系到整个系统的安全可靠性。控制系统的安全级别高于管理系统，因此控制系统应搭建独立的全厂网络系统。本系统选用快速工业冗余环网。该网络广泛应用于全世界大中型企业的重要控制系统中，该网络组成了2个完全电气隔离的冗余环网，实现了交换机的冗余，即使一条光缆与一台交换机同时故障也不会影响系统的正常运行。由于本身已构成环形，为冗余形态，因此，双环网不铺设二条光缆线路，而是使用了二对芯线。系统中的所有计算机均安装了RSSNET双网并发通讯软件包，各个应用软件本身并不具备双网络通讯功能，它们先将数据交给RSSNET，由RSSNET在双网络上智能化调度数据，RSSNET可以做到一条网络故障时零切换时间。
结束语：
随着铁路高度快速的发展，我国对高速铁路运输的高效性和运输安全性也有较高的要求，不但要求铁路建设中采用较好的线路、车辆以及通信供电设备等，同时也需要一套完整的信息化调度指挥体系。
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铁路运输系统 篇4
一、系统总体构成
本钢铁路运输调度指挥信息系统面向本钢运输部铁路运输调度的完整环节过程, 在作业计划编解与下达, 信号联锁与平面调车, 设备安全监督以及物流信息管理等各个环节, 全面应用现代信息技术以构建一个协同作业的信息化调度平台。本钢铁路运输调度指挥信息系统的设计遵循以下思想:一是遵循计划调度、信号控制、设备监督、信息管理一体化建设的原则, 二是确保可靠性及安全性两个特殊要求, 三是以企业内部网、现场总线网和无线通讯网互联构建企业铁路的全方位信息传输通道, 并以此为基础建设相互协同作业的六大应用子系统, 分别是信号联锁系统、调度监督系统、调度集中系统、铁路运输生产信息系统和无线作业子系统等, 通过这六个子系统和平台的集成应用, 可以实现本钢铁路运输安全生产的高度信息化与自动化。
二、系统功能介绍
2.1调度监督系统
原有信号联锁系统实现了简易的信号监督系统可实现监视各车站信号状态、股道占用情况, 无法实时掌握各车站车流与物流的变化, 在实施本项目后物流跟踪管理系统已可实现掌握全厂的车流与物流的动态信息, 结合计算机联锁提供的站场状态信息, 可在区 (站) 调及部调实现车流、物流及信号三合一的新型调度监督系统, 这些信息也应同步在调度中心显示, 方便运输部总体调度。同时也有必要对调度中心进行进一步的改造, 建设信息化、现代化的调度中心, 进一步提高调度水平。
在调度中心实现车流、物流及信号三合一的新型调度监督系统, 方便运输部总体调度。这些信息运输部调度中心设置2*8共计16块DLP大屏用于调度中心的信息集中显示, 显示运输部所有车站的信号状态信息以及车流、物流信息。
2.2调度集中系统
调度集中系统是一套用于调度员在各区域中心控制盒监督信号设备、列车运行状况、机车作业状况和物资流动状况, 实现一站多场的计算机综合监控系统。它由控制中心子系统和各个车站子系统组成, 并经由网络传输通道把各个系统连接成一个控制网络。在技术上, 整个系统采用基于TCP/IP协议局域网的分布式系统结构。本次实施的调度集中将现有17个信号控制点集中为8个作业区。调度集中主要功能:站场数据采集、电子计划单、智能选路与进路自动开放。
2.3铁路生产信息系统
本钢铁路运输生产信息系统是在机车作业计划无线传输系统、车号识别系统的基础上, 以调车作业和列车作业为依据, 结合各信号楼调度集中系统、计算机联锁系统的作业情况对站场内机车、车辆的位置、状态、作业过程、作业起止点、作业时间、走行距离及所运送的物料等信息动态跟踪的信息系统, 通过该系统可以实现对机车、车流、物流、信息流的全程跟踪和控制管理。
1、系统覆盖本钢厂区的8个集中作业区的作业管理, 每个作业区可以完成本区铁路行车组织和货物运输组织, 同时可以完成机车、车辆在本作业区的所有作业过程、作业时间的总动跟踪采集, 实现作业区与部调中心、作业区与作业区、作业区与货运作用点、作业区与相关生产单位的数据传输与信息共享。
2、系统可以以图、表结合的方式实时反映现场机车、车辆的作业时间、进度、过程和线路存在情况。
3、在系统的各作业区 (行、货调) 客户端上能看到本区域计算机联锁站场线路示意图 (具有分区显示和画面切换功能) , 图中能显示机车车号。
4、各作业区行车调度台可调用查看相邻站的计算机联锁站场线路示意图。
5、在区域中心内将货物车辆实时跟踪管理信息系统中的接发车和调车等作业计划通过局域网传送到调度集中系统, 由调度集中系统根据调度作业计划自动进行机车作业进路预排, 排列的进路命令发送到计算机联锁系统, 计算机联锁系统根据进路命令进行联锁运算开放进路, 并将作业计划的执行情况实时地传送给区域中心的调度集中系统, 实现具体的作业的调度计划钩钩清。并由调度集中机通过接口将清沟的计划回传给物流系统。
6、记录列车作业、调度作业的全过程和时间、位置等信息。对某些实时时间信息和位置信息可以从相关信号楼的计算机联锁系统、调度集中系统和机车信息平台中自动采集。
7、对于在厂区89台机车, 系统能及时将行调终端编制的调度作业计划单, 通过数传基站设备准确的传输到对应的机车上, 当对应的机车收到调度计划后, 通过显示屏显示给主副司机浏览, 同时通过常规电台将调度计划指令发送至手持机上供调车人员查看。
8、可以对本钢的车流 (路车、公司车) 、物流 (进厂、普通、出厂) 实现信息的自动跟踪采集和加工处理, 将机车、路局车和公司车在厂内的位置、状态、作业时间及其他相关信息按不同要求实时地提供给所需用户端。
9、结合车号自动识别系统可以自动完成路车进厂登记与出厂销账。
10、为本钢铁路运输计费系统提供数据基础。
2.4机车无线作业系统
机车无线作业系统:本钢运输部现有各类机型机车89台, 其中内燃机车65台, 电力机车24台。根据运输部所辖车站的物流分布, 设置6套无线数传基站, 用于向全厂89台作业机车传输调车作业计划, 同时在全厂89台机车上安装机车综合信息平台用于监测机车工作状态以及对机车实施安全控制。实现了对所有机车的调度计划的无线作业传输, 地面信号上机车、机车运行状态检测、机车作业安全防护和机车信息的记录与回放等功能。
1、在厂区89台机车上, 本系统能及时从“铁路行车调度信息化系统”读取要发送调车作业计划单 (含调度命令) , 通过数传基站设备将调车作业计划单及时准确地传输到对应的机车上, 当对应的机车收到调度计划后, 通过显示屏显示给主副司机浏览, 同时通过常规电台将调度计划指令发送至手持机上供调车人员查看。
2、通过机车状态检测仪采集机车运行状态数据, 并通过重演软件能够进行数据回放。
3、系统实时采集调度集中系统的站场状态信息, 通过无线方式发送给机车运行监控记录装置, 机车运行监控记录装置通过显示器进行相应显示。
4、系统通过信号上车信息、机车状态信息及应答器位置信息来实现对机车的防护控制, 防护控制采取声光报警、切除牵引力、常用制动等措施。
三、效果评价
1、通过建立全方位的信息传输通道 (有线、无线网络) , 为保产运输提供完整、及时、准确的信息, 改进铁路运输生产作业的传统工作模式, 提高运输生产作业的效率;
2、系统为行车组织提供行车调度指挥工具, 行调和车站值班员通过终端可以及时准确的掌握车流和物流, 使计划编制、车流组织更具有预见性, 更好地组织装卸作业, 组织空车输送, 使整个铁路运输工作实现均衡运输, 从而提高工作效率;
3、为企业、货主提供货物运输确切的货运信息和物流信息, 从而减少原燃料、成品的库存获得间接效益;
4、实现铁路运输生产信息集成、透明及共享, 有利于生产活动的细化管理, 减轻相关岗位的劳动强度, 提高职工素质, 从而提高铁路运输生产管理水平;
5、提高铁路运输信号系统的可靠性, 保障铁路运输生产不因信号系统的故障导致影响生产的情况发生;
6、实现区域集中调度, 提高工作效率, 提高经济效益;
7、实现机车作业信息化, 同时提高机车作业的安全性;
四、结束语
本钢铁路运输调度指挥信息系统是为了适应冶金企业铁路运输发展而开发的, 适应了现行企业扁平化管理制度和管理信息化的要求, 最大程度的利用和改造既有技术装备, 形成铁路运输设备控制自动化、调度指挥无纸化、状态监控动态化、运输管理信息化。实现了企业铁路货物运输管控一体化。
摘要：为了提高铁路运输的作业效率, 通过应用铁路运输调度指挥信息系统, 可以实现本钢铁路运输安全生产的高度信息化与自动化。
铁路运输系统 篇5
