铁路危险货物罐车运输三级监控系统研究

海 涛

（铁道部 运输局，北京 100844）

铁路危险货物罐车运输三级监控系统研究

海 涛

（铁道部 运输局，北京 100844）

针对铁路危险货物运输需求不断增加，而办理业务的信息技术手段相对落后，危险货物罐车运输存在安全隐患，提出建立铁路危险货物罐车运输三级监控系统。以铁路危险货物罐车运输车载动态监控关键技术为基础，以新技术集成与综合应用为核心，确定系统构建的目标和原则、系统功能模块和基础数据，并对系统的核心技术进行研究和设计，实现对铁路危险货物罐车运输的全过程监控。

铁路；危险货物；罐车运输；三级监控系统

随着经济社会的发展、化工产品的不断进步和企业生产经营范围的扩大，各行业对危险物品的需求逐年增加，铁路运输危险货物的品种和数量也逐年增加[1]。因此，不断加强和完善铁路危险货物运输管理，积极采用先进的管理理念和科学技术手段，以铁路危险货物罐车运输车载动态监控关键技术为基础，以新技术集成与综合应用为核心，构建铁路危险货物罐车运输三级 (铁道部、铁路局、站段) 监控系统，适应铁路快速发展具有十分重要的意义。

1 系统构建的现实需求

目前，全路危险货物罐车 10 万多辆，车型、车种多样，运行范围遍及全路。由于各车站不能准确掌握危险货物罐车内装介质充装量，不了解在途运输的危险货物状态，一旦发生温度升高、压力增大、安全附件破损，难以获得预警信息，也无法采取预防措施，这些因素都是危险货物罐车运输的重大隐患。随着铁路运输管理信息系统 (TMIS) 的实施，货票系统、车号识别系统和剧毒品追踪系统等的应用为开发建设铁路危险货物罐车运输安全管理系统的研究提供了经验和技术支撑。由于危险货物办理业务的信息技术手段落后，大量工作主要通过人工进行，现场作业、安全监控与管理难度大，构建铁路危险货物罐车运输三级监控系统主要解决以下问题。

（1）《铁路危险货物运输办理站 (专用线、专用铁路) 办理规定》(以下简称“危规”) 对专用线办理危险货物运输业务的规定具体到品名和托收货人[2]，修改频繁，办理业务量大的车站依靠人工检索和查阅极易产生违章办理的情况。

（2）化工新产品和新的危险化学品层出不穷，车站受理货物运输时，对某种化工产品是否属于危险品难以把握，没有足够的资料可供查阅和判断。

（3）各级主管部门难以准确掌握危险货物运输的基本情况，检查监控难度大，不易进行系统全面有效的监控、管理、技术支持和应急处理指导；在制定政策、法规时，不能准确对危险货物运输发展形势进行分析、总结和预测；难以进行事故的预防和预警，容易造成工作的被动局面甚至失误。

（4）各级部门已逐步建立危险货物事故救援网络，但相互之间不能实现网络信息的共享和快速沟通。危险货物品种繁多、性质各异，事故施救处理方法千差万别，作为非化工专业的铁路职工很难把握，在危险货物运输事故施救过程中缺乏先进的信息系统和技术支持，影响事故处置的及时性和有效性。

（5）目前对危险货物运输的管理和安全控制没有形成网络化，信息沟通主要是以书面文电进行传递。安全控制在作业环节上要求环环相扣，但由于在信息传递和安全监控上未形成基于信息技术的网络，传递速度慢，不利于安全控制管理。

（6）在铁路信息化建设整体不断推进的形势下，铁路危险货物运输的信息化建设相对滞后，难以满足当前危险货物安全管理的需要，严重影响铁路危险货物运输的发展。

2 系统构建目标和原则

2.1 设计目标

铁路危险货物罐车运输三级监控系统的设计目标为：在研究危险货物罐车运输安全管理关键环节和控制手段的基础上，采用先进的计算机网络及信息处理与集成技术，在铁道部、18 个铁路局、1 400多个危险货物办理站构建铁路危险货物罐车运输管理信息网络，实现铁道部、铁路局和车站三级危险货物罐车运输安全综合管理模式，以现有的管理规章、资料信息为基础，研究开发实用、方便的铁路危险货物罐车运输安全综合管理系统，为各级危险货物罐车运输管理和作业部门提供作业控制、重点货物追踪、危险货物资料检索、运输安全管理、决策支持等功能，达到重点监控、监管到位、处理及时、科学预警、实时跟踪、综合分析、决策支持，使危险货物的管理和运输作业现代化、科学化[3]。

2.2 设计原则

（1）先进性。借鉴国内外相关信息系统的成功经验，根据中国铁路危险货物罐车运输特点，采用先进成熟的计算机网络技术及模块化设计方式，使系统应用灵活、功能扩充方便。

（2）适用性。系统设计满足铁路运输生产和管理的需要，并综合考虑危险货物罐车运输各业务部门相关系统的功能和信息共享要求。

（3）安全性。系统的网络设计达到国家和铁道部规定的信息安全、保密标准。采用具有较高的安全保密级别的操作系统和数据库系统，保证数据不被非法读取和修改，从而保证数据的一致性和完整性。

