一种基于铁路全线车站智能管控系统的制作方法

1.本发明涉及铁路管理控制技术，具体的，涉及一种基于铁路全线车站智能管控系统。


背景技术：

2.现有铁路相关的施工管理系统、天窗修管理系统、临近线作业管理系统、运行揭示系统、行车调度系统(ctc)、接触网通断电显示系统、以及联锁控制系统对于车站管理、工区管理没有一个统一的管理界面以及必要的联锁联动，对于各类施工的管理不能形成统一管理，对于铁路的施工、维修管理，尤其是车站的施工区域及安全管理造成了困扰，无法保证列车运行安全、施工安全以及提高施工效率。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种基于铁路全线车站智能管控系统，通过构建一套与现有铁路各项施工管理系统进行实时交互的管控系统，将铁路各项施工计划、现状信息进行综合管理，并通过与行车控制信息系统进行联锁及联动，保障了铁路各项施工的安全，提高了行车效率，避免了因各类施工相关信息的管理分散而可能造成安全事故。
4.为实现上述技术目的，本发明提供的一种技术方案是，一种基于铁路全线车站智能管控系统，包括：车站智能管理系统、行车控制信号系统、行车调度系统、铁路行车监控系统、天窗修系统、施工管理系统、运行揭示系统、邻近营业线作业管理系统、电子登销记系统、接触网通断电管理系统以及联锁控制系统；所述行车控制信号系统、行车调度系统、铁路行车监控系统、天窗修系统、施工管理系统、运行揭示系统、邻近营业线作业管理系统、电子登销记系统、接触网通断电管理系统、联锁控制系统分别与车站智能管理系统交互连接；所述车站智能管理系统：与天窗修系统进行信息交互获取各系统的天窗修计划并对其进行管理；与行车控制信号系统进行信息交互实时监控线路上的设备并显示线路上设备的运行状态；与行车调度系统进行信息交互获取实际运营的列车位置，并且通过与铁路各类施工管理系统进行信息交互，形成统一的铁路各类施工智能监控界面，对影响行车、影响施工的异常情况提供报警；与铁路行车监控系统进行信息交互获取所属区域内所有的行车控制信息、设备运行状态与施工计划、施工状态，形成智能联动并对所有的施工计划、施工执行情况进行处理，形成统计报表；其中，车站智能管理系统将站场数据、初始化条件、采集表示信息、运行图信息、列车运行信息、规划曲线、列车运行状态、故障数据进行综合处理，实时显示站场图设备状态、列车运行信息；生成列车运行控制信息，为列车运行及司控调整提供指导。
5.本方案中，基于铁路各项施工智能管理的车站智能管理系统，通过在现有铁路各
项施工相关的各系统中添加接口服务，将现有各系统中的分散信息，集中显示和关联到车站智能管理系统，基于铁路各项施工智能管理的车站智能管理系统，通过对集中的施工信息的联动智能处理，使其具备冲突预判以及事故预警的能力，可提高铁路施工管理的效率。
6.具体的，将现有的铁路施工系统、天窗修系统、运行揭示系统、临近线作业系统、接触网通断电管理系统系统以及行车控制系统等有效的集成，并将施工管理与行车控制融合联锁，以提高车站对于线路上各项施工的智能管控能力，提高铁路车站及沿线施工的安全生产效率。
7.作为优选，所述车站智能管理系统至少包括有五种子系统服务器，子系统服务器包括有应用服务器、数据库服务器、接口服务器、车站服务器以及培训服务器；所述应用服务器，用于获取车站外部系统数据并发往各车站智能管理系统进行显示；所述数据库服务器，用于持续存储接收到的事件、相关控制请求日志、相关自动控制请求以及报警日志，并且实时存储数据文件；所述接口服务器，用于提供与其他系统间的接口和协议转换；所述车站服务器，用于运行服务器软件程序；所述培训服务器，为相关的模拟培训工作站提供正常的车站智能管理系统服务器运行环境，并具有培训车站智能管理系统用户的仿真功能。
