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摘要:“鐵路里程標”是鐵路基礎管理的重要工具之一。隨著鐵路科技的發展,鐵路工作要求越來越高,當前使用的“實物里程標”存在的各種缺陷已經不適應鐵路發展需要,研發一種新型“鐵路專用電子里程標”將鐵路各專業管理的設備標注方式智能結合起來,為供鐵路各個專業提供一個工作平臺。
關鍵詞:鐵路;應急;電子里程標
“鐵路里程標”是鐵路基礎管理的重要工具之一。它是將一條鐵路線的全程長度從起點到終點按照公里、百米長度單位均勻劃分,在現場沿著鐵路沿線用水泥標樁標上數字進行標識,也稱為“鐵路公里標”;例如:長沙普鐵火車站的里程標是K1567+900,表示長沙普鐵火車站的位置處于以北京西站為起點,距離北京西客站1567.9公里的地方。上百年來,這種實物標型里程標的標識方法為鐵路做出了貢獻。隨著鐵路科技的發展,鐵路工作要求越來越高,這種實物里程標存在的各種缺陷已經不適應鐵路發展需要,研發一種新型“鐵路專用電子里程標”將鐵路各專業管理的設備標注方式智能結合起來,為供鐵路各專業提供一個工作平臺迫在眉睫。
一、當前“鐵路里程標”存在的缺陷
暫且把當前鐵路使用的水泥里程標樁稱為“實物標”,這種實物標是用油漆白底黑字將公里數字寫在水泥樁上,均勻埋設在鐵路沿線旁邊供鐵路工作人員識別鐵路設備的地理位置,但這種實物標存在以下缺陷:
(一)實物標無法準確識別
在野外日曬雨淋,水泥樁破損、丟失、油漆脫落、被灰塵污垢將數字遮掩導致數字不全等等原因使里程標無法準確識別,給工作帶來不便。
(二)在鐵路線路施工現場中丟失實物標
由于實物標樁的妨礙經常被拆掉;施工完畢恢復標樁重新埋設時,如果不重新測量里程標位置,就會導致數據錯誤,甚至經常忘記恢復導致實物標丟失等情況屢屢發生。
(三)標注方法不合理
現場的鐵路里程標是采取“公里標+百米標”的標注方法。“公里標”是按照整數標注法。如:K1567是個整數公里,字數較多,就用較大點的水泥板標注(全高1100mm,寬550mm,厚100mm,地面上高為600mm,埋深500mm;公里標字模采用150*105mm);“百米標”是采取單數字標注(全高800mm,寬120mm,厚100mm,地面上高為400mm,埋深400mm;公里標字模采用100*70mm),如:將K1567~K1568這一公里間分成10等份,每一等份是100米,用“1~9”數字分別在每個尺寸樁上寫一個數字,均勻埋設在相應的位置。如數字“5”號標樁位置表示距離K1567公里500米處,即K1567+500;當人們在線路區間時,想知道自己的位置,就先尋找附近的百米標樁,當找到一個標樁數字,假設是“6”號標樁,這個時候你還不能知道該位置究竟是多少公里加600米的地方,你必須前往400米找到公里標樁,假設是K1567,然后二者結合起來才知道自己是處于K1567+600的位置,這樣使用起來很不方便。
(四)鐵路添乘檢查工作中實用性差