（4）经济性。系统建设充分利用铁路现有网络资源，在综合管理系统建设过程中，充分利用既有设备、设施，节约系统建设投资。

3 系统构建分析

3.1 系统功能分类

根据铁路危险货物罐车运输的特征，“铁路危险货物罐车运输三级监控系统”主要由源头控制、过程控制、在途控制、综合管理四大类功能组成。

（1）源头控制。源头控制主要实现对危险货物运单中基本信息的采集，并依据全路统一的运输资质及办理限制、自备罐车、危险货物品名表等基础数据及“危规”等相关规定，对受理信息进行审核。

（2）过程控制。过程控制主要依据全路统一的流程设定和审验原则，对相应岗位提供的信息进行审核，实现业务办理过程中各岗位的自动审核。

（3）在途控制。在途控制主要是跟踪管理、事故救援等功能，对危险货物在途过程中的位置、轨迹、停留时间、货检质量等情况进行跟踪和监控；对可能出现的问题进行预警、报警并协助救援。

（4）综合管理。综合管理主要是基础工具、统计分析、电子台账、法规文电、例行管理、信息服务等相关功能，实现全路办理资质、办理限制、危险货物罐车、法规文电等各类统一的基础数据进行管理。

3.2 系统功能模块

（1）受理审核。该功能模块包括受审核信息查询和审核数据查询。

（2）动态追踪。该功能模块包括实时动态(发站动态、发送动态、运行动态、现场动态、到站动态、到站交付、自局载途、外局通过) 和追踪查询 (装车查询、到站查询、通过查询、追踪信息查询)。

（3）货物查询。该功能模块包括危险货物完整信息查询、受理审核信息查询和签认单信息查询(发送签认单信息查询、途中签认单信息查询、到达签认单信息查询、签认单综合信息查询)。

（4）安全预警。该功能模块包括重点提示管理、险情报警查询、违章预警查询，针对不同的罐车和危险货物品名，自动生成一个应急救援方案和相关防护措施。

（5）试运管理。该功能模块包括新品名测试、改变包装测试、集装箱装载试运和自备车装载试运。

（6）应急预案及救援。该功能模块包括应急预案查询、辅助救援方案、站段事故上报和事故总结查询。

（7）规章文电。该功能模块包括规章文电查询(文件查询、规章查询、电报查询、法律文献查询)和文电发布。

（8）统计分析。该功能模块包括装车及去向、货物运输、运输收入、列车预测、危险货物运输安全和货运统计分析。

（9）决策支持。该功能模块包括主要货运指标走势、危险货物品类分析和铁路局危险货物分析。

（10）系统维护。该功能模块包括用户管理、基础数据维护、字典维护 (货物审核说明字典、环境预警字典、托运人资质字典、地图报警施救字典) 和追踪数据维护。

3.3 系统基础数据整合和分析

3.3.1 系统基础数据

（1）全路统一的危险货物类基础数据，包括办理资质和办理规定、危险货物罐车、全路事故救援数据、危险货物品名表等。

（2）铁路运输现有应用系统提供的生产数据。

（3）基层站段提供的原始数据，包括受理审核数据、基础台账、站段基础信息等。

（4）运输过程中产生的数据，包括运输轨迹、在途签认单、在途时间等。

（5）其他相关数据，包括铁路运输基础数据及外部提供的相关数据。

3.3.2 办理过程涉及的数据

（1）危险货物运单中基本信息的采集。在危险货物受理承运过程中，对运单中的基本信息进行采集，同时根据各种办理资质和办理限制，对相关信息进行自动审核。

（2）危险货物运单在各岗位的受控流转和数据采集。将通过源头控制的运单信息，根据办理流程，在不同岗位间进行流转，实现运单数据的补充、自动审核和信息流转。

（3）危险货物运单基本信息上传。将货运制票调用后的运单信息，及时上传到铁路局、铁道部。

（4）在途危险货物跟踪。根据危险货物运单建立相应跟踪源，自动采集相关“位置”数据，实现在途危险货物跟踪，也可根据在途时间给出相应预警信息。

（5）危险货物到达交付。危险货物到达交付后，采集相应到达交付信息。

4 系统核心技术

4.1 受理审核设计

危险货物采用人工受理，业务手续复杂，审核内容多，特别是危险货物罐车运输，管理要求严，安全要求高，国家依法纳入管理。因此，危险货物罐车运输的受理审核是危险货物运输安全管理的源头，绝不能在受理审核时出现差错，一旦出现差错不仅属于违章违纪，还会为后续工作埋下重大隐患。要想解决人工审核存在的问题，必须研究建立一套科学有效的计算机审核技术才能从根本上杜绝人为因素造成的隐患。而开展计算机审核技术，首先要建立全路各站办理危险货物罐车运输托运人、承运人等有关信息的数据库，并制定允许各种罐车运输危险货物的品名字典，并将其与铁路货票系统对接。当托运人填写运单并制票时，计算机自动对该托运人的所有资质进行审查，当符合托运人资质要求、发到站办理地点条件和规章规定的审核内容时，可以打印出一个电子运单，托运人可据此办理制票等手续。如果未通过审核，则无法打印电子运单，说明该托运人的资质条件未达到规定的审核要求，此时，货票系统处于锁闭状态无法制票。这种源头控制的计算机审核技术，切实做到了“人控”变为“机控”。