8.作为优选，车站智能管理系统至少包括有五种子系统工作站，子系统工作站包括有：车站管理系统工作站、站长室工作站、技术室工作站、路局管理处工作站以及拟演示工作站；所述车站管理系统工作站、站长室工作站、技术室工作站、路局管理处工作站用于显示本区域段设备信息、列车状态以及维护施工类信息，提供本区域段内所有管辖站的天窗修、施工、临近线、运行揭示、停电卡的执行情况统计信息，生成计划报表并上传；模拟演示工作站，用于车站智能管理系统用户的培训，模拟系统的所有操作及功能应用，保证显示信息与实际使用的系统一致性。
9.作为优选，所述车站智能管理系统与天窗修系统进行信息交互，包括如下步骤：车站智能管理系统读取各设备管理单位提交的天窗修计划或从路局各系统中对导入天窗计划，对导入的天窗修计划进行管理；车站智能管理系统针对各设备管理单位提交的计划，采用预设的管理策略进行冲突检查，对提交的计划进行相应的调整、增加、删除操作；车站智能管理系统提供天窗修计划的查询功能并对天窗作业信息进行统计和分析。
10.作为优选，所述车站智能管理系统与施工管理系统进行交互，包括如下步骤：车站智能管理系统获取施工管理系统的施工数据，通过对行车区域实时进行监视，实现对作业封锁区域实时显示并做相应提示，防止列车误进入作业封锁区域；当列车必须进入作业区域时，通知人工再次核对列车线路信息并通过人工对设备解锁；车站智能管理系统通过读取施工管理系统的施工数据，对施工区域进行界定，划定预警范围和预警等级，并制定对应的预警策略。
11.作为优选，所述车站智能管理系统与运行揭示系统进行交互，包括如下步骤：
车站智能管理系统获取运行揭示系统的运行揭示计划，提前n分钟，对需要临时限速执行区域做相关提示；通过与运行揭示系统的接口连接，实时显示运行揭示时间及施发令台；获取运行揭示计划中的限速信息并进行相应显示；车站智能管理系统根据运行揭示系统的运行揭示计划对各个实施情况做核对和运行检测，确保运行计划正确执行。
12.作为优选，所述车站智能管理系统与邻近营业线作业管理系统进行交互，包括如下步骤：车站智能管理系统获取邻近营业线作业管理系统的邻近施工监督计划，提前n分钟，对需要邻近施工的区域做提示；车站智能管理系统获取施工项目、内容、机械设备及设备施工安全风险信息；通过与电子登销记系统机进行交互实时告知车辆登记情况及实时施工状态。
13.作为优选，所述车站智能管理系统与接触网通断电管理系统进行交互，包括如下步骤：车站智能管理系统获取接触网通断电管理系统的通断电的计划，提前n分钟，对需要接触网通断电的区域做提示；通过与停电卡系统进行交互实时显示接触网的工作状态；根据停电计划对相关车站提前预告停电警示；通过与电子登销记系统交互实时告知停电情况及恢复供电。
14.作为优选，所述车站智能管理系统与联锁控制系统进行交互，包括如下步骤：车站智能管理系统从联锁控制系统的服务器中检查各阶段计划的完成情况，并进行计划的调整；车站智能管理系统与联锁控制系统机进行交互获取现车管理、计划作业、调度指挥及作业过程控制信息。
15.本发明的有益效果：本发明设计的一种基于铁路全线车站智能管控系统，通过在现有铁路各项施工相关的各系统中添加接口服务，将现有各系统中的分散信息，集中显示和关联到车站智能管理系统，基于铁路各项施工智能管理的车站智能管理系统，通过对集中的施工信息的联动智能处理，使其具备冲突预判以及事故预警的能力，提高了铁路车站及沿线施工的安全生产效率。
附图说明
16.图1为本发明的一种基于铁路全线车站智能管控系统的结构示意图。