CTC ：Centralized Traffic Control System，调度集中控制系统。调度集中是铁路调度中心对某一区段内的铁路信号设备进行集中控制、对列车运行直接指挥、管理的技术装备。
TDCS（Train Operation Dispatching Command System）是覆盖全路的调度指挥管理系统，能及时、准确地为全路各级调度指挥管理人员提供现代化的调度指挥管理手段和平台。TDCS系统是个全路联网的调度指挥系统，它由部中心TDCS系统，铁路局TDCS系统，车站系统三层机构有机地组成的，它采用数字化、网络化、信息化技术，是对传统调度指挥模式的革命性突破，它极大地减轻了调度员的劳动强度，提高了运输生产的效率。在TDCS系统基础上建设调度集中，是铁路跨越式发展的必经之路，所以TDCS系统为铁路调度实现现代化打下坚实基础。
分散自律调度集中系统（CTC）是综合了计算机技术、网络通信 技术和现代控制技术，采用智能化分散自律设计原则，以列 车运行调整计划控制为中心，兼顾列车与调车作业的高度自 动化的调度指挥系统。
以“CTC ”为标志，加快实现铁路运输生产调度指挥智 能化是今后铁路信息化建设的主攻方向之一。在研发人员的 刻苦攻关下，我国铁路首次运用的新一代 CTC “分散自律调 度集中系统”于2003 年11 月26 日在西（西宁）哈（哈尔盖）段率先上道并投入试用。
新一代CTC，首先实现了列车按图自动运行，同时由车 站自律机根据列车运行的实际情况，在列车优先的原则下自 动执行调车作业计划。调度命令无线传输系统、无线列调大 三角、无线车次号跟踪与校核系统、无线调车机车信号和监 控系统等关键技术的运用，使新一代CTC 在列车运行计划自 动调整、调车计划自动执行等方面智能化程度与自动化水平有了显著提高，基本满足了我国铁路运输组织复杂的技术需 求。其综合自动化技术水平已开始跨入国际先进行列。它的运 用，标志着我国铁路在运输生产调度指挥现代化进程中迈出了 第一步；它的运用，还将带来铁路运输组织管理模式的变革。
铁路信号微机监测系统 应用行业：铁路
铁路信号微机监测系统是保证行车安全、加强信号设备结合部管理、监测铁路信号设备运用质量的重要行车设备。信号微机监测系统把现代最新传感器技术、现场总线、计算机网络通讯、数据库及软件工程等技术融为一体，通过监测并记录信号设备的主要运行状态，为电务部门掌握设备的当前状态和进行事故分析提供科学依据。同时，系统还具有数据逻辑判断功能，当信号设备工作偏离预定界限或出现异常时，及时进行报警，避免因设备故障或违章操作影响列车的安全、正点运行。信号微机监测系统是铁路装备现代化的重要组成部分。
卡斯柯信号有限公司作为主要的设计和研发单位，参加了铁道部组织的两次联合攻关。为了更好的利用资源，降低成本，提高效率，方便与调度监督、计算机联锁、DMIS等系统接口，公司组织大量科研人员、工程人员、市场人员对TJWX-2000型进行了改进优化，增加了多种信号设备信息采集、进路追踪与监测、计轴监测、站间透明、远程诊断、语音报警、路局总服务器、电务管理等功能，研制开发了卡斯柯公司信号微机监测系统（MMS—Maintenance & Monitoring System）。
卡斯柯微机监测系统网络结构一般分为三层，由车站系统层、电务段系统层（电务段中心服务器、段调度、领工区等终端）和铁路分局/局系统层（总服务器、铁道部、分/路局终端）。这三层通过广域网络数据传输系统连接而成。该网络系统采用基于TCP/IP协议之上的广域网模式。系统结构如图1所示。
1．监测站机系统
卡斯柯公司在铁道部第二次攻关（TJWX-2000型微机监测）的基础上，组织了二次开发，研制出新型的车站微机监测系统。它不仅符合铁道部2000型微机监测技术标准中规定的所有标准和要求，而且还融合了电务管理自动化，现场用户的最新需求、经验和体会，是2000型微机监测站机系统的延伸和扩展。
微机监测站机系统作为车站的集中管理设备，它负责对车站各种信号设备的原始数据进行采集、分类、逻辑处理、数据统计与存储、站场显示与回放。同时又为操作人员提供人机界面。根据对信号设备监测的结果，人机界面实现车站作业状态及设备运用状态的实时监测和各种数据的查询。站机还可以将本站的监测信息传送到服务器，为实现远程监测和管理提供基础。
车站系统采集的信息主要有模拟量（通过CAN采集机）和开关量（通过CAN、TCP/IP或RS422等方式采集）。车站基层网设计充分考虑到系统的灵活性和可扩展性，方便各类数据的采集。监测站机同时预留了多方接口（如调监、DMIS接口、计算机联锁和其他设备等）。
2．电务段监测服务器
微机监测系统以电务段为单位进行组网，每个电务段设监测中心服务器一台，服务器通过路由器和所辖站机之间采用迂回通道串行连接方式构成广域网。从电务段至所辖车站之间通道既适应数字通道，也适应模拟通道。微机监测网络结构简图如图1所示。
在网络规划方面，监测网上的每个计算机（站机、服务器、监测终端）都分配了一个站码、电报码和IP地址，且互不相同。IP地址用于采用TCP/IP协议的广域网互连，站码和电报码则用来唯一标识网上每一台计算机。
电务段服务器作为整个微机监测网络系统的中心和枢纽，它主要负责联络站机和终端机，是网络通信的主体。主要功能有接收站机数据，存储站机数据，发送有关命令对站机进行操作，提供数据给终端机查询，接收终端机的查询命令，传送查询命令给站机，并把站机的查询数据回送给终端机，以及服务器自身的一些操作功能等。
总服务器一般设在分局或路局机房，它以星型方式与各个电务段连接，管理全（分）局内所辖所有的电务段及其车站节点。其功能描述类似电务段服务器，这里不再赘述。
3．各类监测终端
监测终端用于人机操作，管理和查看权限范围内车站的站场及其它数据，并作报表汇总。数据报表和图形可由打印机打印输出。同时，监测终端能显示通讯网络结构拓扑图及通讯状态,进行一定的网络管理。终端软件在监测网的工作站上运行，向用户提供一个方便灵活、直观易用的交互环境。各类终端的接入方法如图所示。
颜色运输分拣系统 篇6
【关键词】机电一体化；传感器；机械手；系统组合
1 系统结构
1.1 系统整体结构流程图
按下启动按钮传送带1运行，物料经两个颜色传感器检测，如果是颜色A传送带1继续运行。如果是颜色B传送带1停止，平行机械夹夹住物料经旋转汽缸转到传送带2上，此时传送带向左运行。若是颜色C传送带1停止，平行机械夹夹住物料经旋转汽缸转到传送带2上，此时传送带向右运行。系统整体结构流程图，如图1所示。
1.2 整体设计思路
机械方面：首先考虑外观样式图，然后设计机械臂，传送带等机械部件以及之间的配合关系并绘制相关的CAD图纸，通过Solidwork进行模拟组装。
电工方面：考虑电工器材的选择，灯、传感器、直流电机和 PLC外部连接及之间的接线；磁性开关和按钮等保护措施的连线等。
气动方面：气缸与机械爪的选择及根据需要选择何种电磁换向阀，气动执行元件和电磁阀之间的连接以及布局摆放。
电子方面：按钮盒的电子线路及焊接知识。
2 系统机械主要部分设计
2.1 传送带的安装设计
从动轮：首先，将固定块固定在从动轮支架的两侧；其次，将从动轮支架紧固到铝型材导板的一侧；第三，使用弹性锤子将油润过的轴承敲入从动轮两测的沉孔中；第四，将从动轮置于从动轮支架的凹槽部位；第五，使用弹性锤子将油润过的后轴从支架的一侧的腰孔中敲穿过从动轮，并置于另一侧的腰孔上；第六，使用弹性锤子适当敲击后轴，使得后轴两端露出部分的长度一样；最后在后轴两端露出的部分安装上收紧滑块。如图2所示。
在安装完成后，可通过调整固定块上的螺栓来移动从动轮的位置，从而起到收紧皮带的作用。
主动轮：首先，使用弹性锤子将油润过的轴承（628-ZZ）分别敲入主支架和辅支架上的沉孔内；其次，将主支架固定在铝型材的另一端上；第三，使用弹性锤子把油润后的主动轮一侧先敲入主支架上的轴承孔内；最后，再将主动轮另一侧装上辅支架。如图3所示
在安装完上述步骤后，装上皮带。在保证主动轮电机伸出轴同轴的情况下，再固定辅支架。
2.2 机械手部分的设计
机械手部分是本课题的关键部分，如图4所示：
1：回转缸与治具缸连接块1，2（1，2是一体的）
2：回转缸与治具缸连接块3
3：治具缸与平行机械夹连接块
4：机械夹子
机械手由几个汽缸的连接块以及机械爪组成。汽缸连接块主要有：回转汽缸与治具缸的连接块（1，2）、回转缸与治具缸的连接块（3）、治具缸与机械夹的连接块（4）、机械爪（5）等几部分组成。
