沈小嵩 上海铁路局机务处

机务运用安全管理系统升级改造方案

沈小嵩 上海铁路局机务处

介绍机务运用安全管理系统的升级改造方案，构建机务运用安全、生产指挥局段一体化管理平台，实现机务运用安全系统与路局多个信息系统的联网运行，实时跟踪机车及机车乘务员运用全过程，实现超劳预警，实现段间及段内系统互联互通。

机务运用；安全管理；升级改造

随着运输体制改革逐步深入，机务运用管理正在逐步规范与加强，掌握机车及乘务员全过程运用信息显得越来越重要，但目前各段“机务运用安全管理系统”（简称“系统”，以下同）不仅版本不一、信息无法共享，而且无法实现对机车及乘务员运用全过程的管理，绝大部分运用信息采集滞后，且均由作业人员手工完成，造成现场作业人员劳动强度不断增加，数据的准确性和时效性也得不到保证，分析工作滞后，不利于现场实时监控，尤其是机车乘务员超劳预警机制不能健全，机车乘务员超劳现象时有发生，存在疲劳驾驶安全风险。可以说，现有系统已无法满足使用需求，需要进行重新整合和深度研发。

1 系统现状及存在问题

1.1 系统采集信息不完整，且不具时效性

机车乘务员一次出乘作业时间主要包括出勤、出段、开车、到达、入段、退勤等六个环节，目前系统仅实现了指纹出、退勤信息采集功能，对机车及乘务员出段至入段间信息无法实时进行跟踪与采集，无法实现对机车及乘务员的闭环管理。

1.2 系统不能与路局调度等系统进行沟通，图的功能无法实现

目前，各段系统不能与路局调监系统（TDCS）、机车调度系统（TDMS）联网，路局行车计划与机务段机车计划、乘务员待乘计划、乘务员出乘计划等不能自动实现自上而下、自下而上、上下结合的双向传递功能，路局计划传达与机务段计划落实还是依赖于传统的电话或纸质传真等方式，信息传递不畅且不能实现机车、人员与车流计划有序衔接，经常出现人等车、车等流现象，机车乘务员超劳现象不能实时得到有效控制，不仅极大地制约了站场运能，而且影响运输组织秩序。

1.3 系统版本不一且各段系统自成体系，段与段之间不能沟通

全局5个机务段，其中南京东机务段系统为北京金京铭公司提供，徐州、合肥、上海和杭州机务段均为福州铁信公司提供。目前全局有10套不同版本的运用安全管理系统，分别由原铁路分局或机务段在不同时期投资建设，运输格局调整后，系统长期得不到升级整合，各机务段之间的数据无法互联互通，形成各段系统独立运行现状，不利于安全管理。

1.4 系统之间互不关联

系统虽然实现了派班、语音查询计划、自动叫班、指纹出退勤等功能，但与机车统计、检修、整备管理及行车公寓叫班管理等相关系统之间没有形成一个有机整体，同时也无法自动读取既有列车运行监控记录装置等设备数据，信息化资源不能得到综合运用与功能拓展，尤其是机车乘务员出退勤管理子系统无法联网运行，不能掌握乘务员在外段的出退勤作业情况。绝大多数信息获取、作业过程控制仍然依靠人工完成，如机车整备场信息依靠远程电话联系获取、机车统计信息需要手工进行采集、机车检修信息需要手工统计、机车乘务员出退勤作业过程需要人工卡控、司机报单需要乘务员手工填报等，增加了现场作业人员劳动强度。

1.5 数据分析受到制约

一是机车乘务员“叫班、出勤、接车、出段、开车、途中、到达、入库、交车、退勤”等作业环节无法实时进行跟踪，制约了超劳预警系统功能的完善，不利于实时采取措施控制超劳；二是系统不能自动生成相关运用报表，如机车乘务员超劳统计表、机车动态表（机统1）、机车走行公里统计表（机统27）等，基本事后依靠手工统计完成，不仅增加了现场作业人员劳动强度，而且数据统计滞后，缺乏时效性和准确性，不利于分析。

2 升级改造目标

完善机车调度管理功能，建立全局统一的机车运用信息数据库，提高调度部门对运输组织过程中机车运用管理，满足精细化调度指挥管理需要，强化调度集中统一指挥，充分利用运输信息资源，实现生产过程各部门、各环节间信息实时共享，实现列车运行数据、机车运行数据、乘务员值乘轨迹在局管内包括调度所、机务段、编组站、行车公寓间各岗位的互相流转及信息共享。

加强机车运用各部门及各应用系统之间的数据共享。以流程优化促进跨部门协作，以信息整合（集成）促进效率的提高，以程序化管理促进安全保障水平的提高。实现机车、机班运用的实时化、流程化、自动化管理。

系统采用三层架构（即数据库服务层、应用服务层、客户端应用层）实现业务与数据的合理分离。路局信息技术所机房建立统一的机车运用信息集中数据库（见图1）。系统架构的应用服务器采用虚拟化技术实现。通过应用服务器和数据库云平台，结合正在规划中的信息系统资源池，对应用服务器和数据库实现综合利用、降低能耗、减少投资、提高性能。对于并发的控制，通过Nginx反向代理服务器实现大用户量得并发负载均衡控制。

