 铁路编组站技术发展始终是我国铁路行业整体技术发展的重要领域，编组站是铁路运输产品的“加工厂”，也是铁路专业技术装备的集中地。本文介绍我国铁路编组站综合自动化技术，不算是专业的那种，仅作为科普供大家学习了解。 01 编组站调度 编组站日接发货运列车数百，日办理车辆过万， 担当列车牵引的本务机出入库数百机次，近10台调车机车不停地在站内忙碌，需要在统筹计划和集中调度指挥下，有条不紊地安排源源不断而来的车辆中转，这是编组站生产调度的职责。 1、编组站调度技术的发展 早期的调度工具只有纸、笔和电话，实现编组站调度的各项功能，之后逐步被计算机技术、信息技术和网络技术所取代。 确报 ——电报技术最早被用于从上个编组站传递始发列车的车辆编组顺序表（简称预/确报），记载列车所编挂的车辆、货物和装载信息，下一个编组站接收报文，并据此编制调度计划，为此每个编组站均设有铁路电报所。近代基于网络的计算机数据通信技术，以及可储存的电子版确报信息代替了电传打字机输出的纸质预/确报，最终铁路电报所被淘汰。 车号——货运列车的确报在列车到站后/离站前要求与实车核对、与随车携带的纸质货票核对，其中与实车核对的工作过去由外勤车号员现场抄录印制在车厢上的号码来比对，近年发展的车号识别技术（AEI）可代替人工抄车号。货车中转过程中，随车的实物货票在编组站存在交接、传送和分票工作，至今仍由车号员手工完成，今后的发展趋势是电子货票技术取代实物货票。  现车——编组站不断有车进进出出，站内随时会有上千车辆（总称保有量）正在编组站中转，这些车辆以及在站内的分布称为现在车（简称现车），早期记录现车及其移动采用人工在毛玻璃板上擦写填记的方法。信息技术出现首先解决了现车信息计算机处理，实现了确报与现车的内部信息转换，以及现车与调车计划之间联动、同步更新。 调车计划——在以前，调车计划（包括解体计划、编组计划和取送车计划）由调度员根据毛玻璃信息和调度经验，在纸条上“开方”编制。调车作业通知单送往现场相关岗位人员的途经，经历了电话抄写、人送、车送、空压管道传输、远程打印等各种方式。随着现车信息化，调车计划也实现了电子化，屏幕/键盘代替了纸/笔，且采用计算机辅助调度技术扩展了智能化编制调车计划的功能，传输方式进步到网络环境下的远程查看或网络打印，甚至在机车上打印。 行车——编组站到/发列车早期由铁路局调度所的列车调度员电话部署阶段计划，车站值班员抄录，现在一般采用计算机调度监督或调度集中技术远程指挥。  部署——编组站调度员/值班员需要指挥现场各生产环节不同工种的作业人员协同工作，目前除调车工作以调车作业通知单为书面指挥凭据外，其余工作（例如车号室外核对、列车检查和货物检查等）仍需编组站调度员/值班员电话通知与收集掌握作业进度，各作业环节间的生产协同也用调度电话联系。综合自动化技术采用多媒体技术，在统一信息平台上实现了全站统一数字化指挥与响应机制。  报点——调度员只有随时准确地掌握生产工况，才能精确调度。过去一直靠电话从各生产环节“收点”，并记录在纸面上，因不及时影响计划质量，兑现率不高。之后调度监督技术提供了图形化显示的站场表示信息，可观看到现场信号设备状态，直接了解部分生产信息，但是尚需人工“报点”录入到信息系统中，难免误报、错报和漏报。综合自动化技术通过执行反馈实现了信息流与车流、作业流的自动同步与写实，免去了手工录入，同时综合表示可直观、全面地反映全站的生产工况，如进路、现车、列车和机车运动信息。 统计——统计报告是编组站的重要环节，是上级调度/管理部门掌握编组站生产概况的基础信息，是编组站所在车站行政人员掌握、总结和指导生产的信息源，也是企业绩效考核的量化依据。过去依靠人工查阅归档的纸质资料，人工摘录、分析、计算，人工填制统计分析报表。综合自动化技术实现了无纸化办公，以记录在数据库中的完整、真实的历史数据为信息源，采用数据分析和数据挖掘技术自动产生满足各种需要的格式化统计报表。  