铁路批量零散快运计量安全检测应用技术方案研究

王华伟

(中国铁道科学研究院 电子计算技术研究所，北京 100081)

铁路批量零散快运计量安全检测应用技术方案研究

王华伟

(中国铁道科学研究院 电子计算技术研究所，北京 100081)

依托铁路货运计量安全检测监控系统，开展批量零散快运计量安全检测应用的技术研究。通过分析，确定批量零散快运计量安全检测应用的业务需求包括超吨预警监控、计量检测信息查询和统计分析，并阐述批量零散快运超吨处理、超偏载报警车辆处理及超吨评判流程；在此基础上设计应用的总体架构、逻辑架构、功能架构和数据传输处理流程。

批量零散快运；货运；计量安全检测；超吨；技术方案

2014 年以来，中国铁路总公司 (以下简称“总公司”) 进一步加大货运组织改革力度，全面推出货物快运业务。其中，在铁路零散货物快运 (以下简称“零散快运”) 的基础上又开发了批量零散快运业务，按照实际装运重量计费[1]。根据批量零散快运业务发展要求，需要利用货运计量安全检测监控设备对快运列车货物装载状态进行检测监控，在保证快运运输安全的同时，加强对批量零散货物实重计费的监督与管理，规范货运站、专用线实重计费质量，维护铁路运输收入的完整性。铁路货运计量安全检测监控系统是以超偏载检测装置、动态轨道衡为基础构建的跨总公司、铁路局、车站的三级联网应用系统，实现货运安全计量检测信息的自动收集和集中管理，为各级货运管理部门提供货运安全监测与管理服务[2]。依托铁路货运计量安全检测监控系统，开展批量零散快运计量安全检测应用的技术研究，具有重要的现实意义。

1 铁路批量零散快运计量安全检测应用需求分析

1.1 业务需求

搭建总公司级、铁路局级批量零散快运计量检测应用，利用全路联网的计量安全检测设备，对批量零散快运车辆的装载状态进行检测监控，发现危及运输安全的超偏载报警问题及时预警处理，保证货物运输安全；将货运计量检测信息与对应的货票信息进行有效集成[3]，按标准实时评判与计费重量不符的车辆，及时通知到站进行超吨核实补收运费。通过批量零散快运计量检测应用，为各级货运主管部门提供集计量安全检测监控、装车质量管理、堵漏保收为一体的综

合应用服务。

（1）超吨预警监控。利用全路联网、基于超偏载检测装置和轨道衡的批量零散快运车辆计量检测信息，结合货票的计费重量信息，通过多点多设备的数据比对，建立批量零散货物超吨预警模型，构建全路超吨预警的批量零散快运车辆列表，提醒到站及时对超吨预警车辆进行核实处置，形成监控与管理闭环，保障铁路运输收入的完整性。

（2）计量检测信息查询。可按照发局、发站、车号、货票号、制票时间、检测设备、检测时间、核实情况等组合条件，对全路批量零散快运车辆的制票信息、计量安全检测信息等进行综合的查询和全程追踪。

（3）统计分析。全面掌握超吨预警车辆的超吨核实结果及补收运费情况，可按装车单位、到达核实情况、装运货物品类等不同角度进行批量快运的统计分析。

1.2 业务流程

（1）批量零散快运超吨处理。发站根据客户的需求组织批量零散快运车辆装车，该批量零散快运的货票信息在车站制票后逐级上传至总公司级货票系统；批量零散快运车辆运输途中经过超偏载检测装置和轨道衡时，其计量检测信息逐级上传至总公司级货运计量安全检测监控系统；总公司级货运计量安全检测监控系统与货票系统进行数据交换，实时筛选出批量零散快运车辆的计量检测信息，并对货物装载状态及超吨情况进行预警评判；超吨预警车辆到站后，到站对预警车辆的超吨情况进行核实反馈并且按照相关规定补收运费。批量零散快运车辆超吨处理流程如图 1 所示。

（2）超偏载报警车辆处理。批量零散快运车辆超偏载报警闭环处理的基本思路是：总公司、铁路局、直属车务站段 (货运中心)、车站货运安全管理人员共同组成计量安全检测信息及管理信息传递和使用的主体，根据不同的信息处理流程，各级相关人员在网络上协同完成各自的处理，形成完整的报警核实处理全过程管理和跟踪控制，实现对报警信息核实处理的闭环控制，保证货运安全有序可控。超偏载报警车辆处理流程如图 2 所示。