图1 系统架构图

强化运输调度管理信息系统和机车运用安全管理系统的统一设计，实现由局、段、车间信息的三级机车运用安全管理系统。整个系统由六大部分组成（见图2）：

（1）应用系统：由计划编制、机车运用、机班运用、安全管理、超劳管理、整备管理、运行追踪、司机管理等业务需求为基础构建应用系统。

（2）公共服务框架：形成公共的业务和技术服务框架。作为构建各专业应用的基础，最大限度地降低系统建设和维护的成本，提高系统的灵活性和对变化的响应度。

（3）统一的机车运用门户：指各机务段及机务段各岗位业务应用统一的客户端操作环境。

（4）统一的业务模型管理：应用统一的访问入口，有效地避免重复建设，保证信息的充分共享，灵活适应业务变化。

（5）统一的安全管理平台：将用户鉴权、授权、审计等安全性简化安全管理流程，提升业务组合能力，降低维护管理的成本。

（6）统一的SOA支撑平台：指支持服务的构建、使用、注册、发现、集成、编排和管理的公共基础设施。

图2 系统应用架构图

系统将生产过程中产生的机车和机车乘务员信息，形成机车和机车乘务员报告发送给信息集成平台，借助信息集成平台的MQ统一传输平台实现数据的跨局转发。数据传输为路局->总公司->路局双向传输（见图3）。

图3 MQ接入拓扑图

3 系统实施方案

为了保证运用安全系统发挥最大的作用，需要调度所、车站、机务段等单位分别实施TDMS5.0机调子系统，机车运用安全管理系统。

（1）升级路局运输调度系统（TDMS5.0）机调子系统，实现调度计划协同编制，机车周转图与列车运行图的无缝衔接。机车工作计划随列车工作计划同步编制，机车实际周转图自动生成。对机车历史运行轨迹及状态转换的可追溯，具备查询、统计功能。列车阶段计划自动生成机车乘务员叫班计划。对机车、乘务员及列车相关信息可动态查询，实时掌握。对机车乘务员超劳自动预警；对机车运用指标、能耗指标、机车周转图兑现率等自动统计分析。对外局占用机车台数等指标自动统计分析。

（2）实现机务段调度管理，与路局运输调度系统、机车调度系统、铁路运输集成平台对接。自动接收列车日班、阶段计划和机车计划周转图，实时上报计划执行情况；实现计划自动分劈及向派班室、待乘室、整备车间、公寓、驻站机调等自动下达，实时收取人员派班、机车整备、检修、出入段、机车乘务员出退勤、出入寓等动态信息，展现计划执行情况；具备叫班指令网上下达、接收和回执功能；实现车次、机车和机车乘务员的绑定；通过电子地图提供机车动态查询服务，实现掌握在途机车和机车乘务员实时动态；自动勾画机车实际周转图、机车乘务员实际交路图和计算运用效率指标；实现机车状态转变管理、机车检修计划管理；在电子地图上，能够进行机车、机车乘务员信息的嵌套查询，历史轨迹查询。

（3）实现机务段乘务管理，乘务全流程信息化管理。实现电子名牌、派班、待乘作业、出勤作业卡控、退勤作业卡控等过程管理。

（4）机务段运用统计分析。实现运用统计分析，对司机安全管理和出退勤数据，机统一报表，运用指标，机统27、机统29报表，劳时等自动统计分析。

4 系统建设效果

系统的升级改造将构建全局范围内的机务运用安全、生产指挥局段一体化管理平台，实现机务运用安全系统与路局TDCS、TDMS、机车整备管理、公寓叫班管理及LKJ监控系统等联网运行，实时跟踪机车及机车乘务员运用全过程，实现超劳预警，实现段间及段内系统互联互通，形成全局机务系统“一张图、一台车”统一、集中指挥管理体系，提升计划、机车和机车乘务员管理水平，降低现场作业人员劳动强度，提高劳动生产率和运用分析质量。

4.1 实现流程规范管理

实现全局机车、机班计划的“集中调度、统一指挥”，形成全局“一局多段”、“一段多点”、“调度集中统一指挥”运用生产管理格局。

机车计划由铁路局机车调度系统集中统一编制，分别下发到各机务段，乘务员派班计划由各机务段派班，分别下达到机务本段、外段、各折返段（点）及各行车公寓；乘务员派班计划中的司机工号、姓名、出退勤时间、进出库时间、手机等信息能够自动上图到路局机车调度系统。实现路局信息完全共享，提高机务运用管理水平。

4.2 实现人车动态绑定

实现从铁路局应用接收列车运行线，机务段将机车和机车乘务员与列车运行线进行绑定，当人车绑定关系在车站发生变化时，由车站进行重新绑定，为自动生成机车出入库计划、派班计划、出退勤计划提供依据。同时可以实时显示乘务员的超劳状态，实现单趟超劳的预警、控制及统计。

4.3 实现人车轨迹追踪管理

实现机车与乘务员从备班、出乘、出库、挂车、在线运行、入库、退勤、入寓等全过程时间和人员动态的追踪管理。实现局管内（全路范围内）各相关机务段出退勤、出入寓计划的完全数据共享，确保局管内各作业点有本、外段计划，出退勤子系统能够实时显示乘务员的出入公寓及叫班情况，待乘管理及自动叫班子系统能够实时更新待乘计划，精确叫班，有效杜绝“早叫、晚叫、漏叫、错叫”现象发生，与派班及出退勤子系统联网互控。

4.4 实现自动统计分析

根据《统规》、《运规》相关要求以及对人车各项时间点的采集，自动生成各项运用统计报表，降低作业层劳动强度，提升管理水平，分析计划兑现的合理性，为运输生产提供决策依据。

具备用户自助配置功能，根据用户配置的条件自动生成查询内容，能够按日、月、年或指定时间段及生产单位、线路区段生成统计报表，提供报表导出EXCEL格式文件、打印功能，能够实现各种运用分析。

4.5 实现运用安全卡控管理

通过现代化手段减少人控，变人控为机控，规避用错车、派错班现象。保证每一个乘务员合格出勤，为乘务员安全行车提供技术支持和保障。掌握乘务员在外点各种违章、违规作业信息，通过信息化手段有效监督机车乘务员作业情况。

责任编辑：王华 张萼辉

来稿日期：2015-12-01