铁路机务运用安全管理系统的设计与实现(3)

铁路机务运用安全管理系统的设计与实现

因此运用国内外先进技术，以大运输的历年构建新型的、智能化及现代化的运输安全管理系统，使铁路运输组织进一步适应国民经济快速发展的需要，已成为铁路运输管理的迫切需要。 1.2 研究目的和意义

目前，哈尔滨机务段本部使用的“机务段运用安全管理系统”是一段单点的管理系统，系统仅按传统的手工作业模式开发，功能单一，过程烦琐复杂，之间相互割裂，人员重复作业，自动化、智能化程度低。随着机务生产布局调整，接管外点的增多，点多线广，加大了管理的跨度及难度，运用安全管理系统的重新构架和设计已经迫在眉睫。哈尔滨机务段合段前原各系统都是以本段为主的单机版软件，致使哈尔滨机务段无法实现机车运用安全的有效统一管理。 因此，我们必须充分依靠信息化手段整合生产资源，共享路局“TDCS”信息、乘务员出退勤系统以及监控等相关部门信息，实现外点联网控制，使系统不再仅限于本段管理，通过网络技术，对段本部及各外点机车调度、人员派班等行车组织的每一个作业环节形成闭环管理，有效对全段人、车进行实时监控、跟踪，实现机车运用安全自上而下的垂直式管理，为机务行车安全生产提供技术保障。 1.3 研究目标和内容

本课题的研究目标，本课题的研究目标：在充分考察和研究乘务员作业卡控点和安全作业规律的基础上，采用系统融合的方法，综合各种因素之间的制约作用，采用先进的信息技术手段，设计和实现一个铁路机务运用安全管理系统，从而达到在遵循安全规律的基础上全面控制的目的，提高乘务员作业安全管理水平。

本课题的研究内容包括： 1）、分析现状，调研系统的需求

现在哈尔滨机务段本部所使用的“运用安全管理系统”是一段单点的管理系统，大部分重要工作都需要手工作业的方式来完成。单一的功能和复杂而烦琐的过程，导致各部门无法实时联系与紧密沟通，生产效率过低等问题。随着机务生产布局调整，接管外点的增多，分布广，距离远，增加了管理的跨度及难度。因此，当前运用安全管理系统的局限性充分地体现出来了。而前期工作主要是对哈尔滨机务段的运安管理系统进行分析调研，搜集计划、派班、出退勤、候班，动态管理，行车组织，机车辅助操纵等人员的反馈信息及需求，整合全段的运用管理机制，为管理系统的设计与实现提供基础。

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2）、设计系统架构的总体，划分子系统及模块

总体设计主要是在系统需求分析的基础上，确定系统的C/S或B/S架构，对整个系统的划分、设备的配置、数据的存贮方式以及整个系统实现规划等方面进行合理的安排。

C/S和B/S是当今世界开发模式技术架构的两大主流技术。本课题将针对各部门的工作性质、工作特点和工作需求，选择合适的C/B/S的架构，并克服其架构中的弱项。

系统的逻辑设计的任务是划分子系统，然后确定子系统的模块结构。在设计中必须考虑以的几个问题：如何将一个系统划分成多个子系统；每个子系统如何划分成多个模块；如何确定子系统之间、模块之间传送的数据及其调用关系；如何评价并改进模块结构的质量。

3）、详细设计模块内部结构并实现系统

详细设计主要有处理过程设计以确定每个模块内部的详细执行过程，包括局部数据组织、控制流、每一步的具体加工要求等，一般来说，处理过程模块详细设计的难度已不太大，关键是用一种合适的方式来描述每个模块的执行过程，常用的有流程图、问题分析图和过程设计语言等；除了处理过程设计，还有代码设计、界面设计、数据库设计、输入输出设计等。

4）、测试系统，在单一部门进行试运行，根据测试结果和试运行结果进行改进 此部分对已完成的运安管理系统进行测试，然后在段内进行试点运行。在测试过程和试运行过程中，对所出现的问题进行及时的修正，并在工作人员的反馈下对系统进行改进。

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2 运用安全管理系统的概述

随着nIterne/tIntrnaet和Wbe技术的日益成熟，目前企业纷纷信息化手段现信息通讯、企业管理和电子商务。作为关系国家经济命脉的铁路系统，为了实现跨越式发展的目标也加快了信息化管理的步伐。

中国铁路自上个世纪九十年代后步入了一个高速增长期，高科技在铁路各行业部门得到了广泛应用，使铁路正从一个传统行业向现代化企业过渡。一九九二年哈局在原南岔机务段研制开发了“机车运用安全微机管理系统” ，并于两年后通过了哈尔滨铁路局的局级鉴定。在铁道部运输局的大力支持下，近年来该系统经过不断开发和继续完善，已在哈局全部机务段推广应用。2002年铁道部发布了新的《机务行车安全管理规则》，按照新的《机务行车安全管理规则》的规定和要求，哈尔滨机务段投入大量的人力和物力，在原有运用安全管理信息系统的基础上，与北京金京铭科技公司合作，对系统进行了全面改造和重新开发。目前，系统的全面开发工作已经完成，进入全面试运行阶段。新的运用安全管理信息系统包括机车调度室自动化系统、监控安全分析系统和运用干部管理系统三个部分，基本实现了机务段运用安全微机自动化管理。运用安全管理信息系统经过多年的研究开发，已经有了深厚经验积累和技术积淀，为系统的进一步开发打下了坚实的基础。今后，我们的目标是实现运用安全管理信息系统的全路联网，建立异地车间、本段、路局之间的广域网络，最终并入全路 TMIS 网络。[4]