图1 批量零散快运车辆超吨处理流程

图2 超偏载报警车辆处理流程

1.3 超吨评判流程

通过全程计量安全检测信息对批量零散快运计费重量的校验是批量零散快运计量安全检测应用的重要技术难点之一。结合设备类别、设备单次检测误差设计超吨预警评判模型，超吨评判流程如图 3 所示。

在该模型中遵循 2 个原则：①轨道衡为准原则，即检测数据中若有轨道衡监测数据，以轨道衡监测数据为标准值；②就低原则，即以所有检测数据中的最小检测值为标准值进行评判，预警超吨值= 标准检测值－计费重量。2 个原则以①为优先。

2 铁路批量零散快运计量安全检测应用技术方案

2.1 总体架构

铁路批量零散快运计量安全检测应用以超偏载检测装置、轨道衡等计量安全检测信息为基础，采用先进的计算机网络和信息处理技术，集成超偏载、轨道衡等货运计量安全检测信息，并与货票系统进行信息交互，通过铁路计算机网实现总公司、铁路局、直属车务站段 (货运中心)、车站 4 级联网监控与管理应用。在总公司的货运计量安全检测监控系统服务器部署总公司级应用服务，供总公司级用户使用，同时提供全路计量安全检测信息联网追踪所需的 Web Service 共享服务，实现跨局的信息共享；在铁路局货运计量安全检测监控系统服务器部署应用服务，供铁路局、直属车务站段 (货运中心) 及车站级用户使用；货票系统与铁路批量零散快运计量安全检测应用在总公司级完成信息交互[4-5]。系统总体架构如图 4 所示。

2.2 逻辑架构

铁路批量零散快运计量安全检测应用逻辑上可分为系统应用层、业务逻辑层、数据管理层、数据接入层、基础设施层 5 个逻辑层次[6]，如图 5 所示。

（1）系统应用层：为各级货运管理人员和作业人员提供批量零散快运计量检测监控与管理应用服务。

（2）业务逻辑层：主要包括统一的应用平台模式、统一的应用界面规范设计、货物实重计费超吨预警、超偏载报警评判模型和统一的对外应用集成接口。构建业务逻辑层，可以使得系统具有良好的伸缩性和扩展性。

（3）数据管理层：目的在于建立集中数据存储，包括统一规划的数据存储、数据库设计规范、公用基础数据及维护、规范化的监测数据模型、共享综合关联信息表等内容，为应用提供一个构成简洁、有利于高效访问、能以集成方式查看的数据环境，实现业务数据的规范化管理。

（4）数据接入层：接入各类货运安全计量检测数据、货票、确报等信息，进行数据的统一存储与管理，为业务层提供数据支撑，实现对零散快运和批量零散快运监控、综合报警、核实处理、数据集成、统计分析、数据共享等各类系统数据的组织管理。

（5）基础设施层：提供系统软件运行的网络通信环境和数据存储空间，包括服务器、存储、主机、交换机等硬件设备。

2.3 功能框架

系统应用的功能设计以批量零散快运的超吨预警与核实、批量零散快运的计量安全检测与处理、批量零散快运预警的重点督办、考核评价、数据资源管理等作为重点，提供全面的批量零散快运计量安全检测信息，为各级用户提供铁路批量零散快运管理综合管

控功能和辅助决策支持[7]。铁路批量零散快运计量检测应用功能框架如图 6 所示。

图4 铁路批量零散快运计量安全检测应用总体架构

图5 铁路批量零散快运计量安全检测应用逻辑架构

图6 铁路批量零散快运计量检测应用功能框架图

2.4 数据传输处理流程

铁路批量零散快运计量安全检测应用涉及的各级同步与传输的应用数据主要包括各检测站点实时检测数据、超偏载预警信息、设备状态自检信息、核实处理信息、超吨预警信息、超吨核实处理及重点督办信息等。其中，各类检测信息、超偏载报警信息、设备状态信息、超吨预警信息、核实处理信息等由车站、铁路局等逐级上传到总公司；总公司将各铁路局基层信息进行汇总，并将跨局信息通过 Web Service 提供给相关铁路局、车站，实现跨局的信息共享。系统的数据传输和处理流程如图 7 所示。

