信息时代下神朔铁路智能化车站系统的构建

宗 刚

(包神集团神朔铁路三岔站区，陕西 神木 036299)

0 引言

包神集团神朔铁路车站的运输任务不断加大，导致当前运输管理过程中面临一些问题，以铁路运输车站安全管理体系和基础设施建设问题尤为突出。因此，就当前现有的铁路系统进行设计改造，借助信息化技术、机器视觉、通信技术等科学技术手段进行系统整改和调整，可通过技术层面的优化设计，提高智能化铁路车站系统的应用性能。

1 智能化铁路车站系统的构建层次

在当前高新技术的支持下，系统设计人员就神朔铁路车站作业流程进行了规划部署，在模型搭建的基础上进行了系统框架构思，确保系统总体结构设计的合理性，保证信息传输的时效性和安全性，系统将铁路车站生产、运输、服务以及安全管理等模块集成到同一智能化平台上，确保最终实现智能化指挥和调控，从根本上提高铁路货运输送量，保证铁路车站运输效率和运输质量。以下就系统框架搭建要点进行分析。

1.1 数据感知层

为保证系统收集信息的完整性，须对铁路车站基础网络进行优化和布设，因此在系统中安装传感器装置、摄像头、智能终端、人脸采集系统、红外热成像装置等，在综合网络的支持下构建了智能化车站数据感知层，支持对正在运行列车的当前运行状态的识别。为了保证信息采集的时效性，系统支持对音频和图像进行实时监控，如精准定位音频、图像等，将铁路车站当前的货运量、设施环境等要素信息反馈到系统平台中，实时监测车站的安全情况，通过系统反馈到的信息数据进行安全系数分析，最大程度上保证铁路良好的运输环境。

1.2 网络传输层

智能化铁路列车系统网络传输层设计中，应用了大量的现代化科学技术，实现技术全面覆盖，在网络载体支持下，建立统一的数据传输协议，将不同监测对象、不同数据类型的信息传输至管理中心进行数据存储与分析，实现对铁路车站内信息数据的收集，经由数据感知层，实现信息共享，提高信息数据资源的利用率。

1.3 数据资源层

数据资源层主要汇集和整理铁路车站内的信息，借助人工智能技术、物联网技术建立铁路车站信息数据库，将信息进行存储和管理，实现对异常信息数据的分析，并实时将信息进行传输，保证信息数据共享，提高车站工作效率，切实发挥了数据资源层的机制和作用。

1.4 业务应用层

在业务应用层模块设计过程中，搭建了行车管理系统、调车管理系统等。在铁路列车运行过程中，智能监测预警系统实时对列车运行状态进行跟踪，一旦出现异常情况，会第一时间进行预警，精准定位故障隐患点，便于相关运维人员第一时间到达故障现场，降低人员监管难度，提高检修工作效率。

1.5 信息安全保障体系

搭建信息安全保障体系，实现对智能车站信息数据的安全保护。通过在网络边界安装防火墙，保护了网络信息传输的安全，提高信息数据存储的可行性。同时，避免了数据信息的丢失和损毁，为铁路智能化车站安全有序运营提供保障。

2 智能化铁路车站系统的构建方案

2.1 车站数字化检测系统的构建

传统的重载铁路运输监测工作中，对重载列车运行状态及货物装载状态的监视主要依靠车站值班员以人工观察的方式进行，其监测内容包括货物高温着火、车体外胀、车门加固不良货物泄露、车辆抱闸运行等异常情况，当发现异常时及时汇报处理。但这种传统作业方式已经不适应当前运输生产的需要。目前包神集团神朔铁路车流密度大、运输任务重，车站作业繁忙、人员紧张，助理值班员承担接、发列车、做/撤防溜、摘/挂列尾装置、交付行车凭证等作业已难以兼顾，列车车长最长达2 km，速度约80 km/h，人员站在规定地点只能观测车辆一侧运行状态，无法满足安全运输的需要。基于此，数字化检测系统集成超限、温度、速度、列车轮轴等多种传感器，在机器视觉、智能图像分析的技术支持下，可实现对列车运行状态、货物装载状态、机车车辆图像进行采集分析，由数据资源层进行数据分配，实现异常报警，定位异常车辆，记录数据，保证监测数据追溯查询效果。该系统达到如下效果。

1)保障运输安全。数字化检测系统克服了人工监测的主观判断不及时、不准确的问题。

2)提高运输效率。可以提高作业效率，压缩列车车站作业时间，提高区段通过能力和列车运行速度。

3)优化资源配置。重载铁路运输数字化检测系统的使用可以优化劳动岗位人员配置，节约人工成本，在有效提高列车监控安全的前提下，对实现减员增效和优化车站作业流程有十分重要的意义。

2.2 车站可视化调车

在信息化技术的支持下，可实现智能平调、远程调车作业，数字化检测列车运行状态。其中智能平调在对讲机上加装信息传输、显示、定位模块，作业人员在对讲机上可接收、确认调车作业通知单等信息，每完成一钩或一批作业可点击回传信息，便于调车长、值班员随时掌握作业进程及人员位置。该系统在调车作业中，为相关人员提供实时的调查作业场景，通过监测调车状态、监控作业情况，降低了作业人员的劳动强度，化解了人员紧张局面，减少了人为因素导致的事故，大大降低了安全事故发生的概率。

2.3 车站智能防溜系统的构建

智能防溜系统功能的实现主要体现在对防溜铁鞋、防护脱轨器等进行自动化操作、监控，通过收集相关信息数据，对异常现象进行预警。当前的科技发展足以支撑研发一套智能防溜操作系统，智能防溜硬件布置在轨道的中间，高度不影响机车和车辆运行，结构中包含了副轨道或履带、框架、移动小车、机械臂和防滑块等，系统的动力由电机提供，或者通过液压系统实现。系统传动部分机械臂实现，通过设置数量不等的转向轮，实现对力量的控制；另外，智能防溜系统带激光测距功能和带力矩检测功能，可实时进行视频监控。作业人员在室内点击某一股道做防溜的按钮，室外线路上的装置可以自动检测该股道本区域内车辆的停留位置，并准确将防溜放到车轮下。当点击撤除防溜的按钮时，防溜自动撤除。

室内能够显示防溜的上、下、异常3种状态，并能够适时显示防溜状态视频或者拍照回传，当自动作业过程中发生异常时，系统能够自动报警，人工到达现场可以使用遥控、手动作业。

3 结语

智能化铁路车站系统包括数字化列车运行检测系统、远程调车系统、智能防溜等数字化的管制体系，具有高效且安全的优势，可有效提高铁路车站的工作效率。就当前神朔铁路车站的运输实际情况，该智能化系统可有效提高神朔铁路车站智能化运输整体水平，促进铁路事业的良好发展。