由于鐵路設備都是分布在鐵路沿線,具有線長點多的特點,鐵路工作人員經常要上機車駕駛室瞭望鐵路線路兩旁的設備是否存在異常情況,也就是鐵路添乘檢查工作。當工作人員在駕駛室用肉眼瞭望鐵路線路兩旁的設備,發現問題時必須立刻記錄問題設備的位置即設備所處的里程標位置以便事后處理。但是實際工作過程中在機車駕駛室上要看清楚沿線的里程標樁上的數字是很不現實的,只能通過看機車駕駛室前排的操作盤面的里程標數字才能知道問題設備所處的里程標是多少;當工作人員發現問題設備時同時去看操作盤面的里程標數字并且立即要把數字記錄下來。由于火車速度很快,例如高鐵每百米秒是12秒,在記錄過程中已經跑了幾百米了,所以只能記錄大概的位置,這樣既影響了司機的工作,數字還不準確。因此,鐵路供電專業,信號專業的工作人員添乘發現問題設備時并不記錄鐵路里程標而是先暫時先記錄問題設備編號。如:電線桿桿號等,待檢查完后回到辦公室再查詢桿號所對應的里程標數字來識別的位置,使用起來非常不方便。
(五)缺乏導航定位功能
鐵路對設備故障及事故救援的處理應急管理是一件非常重要的工作。由于當前的里程標沒有導航定位功能,給鐵路應急處置工作帶來不便。例如:在今年某鐵路集團公司的一次防洪應急演練中考察各專業的應急處置速度。演練的事故地點選擇在滬昆線K1131+900處,這個位置是靠近在韶山南站鐵路沿線實竹沖的一個偏僻農村的山拗里。早上8:00分,演練指揮組發出演練事故信息,鐵路各個專業的救援人員收到事故信息后立即驅車趕撲事故現場。雖然當地的車間工區距離事故僅十幾公里,但是平均花費了兩小時左右搶修人員才陸續趕到現場,效果不是很理想。原因是:1、事故地點很偏僻,搶修人員對滬昆線K1131+900位置是憑大概印象尋找地理位置,農村小道多容易迷路所以耽誤了時間。2、早上8點鐘正是上班高峰時間段,路上到處塞車,沒有辦法事前優化行車路線所以耽誤了搶修時間,可見設置導航定位功能非常重要!
二、滿足現代的鐵路工作需要的里程標基本功能
為了滿足現代鐵路飛速發展的工作要求,現在的鐵路里程標必須能滿足以下基本功能:
(一)里程標與地理位置能明確對應
鐵路工作人員在任何鐵路線路上身處任何位置,隨時都可以知道所在的線路里程標而不需要通過尋找公里標樁和百米標樁來確定自己的位置,即能及時準確知道自己公里標和具體的地理位置。
(二)里程標導航功能
當線路上任何地方發生故障、事故等異常情況時,只要告訴你故障的地理位置或者里程標位置任何信息時,搶修人員就可以通過電子里程標迅速導航選擇最佳路線到達目的地。
(三)即時記錄信息和共享功能
日常步行設備巡視工作人員和添乘工作人員在機車上檢查時不影響火車司機工作就能即時準確記錄發現異常設備的時間、地理位置、里程標、機車速度、現場照片等等情況,并將信息第一時間發送給相關其它工作人員人員,提高應急處置能力。
(四)電子履歷簿查詢功能
無論鐵路工作人員是在現場還是身處異地,不需要通過查詢設備檔案技術資料就能即時知道任何線路點上任何專業設備的信息。如:供電專業在線路區間可以知道任一開關、支柱、導線的規格、型號、生產廠家、安裝日期及最后一次檢修時間還可以知道附近相關其它設備設備的信息,如:工務專業的道岔和房建專業的設備情況等等,通過電子里程標管理系統將各個專業的設備信息共享起來。
三、智能鐵路里程標的實現設計
本設計涉及信息處理技術領域,通過將鐵路里程標根據經緯度和/或GPS實時定位的方式將鐵路線路數據映射到數字地圖中形成具有鐵路標記的鐵路專用電子地圖;通過本設計可即時定位、及時了解并處理鐵路線路故障信息,并可使用導航功能引導使用者按最合理的方式到達目的地,提高了鐵路工作人員工作的效率;對鐵路各專業設備根據不同的專業設備對分管設備設置專業目錄,如:工務設備、供電接觸網設備、電力設備、電務設備、通訊設備、車務設備等通過移動終端和后臺數據庫進行無線傳輸和/或通訊網絡連接形成備案查詢。設備信息包括數據庫中存儲有鐵路專用電子地圖,移動終端具有定位單元;移動終端通過定位單元實時獲取位置信息,并通過無線傳輸和/或通訊網絡方式將位置信息發送至后臺數據庫。