17.图中标记说明：1-车站智能管理系统、2-行车控制信号系统、3-行车调度系统、4-铁路行车监控系统、5-天窗修系统、6-施工管理系统、7-运行揭示系统、8-邻近营业线作业管理系统、9-电子登销记系统、10-接触网通断电管理系统、11-联锁控制系统。
具体实施方式
18.为使本发明的目的、技术方案以及优点更加清楚明白，下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅是本发明的一种最佳实施例，仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围，本领域普通技术人员在没有
做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
19.实施例：如图1所示，一种基于铁路全线车站智能管控系统，由车站智能管理系统1、行车控制信号系统2、行车调度系统3、铁路行车监控系统4、天窗修系统5、施工管理系统6、运行揭示系统7、邻近营业线作业管理系统8、电子登销记系统9、接触网通断电管理系统10以及联锁控制系统11组成；行车控制信号系统、行车调度系统、铁路行车监控系统、天窗修系统、施工管理系统、运行揭示系统、邻近营业线作业管理系统、电子登销记系统、接触网通断电管理系统、联锁控制系统分别与车站智能管理系统交互连接。
20.本实施例中，车站智能管理系统与外部各系统通过接口传输实现数据信息的交互，进行对整个线路的运行监控。车站智能管理系统(sctc)监视并显示实际运行的列车位置。车站智能管理系统系统通过与行车调度系统(ctc)接口连接，可实现自动执行行车的进路排列，无需操作人员的干预；系统可根据调度增加列车，不间断的监督每列车的运行，并移出预期结束运营的列车；车站智能管理系统的人工控制请求优先于自动控制请求。车站智能管理系统通过与信号设备联锁控制系统(sam)的传输交互，实现对列车运行调度，信号设备的监控，运行计划的自动生成等功能；车站智能管理系统中的所有计算机都能保证每天24小时连续工作。基于铁路各项施工智能管理的车站智能管理系统，通过在现有铁路各项施工相关的各系统中添加接口服务，将现有各系统中的分散信息，集中显示和关联到车站智能管理系统，基于铁路各项施工智能管理的车站智能管理系统，通过对集中的施工信息的联动智能处理，使其具备冲突预判以及事故预警的能力，可提高铁路施工管理的效率；其中，车站智能管理系统将站场数据、初始化条件、采集表示信息、运行图信息、列车运行信息、规划曲线、列车运行状态、故障数据进行综合处理，实时显示站场图设备状态、列车运行信息；生成列车运行控制信息，为列车运行及司控调整提供指导。
21.车站智能管理系统提供了一种事件/报警功能，可以对异常信息进行报警和处理，包括报警的显示，路由，记录，确认及排除；报警管理作为报警综合处理中心，提供了处理系统各部分产生警报的功能。一旦系统中产生报警条件，立即产生报警并发送到相应的控制台进行显示、确认，每一个警报信息由系统记录并作为历史日志。
22.车站智能管理系统提供了一种报表统计功能，其主要功能有以下三点：首先，车站值班员的所有操作，天窗修系统、施工管理系统、运行揭示系统、邻近营业线系统、通断电系统、登销记系统的作业执行情况及反馈信息、设备调度及工作状态、故障事件显示均采用标准的文件格式记录和保存在系统数据库中，并以日、周、月为时间单位定期进行数据的统计和分析，并提供事件回放；其次，车站智能管理系统提供的报表统计功能结合大数据及人工智能分析，对多次延长作业时间以及对同一区域多次维修等，为作业单位、维修单位等提出预警，规范标准化作业，为设备的智能运维提供辅助判读，并为考核提供依据；最后，所有报告记录内容，均保留不少于1年。对于超出日期的重要记录，可以单独导出到外部存储设备，作永久性保存，系统为这些数据的外部读取提供软硬件接口。