2、3两块料的加工应注意相互间的配合问题，还应注意与回转缸、治具缸的连接问题，在2、3两块料的连接问题上，应该在连接螺钉上加上弹簧垫片。因为回转缸在转动过程中会产生惯性力，使2、3两处的连接螺钉受惯性力的影响，产生松动。所以加上弹簧垫片，以减小消耗惯性力的作用。4号料加工时应注意总体长度以及注意旋转一百八十度时是否能准确传送机械夹至传送带中间。5号机械夹的设计，需要注意机械夹张开的总长度以及闭合时的长度。才能够确定机械夹子的厚度以及爪子的长度等问题。
3 系统电气控制设计
3.1 电机和联轴器
直流电机：
首先测量主动轮的直径，算出其周长（即旋转一周皮带轮移动的距离），然后量取皮带轮到长度（皮带轮的长度是先前根据地板的大小和元器件摆放后所需的长度来确定的），计算出主动轮需转多少圈皮带轮从一端到达另一端，根据皮带轮上的操作要求选择直流电机的转速。从美观性和需要承受的负载的大小选择出轴直径，因为课题的直流电压是24V，所以我选择了额定电压为24V的直流电机，最后根据整体集合，选择最适合的电机。
此种直流电机与其他电机相比的主要特点有：永磁、加强型行星齿轮减速器，出轴直径小负载能力强，允许负载10kg.cm，并且在工作过程中能够保持稳定平稳，而且噪音低，出力大等等。如图5所示。
联轴器为：螺丝固定的联轴器。除了考虑与电机、旋转平台的连接，还应具有一定的弹性，以避免应电机与旋转平台的同轴度精度误差而带来的电机支架晃动，电机不能正常工作等。所以我选择了一体成型具有弹性的铝合金，夹紧靠螺丝固定的联轴器。
3.2 气动元器件选择
本课题中用到了很多的电气元器件，在选择这些器材时存在着很多的问题，尤其是机械手部分，涉及到三种汽缸的选择，回转缸，治具缸以及平行机械夹，在选择这些汽缸型号时不仅要考虑其功能方面是否能够做到适合整个课题运作的需要，还要考虑其与其他期间这间的配合衔接是否美观，价格方面是否经济合适。
3.3 气动部分
气动元器件连接时，应注意元器件的进出气方向，如电磁阀的进气口与出气口不可颠倒，否则将会影响元器件的正常工作。元件安装要紧固，不可松动，否则会出现安全事故。
为了防止气缸带动物件因冲击力过大而对其造成损坏，在气缸进出气口各安装一个节流阀，控制气流大小，减慢气缸活塞伸缩的速度。
4 安全性调试与分析
4.1 机械调试
首先确定传送带和回转缸的位置使机械夹能在两传送带之间夹到物料，调整回转缸的旋转位置确保回转缸旋转角度为180，对整个系统机械部分的连接处进行检查，看是否存在连接不牢固。如有连接不紧固，传动不正常等状况，对其进行校正并紧固。
4.2 电气调试
接通气泵打开气源检查整个系统是否漏气，如有漏气检查漏气原因并解决漏气问题，若无漏气先手动调试并调节气缸上的节流阀使气缸的动作达到稳定状态。手动调试正常后再进行自动调试。
4.3 程序调试
分别将X输入的25芯线和Y输出的25芯线接到PLC上，先进行手动调试，调整传感器和磁性开关的位置，然后将程序写入PLC中将PLC有stop状态推到run状态。开始运行程序，调整程序直到完全达到所需要求为止。程序的停止、急停一定准确无误，这样才可以确保安全。
5 系统的评价
5.1 设计优点
整个系统的操作简单，动作明了；整个系统所需要的器材既经济又实惠；利用电机的正反转来传送物料达到节省资源的目的。
5.2 设计缺点
部分梯形图冗余；需进一步提高编程质量，并对系统进行优化；安全性需要进一步提高，适当的增加一些电气保护；机械部分设计的不够完美。
参考文献
[1]胡荆生.公差配合与技术测量基础第二版）[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2000.
[2]陈廉清.机械制图[M].杭州：浙江大学出版社，2004.
作者单位
江苏省扬州技师学院 江苏省扬州市 225003
铁路旅客运输清算系统 篇7
铁路旅客运输清算系统 (简称清算系统) 自2001年投产使用, 率先实现了铁路运输企业直接从市场取得收入, 成为铁路财务体制改革强有力的支撑手段。系统采用集中清算体系结构, 依据清算系统总体规划方案和铁道部的相关清算规则, 以客票生产数据、统计工作量数据和企业上报数据为基础, 创建了完整、统一的清算数据库, 并设计了合理高效的数据结构和存储机制;创新地构建了灵活的清算模型和规则库;自主研发了跨平台异构数据库数据传输中间件, 首次实现了大范围跨系统的信息共享;采用多级校验技术和系统监控稽核技术, 解决了数据完整性、准确性、及时性难题;应用工作流技术实现了业务流程自动控制, 提高系统的执行效率和精准性;运用超大规模海量数据处理技术, 进行数据库优化, 提高系统运行效率, 解决了数据准确性、及时性难题;基于海量清算数据的智能分析, 为运输企业提供辅助决策支持。
系统在长达10余年的运行过程中, 主动适应财务政策和清算规则的变化, 不断满足全路生产力布局优化调整、客运专线建设发展的新形势。在铁道部和运输企业两个层面, 为国家铁路、合资铁路、地铁铁路、股份制铁路等近百个运输企业提供收入费用的清算和资金结算服务, 已成为我国铁路财务清算工作中不可或缺的支撑系统。
2 系统总体架构
2.1 体系结构
以清算系统数据库为核心, 清算系统依托铁路办公网构成铁路信息的收集及清算结果的发布。系统的体系结构见图1。
2.2 数据流向
清算系统业务数据流体现了数据收集、处理加工和归纳发布的整个流程。业务数据流见图2。
2.3 资金流向
清算系统资金流见图3。
3 系统功能结构
系统具有接口数据接收与校核、基础数据与清算规则维护管理、进款收入清算、服务费用清算、京沪九直通车清算、行邮运输清算、资金轧差结算、清算和统计报表自动生成与定期发布、清算数据智能分析等功能。系统主要功能模块见图4。
(1) 数据接收与校验:系统中有关的基础数据和清算票证数据分别取自于不同的数据源, 包括客票系统、统计中心、运输企业、香港铁路公司等, 根据清算的实际需要定期或定时进行接收和必要的检查, 并在此基础上进行分类汇总, 生成清算的基本数据。
原始数据接收包括联网客票接口数据的每日自动接收, 统计工作量及调整数据的接收, 运输企业上报数据的自动校验接收等。
(2) 基础数据维护:完成清算所需基础数据的建立、维护和存储。包括运输企业、铁路局、车站、企业关系、企业归属、车站归属、列车担当等基础数据, 客运相关车次、席位、线路、区段、编组、经由等基础数据, 统计相关的牵引类型、机务段、统计区段、长交路、一站直达等基础数据, 非联网收入、特价清算相关的非联网车站、非联网车次、特价车次及线路企业等基础数据, 各项服务费清算单价及相关数据, 清算项目代码、延迟天数定义、清算周期等。
(3) 清算处理:根据有效的清算规则和具体的清算办法, 对旅客运输过程中各项清算和服务费用数据进行计算。客运清算数据处理功能包括进款收入清算处理、各类费用清算处理、直通车清算处理、清算调整和清算结果的汇总与结算处理。此功能是系统的核心部分。
(4) 报表生成及发布:主要包括核对数据生成与发布、清算报表生成与发布 (包括收入报表、费用报表) 、结算报表的生成与发布、累计报表的生成与发布、统计分析报表生成与发布。
另外, 报表还包括相关的数据调整报表。清算报表可提供按日、按旬、按月任意时间段的灵活查询及报表打印输出。统计分析报表可对同一张表格内容, 可按清算日期、结账日期、传输日期, 分别提供不同口径的相关信息。
(5) 清算分析:基于列车始发日期的分析, 可对某时间段内按不同车次、席别、列车等级、类型、运距等进行分析, 并能作出历年同期数据的对比分析。主要包括两大类:车次分析和按线分析。
车次分析提供基于列车始发日期的汇总分析、收入率、上座率、盈利能力、开行效益的分析。
按线分析主要实现3个功能:基于线路总体的进款、周转量、每公里进款、人公里收入率、客流密度的分析;某条线路上通过的所有列车各项指标的分析;对某趟跨线列车在各条线路不同区段客流密度和人公里收入率的分析。
(6) 系统监控:对清算数据进行必要的合法性、有效性、准确性校验、审核和监控, 并对清算进程实时查看。当异常情况发生时, 可报警并记录日志, 以及对基础字典的维护操作进行监控。
4 系统关键技术与技术创新
4.1 采用集中清算模式
集中清算模式是指在全路范围内只建设1个客运清算系统作为中介, 在铁道部建立集中的清算数据库, 统一管理所有企业间与收入清算有关的运输进款和费用支出信息, 完成各运输企业间的收入、费用清算和资金结算。系统采用集中清算模式, 在铁道部层面创新性地建立了完整、准确、统一的集中清算数据库, 包括所有相关业务字典信息、客票生产数据和统计工作量数据, 并首次在我国铁路实现了按列车担当的旅客票价收入和各项服务费用的集中清算。