4.2 作业过程卡控设计

作业过程卡控模块的设计主要是对危险货物罐车作业过程进行标准化设定，经过对各种类型车站办理模式的设计，并对作业流程优化后，设计一个作业流程的互控程序，设定每个流程都必须按标准化进行作业，否则计算机无法进行到下一个作业流程，即用计算机进行作业流程控制。因此，要求作业人员必须严格地执行标准化作业，上一道作业为下一道作业打基础，在完成整个作业的过程中，实现作业流程的标准化和信息化。该项工作最重要的是对所有危险货物罐车运输办理站和不同类型的作业环节进行解析与流程优化，从效益最大化来说，就是要进行大量的多岗作业变为合岗作业的整合，不仅可以减少信息化资源的配置费用，也可以在流程优化的基础上，有效提高信息化作业的效率和水平。

4.3 动态跟踪签认设计

动态跟踪模块是将铁路危险货物罐车运输从承运装车、在途运行、到达交付3个主要阶段作为跟踪环节。根据危险货物罐车运输的发送、途中、到达签认制度要求，运用危险货物罐车车载监控系统、铁路货车车号识别系统 (ATIS) 和铁路货车预确报系统等，不仅能及时甚至可以提前掌握罐车运行轨迹和状态，能够从管理上落实装车挂运前、在途停留或编解作业中，以及罐车到达交付等作业环节，能够按规章制度要求完成对重点危险货物运输过程的签认，做到安全管理界面明晰，管理责任明确，使危险货物罐车运行真正处于全程安全监管状态中。

4.4 预警信息处理

预警信息处理是针对铁路危险货物罐车运输环节设计的预警预防功能，主要通过危险货物罐车车载系统及时掌握危险货物动态，具体内容包括危险货物压力升高、温度过热、安全附件失灵、在途停留超时、违规装卸作业、罐体发生泄漏及其他险情提示等。当发生危险货物罐车运输事故时，可以及时调用危险货物运输事故应急预案和施救网络，通过预防预警处理信息技术，针对不同的罐车和危险货物品名，预防预警信息处理系统将自动生成应急救援方案和相关防护措施。

4.5 动态信息整合处理

（1）跟踪对象的产生。危险货物罐车的跟踪以货票、签认单为基础，有效地解决了以危险货物品名为关键字的信息跟踪问题。

（2）跟踪对象的动态更新。利用途中签认单、预确报系统、ATIS 等信息进行动态更新，系统以车号为基础设计与确报系统、ATIS、现车系统等信息源的匹配算法，提高跟踪的精确度，为跟踪对象销号创造条件。

（3）跟踪对象的销号。依据到达签认单、确报发车、ATIS 到站信息确立跟踪对象，最终到达确认后进行销号。

4.6 信息共享处理

信息共享不仅将全路危险货物基础数据形成统一的数据库，而且还实现了货票、预确报、危险货物罐车车载、车号识别等系统的生产数据的信息共享。系统通过 Oracle 数据库链路方式利用共享只读用户读取各系统数据，通过处理登记表的形式将所有信息通过统一接口进行处理，从而达到业务系统数据与其他系统生产数据的有机整合，并作为本系统的基础信息，为本系统应用和服务。

5 结束语

通过对各种危险货物罐车运输流程进行优化研究，设计了危险货物罐车运输品名字典，利用货票系统锁定技术，解决了在传统受理审核中，源头无法严格卡控的问题；把车号识别、罐车车载、预确报等系统有效地应用于危险货物罐车运输在途跟踪管理，达到危险货物罐车运输三级全程监控；通过对基础数据和动态数据生成后的整合研究，建立了统一共享的数据系统，实现了铁路危险货物罐车运输三级监控系统的构建。

[1] 中华人民共和国铁道部. 铁路危险货物品名表[M]. 北京：中国铁道出版社，2009.

[2] 中华人民共和国铁道部. 铁路危险货物运输办理站(专用线、专用铁路)办理规定[M]. 北京：中国铁道出版社，2010.

[3] 中华人民共和国铁道部. 铁路危险货物运输管理规则[M].北京：中国铁道出版社，2010.

1003-1421(2011)06-0046-04

U294.8+3；U29-39

B

2011-04-26

吴文娟