车辆段检修调度指挥系统的设计探讨Word下载.docx
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2车辆段检修调度作业现状
2.1车辆检修业务流程
车辆段列车检修业务可归纳为“两检、一修、一验”。
“三检”即预检和分检,“一修”即车辆修理,“一验”即鉴定和验收。
首先,预检。
列车进入车辆段存车线,预检员需登记车辆基本信息,逐车检查列车可疑故障。
预检员需手工登记预检情况,并反馈车辆段调度员。
同时,将预检情况手工输入车辆检修管理系统(HMIS)。
其次,分检。
调度员结合车辆段存车线上的车辆数量和检修车间生产能力,根据经验提出车辆检修调度方案。
同时,下达当日车辆检修工作计划。
随后,机车牵引列车进入检修车间,各检修班组将列车拆解,列车部件送至专业车间检修。
第三,施修。
各专业车间对列车部件的耐久年限和机械性能进行检查,通过取料车间调取维修材料和替换零件。
施修过程需要调取大量列车零部件和专业检测设备,为加强列车部件的有效管理,建立了仓库进出料管理系统。
第四,鉴定和验收。
列车经检修、组装、验收后,按调度员指令拉离车辆段。
2.2车辆调度工作任务
车辆调度系统是列车检修的核心与枢纽,主要承担计划制定、进度控制、动态协调等任务。
首先,制定车辆段检修计划。
一是明确检修承载力和待检工作量。
检修承载量包括车辆段检修车间规模、台位数量、零部件库存、检验设备及技术人员配置等基本信息,以及正在作业或暂时空闲的台位、设备、人员等动态信息。
待检工作量主要是存车线上滞留的车辆规模。
二是确定车辆勾序。
勾序,即列车由存车线至检修车间的股道路径。
由于车辆段股道较为复杂,车辆检修涉及多个车间协同作业。
统筹协调机车股道路径能够提高检修效率。
三是发出检修指令。
确定检修计划和股道勾序后,调度员要将相关信息发至检修车间。
同时,告知仓库需调拨的维修零部件。
其次,检修车间进度控制。
一是实时监控车间检修作业进度。
掌握检修车间各车辆的存放位置、检修进度、物料供应等信息。
二是组织车间检修工序,优先安排重要紧急的检修任务,综合调配各检修车间的设备、零部件和技术人员。
三是对已完成鉴定与验收的车辆,及时重新编组,组织驶离车辆段。
第三,协调车辆段内外业务工作。
协调车辆段和车站的业务关系,使车辆段检修业务总量保持在正常水平;
协调铁路沿线各车辆段的检修任务,从铁路全线车辆检修宏观分析,适时增加车辆段检修业务,或将本车辆段检修业务部分分配至其他车辆段。
协调车辆段内部存车线、检修车间、仓库等相关部门,确保车辆段正常运行。
2.3传统车辆检修调度模式存在的问题
车辆段检修程序复杂、时间紧迫、任务繁重,传统调度管理模式较难适应现代车辆段检修的需求,并存在若干问题。
首先,数据采集问题。
数据采集是车辆检修调度的基础环节,需要及时、准确的确定车辆型号、技术参数、主要故障、主要零配件等信息。
传统调度管理采用手工登记、纸质传递、逐条录入系统的方式采集信息。
预检员先将车辆型号和技术参数进行手工登记,再将纸质登记表格汇总交给调度员,最后将纸质信息录入管理系统。
传统数据采集模式,数据信息错误、遗漏、错位等情况较为普遍;
数据采集与交换的及时性较差;
数据纳入系统具有一定的滞后性。
其次,系统集成问题。
为了增强铁路车辆段检修的信息化管理水平,铁道部先后研发和推广了若干信息管理系统。
一是车辆识别系统(AEI)。
目前,我国铁道车辆已全部安装AEI识别系统,列车运行过程中,安装在地面的识别装置可以与列车上的标识装置实现信号对接,瞬时获取列车基本信息,包括型号、年检时限和技术参数等,并将上述信息传递至系统数据库。
二是网络扣车系统(CMIS)。
系统对车辆段管辖范围内的列车进行定位和跟踪,依托AEI识别系统,掌握车辆检修时限,对超过车辆检修时限的列车发出强制检修指令。
扣车系统能够减轻预检员逐车检查的工作量,提高预检工作效率。