集中式方案的清算系统具有如下优点: (1) 按照统一的清算规则进行公正、公开、公平的清算, 成为各运输企业可信赖的真正中介, 清算结果具有权威性。 (2) 可保证清算系统数据的及时性、完整性和准确性。由于客票系统等业务信息系统可将遍布全国各基层站段信息源点产生的生产数据及时、完整地集中到铁道部汇总, 作为清算系统所需的主要信息源, 实现与清算系统的信息共享。对于计算机网络未覆盖的信息源, 暂由运输企业收集汇总上报进行补充, 从而保证清算原始数据和清算结果数据的及时性、完整性和准确性。 (3) 实行轧差清算差额汇划, 可大大减少资金流动量, 加快资金流动速度。无论是资金流还是业务管理, 各企业只对清算系统一家, 是个单一的一对多关系, 实行轧差清算后的差额汇划方式, 可大大简化各企业间的资金结算过程, 资金流相对比较合理。 (4) 对财务政策和清算规则具有较强的灵活性和适应性, 在改革发展过程中具有较强的生命力。 (5) 可大大节省项目投资, 加快建设速度, 且原始数据由清算系统直接从各业务信息系统获取, 清算规则由系统统一管理维护, 业务管理也相对简单可行。
4.2 高效的数据结构和存储机制
清算系统清算数据处理的数据量十分庞大, 每天的清算过程会产生上千万条明细数据, 数据空间占用5G~8G, 这些明细数据将会面对大事务的运算过程, 同时系统对时效性要求又较高, 这就对数据结构和存储提出了较高要求。因此, 建立合理高效的数据结构和存储机制, 运用超大规模海量数据处理技术, 进行数据库优化, 提高系统运行效率。
(1) 为满足清算各项业务的需求, 系统对客票原始交易生产数据首先进行数据重组, 然后通过校核、整理、汇总、转换, 生成联网售票旅客票价清算、车站旅客服务费等相关费用清算所需的数据源表, 构成清算系统运行的数据基础。并依据数据的有效、无效、延迟等特点, 采取不同策略分模块进行处理。
(2) 为提高运行效率, 针对清算系统数据庞杂的特点, 系统采用数据库优化和算法优化技术。同时, 在编程风格上, 突出简洁、实用、高效, 尽量避免使用运行效率不高的集合、杜绝非高效的检索查询操作等技术措施。这些方法都大大加强了数据读写速度, 使系统的数据结构组织更加简明、有序, 提高了程序的健壮性。有效解决了大数据量的快速处理、快速响应难题。
(3) 采用数据库分区技术, 对清算数据按照结账日期进行分区和分配存储表空间, 通过合理的表空间划分, 使得数据库空间占用少, 处理效率高, 大大提高了数据存储效率和检索速度, 并为改善统计分析能力、从事数据仓库研究奠定了基础。
(4) 对主要的应用进行全面、深入的分析, 从应用逻辑的层次提炼出查询频率较高的检索数据列组合 (包括组合顺序) , 据此建立或调整相关索引, 并将所有的索引存储在单独的索引表空间, 有效提高了程序执行的效率。
上述手段都大大提高了数据存储效率和检索速度, 并为改善统计分析能力、从事数据仓库研究奠定了基础, 每年清算过程产生几十亿条明细数据, 在系统存储3年以上数据时, 仍能在3 h内完成一天的清算工作。
4.3 异构数据库传输及处理机制
自主研发跨平台异构数据库数据传输中间件, 实现大范围跨系统的信息共享, 采用多级校验技术和系统监控稽核技术, 解决数据准确性、完整性、及时性等难题。
清算系统涉及的数据量和资金量十分庞大, 资金清算的严肃性要求系统数据必须采用相应的技术手段, 保证计算结果准确无误。由于原始数据主要直接从铁道部各业务信息系统数据库中获取, 这些数据是通过网络从基层生产单位收集上来的, 面向全路多个业务信息系统, 要求各业务信息系统在广域网数据采集过程中, 必须保证数据及时、准确、完整、无误, 清算系统经过对业务系统提供的数据进行校核, 才能成为有效、合法的数据源。由于数据源产生在基层, 需经过跨系统、多环节的网络传输, 因此, 保证数据的准确性、完整性、及时性是一个难题, 对此系统采取了以下技术措施。
(1) 采用自主研发的跨平台异构数据库数据传输中间件, 实现与客票系统等大范围跨系统的信息共享, 保证数据采集的及时性。数据传输基于高效、可靠的传输中间件, 实现了事务级的数据传输, 逻辑控制更加严密, 实现了清算系统与其他系统间在异构操作系统、异构数据库条件下的数据传输, 并采用高自动化的传输监控方案, 保证客票数据从基层及时传输到铁道部客票库和清算中心数据库, 以满足清算的需要。
(2) 数据完整校验采取多种方式、多重核对、多级验证技术, 对全路客票信息进行完整性检验, 保证原始数据百分之百入库, 确保清算结果的完整、有效、不重不漏。同时, 为保障生产数据来源的一致性, 通过日志与数据检验容错技术, 有效防止客票数据的重传、漏传及相关数据之间的不吻合现象。由于数据量大, 重传数据的代价很大, 系统利用设定参数或日志控制, 采用指定统计日期, 指定地区中心, 指定售、退选项的灵活简便方法, 进行数据重传。
(3) 清算处理过程中逻辑一致性保障措施。一是清算系统与铁道部客票系统及收入系统的数据核对, 保证原始数据的一致性;二是相关基础字典的核对, 保证基础业务字典的一致性;三是清算结果与收入报表的核对, 保证清算结果的一致性。
(4) 计算过程检查方面, 开发了多种监控稽核技术, 覆盖数据的传输、入库、分劈、结果, 确保每笔计算都准确无误, 从原数据到中间处理结果再到最终清算结果的平衡性, 使用平衡检查公式描述检查的项目和平衡关系, 并将检查结果记录日志, 确保系统内部数据平衡、无纰漏。
(5) 基础数据的同步保证性方面, 规范工作流程和制度, 采取自动监控等技术手段, 保证清算系统与客票系统、收入系统、统计系统等其他业务信息系统相关数据的一致性。
4.4 科学、合理、高效的清算模型及规则库
清算系统清算数据源点繁多, 清算规则复杂, 清算处理需要支持全路各种运输方式完成多种不同的清算任务, 其清算任务具有时空变化大、需求复杂多样、约束条件多的特点。为快速有效地对各类复杂清算任务进行处理, 系统设计了准确合理的收入、费用计算规则库 (见图5) , 具有较强的适用性和灵活性。
清算规则库主要是对各类复杂清算任务进行处理, 建立适用的任务分解、任务聚类规则, 将复杂任务转化为简单任务组成的相互关联的任务序列。并提供方便的语法规则来描述清算项目规则和清算任务规则, 利用合理的知识表达方式描述规则之间的逻辑关系, 形成不断扩充的规则库, 规则库提供算术运算和逻辑判断的计算方法, 通过引用变量实现对各数据源的访问, 再利用数据库技术将其任务实例化, 形成各项目清算处理的依据。清算规则库主要包括清算规则公式设计、清算规则解析调用、清算规则维护3部分。主要规则为客运进款、费用的具体清算办法, 根据现有清算办法, 对清算对象进行分析, 整合成清算规则。在规则设计上, 除考虑满足当前各种业务实际要求外, 还充分考虑将来用户增长、业务种类和业务量增长的需要, 充分考虑规则的可扩展性、可伸缩性。把清算过程中可变化的部分抽取出来, 形成清算规则表, 用户根据自身需要, 在可允许范围内调整清算规则, 对清算规则进行查询、增加、终止和删除操作, 后台程序就会按照用户制定的清算规则进行解析计算。
4.5 数据流程自动控制
应用工作流技术和监控技术实现数据流程自动控制, 提高系统运行的稳定性和数据处理的精准性。
清算系统数据处理逻辑复杂、处理流程中各模块数据关系紧密、数据处理量庞大、对时效性要求很高, 任何操作系统故障、数据错误或应用问题, 都可能导致流程中断。为准确控制系统运行状况, 建立了基于后台事务处理驱动的工作流模型, 开发了工作流管理软件, 实现了流程控制参数化, 达到实时业务数据按照流程传递与处理。其核心就是控制后台过程的执行, 通过对数据驱动的执行、跟踪事务特性的实现等技术手段, 自动控制后台事物处理。
为及时掌握系统运行情况, 在系统运行发生中断时, 快速地对问题准确定位, 及时排除故障, 自主研发了系统运行自动监控程序。自动监控包括原始数据监控、系统进程监控和主要模块监控3方面。