23.车站智能管理系统提供了一种故障处理功能，根据故障种类不同，故障处理功能分为以下三点：首先，当冗余设备发生单机故障时，车站智能管理系统具有高度的可用性，在系统的关键部位提供了冗余保护，当单个设备发生故障时，可切换到备用设备，由备用设备接管处理；其次，当车站智能管理系统完全故障时，备用中心车站智能管理系统设备根据车站时刻表、列车识别号、列车位置等信息自动设置进路并进行列车追踪和列车调整；最
后，当车站智能管理系统添加了控制设备后，可实现与车站信号设备的连接，当车站智能管理系统(sctc)主、备机均故障时，控制模式切换到联锁控制模式，联锁相关的车站控制操作仍可执行，车站值班员可以在联锁设备站现地控制工作站上控制进路、信号机和道岔，并在手动操作盘(ibp)上进行扣车/取消扣车操作。
24.车站智能管理系统提供了一种事件日志记录功能，系统所有自动运行操作或车站智能管理系统操作员的操作都被记入日志。当车站智能管理系统操作员进行一项操作时，生成一个包括操作细节、操作员用户名称的日志记录。所有现场情况也被记入日志；车站值班员的所有操作、列车运行状况和设备工作状态均采用标准的文件格式记录和保存在系统数据库中，保留时间为1年，并可进行统计和分析，以及输出到指定的存储设备。
25.车站智能管理系统至少包括有五种子系统服务器，子系统服务器包括有应用服务器、数据库服务器、接口服务器、车站服务器以及培训服务器；所述应用服务器，用于获取车站外部系统数据并发往各车站智能管理系统进行显示；所述数据库服务器，用于持续存储接收到的事件、相关控制请求日志、相关自动控制请求以及报警日志，并且实时存储数据文件；所述接口服务器，用于提供与其他系统间的接口和协议转换；所述车站服务器，用于运行服务器软件程序；所述培训服务器，为相关的模拟培训工作站提供正常的车站智能管理系统服务器运行环境，并具有培训车站智能管理系统用户的仿真功能。
26.车站智能管理系统至少包括有五种子系统工作站，子系统工作站包括有：车站管理系统工作站、站长室工作站、技术室工作站、路局管理处工作站以及拟演示工作站；所述车站管理系统工作站、站长室工作站、技术室工作站、路局管理处工作站用于显示本区域段设备信息、列车状态以及维护施工类信息，提供本区域段内所有管辖站的天窗修、施工、临近线、运行揭示、停电卡的执行情况统计信息，生成计划报表并上传；模拟演示工作站，用于车站智能管理系统用户的培训，模拟系统的所有操作及功能应用，保证显示信息与实际使用的系统一致性。
27.车站智能管理系统与天窗修系统进行信息交互获取各系统的天窗修计划并对其进行管理；具体为：车站智能管理系统读取各设备管理单位提交的天窗修计划或从路局各系统中对导入天窗计划，对导入的天窗修计划进行管理；车站智能管理系统针对各设备管理单位提交的计划，采用预设的管理策略进行冲突检查，对提交的计划进行相应的调整、增加、删除操作；车站智能管理系统提供天窗修计划的查询功能并对天窗作业信息进行统计和分析。
28.车站智能管理系统与行车控制信号系统进行信息交互实时监控线路上的设备并显示线路上设备的运行状态；具体的，首先，车站智能管理系统与行车控制信号系统进行信息交互，其行车控制功能可实现运行计划的自动生成、列车调度、自动的进路排列，即对线路信号设备状态进行监控，并可监视线路上所有运行的列车状态；其次，操作员可通过特定的权限,对本站管内