后臺數據庫具有運算單元,移動終端具有請求單元;請求單元接收的請求信息并傳輸至后臺數據庫,運算單元根據請求信息調用后臺數據庫中存儲的對應數據并發送至移動終端。請求信息包括導航請求、測速請求、設備信息查看請求功能。作為更進一步的改進,所述移動終端還包括輸入單元,所述輸入單元接收的輸入信息并傳輸至后臺數據庫,所述運算單元根據輸入信息更新后臺數據庫中存儲的對應數據。為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚,下面將結合本設計實施例中的附圖,對本設計實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述設計邏輯結構框圖如圖1所示,一種鐵路專用電子地圖系統,應用了上述任意一項所述的鐵路專用電子地圖。本系統包括移動終端和后臺數據庫,所述移動終端和后臺數據庫之間通過無線傳輸和/或通訊網絡連接;后臺數據庫中存儲有鐵路專用電子地圖,移動終端具有定位單元;移動終端通過定位單元實時獲取位置信息,并通過無線傳輸和/或通訊網絡方式將位置信息發送至后臺數據庫。后臺數據庫運用Linux服務器、網絡、mysql數據庫、java運行環境語言,可通過以太網、無線傳輸、通訊網絡連接形式接收手機、平板App移動端所反饋的信息并及時處理。移動終端如手機、平板App移動端通過springboot開源框架、shiro開源框架、mybatis開源框架、Vue.js、J2ee標準、Swagger組件等語言組件實現,可在App上實現定位功能、標記功能、導航功能、儲存功能、搜索功能、位置共享功能、查找功能、記錄功能、掃碼功能等,App所記錄數據通過無線傳輸、通訊網絡連接形式傳遞到后臺。后臺數據庫具有運算單元,所述移動終端具有請求單元;所述請求單元接收的請求信息并傳輸至后臺數據庫,所述運算單元根據請求信息調用后臺數據庫中存儲的對應數據并發送至移動終端。請求信息包括導航請求、測速請求、設備信息查看請求和考勤請求。作為更進一步的改進,所述移動終端還包括輸入單元,輸入單元接收的輸入信息并傳輸至后臺數據庫,運算單元根據輸入信息更新后臺數據庫中存儲的對應數據。具體的輸入方式包括鍵盤輸入、手寫輸入、拍照輸入和掃碼輸入。本發明通過上述功能模塊實現定位功能、標記功能、導航功能、儲存功能、搜索功能、位置共享功能、查找功能、記錄功能、掃碼功能等。本系統使用狀態圖說明:在手機終端隨時可以查詢京廣線長沙站的里程標是K1567+900,這個位置是長沙市芙蓉區五一大道406號。本系統使用狀態圖說明:從位置處于衡陽的湖南高速鐵路學院去K1567+900故障點的自動導航圖。本系統使用狀態圖說明:添乘人員在機車上可以及時第一時間將發現問題的設備時間、地點、里程標、機車速度及故障照片發給相關人員,實現數據共享受。本系統使用狀態圖說明:工作人員在任意時間地點都可以快速查詢到任意線路上任意鐵路設備的履歷檔案,方便了各項鐵路工作。
四、結束語
該系統設計制作后,在現場試驗、使用深受基層好評。克服了傳統的實物鐵路里程標的各種缺點,利用現代的網絡信息技術將現場設備與日常管理工作智能結合起來,不僅便了鐵路工作人員對設備的日常巡視、檢修、故障處理、事故調查等工作還提高了各個專業的應急處置能力,該系統將為鐵路安全運輸事業做出貢獻。
作者:林峰 單位:中國鐵路廣州局集團有限公司安全監察室