图7 铁路批量零散快运计量安全检测应用数据传输处理流程图

3 应用效果

铁路批量零散快运计量安全检测应用自 2015 年开始在总公司及全路 18 个铁路局全面投入使用，取得了良好的应用效果。2015 年下半年部分铁路局批量零散快运超吨及超偏载处理情况如表 1 所示。

表1 2015年下半年部分铁路局批量零散快运计量安全检测及核实情况

上线运行以后，铁路批量零散快运计量安全检测应用带来显著的经济和社会效益，主要表现为以下方面。

（1）有利于增强对批量零散快运列车货物装载质量的全程监控，保障铁路批量零散快运列车的运输

安全。

（2）依靠信息化手段对货场、专用线按照实重计费情况进行考核评价，有利于规范零散货物快运实重计费管理流程，维护铁路运输收入的完整性。

（3）运用信息化的手段，将批量零散快运列车的实重计费情况、装载安全状况进行及时采集和有效串接，有利于进一步促进货运组织改革[8]，提升批量零散快运管理的科学化，促进和谐铁路发展。

[1] 中国铁路总公司.关于试行批量零散货物快运有关事项的通知：铁总运电[2014]182号[A].北京：中国铁路总公司，2014.

[2] 王 颖.强化货运计量安全检测监控系统运用管理的思考[J].铁道运输与经济，2010，32(4)：79-81.WANG Ying.Thoughts on Strengthening Utilization Management of Measurement Safety Monitoring System for Freight Traffic[J].Railway Transport and Economy，2010，32(4)：79-81.

[3] 马树峰，王华伟.超偏载检测装置车号匹配错位问题探讨[J].铁道货运，2012，30(1)：1-8.MA Shu-feng，WANG Hua-wei.Discussion on Problem of Train Number Matching Disorder of Over-loaded and Unbalanced Loading Inspection Device[J].Railway Freight Transport，2012，30(1)：1-8.

[4] 蒋 荟，刘春煌，王华伟，等.铁路货运计量安全检测监控系统关键技术[J].中国铁道科学，2013，34(4)：137-144.JIANG Hui，LIU Chun-huang，WANG Hua-wei，et al.Key Technologies of Railway Freight Transportation Measurement Safety Monitoring System[J].China Railway Science，2013，34(4)：137-144.

[5] 中华人民共和国铁道部.铁路货运安全检测监控与管理系统总体技术规范：铁运[2013]56 号[A].北京：中华人民共和国铁道部，2013.

[6] 中国铁道科学研究院.铁路货物运输安全集成平台及应急救援保障体系研究报告[R].北京：中国铁道科学研究院，2016.

[7] 曹 松，马千里，蒋 荟，等.超偏载集中监控系统的研究[J].铁道学报，2010，32(3)：22-25.CAO Song，MA Qian-li，JIANG Hui，et a1.Research on the Centralized Overload and Unbalanced Load Monitoring System[J].Journal of the China Railway Society，2010，32(3)：22-25.

[8] 张国钧.基于物流联盟运作模式的铁路快运产品开发策略研究[J].铁道运输与经济，2015，37(12)：26-30.ZHANG Guo-jun.Study on Development Strategy of Railway Express Products based on Logistics Alliance Operation Mode[J].Railway Transport and Economy，2015，37(12)：26-30.

（责任编辑 刘 新）

Study on Technical Program of Measurement and Load Monitoring Application for Railway Batch Bulk Cargo Express

WANG Hua-wei
(Institute of Computing Technology, China Academy of Railway Sciences, Beijing 100081, China)

Based on measurement and load monitoring system of railway freight transportation, the technical research on measurement and load monitoring application for batch bulk cargo express is carried out, and its requirements include early over-tonnage warning, inquiry and statistical analysis of measurement and monitoring information, and then, the workflows for handling of over-tonnage, overload and unbalanced-load of cars are described, flow of judgment for over-tonnage is also expounded; based on the above, the overall architecture, logical architecture, functional structure and data transmission flow of the application are designed.

Batch Bulk Cargo Express; Freight; Measurement and Load Monitoring; Over-Tonnage; Technical Program

1004-2024(2016)07-0042-06

TP399：U294.2

B

10.16669/j.cnki.issn.1004-2024.2016.07.09

2016-05-26

王华伟 (1981—)，女，山东威海人，硕士研究生。

中国铁路总公司科技研究开发计划课题 (2014X012-A)