三是车辆技术信息系统(HMIS)。
系统完整记录了车辆各类技术参数、历次检修时间、主要故障内容、维修方案及零部件需求情况,为车辆检修和保养提供技术支持。
但是,AEI、CMIS、HMIS系统之间尚未建立数据交换端口,暂时无法实现数据远程共享,这使得上述三个系统成为信息“孤岛”,各自为政。
同时,增加了车型、车号、技术参数等基础数据的录入和更新工作量。
第三,实施监控问题。
目前,车辆段检修车间尚未实现视频监控全覆盖,即使车辆检修车间已安装视频监控,在调度管理系统未与车辆技术信息系统进行数据对接前,调度员很难从实时画面中判断车辆检修进度。
调度员给出车辆检修计划和零部件供应计划后,较难实时获取车辆检修进度。
因而,缺乏列车检修进度控制的依据。
3车辆段检修调度系统设计方案
3.1总体设计
车辆检修调度系统通过数字化场站平面、检修作业现场监控、车辆基础信息数据,以及车辆识别系统(AEI)、网络扣车系统(CMIS)、车辆技术系统(HMIS)三个系统的集成,实现车辆段检修有序运作。
首先,建立可视化操作平面。
系统自动生成股道、存车线、检修车间、列车位置等信息,使车辆段内列车布局较为清晰的呈现在调度员面前。
其次,采集车辆检修动态数据。
依托车辆识别系统(AEI)、网络扣车系统(CMIS)、车辆技术系统(HMIS),动态采集列车基本信息和检修信息,为车辆检修调度提供支撑。
第三,实时监控车辆检修进度。
在检修车间安装视频监控,直观掌握检修进度。
第四,数据读取与修改。
车辆检修调度系统设置“读取”和“修改”两个数据流,单向箭头表示仅“读取”,双向箭头表示既能“读取”,又能“修改”。
如AEI、CMIS、HMIS、车辆基础数据等数据,车辆调度系统可读取和修改。
数字化场站平面、现场作业信息等数据,车辆调度系统仅能读取,不能修改。
第五,远程查询与统计分析。
车辆检修调度系统与互联网各远程终端连接,远程终端可实现数据查询和统计分析,但不能修改数据。
3.2功能模块
车辆段检修调度系统由八个模块组成。
第一,股道平面模块。
股道平面模块涵盖尺度信息和参数信息。
尺度信息,即是车辆段内股道的分布形态、长度、宽度、转弯半径等,以及股道中各项设备的位置、平面尺寸和高度等;
参数信息,即是股道中库门、台位、调梁机等设备的型号、承载极限、技术参数等。
股道平面模块是车辆调度的基础,机车调度、车辆检修等均以股道平面模块为依托。
第二,现车位置模块。
在股道平面图以不同色彩的矩形方框表示现车。
现车模块记录三类信息,即车辆位置、技术参数、检修进度。
车辆检修调度系统将平面直角坐标系赋予股道平面图,可实现现车位置的精准定位,便于调车路径计算。
将鼠标移至矩形方框,既可显示车辆基本参数,该数据由AEI系统提供。
矩形方框的不同色彩表示检修进度,该数据由HMIS系统提供。
第三,调车作业模块。
调车,即是机车和车辆在场站股道中有指向性的位移。
调车作业模块通过仿真模拟,能够实时生成和修正调车作业。
调车作业仿真模拟分为计划编制和计划执行两部分。
计划编制,即是确定车辆进出检修车间的顺序。
通过编程和算法,将现车逐车拖曳至检修车间,并完成演示,直到一个批次的调车计划编制完成,最后生成《调车作业通知单》。
此外,模拟调车作业仿真模块的数据库要严格按照调车细则进行,限制整个调车过程,如警冲标位置、向空线甩车的规定、成组的规定、调车作业方法(单推多溜、禁溜、推送、单推单溜)等。
计划执行,即是对调车作业的实时跟踪。
当完成《调车作业通知单》后,现场车辆开始调车,系统会实时监控车辆的位移信息,该批调车计划可以被执行、打印、以及中断操作。
为保证数字化调度现场与实地作业现场的实时同步,调度员还可以与调车组进行实时通讯,以掌握调车计划的实际执行情况,在调车执行模块上输入相应的作业步骤。
第四,数据采集与处理模块。
由于AEI、CMIS、HMIS三个系统尚未建立数据共享,各自执行不同的数据采集标准和格式,不能被车辆段检修调度系统直接识别和读取。