在实现综合自动化后，编组站调度技术的发展已超出编组站调度业务本身，沿着调度生产指挥的脉络，从单独的、分散的、面向单个工作岗位的分离信息平台，逐步发展到系统的、综合的、面向整个编组站运营层和管理层的综合管理信息系统；从信息与控制相分离、各自分开开发与建设的传统技术，发展到信息与控制紧密结合、管控一体、智能综合自动化的集成技术。 2、现代编组站调度 现代编组站调度是编组站综合管理信息平台总体功能中的大脑和中枢神经部分，列车到达编组站前，调度员在计算机的智能辅助下，根据列车预计到达和来自始发站的列车车辆编组顺序报文等信息，优化组织编组站线路、机车等各种资源的使用，提前组织安排生产工艺和加工流程，优化安排到达车流接续出发列车，使车辆的平均中转时间最短。也就是列车尚未到达，所承运的车辆如何解体，预计中转编挂至出发列车的车次已提前安排妥当，并以数字化指挥技术提前布置到每个环节，信息共享实现了信息对称，例如接/发列车计划、解体/编组调车计划、到达/出发技术作业预告等。当列车接近和抵达编组站后，依据计划输出指令分别驱动不同的控制系统，适时地办理各种列车、调车进路。过程控制系统按照指令要求自动选路，控制分布在进路上的铁路列车/调车信号灯光的显示，指引生产的流动。在执行过程中综合信息平台输入与接收来自控制系统的执行结果反馈，动态、实时地自修正调度计划以适应现场实际情况。 02 编组站综合自动化 独木不成林，编组站综合自动化是在各种单项技术发展到一定阶段形成的概念。我国编组站综合自动化从1989年开始起步，早期对编组站综合自动化的认识水平局限在多种单项信息与控制技术的组合装备建设，以技术齐平、配套使用为要点。2007年兴起的现代编组站综合自动化以集成为核心理念，建立一体化的编组站系统，使编组站综合自动化产生了质的飞跃。 1、编组站综合自动化的发展 长期以来，编组站的技术发展往往是从单项自动化或单项信息化技术的发展起步，在不同时期开发和使用了以下单项技术装备： 驼峰自动化——驼峰车辆溜放进路、溜放速度和推峰速度自动控制装置。  车站联锁——用于控制列车/调车进路的电气集中设备，早期采用人工扳道，经历过继电式电气集中阶段，现代基本采用计算机联锁，通常按到达场、出发场和调车场峰尾等分区独立装备。 停车器及控制——停车器安装在驼峰调车线末端，溜放过程中受控在制动状态，对溜放车辆进行拦阻，防止其冲出调车线。当机车从峰尾进入调车线编组时，控制停车器缓解。该技术是从人工铁鞋防护发展而来，停车器控制方式从手动发展为计算机自动控制。  TDCS系统——铁路局调度中心对编组站列车到达/出发的指挥体系，下对编组站预告各次列车的到/开阶段计划，上对调度中心反馈列车的实际接/发状态，该技术从电话指挥调度发展而来。  现车管理——信息处理技术实现了车站调度人员的计划处理平台，用于收/发列车确报，管理站内各股道存在的现车，提供编制调车计划（包括解体计划、编组计划和取送车计划）的界面工具，以及统计报表功能。 车号识别——一种安装在进/出站口和站内的地面射频扫描装置，列车经过时读取安装在车辆底部的电子标签，用于进出编组站车辆的核对与确认。  调车灯显——调车时，调车机/车列与股道内停留车连挂作业，由现场道旁的调车员向司机发手信号指挥机车动作，已普遍采用无线对讲机叠加无线信令传输、在驾驶室内用信号灯光显示信令的技术，取代了“李玉和”式手持信号灯（夜间）或打旗（白天）的原始消息传递方式。 调机自动化——前身是推峰机车遥控技术，伴随集成技术发展使机车控制技术得到升华：受控机车从推峰调机扩展到全站调机；车载信息化技术将数字化指挥伸展到司机；与调车灯显信令接口巧妙实现了调车员遥控机车；GPS定位代替地面定点报号、机车路过读取定位；车地通信用无线网络技术代替模拟/数字电台；人工驾驶和计算机自动防护技术保障调车安全，为下一步实现调机自动驾驶做好了铺垫。  脱轨器控制——脱轨器安装在到发线两端，当现场工作人员进入股道开展车辆检查作业时，被控制在上脱状态，令不期闯入该股道的机车/车辆脱线掉道，保护人的生命安全，无作业处于下脱状态。脱轨器控制通常采用集中手动。 视频监控——工业电视技术应用于编组站，使调度指挥人员能监督现场各关键部位生产的图像。  