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1、论我国铁路编组站技术发展策略北京全路通信信号研究设计院 丁昆 李力摘要本文通过作者的开发实践深刻地认识到我国铁路编组站综合自动化是未来编组站发展的必然趋势，同时沿用传统运营模式进行信息化建设存在着一些问题，提出了用CIPS的观点进行信息化建设的一些探讨，供有关铁路编组站建设方面的专家、领导决策时参考，供编组站综合自动化研究的学者参考。关键词：铁路、编组站、信息、综合自动化编组站技术是我国铁路发展最活跃的领域之一，各种眼花缭乱的自动化系统与信息化系统藏龙卧虎，已经达到了全路普及程度，构成了我国编组站“综合自动化”的风景线，其中局部技术领域驼峰自动化技术已经达到了世界先进水平，为保障铁路网中“点与
2、线”的平衡发展，运输安全与畅通提供了有效的保障。一、 编组站信息化现状剖析回顾我国铁路编组站的发展历史，我们可以看到，这些分门别类的系统往往是单独开发建设，自成体系，系统间连通性互操作性差；各自为阵，难以互通信息，无法统一调度；信息化与自动化严重脱节，整体自动化程度不高，处于编组站设备核心地位的编组站信息化技术落后于形势与运输生产需求的矛盾尤为突出。1， 侧重现车管理，以偏盖全，关键计划信息化缺失编组站调度计划主要包括接发列车、调车机运用、本务机折返、货运管理、现车与调车管理。目前我国各编组站信息化比较成熟并得到普及的仅是现车管理系统，解决了预确报收发、现在车与调车计划，除此之外的计划信息计算
3、机管理或不存在，或不成型，或不完整，或在酝酿中，尤其突出的是作为车站调度管理指挥使用的车站技术作业大表（运站一）与车站班计划大表（运站二）到目前为止仍然在计算机外管理，调度员一把尺子一支笔，趴在上面从接班开始埋头铺画到交班。长期以来采用计算机管理车站作业大表是编组站工作人员的夙愿，为此，个别路局或车站尝试自主研发或联合研发独立的作业大表铺画子系统，且具有投入实用的个案，但目前基本停留在独立自成系统水平上，主要用于写实，很难有计算机辅助调度的实效，更不具备信息输出去指挥与操管现车/调车计划或其他计划。其结果是造成目前编组站整体信息化程度不高，信息缺失且不连贯，无法支持优化与决策。2， 计划信息垂
4、直“统一”，水平背靠背编组站的调度计划管理比较繁杂，现状不得不分层次、分功能管理，例如车站接发车计划、调车计划、货运计划，本务机站内折返、调车机应用等，可能由不同的调度人员分开管理，各自掌管的计划重心不同，但本质上这些计划之间是紧密耦合在一起的，互为前提构成链接与因果关系，这些内在联系是通过车站工作人员相互间默契或上一层的管理串起来。我国目前的车站信息化建设看似围绕着这些岗位的职能进行管理，却严重脱离了业务本身的相互紧密联系而成为相互绝缘、信息不共享的各种信息子系统，例如行车调度计划子系统（DMIS分机）、货运子系统、现车子系统、也许还有孕育中的车站本务机管理子系统、调车机管理子系统，虽然这些
5、子系统能够实现铁路局至车站的上下通气，但编组站信息化横向看却是彼此无联系的信息“孤岛”。这种状况的形成很大程度上是因为车站信息化发展简单沿袭铁路局信息化建设模式，只强调上、下统一，不重视水平共享，如此演义下去，车站今后可能继续添加与铁路局分别“对口”孤立的子系统家族，例如统计子系统、施工计划子系统、调度命令子系统、特调计划子系统、篷布管理子系统、车流推算子系统等等，而车站信息化自身建设很难找到并建立这些支离破碎子系统相互间的关系。这种模式存在的问题可举例说明：当站内某个列车接车因故延误或取消时，客观上将影响接车排队顺序与场线安排计划；影响该列车本务机折返交路上的出发列车；扰动按接续规则事先推算