(1) 原始数据监控根据任务定义中所传递的参数, 由铁道部清算中心主机每天定时启动工作流, 通过执行存储过程自动实现原始数据传输监控检查, 对已接收入库的原始数据进行接收按记录数的浮动监控, 若浮动范围超过经验值, 则记录日志, 并提示值班人员数据异常。同时提供包括自动推算汇总的起始日期与终止日期、对售票与退票完整性的监控、根据数据接收日志中记录数据接收和装入状态实现任务调度等功能。 (2) 系统进程监控主要侧重于系统运行状况的监控, 包括系统进程运行情况的监视、控制, 数据库运行情况的监视、控制。通过监控整个系统的运行状况, 使用户及时发现问题, 解决问题, 从而保障整个系统不间断、不出错地运行。 (3) 主要模块监控对运行的各主要阶段和主要模块都有日志记录, 可清晰明了地监控系统的运行进程。同时对日志进行分级处理, 对重要的模块增加了事务级的日志记录, 必要时对关键处理流程进行局部跟踪和快速、准确定位。清算存储过程参数化, 流程清晰可回溯, 出现异常情况可在排除问题后从断点处继续清算, 清算处理过程时效性稳定。同时, 根据业务需要, 设计静态日志和动态日志。当定义维护后, 系统能自动更新日志, 自动进行相应的操作。有效减少人工干预, 提高系统的执行效率和减少人工出错的概率。
4.6 清算智能分析
财务清算事关各运输企业的经济利益。运输企业急需掌握收入清算结果, 以便为相关政策研究和决策提供数据支持。清算系统投产运行后不断积累起数量庞大、内容丰富、与运输生产紧密相关的信息资源, 形成了一笔宝贵的财富。通过对这些数据进行提取、挖掘、汇总、分析等操作, 为运输企业和各级领导掌握有关经营情况和辅助决策提供了有效的信息支持。基于清算数据的智能分析, 服务于铁路财务体制改革和运输企业经营决策, 为企业提升市场竞争能力, 是该系统的又一亮点。
系统基于数据仓库理论建立客运清算分析模型, 清算分析模型的数据仓库存储包括清算详细数据和分主题的数据集市, 绝大部分的查询分析需求在数据集市中得到满足, 少量的分析需求要直接访问详细数据。系统采用星型模型进行数据库设计, 以利于联机分析。根据需求仔细确定分析的角度 (维度表) 和分析的主题 (事实表) 。主要包括“周转量及收入率”、“列车上座率”、“列车客座利用率、“按线分析客流密度”等多个面向旅客运输清算业务的数据集市。数据集市有效利用了收入和清算的历史信息, 开发出智能化的报表、查询、联机分析应用, 提供多角度、多层次的灵活分析手段和量化的决策支持信息, 有力地协助企业和决策领导对旅客运输状况和收入清算情况进行全面分析、科学判断和合理决策。
5 实施推广情况
铁路运输系统 篇8
1 系统工作原理
基站设备主要包括:有线/无线转接器, 中转无线电台, 数传终端电台, 电脑显示终端 (PLC控制模块) , 无线调度台合、分路器和分配器。
无线信号通过泄漏电缆和巷道中继器覆盖井下巷道, 以保证井下无线通信的畅通;地面部分的覆盖通过地面基站天线实现。
管理手机预置两个信道 (第一信道和第二信道) , 采用手动信道切换, 以便管理人员可以在直通信道上通话。管理手机空闲时一般守候在选呼信道上, 以保证有、无线通信通畅。作业手机只预置一个信道, 即直通工作信道 (第二信道) 。
为便于泄漏电缆进行统一传输及考虑中继器的造价、可靠性, 参照铁道部颁布的铁路无线列调相关标准, 采用450MHz频率。
三个不同功用的基站信道机发射的信号, 经合路器合路后, 由双工器、功分器, 分路馈向两边的漏缆, 经过一段漏泄电缆后, 电平有一定的损耗, 此时需加入中继器, 提升电平;其后再向下节漏缆、中继器馈送信号;反向手机或车台的发射信号亦经类似通路, 逆向异频传回基站。
可以实现的功能是:
a.实现井下机车运行位置的跟踪显示;
b.机车司机和井下人员及调度室的呼叫通信;
c.可拔号实现无线与无线, 无线与有线的自动交换, 亦可广播式通信;
d.实现自动化控制, 机车调控。
2 系统的逻辑控制
根据实际情况, 在同一时刻, 会让站只能停留一列车, 每段轨道同时只能让一列车行驶。列车行驶到会让站的时时候, 判断其路径的下一路段有无列车, 若有则在会让站等待, 若没有则直接进入下一路段。列车的行驶逻辑如图1所示。
3 机车位置信息采集与显示
系统配置专门信道用于机车或人员位置的数据传输, 不作通话信道。
为标识位置信息, 在路轨上每隔一段距离 (如100m) 装置一个信标器, 信标器上存储位置信息。在机车上安装读标器, 读标器上可编程预置机车编号等信息, 同时将读标器和车载数传电台相连。当机车运行通过信标器的有效作用范围时 (如0.5m) , 读标器感应到信标器, 并读出信标器上的位置信息, 附加机车的编号信息后, 由相连的数传电台发出无线信号, 通过泄漏电缆传输到地面基站中的数传电台, 解码后通过RS232串口送到机车位置显示终端上, 实现机车位置的实时动态跟踪。同时可将机车位置信息送往道岔远程控制和信号系统。当列车相遇时, PLC根据列车的位置标定, 控制列车的运行速度, 避让列车, 实现自动调配。
同样, 当其它设备或人员携带读标器设备, 通过预置有信标器的位置时, 系统可实时定位设备或人员的位置, 实现对设备或人员位置的跟踪。
漏泄电缆类似于传输线和天线的组合体, 使得隧道内场强均匀覆盖。漏泄电缆的设计目的是特意减小横向屏蔽, 使得电磁能量可以部分地从电缆内穿透到电缆外。当然, 电缆外的电磁能量也将感应到电缆内。对无线通信系统而言, 至关重要的是漏缆的总损耗指标, 漏缆总损耗定义为电缆传输衰减与耦合损耗之和, 漏缆总损耗不得超过系统允许的容限。
采用电源/射频分离器, 利用漏缆为级连的多台中继器提供电源, 实现了交流 (或高压直流) 远供, 同时具备电源避雷功能。
4 结论
矿山巷道的定位及控制技术对于提高矿山运行安全具有很高的作用, 铁道运输系统能够精准的定位轨道上的运输列车, 也能够实现准确控制, 实现安全避让, 提高运输效率, 降低安全事故。
参考文献
[1]荆永滨, 王李管, 等.地下矿山开采的智能化及其实施技术[J].矿业研究与开发, 2007, 27 (3) :50-53.
[2]周健, 李雪平.矿山巷道铁路运输无线通信及定位系统[J]采矿技术, 2004, 9.
[3]杨成林, 周科平, 杨念哥, 等.地下矿山运输系统建模与仿真[J].数学的实践与认识, 2007, 37 (23) :26-30.
铁路运输系统 篇9
铁路是我国交通运输中重要组成部分。近年来, 铁路部门在规范铁路安全运输管理, 强化铁路安全基础方面采取了许多措施。随着我国经济不断发展, 铁路技术装备水平不断提高, 设备技术也得到不断强化, 安全基础建设也显著提高。为了顺应铁路技术应用发展的新形势, 先进、成熟、经济实用、技术可靠的全路车辆安全防范预控系统的建立在铁路运输中有着举足轻重的作用。
1 车辆5T系统构造
铁路车辆5T系统主要由红外线轴温探测系统 (THDS) 、货车运行故障动态图像检测系统 (TFDS) 、车辆滚动轴承故障轨边声学诊断系统 (TADS) 、车辆运行状态地面安全监测系统 (TPDS) 、客车运行安全监控系统 (TCDS) 等组成。
1.1 红外线轴温探测系统
(THDS) :红外线轴温探测系统的简称, 是发现车辆热轴、防止热切轴的安全保障的一种设施, 它是确保铁路运输安全的重要设备。主要功能是在列车运行状态下计轴计辆、测量轴箱温度、智能跟踪以及自动预警故障热轴。
1.2 货车运行故障动态图像检测系统
(TFDS) :工作原理是利用轨边高速摄像头对运行货车隐蔽故障和常见故障进行动态检测, 能够及时发现货车运行故障。 (TFDS) 重点检测货车走行部、制动梁、悬吊件、枕簧、大部件、钩缓等安全关键部位, 主要是防范制动梁脱落事故, 防范摇枕、侧架、钩缓大部件裂损折断, 防范枕簧丢失和窜出等危及行车的安全隐患。
1.3 车辆滚动轴承故障轨边声学诊断系统
(TADS) :利用轨边噪声采集阵列, 实时采集运动货车滚动轴承噪音, 通过数据分析, 及时发现货车轴承早期故障。
1.4 车辆运行状态地面安全监测系统
(TPDS) :利用设在铁路正线、直线段上的轨道测试系统, 动态监测轮轨间的动力学参数, 实现了对货车的运行状态分级评判。
1.5 客车运行安全监控系统
(TCDS) :通过车载系统对客车运行安全关键部位进行实时监测和诊断, 通过无线、有线网络, 将监测信息向地面传输、汇总, 形成实时的客车安全监控运行图, 使各级车辆管理部门及时掌握客车安全状况。
2 应用原理
2.1 列车运行中危及行车安全的主要设备
(1) 滚动轴承:货车走行部、制动梁、悬吊件、枕簧、大部件、钩缓等安全关键部位。 (2) 轮轨间的动力:客车运行安全关键部位的工作状态, 通过探测设备收集实时动态的数据, 加以对比分析, 实现远程监控。
车辆通过探测设备时, 自动获取数据, 并通过地面专家系统进行故障诊断和分析, 定位故障指导维修, 消除安全隐患。
通过WEB终端查询系统形成车辆段、路局、铁道部三级监控中心, 实现车辆的安全运用、维修、管理和监督。
2.2 组网方式及数据传输
按照5T系统的组网要求, 充分体现“分散检测、集中报警、联网监测、信息共享”原则, 建立三级联网、三级应用管理模式。