办公系统——编组站所在的企业行政机构基于企业局域网构成办公自动化（OA），并入铁路局办公网。 其他自动化——此外还有车辆超偏载检测、红外轴温检测、车辆限界检测、轨道衡和机务段信息管理等各种技术应用于编组站的不同环节。 上述单元技术装备可谓将编组站 “武装到了牙齿”，在各生产环节发挥各自的作用，但是各单项技术长期以来都是独立开发建设，自成体系，系统间的连通性和互操作性很差，各系统间存在逻辑上的不一致性和软/硬件的不一致性，使各系统各自为政，难以互通信息，无法统一调度。另一方面，编组站是连续生产流水线性质的列车“加工厂”，客观上需要统一调度，联合运转，各生产环节紧密相连、环环相扣，虽然各单项技术门类齐全，各负其责，但仍要靠人力协调指挥和操作执行，不同工种的人员在不同的地点使用不同的单元技术装备分工作业，编组站整体自动化发展受到了制约。 随着综合自动化技术的发展，上述单元技术装备通过不同的集成手段整合为一个大的系统：有的经深度集成被合并；有的经集成创新成为下层执行单元，与上层信息平台构成紧密的逻辑互动关系；有的通过数据通信接口与综合自动化系统之间信息共享。 2、编组站综合自动化技术 现代编组站综合自动化系统以包含调度功能的综合管理信息分系统为引擎，直接驱动分布在“生产流水线”上的各种控制子系统，按计划自动执行，创造了高度自动化的新模式，它建立在以集成为核心思想和技术手段的基础之上。 信息集成——围绕编组站整个生产加工流程，用统一的共享数据平台取代按业务划分规划分类的信息分管模式，提高信息质量，达到信息流与车流、作业流同步。从分到合是一个痛苦的过程，开发建设综合管理信息平台是信息集成的关键，信息集成是核心，没有信息集成，其它集成将无从谈起。 技术集成——综合应用运输生产技术、运输管理技术、信号自动化技术、计算机技术、信息技术、网络技术和系统工程技术，搭建跨领域、跨专业的集成技术平台。 功能集成——实现编组站管理、调度、决策、优化和控制功能的一体化，在功能集成后实现自动化生产流水线的高级功能。  管控集成——编组站综合自动化的最大创新点，目标上从治理管控分离着手，以信息技术与控制技术融合为切入点，创造编组站列车、调车等各种进路在无人参与下按计划自动执行的高级模式，即全自动进路；方法上提出了综合自动化系统内部计划与执行之间构成闭环互动，决策自动化匹配执行自动化，上层统一信息处理平台作为编组站流水生产的大联动机，以及信息联锁安全等新观念。 系统集成——单元技术装备是几代人努力的成果，饱含了专业技术发展的积累和沉淀。编组站综合自动化的开发和建设，尽量在成熟技术之上采用集成创新的研发路线。 网络集成——计算机网络通信是编组站综合自动化的动脉，应统一规划分层建网，合理使用，包括有线网、无线网和现场控制网。 通过综合集成，从流程工业综合自动化的视角，按照计算机集成过程系统理论和方法实践，将独自开发建设，互不通气的单元技术整合成为一个协同的、管控一体的企业级大系统，形成综合优势，实现了编组站整体的决策智能化、指挥数字化和执行自动化。  CIPS系统  SAM系统 编组站综合自动化技术使编组站各生产环节和整体的自动化程度大幅提高，自动化/智能化大量代替了人的体力劳动和脑力劳动，实现了扁平化调度，减少了指挥层次，改变了编组站运营机构的设置和岗位数量，以试点站成都北编组站为例，取消和精减生产人员120多人，同时编组站运营的安全与畅通更多地由技术和设备保障。随着编组站综合自动化技术的进一步发展，“一个人的编组站”不再是梦想。 在生产管理方面，透过综合自动化系统的管理、决策功能，与办公自动化相结合，将运输和管理信息服务延伸到了所有需要的管理者的办公电脑上，实现了编组站生产管理的扁平化、透明化、智能化、自动化和动态化，完全改变了传统的编组站运输生产管理模式。  人员的减少和调度与控制的集中，改变了现地设信息楼操控的传统生产布局，实现了多级多场编组站的中央集中控制。 (部分内容来源：知乎·昆虫、CSDN、铁道知识局、百度文库 等) |
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