6、好的车流使用；影响解体顺序以及头部调车机安排计划链；影响与该列车有关的解体计划；进而影响集结、编组及出发对来自该列车车辆的计划使用，甚至可能造成接续该列车车流的出发列车正点开车；也可能该列车计划有本站卸车辆或配空装车需要的空车种而影响货运计划，同时也就会影响取送车及调车机计划。这种客观的连锁反应在相互不通气的“子系统”模式下只能通过不同的调度人员在各自的人机界面或纸面上分别调整，最终信息是否一致、是否发生相互衔接不上问题只能由人为保障。如果是这样，就丧失了车站信息化、信息共享的意义。另外一个典型的例子是车站的车号识别已经普及，车号信息已进入了全路ATIS系统，甚至编组站到达列车中每个车辆的数据
7、均可上传至铁道部数据库，但是现实中很难用于车站自动抄车号业务，这是因为车站的确报与ATIS分属两个不同的子系统，相互信息共享谈何容易。如果说车站的接发车计划因铁路局“D”与“T”之分，DMIS（TDCS）站机信息难以被整合进去，那么同属于“TMIS”名下的各种子系统如果不能实现车站级一体化，不能在同一个信息平台上共享就极不合理了。3， 管控分离，手指不到，信息不流多年来，车站信息化建设自成体系，与过程控制自动化系统等基础技术发展长期脱节，背靠背发展，其结果是：被管理的信息基本上是“人造”信息，依赖于人为的录入，而且信息的流动全靠人的“推动”，手指头不到，信息自身不会按照运输生产过程自行流动，因
8、此信息的准确性与实时性均受人为因素限制，存在大量虚假信息，可想而知在此基础上产生的调度指挥输出信息也将大失水准。我们知道过程控制系统是各种计划的最终执行环节，蕴含着大量丰富的信息，准确、自动、且实时，如果车站信息化管理不结合这类信息，并与计划信息整合在一起，车站信息化的道路会越走越窄。4， 没有优化与决策，长期充当简单工具我国车站铁路信息化建设的另外一个弊端是自觉不自觉地定位在调度工具的层面上：用屏幕替代纸（或毛玻璃板）；键盘替代笔尺；远程打印代替计划部署，信息管理基本上全依靠人工决策，没有自动决策，没有优化，没有人工智能，没有计算机辅助调度，没有调度指挥自动化功能，充其量仅解决了无纸化办公问
9、题（由于车站信息化不完整，事实上无纸化办公未必均实现）。即便设计有局部决策功能，也因信息缺失归结为“不定因素太多”而无法正常使用。这种现象产生客观上是因为所需决策基础信息的完整性与连贯性没有处理好，主观上是因为车站信息化规划没有正确的指导思想。面对如此信息化成果，如果借势铁路高度统一、运输指挥核心地位，这其实是铁路运输生产特质所决定的，有无信息化系统这种关系均不会改变，而信息技术沦落为调度人员手边“算盘子”水平无助于统一指挥与领导，运输生产的统一并不代表信息化自身建设达到了统一、一体的模式。5， 信息化面向职能，妨碍未来流程再造纵观IT行业，信息技术发展有三种模式，面向具体职能的个体；面向部门
10、；面向企业，我国现行编组站信息化主要采用了面向个体模式，这是信息技术的初级阶段，其结果使得有机联系的运输组织整体很难信息共享，形成信息私有化，因此在装备车站信息化后，计划间的链接、执行工序间的链接、计划的部署、实际执行情况掌控仍然不得不大量使用计算机外的调度电话或面对面口头交流手段，并没有充分利用信息共享与数据通信的优势改善调度环境。许多行业的信息技术发展历史证明，信息管理系统发展到一定高度时将会引起生产流程再造、业务重组，如果铁路信息化设计仅限于追随岗位与职能展开，最终结果只会阻碍运输生产组织布局调整与发展。6， 计划管理静态化，呈单方向要求，兑现率不高车站作业受铁路局统一指挥，计划从铁路局
11、产生与下达，并在车站层层细化与部署，最终得到执行，原理上是正确的，但是我们会发现一个现象：往往上一级计划不可缺，但不可信，例如路局编制下达的日班计划、本务机计划；编组站内自产的班计划以及阶段计划。这很大程度上反映了我国调度管理的信息化水平之低下。目前编组站相对靠得住的信息仅存列车预确报、调车计划、路局列调接发列车部署，而这些信息往往是眼前已经发生或即将发生的工作，与之前的计划可能相去甚远，兑现率较低，难怪不少编组站对车站班计划与阶段计划编制流于形式，仅用来记载实际。当调度人员没有信息化支撑而掌管计划时，由于受到人的限制，海量信息收集困难且不准确，计划编制过程费时费力，因此不得不采用宏观静态管理