三级联网为:列车与车辆段监控中心联网、车辆段与路局监控中心联网、路局与铁道部查询中心联网。
三级应用管理模式为:车辆段级应用、路局级应用、铁道部级应用。
以客车运行安全监控系统 (TCDS) 为例, 数据传输流程为:车载实时监控系统将运行中的监测诊断结果传输到列车级主机, 集中显示报警, 并将实时故障报告及列车状态信息通过车载信息无线传输装置, 以GPRS (通用分组无线业务) 方式传输至车辆段。列车到站时, 在客列检以WLAN (无线局域网) 方式下载列车运行过程所记录的数据, 再传输到客车整备所及车辆段, 车辆段/客车整备所对数据进行存储、分析、处理。同时通过部办公网, 按故障共享级别分别传输到铁路局和铁道部。
联网方案为:车辆段、客车整备所、客列检之间采用2Mbps以上专用通道实现联网;车辆段与基层数据汇聚中心 (原分局) 之间的通道速率要求在128 kbps以上。
3 施工管理
针对本工程工期紧、任务重、施工难度较大的特点, 我公司科学组织、合理配置、全面展开、平行作业、均衡生产, 严格按照设计施工规范及施工组织进行施工。把责任落实到个人, 狠抓标准化作业, 层层把关。分别制定完善的车辆滚动轴承故障轨边声学诊断系统 (TADS) 、货车故障轨边图像检测系统 (TFDS) 、车辆运行品质轨边动态监测系统 (TPDS) 、客车运行安全监控系统 (TCDS) 等施工方案, 抽调精兵强将、业务技术骨干, 精心组织, 优化方案, 合理调配人力、物力、财力, 与各相关单位协调沟通, 确保了工程的顺利开展。
3.1 制定质量创优计划
编制切实可行的《工程施工组织设计》《安全技术交底》《施工方案》, 制定有针对性的质量管理制度, 建全了切合实际的质量管理控制网络系统, 确保了该工程质量全过程在受控状态下完成。
认真执行施工规范、验收标准及有关技术要求, 严格执行材料采购质量鉴定验收制度, 试验检测资料、产品合格证、各种检查验收签证齐全, 确保所有的施工用料符合规范及设计的要求。
3.2 制定质量保证措施
落实技术保证措施: (1) 贯彻实施“质量环境职业健康安全体系标准”, 编制详细的施工组织设计, 建立项目工程质量体系组织结构, 制定各岗位人员的岗位职责, 明确各要素的分工, 做到工程质量层层把关, 人人参与。 (2) 严格按铁道部公布的现行施工规范和工程质量验收标准施工, 施工技术资料全面详实, 正确反映施工全过程并和施工同步, 满足竣工验交的要求。 (3) 地下管线的探测要配备先进的探测仪器设备, 如美国“3M”电缆探测仪, 以满足施工需要。对工程材料和现场施工过程进行严密的检验和控制。
3.3 开展QC小组活动, 创样板工程
项目部积极开展QC活动, 并以QC成果作为样板, 充分发挥样板工程的带头作用和示范作用, 做到样板引路, 均衡发展。全面实行样板制, 形成以点带面, 全面提高施工质量的良好格局。
3.4 制定安全检查保证措施
成立安全检查保证机构。建立以项目经理为首的安全检查保证机构, 配备专职的安全检查人员, 实行分级安全管理, 做到层层把关, 专职检查与自检相结合, 对工程安全实行全过程监控。在施工过程中, 认真贯彻“安全第一, 预防为主”的方针, 广泛应用安全系统工程和事故分析方法, 严格控制和防止各类伤亡事故。
根据设计单位在设计中提出的施工过渡计划方案及安全过渡措施。编制施工过渡具体实施方案, 上报建设、行车组织、设备管理、设计和监理等单位和部门审定, 获批准后方可实施。做到精心组织, 协调配合, 统一指挥。从工程开工至工程竣工交验, 施工现场未发生一起安全事故, 安全状况良好, 达到了安全生产预期的目标。
3.5 建立良好的文明施工保证措施
对参加施工的所有人员进行了文明施工教育, 增强文明施工意识, 树立企业文明施工形象。
4 取得的经济效益和社会效益
工程自开通投入使用后, 极大地提高了车辆检测效率, 重点对列车走行部、制动梁、悬吊件、枕簧、大部件、钩缓等安全关键部位, 对各运行列车隐蔽故障和常见故障进行动态检测, 重点防范制动梁脱落事故;防范摇枕、侧架、钩缓大部件裂损、折断;防范枕簧丢失和窜出等危及行车安全隐患, 及时发现列运行故障, 做到早发现, 早处理, 确保行车安全。同时利用技术先进的自动化检测设备取代人工对列车的检测, 形成车辆段、路局、铁道部三级监控中心, 实现车辆的安全运用、维修、管理和监督。
宁局车辆5T系统的建成, 实现了故障信息预警, 加强了车辆质量实时监控和提速安全保障体系, 满足了日益增长的运输生产需要, 为缓解铁路运输, 提高整体防范能力提供了强有力的安全保证;对服务地方社会经济发展, 促进铁路崛起起到了积极作用;对于加快广西北部湾经济区开发, 建设广西出海、出省、出边大通道, 构建现代化综合交通运输体系, 具有重大意义。
摘要：随着我国铁路大提速保安全的发展趋势, 以及实现先进、成熟、经济实用、技术可靠的全路车辆安全防范控制系统, 确保车辆安全和铁路的和谐发展, 特在宁局铁路运输中建立了车辆5T系统。文章主要从车辆5T系统的基本原理, 并结合宁局5T系统施工管理及产生的社会效益进行阐述。
关键词：5T系统,铁路运输,应用
参考文献
铁路窗口订票系统 篇10
铁路客票发售和预订系统 (简称客票系统) 中, 订票子系统包括窗口订票和订票管理模块。窗口订票主要应用于车站一级, 供订票员在订票窗口使用。订票员接收旅客的订票申请, 系统根据发车日期、车次、发到站、席别、票种及张数等信息, 从席位库配票并生成订单, 席位申请成功后系统返回本次订票流水号, 旅客在铁路规定时间到指定的取票点凭流水号付款取票。同时, 提供订单手工取消和逾期自动返库的功能。
随着电话订票渠道的全路扩展和12306网站互联网售票系统的推出, 客票营销方式更具多样化和人性化。在此背景下, 窗口订票取消了180 d的预约功能;在主体流程上与互联网售票保持一致, 数据存储严格区分订票中心和票源中心, 订单与席位分离;返票规则更加灵活;对订票团体实现了实名身份信息的批量处理。
1 窗口订票系统功能结构
窗口订票系统主要包括窗口订票子系统和订票管理子系统两部分。
窗口订票子系统分为中心和车站两级。中心一级仅为铁路局用户预订团体洽商票, 操作流程与车站订票相同。系统可满足旅客和铁路局预订一定数量票额的需求, 并提供统计查询、取消订票和打印订单功能;对旅客逾期未取的票额后台进行自动返库处理;对因操作错误或设备网络故障造成的异常进行压单处理。窗口订票子系统 (车站级) 的功能结构见图1。
订票管理子系统分为中心和车站两级。中心和车站的管理系统均为窗口订票业务进行基础数据的定义和同步的管理监控, 同时对业务数据进行详细统计和查询。订票管理子系统的功能结构见图2。
2 窗口订票系统业务流程
根据订票主体不同, 订票业务分为铁路局团体洽商订票和车站订票。与窗口售票不同, 窗口订票的取票和制票在时间与空间上是分离的, 窗口订票系统接受旅客申请, 占用席位, 反馈给旅客流水号, 旅客需凭流水号在售票窗口制票, 从而完成一个完整的订票流程。系统总体流程见图3。
3 窗口订票系统的关键问题及解决方案
3.1 订单与席位分离
随着各铁路局负载中心的搭建和席位库的全路分散均衡存储, 订单与席位的业务耦合越来越松, 席位负载中心已成为纯粹的物理存储中心。而客票系统新版本推出时, 正值互联网售票系统实施开发, 互联网售票系统的“席位分散、订单统一”的数据存储方案也直接影响到既有的窗口订票系统。为适应负载中心的扩展, 并保证各订票渠道数据处理流程的一致性, 窗口订票改变了原有的订单和席位在同一服务器节点存储的模式, 将订票中心和票源中心严格区分, 订单不再随席位生成, 而是统一记在订票局主中心。
首先, 系统接收订票申请后, 判断申请车次的位置中心 (即该车次席位的存储中心) , 由连接中间件 (CTMS) 导航到车次位置中心, 进行配票、占用席位和计算票价的处理;第二步, 根据返回的席位、票价、里程等信息, 由连接中间件导航到订票局主中心, 进行记录约单和订单处理。两步都成功则完成整个订票流程。
订单和席位分离后, 后续的主动取消和自动返库流程也相应发生变化。系统接收取消和返库申请后, 首先CTMS导航到订票局主中心, 进行订单作废处理;然后, CTMS导航到车次位置中心, 进行席位返库处理。
3.2 虚靡票处理