的行车控制的信号设备进行操作，主要的操作有：道岔设备的操作、轨道区段控制、信号机控制、进路控制、运行揭示(临时限速)的设置；最后，智能联锁联动的车站管理系统，可根据线路实时的施工、临近线作业、临时限速情况等，通过统一智能联锁，对行车控制的进路开放、以及列车的运行速度做出限制，以避免发生行车事故。
29.车站智能管理系统与行车调度系统进行信息交互获取实际运营的列车位置，并且通过与铁路各类施工管理系统进行信息交互，形成统一的铁路各类施工智能监控界面，对影响行车、影响施工的异常情况提供报警；实现了列车运行监视、车次号自动跟踪、到发点自动采集、实际运行图自动生成、调度命令网络下达、车站行车日志自动生成、车站信号设备集中控制、列车进路按图自动排路等功能。
30.车站智能管理系统与铁路行车监控系统进行信息交互获取所属区域内所有的行车控制信息、设备运行状态与施工计划、施工状态，形成智能联动并对所有的施工计划、施工执行情况进行处理，形成统计报表。
31.车站智能管理系统与施工管理系统进行交互，包括如下步骤：车站智能管理系统获取施工管理系统的施工数据，通过对行车区域实时进行监视，实现对作业封锁区域实时显示并做相应提示，防止列车误进入作业封锁区域；当列车必须进入作业区域时，通知人工再次核对列车线路信息并通过人工对设备解锁；车站智能管理系统通过读取施工管理系统的施工数据，对施工区域进行界定，划定预警范围和预警等级，并制定对应的预警策略。
32.车站智能管理系统与运行揭示系统进行交互，包括如下步骤：车站智能管理系统获取运行揭示系统的运行揭示计划，提前n(如15分钟)分钟，对需要临时限速执行区域做相关提示；通过与运行揭示系统的接口连接，实时显示运行揭示时间及施发令台；获取运行揭示计划中的限速信息并进行相应显示；车站智能管理系统根据运行揭示系统的运行揭示计划对各个实施情况做核对和运行检测，确保运行计划正确执行。
33.车站智能管理系统与邻近营业线作业管理系统进行交互，包括如下步骤：车站智能管理系统获取邻近营业线作业管理系统的邻近施工监督计划，提前n分钟，对需要邻近施工的区域做提示；车站智能管理系统获取施工项目、内容、机械设备及设备施工安全风险信息；通过与电子登销记系统机进行交互实时告知车辆登记情况及实时施工状态。
34.车站智能管理系统与接触网通断电管理系统进行交互，包括如下步骤：车站智能管理系统获取接触网通断电管理系统的通断电的计划，提前n分钟，对需要接触网通断电的区域做提示；通过与停电卡系统进行交互实时显示接触网的工作状态；根据停电计划对相关车站提前预告停电警示；通过与电子登销记系统交互实时告知停电情况及恢复供电。
35.车站智能管理系统与联锁控制系统进行交互，包括如下步骤：车站智能管理系统从联锁控制系统的服务器中检查各阶段计划的完成情况，并进
行计划的调整；车站智能管理系统与联锁控制系统机进行交互获取现车管理、计划作业、调度指挥及作业过程控制信息。
36.车站智能管理系统与电子登销记系统进行信息交互，首先，车站智能管理系统从电子登销记系统中获取作业开始、结束时间等信息；其次，车站智能管理系统根据获取作业相关信息自动更新界面显示状态。
37.车站智能管理系统采用分层的软件架构，便于与其他子系统进行接口；为提高软件设计灵活性，降低系统复杂度，车站智能管理系统整体软件设计为多层次软件架构。上层使用下层提供的服务，通过接口调用下层服务。下层定义服务和接口，不依赖于上层。层次之间通过接口联系，彼此松散耦合。同一底层可为不同上层软件服务。
38.以上所述之具体实施方式为本发明一种基于铁路全线车站智能管控系统的较佳实施方式，并非以此限定本发明的具体实施范围，本发明的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本发明之形状、结构所作的等效变化均在本发明的保护范围内。