12、，无法随机应变，另外计划产生的提前量较大，计划周期长，因此调度人员纸面上计划的准确性有限，在没有信息化的过去，这种现象是可以理解的，但是在经过多年的搭建与普及信息化管理平台之后，仍然维持这种水平，没有质的飞跃，不能不说是当前铁路信息化的悲哀。究其原因是信息化研发没有挖掘运输生产的核心需求，对运输管理过程没有深化与提炼，信息化目标值定义过程中虚的成份多，实的内容少。7， 基础信息化不稳固，全路信息化缺根基我国编组站信息化工作从上世纪80年代末开始起步，以郑州北编组站YIS系统为先驱，主营现在车管理，时至今日，车站信息化的功能与作为尚没有发生根本性突破。车站信息化存在的诸多问题尚未解决，现在有一种
13、新观点是编组站信息化没有必要再发展，因为总体发展趋势是用铁路局乃至铁道部的统一管理与调度来弱化甚至取代编组站的计划与信息管理，笔者认为这是错误的认识。车站，尤其编组站是全路货车运输与调度管理信息化的重要源头，是信息根基。编组站作为货运列车的加工厂生产出来的列车对路网列车运行图与地区车流的流动构成决定性的冲击，因此编组站调度计划信息的优劣以及实际情况掌握的透明度将直接规模影响一个枢纽、乃至整个铁路局的运输生产计划与实施，如果脱离开编组站本身基础层信息的全面、正确、合理、有效的管理，那么铁路局的统一领导与管理将是空中楼阁，所以作为一个企业级的编组站的信息化管理未来只能加强，不能削弱，而不论管理编组
14、站信息的计算机与数据存储设备硬件物理上摆放在铁路局或编组站，也无论延伸到管理编组站专职调度人员桌面上的终端可能放在铁路局或者车站。如果不进一步解决好编组站自身的信息化建设问题，正视当前编组站信息化的现实，奢谈“统一领导、统一规划、统一标准、统一资源、统一管理”将是一句高调空洞的口号，其结果是失去水准的统一、难以兑现的统一、丧失意义的统一。这个道理就如同上级的规章制度不合理，可操作性差，其规章制度的严肃性将受到挑战。二、 编组站综合集成自动化系统(CIPS)的总体目标2003年新建成都北编组站建设工程按照铁道部、成都铁路局、铁路第二设计院的规划与指导意见，北京全路通信信号研究设计院通过方案竞选获
15、得了系统整合与集成的机会，拟通过整合现有已经成熟的各种过程控制分系统，建立共享信息平台，结合调度计划管理，集成创新，实现编组站决策、优化、管理、调度、控制一体化，达到高度综合自动化的目的，从集成中找效率、要效益，其总体目标体现在以下方面：1， 调度计划自动执行编组站CIPS系统首要目标是将调度计划中与站内经路有关的部分直接下达给控制系统自动执行，亦即以CIPS管理系统所编制的接发车计划、调车计划、本务机站内折返计划、调车机工作计划等为依据，产生并向联锁、驼峰、停车器自动化分系统实时下达调度指令，操控进路自动办理，使编组站所有的列车进路、调车进路、机车走行进路和溜放进路自动执行，实现作业过程控制
16、全面自动化。2， 调度决策指挥自动化采用优化决策、人工智能、专家系统等方法，提供站内调车机、线路与走行经路等资源的合理分配与优化使用方案，实现站内车站班计划、阶段计划、车流推算、调车计划、本务机折返和调车机调动等计划的自动编制；同时，随着执行过程的自动反馈，动态优化调整各计划以适应当前情形，从而真正实现调度决策指挥自动化。3， 大幅度减员增效通过调度计划的计算机辅助决策指挥；计划统一编制、动态调整以及扁平化管理；计划直接发布至控制环节执行，取消正常情况下人为参与控制等手段，可有效地大幅度减少车站作业人员、调度人员与管理人员。4， 集中控制自动化程度的大幅度提高与作业人员的大幅度减少，以及站内当前所有工况尽收眼底，被CIPS直观地展示出来，使得在调度大厅集中监控与操纵全站到、解、集、编、发的作业成为可能、必要和必然，获得单一指挥、统一办理、流水执行、高效运转的效果。5， 提