订单和席位存储分离后, 对订单和席位的操作由前台应用程序通过中间件分别连到不同的中心节点处理, 无法在一个事务中进行, 订票过程中若遇网络不通、程序异常或人为退出等情况时, 对订单和席位的处理会出现前者成功、后者不成功的情况, 从而导致票额虚糜。具体情况为:订票时, 占用席位成功, 生成订单不成功, 票额虚糜;占用席位不成功, 票额虚糜;取消和返库时, 订单作废成功, 席位返库不成功, 票额虚糜。
为解决票额虚糜问题, 客票系统引入了“压票待返表”的概念。对发生的虚靡票信息由前台程序判断后记入压票待返表, 由后台的工作流循环对压票待返表中的席位进行返库处理。窗口订票和取消过程中的虚靡票处理流程见图4。
同时, 为最大限度地减少票额虚糜的发生, 在取消和返库时, 对订票中心与票源中心相同的订单, 采用原有流程, 在一个事务内处理订单和席位。
3.3 团体实名处理
客票系统实现了实名制售退票, 但窗口订票模块在订票时不录入旅客身份信息, 旅客凭流水号到售票窗口制票时, 再补录身份信息, 打印到票面。
对于旅行社组织的团体旅客, 制票时在窗口批量补录身份信息会增加旅行社收集证件的难度, 为满足团体订票批量录入实名信息的需求, 窗口订票系统增加了实名录入模块和批量兑现功能。
在团体旅客订单已生成的情况下, 由操作员根据订单批次号和旅行社提供的身份信息列表, 在实名录入程序中批量录入团体旅客身份信息, 包括证件类型、证件号码、姓名及该团体的内部序号, 录入时可采取手工录入和自动读卡2种方式。实名信息录入完成后, 订票员通过窗口订票模块的批量兑现功能, 根据订单号和批次号分别查找订单和实名信息, 系统在判定二者记录条数一致后, 将实名信息按照内部序号的顺序批量写入订单, 完成团体实名兑现流程。
3.4 订票、返票时间规则的定义
窗口订票系统有一套独立于售票的时间规则, 包括订票时间规则和返票时间规则。所有的时间控制与车次相关, 即不同车次可定义不同的订票和返票时间规则。为实现时间控制与车次关联, 具体实现方案为:不同的车次归为不同类别, 不同类别对应不同的订票、返票时间规则, 通过列车分类码将车次与时间规则关联起来。
时间规则由4张表共同定义:列车分类表 (定义各列车的分类码, 该表列车码唯一) 、订票时间规则表、返票时间规则表、列车类型与时间规则对应表 (定义各种类型列车对应的时间规则) 。定义表由中心订票管理模块维护, 铁路局范围复制。数据定义时, 所有列车都应有缺省类型, 所有列车都应有缺省时间规则, 保证所有列车在每种票额范围都有对应的时间规则。实际订票时, 除受订票时间规则的限定外, 还要受售票相关的时间限制, 如窗口预售期、车次售票时间定义等。
返票时间定义更加灵活, 在原有订票后保留时间和开车前保留时间2种方式的基础上, 增加了按“返票日”和“返票时”定义的方式。“返票日”表示距离订票日的天数, 如当天、第二天;“返票时”为24小时制的整点时间。二者结合使用, 确定返票的具体日期和时刻。3种方式至少定义一种, 若3种方式同时定义, 则取距离发车稍远的时间点进行返票, 即尽早返票。订票后保留时间和开车前保留时间的单位由小时改为分钟, 返票时间控制更加精准。
此外, 为保证在铁路局统一定义下兼顾各车站的不同需求, 铁路局可对下属联网车站的指定合同户进行特殊的返票时间定义, 将返票规则与车站具体合同户关联, 从而增加了车站对返票规则定义的灵活性。对车站特殊合同户的返票规则判断优先级高于按车次的返票规则定义, 即若定义了特殊合同户的返票时间, 则以该定义为主。
3.5 流水号的生成原则
订单流水号共10位, 其中前2位为订票单位位置中心码, 后8位为以铁路局为单位随机生成的自然数。不易猜、不重复是流水号生成的2个基本原则。随机产生的流水号没有任何规律, 不易猜的特性使得流水号兼具密码的功能;同时通过特有的算法保证了随机数在一段时间内永不重复。
3.6 返票
订单与席位分离后, 订单和压单自动返库的流程进行了分支化处理。订单与席位在同一中心时, 按原有流程返票;订单与席位不在同一中心时, 借鉴虚靡票的处理模式, 在订票中心处理完订单和日志后, 将待返席位记入压票待返表, 由后台工作流调用C程序连到各位置中心统一返席位。
4 结束语
窗口订票将订单和席位分开处理, 很好地适应了席位分散存储在各负载中心的趋势, 并对由此引发的票额虚糜给出了有效解决方案。作为窗口售票方式的补充, 窗口订票有效地扩展了旅客申请票额的时间和空间, 为客票营销方式、营销渠道和营销范围提供了更为宽广的发展空间。
参考文献
[1]客票总体组.预约预订系统概要说明书[S].北京:铁道科学研究院, 2004
[2]客票总体组.中国铁路客票发售和预订系统5.0版车站系统预约预订及管理操作手册[M].北京:中国铁道出版社, 2006
铁路运输系统 篇11
【关键词】铁路;信息化;管理;系统
信息化是当今世界经济社会发展的大趋势，龙煤集团双鸭山铁路运输部是为煤炭生产、建设和综合经营服务的煤炭工业专用铁路，是双鸭山铁路运输网的重要组成部分，应全面提高综合实力和竞争力，进一步挖掘运输潜力，提高双鸭山矿区铁路运输安全综合管理信息化水平。
一、铁路运输部设备及管理现状
1、车站信号设备现状。铁路运输部共有24个车站，12个管理站，其中24个车站信号设备有16个车站采用6502电气集中，8个车站安装了微机联锁系统，全部微机联锁车站没有联网，未形成微机监测系统。
2、基础通信网络现状。铁路运输部通信线路沿矿区铁路呈带状分布，全部车站均敷设16芯光缆。现有的光传输网络，呈链状分布，因受地理条件限制，未能使光纤通信成环网传输。在光纤通信网某处发生故障时，不能从网络迂回路径导通。
3、车辆管理现状。现有21辆内燃机车，200多辆自备车，均未安装电子标签，在尖山站安装有一套车号自动识别系统，用于采集国铁路车的车号信息。
4、调度作业方式。调度员调度作业仍然沿用电话、纸、笔的传统手工方式，各作业区线路停放车辆的每一步调度作业过程均由调度员手动编写，作业过程无法进行事后记录储存，查询总结。各种统计报表依然采用人工统计、计算，工作强度大、误差高、效率低。
5、运输部现有调监系统、尖山站备有自动车号识别、便携式调车設备、通信手台等设备。机车上安装有LKJ-2000列控设备。
二、需求分析
铁路运输是矿区生产不可缺少的重要运输环节，矿区铁路运输在整个运输生产组织格局上，大规模运输生产组织协调不畅的矛盾依然存在，具体表现在以下几个方面：
1、运输生产调度作业过程、现场状况、公司指令等各种信息无记录、无存储，无法实现信息共享，生产组织状况智能靠电话口头传递，无法为主要领导提供第一时间的决策依据，实时性、可靠性差。
2、由于调度室对各区调度车辆作业情况只能通过电话进行监督，无法实时地、准确地掌握车流的实际位置信息，各区之间车辆分布状况无法直观体现出来，不便于统一平衡车流。
3、各级调度员调度作业仍然沿用一部电话、一张纸、一支笔的传统手工方式，作业过程无电子化记录、存储，不利于进行事后查询总结。
以上矛盾是制约矿区运输调度生产指挥效率提高的关键问题，这些矛盾须得到解决，实施“矿区铁路运输综合管理系统”是非常必要的。
三、系统建设原则
1、先进性。系统应吸收采纳国内外新技术，采用国际化标准及国内外最新产品，使系统整体在一定时期内保持技术领先性。
2、可靠性。系统是高可靠和高安全的，保证24 小时无间断正常运转。网络及关键设备采用双套冗余设计以及双电源，提供系统容错机制，保证数据信息的安全性和正确性。同时，系统对网络及设备的运行具有监控和管理能力。
3、开放性。系统采用符合国际标准和工业标准的开放式系统平台，在保证信息安全的前提下，充分考虑与国铁其他系统之间交换数据的功能，以更好地发挥它为铁路运输服务的作用。
4、可维护性。系统提供方便的维护手段，便于维护和维修。当站场改造、大修、软件升级时，系统有足够的技术措施保证维护、维修工作不会导致整体系统停机或中断。
5、可扩展性。系统按照国际标准和规范进行设计，预留今后方便地进行设备容量升级和扩展的能力，满足中长期发展需要。
6、实时性。系统是实时信息采集和处理系统，列车在运行过程中将对铁路沿线的信号设备的状态显示、视频等信息通过基层网自动采集，可以实时、有序地进行处理，准确地向上传递给运输部调度人员。
7、安全性。系统是一个闭环系统，采用闭环网络设计，使之从信息采集、传输、处理、方案制定、计划调整、控制决策、命令传输、校核到设备动作循环，不间断执行，整个系统达到“自成体系，安全运行”，确保系统连续稳定运行。
四、建设系统功能架构目标
矿区铁路运输综合管理系统按功能划分,分为调度指挥、运输管理、安全监控三大部分。
1、调度指挥。调度指挥分为计划调度、列车调度指挥和货运调度三大子系统。调度指挥系统的目标是建立计划准确、安排超前、实施快速、调整得当、应急可靠、反应快速、工作协调的现代化的综合调度指挥系统。