2.1 运用安全管理系统的概况

2.1.1 国外发展

在国外发达地区所采用列车运行控制系统，能使各部门联系紧密，信息传输快，高自动化，智能化，运输效率高，同时采用模块化结构，便于系统的维护和管理。欧洲是世界上铁路最发达的地区之一。在较大范围内开发并应用新型计算机辅助铁路运输管理系统；使用European Train Control System取代陈旧技术，自动化系统得到广泛应用；为了欧洲铁路信号系统的互联和兼容问题，制定了统一的、开放性信号系统标准，达到了安全、高效、科学的运行模式[5]。

以计算机为基础的运用安全管理系统产生于上世纪五十年代，发展与六十年代，特别是六十年代中期，美国南太平洋铁路公司研制建立了综合运营管理信息系统

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TOPS(Total Operations Processing Systerm)获得了极大成功，成为铁路运输管理应用计算机的一个里程碑。随后北美铁路和美国铁路等十余个公司纷纷对TOPS进行了技术改造，建立了自己的运用安全管理系统，西欧许多国家和日本等技术比较先进的国家也随之建立了类似的管理系统。

世界上发展较快，效果最好的运用安全管理系统有：日本新干线的COMTRAC系统。他是1972年投入使用的。

东日本铁路公司开发了一种心的综合系统，在其管辖区域内对新干线忘了进行运营控制和管理。该系统名为：COSMOS，于1996年11月投入使用。与先前的系统相比，它具有下列优点：能适应新干线网络扩展的要求；改善了调度功能；管理系统化；客运服务质量提高[6]。

之后系统内容不断扩大，功能日益强大。为日本新干线列车的管理组织运输做出了重要贡献，是委屈位置比较成功的运用安全管理系统。 2.1.2 国内现状

在国内，随着机务生产布局调整，以及跨局继乘机车数量的不断增加，对机车运行的安全性和可靠性有了更高的要求，需要一段多点制的调度集中。机务段原使用的运用安全管理系统必须在功能上有所扩展，形式上有所整合，管理上有所卡控。现在的机车乘务员作业管理（计划、派班、出退勤、候班，人员动态管理，行车组织，机车辅助操纵）都是单系统且不具有关联性和相互制约的作用，人为因素比较多，效率低，在管理上存在漏洞，不适应安全、高效的铁路发展需要。、

几年来，我们过铁路按照铁道部的总体部署，已把管理信息系统的建设和应用作为加强运输生产组织、指挥、管理、促进市场营销、推进铁路现代化的重要内容。1996年，铁道部决定建设运输调度指挥管理系统（简称DMIS系统）。该系统采用铁路信号、计算机、通信等技术，通过铁路专用的数据通道，将铁道部调度中心，各个铁路局调度中心、所以分居调度中心及覆盖全路的所以车站的DMIS设备连接成一个实时、可靠、安全的DMIS网络系统。后改名为TDCS系统。以TDCS为平台，组建分散自律、智能化、高安全、高可靠的新一代调度集中系统（简称CTC系统），是实现铁路提速、高速以及减员增效的跨越式发展的根本保证。

2.2 运用安全管理系统的功能

运用安全系统是实现机务段运用车间微机自动化管理的应用软件系统。运用安全管理信息系统包括三个部分：机车调度室自动化系统、乘务员出退勤系统和服务器系

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统

自动化系统包括机车周转图系统、机车计划管理、人员计划管理、人员管理、考勤管理、出退勤管理、换乘点（外段）出退勤管理、乘务员待班管理、运行揭示管理、电话查询、触摸屏查询、大屏幕显示等管理功能，系统实现了机车周转图、电子名牌、自动派班、换乘点（外段）出退勤远程管理等关键技术。

1、机车周转图：编制基本图、计划图、实际图；自动接受机调图；由机车周转图生成机统1、机统27；

2、机车计划与人员计划：编制机车计划，或由机车周转图生成机车计划；自动接受机调机车计划；编制人员计划（自动派班生成人员计划）；自动生成出勤计划、待班计划；编制机车检修计划；

3、人员管理：

⑴电子名牌管理：自动倒牌、手工倒牌、记录出退勤信息、特征标识、人员查询、人员交换、机班交换、人员请销假、名牌备份、名牌发布；

⑵考勤管理：人员考勤台帐、人员考勤查询与汇总； 4、待班管理

⑴待乘台帐：由人员计划自动生成待乘计划；记录出入寓信息，待乘台帐查询； ⑵乘务员出入寓卡控：IC卡出入寓、自动记录出入寓正晚点、自动提醒叫班、保休时间不足报醒；

⑶干部查房管理：干部查房登记（IC卡）、干部查房情况记录； ⑷无计划人员待班；待班楼房间管理； 5、出勤管理：

⑴出勤台帐：由人员计划自动生成出勤计划；记录出勤信息，出勤台帐查询；

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