需要对AEI、CMIS、HMIS系统的数据进行匹配、筛选、处理,作为车辆段检修调度系统的数据库。
基于AEI系统读取车辆标签,包括型号、技术参数、检修记录等,并作为车辆识别的唯一标识。
基于CMIS系统读取车辆定检计划,自动更新段内车辆的附属资料。
基于CMIS系统读取轮对、轴承等质保数据。
第五,现车信息读取与修改模块。
在数字化股道平面图上,矩形方框表示现车位置和修程信息,将鼠标移动至方框,可获得车辆基本信息;
双击方框,可显示车辆的型号、技术参数、检修方案、调车计划、台位设置等信息。
调度员还可以通过窗口对数据进行修改和调整,添加必要的调度记事、计划安排、备注等。
系统也可以形成逻辑运算结果和业务报表。
第六,车间检修计划与执行模块。
车间根据检修进度动态要求,由车间调度负责编制修车日计划表,通过操作该模块,给具体的车辆安排待修台位,就可以自动生成车间的修车生产(半)日计划;
若需修改现车资料,则可返回编制页面,重新生成修车计划。
修车计划以电子文档的形式在局域网共享。
第七,远程终端查询与分析模块。
铁路系统远程终端对车辆段检修情况可进行查询和分析。
通过互联网和终端权限设置,铁路系统各级部门和科室,可以查阅不同车辆段检修实况,通过数据报表的汇总,可以分析车辆段内部及车辆段之间检修运营情况。
通常,远程终端查询和分析模块仅具有读取数据的功能,而不能修改数据。
第八,辅助模块。
辅助模块围绕非检修业务,帮助调度人员实现自动化办公与信息传输,包括:
报表自动统计分析模块、车辆检修逻辑模块、内部办公模块、系统数据维护模块等。
统计报表是车辆段检修业务水平评估的重要形式,根据业务种类和时序,自动生成各类报表,能够减少调度员的工作量,提升工作效率。
车辆检修逻辑模块以AEI系统为基础,收集车号、车型、制造商、检修时限等信息,再将整理的信息与CMIS和HMIS系统对接,实现数据拓展,生成车辆技术参数、历次检修记录等信息。
如制造时间超过15年的罐车自动提示须做水压实验,过期车按前次厂修日期推算轮对质保月数等,均属于这一类业务逻辑判断。
内部办公模块承担公文流转、共享、办理等功能,相当于企业的办公自动化系统。
系统数据维护模块是将与调度指挥工作相关的数据查询、修改功能进行统一,根据用户需要进行扩展和改进。
如货车基础资料数据库、用户登录信息、系统初始化操作、远程查询日志、施修厂段单位代号或名称、企业自备车终到站名、相关调度工作细则查询等。
4车辆段检修调度系统测试与调试
系统测试和调整涉及软件和硬件两部分。
车辆段检修调度系统是建立在AEI、HMIS、CMIS等多个系统上的集成软件,测试的重点包括:
一是数据库匹配程度,即各数据库中基础数据的标识、数据的拓展、数据的动态更新等问题;
二是模块算法的逻辑性。
各系统模块在调取、修改、计算、运用系统数据时,是否存在错误或冲突,从而导致系统计算错误或系统运行崩溃,尤其是调车路径自动生成的准确性;
三是不同软件和模块的兼容性,避免出现数据混杂和扰乱等现象。
硬件方面,主要侧重于视频摄像头、光感识别器等设备的敏感度、清晰度、精准度;
各类光缆和传输线路的安全性等问题。
5结语
车辆段检修调度系统是现代网络信息技术在铁路运营中的运用,具有多项技术优势。
一是数字化场站模拟显示,能够使调度员实时掌握车辆段内各设备、车间、机车的部分情况。
二是多系统集成模块。
集成现有AEI、CMIS、HMIS等系统功能,实现车辆识别、网络扣车、故障检修等协同作业。
三是数据库匹配与动态更新,通过系统数据识别与扩展,实现丰富车辆检修调度的数据支撑。
四是严格控制人工数据输入量,自动计算大量数据并生成报表,避免重复手工抄录带来的错误。
五是利用现有网络实现不同级别用户组远程查询,信息共享程度高。
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