2、运输管理。运输管理为运输调度指挥部门提供实时掌握路车、自备货车、机车及所运货物的位置、状态变化的信息，也为领导和计划等部门提供可靠的信息依据和决策支持。
3、安全监控管理。安全监控系统主要把现有的列车运行监控、铁路道口视频监控、与调车作业监控、铁路信号设备综合监控、机车作业全程视频监控、车站作业视频监控等整全在一起。
智能视频监控系统对线路及设备状态、机车及运营列车的状态、车站站停车情况、标准化作业、道口通行情况、自然灾害、货物装载加固情况、装卸车情况等实施24小时不间断的综合和整体监控。
五、结束语
通过系统建设构成信息共享平台，可以实时地、方便地了解现场作业、计划完成等情况，并根据需要提供详细的统计分析报表，为科学决策提供数据依据；可以规范作业流程，实现精确管理；可以改变过去车站和各级管理人员电话传递信息，手写记录信息的工作模式；可以帮助生产指挥人员准确掌握车站的作业状况、机车和车辆使用状态、各车辆装卸车状态以及各车站站存车实时状态等；可以实现安全监控系统，对加强运输及货运安全管理、改善安全监控手段、进一步提高矿区铁路运输效率及全面提升日常管理信息化水平具有重大意义。
铁路运输系统 篇12
朔黄铁路是目前已经投入运营的投资规模最大、技术装备水平较高的合资铁路。目前, 朔黄铁路公司已建成信息系统基础网络平台, 信息系统基础网络平台以SDH2.5G、SDH622Mbps多业务传送平台 (MSTP) 为基础传输平台, 承载了覆盖管内所有车站、分公司、公司等相关机构的局域网。
朔黄铁路综合运输信息系统 (SR-EST) 是运输生产管理与先进的精细化信息技术密切相关的系统工程, 涉及公司、分公司、工队、班组。通过综合运输信息系统的实施, 可以规范运输生产流程, 统一运输生产数据, 是公司打造数字化的基础。用系统化的管理思想把运输、调度、车站及各运输专业组织整合, 为运输管理决策层提供数据平台, 为公司各级多层面的高效管理提供规范信息手段。
自2010年年初开始, 经过近一年多的紧张施工, 项目于2011年1月18日全面开通试运行, 从而标志着朔黄铁路公司真正迈向绿色高效数字化的铁路目标。综合运输信息系统在朔黄铁路公司上至调度指挥中心, 下到沿线各站各工种全面启用, 从此逐渐结束了传统的纸笔作业方式。
但同时, 高密度的硬件设备和高度集成的软件系统也需要配备健全的系统维护体系和高素质的系统维护队伍。基于该目的, 着重探讨综合运输信息系统实施、日常维护管理及人员维护基本素质要求等问题。
1 综合运输信息系统概况
朔黄铁路综合运输信息系统按照业务可以划分为运输管理子系统、综合调度子系统、调度集中子系统、车站综合管理子系统4部分 (见图1) 。同时, 设计了与外部联系的平台 (见图2) 。
1.1 运输管理子系统
运输管理子系统按照运输计划管理、货物运输管理划分, 涉及到机务、车务、工务、电务、车辆以及供电、统计、站务规章等相关业务 (见图3) 。
运输计划管理以提高运输管理水平为目标, 制定并组织实施朔黄铁路的运输技术计划, 并可根据列车运行实绩掌握运输计划兑现情况。
货运管理信息系统利用车号自动识别信息、确报信息和货票信息, 实时追踪、掌握朔黄全线的机车、车辆、货物的运输动态, 为领导和计划、统计、财务等部门进行宏观决策和科学管理提供可靠的依据;同时, 将货物运输的动态信息提供给货主, 可作为企业组织生产和适应市场变化的重要依据。
1.2 综合调度子系统
作为朔黄铁路综合运输信息系统的重要组成部分, 综合调度子系统将传统分散的专业调度指挥整合, 以调度集中为核心, 各专业调度联合协作, 集成计划调度、列车调度、机车调度、车辆调度、施工调度、供电调度、货运调度、统计调度、救援指挥等多个子系统, 根据运营管理的需要, 实现信息共享、预测分析、实时监控、应变调整、科学决策 (见图4) 。
1.3 调度集中子系统
调度集中子系统通过对朔黄铁路运输生产中的调度指挥工作流程优化分析处理, 并转化为计算机控制程序, 使运输组织指挥达到智能化、自动化, 最大程度地解放调度员和车站值班员繁琐的工作。系统实现列车运行计划自动调整, 实际运行图自动描绘, 行车日志自动记录, 调度命令电子化传输并且为统计分析提供原始数据, 并在此基础上进一步实现了车站信号设备的集中控制、列车进路的按图排路功能。
1.4 车站综合管理子系统
在神池南、肃宁北、黄骅港、港口、神港5站设置车站综合管理子系统。另包含神池南、肃宁北、黄骅港、港口、神港5个车站的无线调车系统和朔黄铁路公司管内车站的无线车次号校核设备 (见图5) 。
2.2 硬件部署
朔黄铁路综合运输信息系统的基础网络采用了虚拟VLAN技术, 即全线所有终端根据业务的不同通过划分不同的VLAN汇聚在同一个物理通道中。局域网采用核心层、汇聚层、接入层三层分布式体系结构:公司信息中心设置万兆核心网络交换机;在神池南、肃宁北、黄骅港设置三层48口汇聚层网络交换机, 其他车站设置三层24口汇聚层网络交换机;车站、分公司、公司机关等用户相对集中的地点设置12口、24口接入层网络交换机;接入层网络交换机、汇聚层网络交换机之间主要采用光缆, 利用标准光纤以太网接口互联;汇聚层网络交换机、核心网络交换机之间利用SDH2.5G+622Mbps多业务传送平台提供的标准以太网接口、数字通道互联。
2.3 现有维护机构组成及管理模式
朔黄铁路综合运输信息系统现有模式的优势有: (1) 全程跟踪。朔黄铁路公司网管中心主要是从建设期配合施工的现场工作人员中择优录取组建的, 所以他们本身从系统的建设、试运营等方面开始接触并入手, 接受起来更顺利。 (2) 考核精细。自网管中心建立之初, 公司、分公司, 及工队就相继出台了各种精细化的管理措施, 真正做到了24小时不间断有人值守, 有故障必登记, 有故障必索因, 有故障必汇报等。 (3) 建制统一。作为具备统一调度功能的综合运输信息系统, 其运行状态的稳定性将直接影响到公司的正常运输作业, 相应的维护队伍有利于及时发现故障。
现有维护模式的不足有机构设置局限、责任分界不准、维护理念欠缺、信息反应不及时、系统原理理解不透等几方面。
3 实施及维护管理优化
通过对朔黄铁路综合运输信息系统的实施及维护管理现状的分析, 应进一步形成管理共识, 根据综合运输新系统的要求, 设立新的调度设备运性状态监控、事故分析处理专业岗位, 推动系统的深入应用。
朔黄铁路综合运输信息系统建设应注重对企业已有系统的利用、优化和完善, 结合朔黄铁路信息化建设整体规划, 统一网络结构、统一IP管理, 吸收TMIS、DMIS成功经验, 发挥信息资源整体效益, 实现“运输生产、安全管控、路网维护, 综合管理”等方面的一体化。在深化实施应用过程中, 要保证网络的安全性、稳定性和易维护性, 统一网络安全管理, 充分考虑培训、升级、维护的重要性, 系统应确保实现在线维护, 网上培训及远程技术服务的功能。与此同时, 应考虑建立统一的抢修辅助体系, 实现设备图纸、设备履历、抢修预案、现场视频、抢修设备器具等的电子化和网络共享, 确保及时了解掌握设备的运行情况、事故现场情况及备件备料等情况提供技术支持, 为事故抢修提供快速的决策依据。
网管中心作为朔黄铁路公司唯一的维护中心机构, 拥有对综合运输信息系统软硬件资源的决定控制权, 包括统一调度沿线各站技术人员进行协同故障排查。对于简单故障, 提供远程技术支持;对于棘手故障, 可在第一时间调配资源到达现场进行处理。在日常的状态监测过程中, 需要建立直接由车站作业组—工队—网管中心的汇报模式, 由网管中心同步统一建立问题跟踪库, 在全线范围内实现共享, 有助于分散问题的快速回馈和处理。
4 结束语
朔黄铁路综合运输信息系统 (SR-EST) 是基于信息技术的铁路运输生产综合管理系统, 其实施应用使铁路调度、运输、车站管理的集成性进一步提高, 提高了设备资源的利用率和工作率, 而且使作业计划的准确性、科学性得以保障。作为整个企业信息化建设的重要组织部分, 朔黄铁路综合运输信息系统大大减轻手工和半手工作业的工作量, 降低现场使用人员的劳动强度, 有助于实现运输生产过程中人、机、设备, 从宏观到微观, 从横向到纵向的有机结合, 使整个企业建立集中、统一、准确的企业生产运营数据, 为各级管理人员经营决策和日常管理决策提供可靠依据, 它的应用将大大提高企业的管理水平和生产效率。
参考文献
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