鐵路編組站綜合集成自動化系統（CIPS）在冶金企業運用的探討

萬曉濤

摘要：介紹了鐵路編組站綜合自動化系統組成功能和冶金鐵路運輸管理現狀，闡述CIPS系統管控一體理念，對冶金企業鐵路運輸流程與路局編組站作業流程進行比較，分析區別點，論述了鐵路編組站集成自動化（CIPS）在冶金鐵路企業管理借鑒的可行性和后期的推廣發展可能性。

關鍵詞：冶金鐵路運輸 編組站 綜合自動化 管控一體 運用

一、概述

冶金企業鐵路運輸具有任務重、實時性要求高等特點。冶金企業鐵路運輸系統復雜，調度指揮是核心中樞，一般分為三級調度管理，分別為運輸部調度-車站調度-作業區調度。長期以來，各級調度人員仍然利用電話、圖表等簡單工具記錄有關調度信息，隨著生產不斷發展，運輸任務日益繁重，靠現在生產管控模式，提高運輸效率已無可能，改進鐵路運輸管控模式提高運輸效率是保障冶金企業鐵路運輸的重要課題。

編組站綜合集成自動化系統（CIPS），整合現有各種成熟的過程控制分系統，建立信息共享平臺，從調度計劃管理著手，實現編組站決策、優化、管理、調度、控制一體化，達到高度綜合自動化。該系統始創于2005年，先后在成都北、武漢北、貴陽南等站開通使用，取得了令人矚目成績。其主要技術特點為：面向生產工藝重構信息系統，建立統一的數據平臺，用總體計劃下掛各個生產環節子計劃的組合體構成單一指揮體系，實現管控一體化及貨運功能。

二、冶金鐵路運輸管理現狀主要存在管控脫節問題

長期以來，冶金鐵路企業中車、機、工、電、檢各部門分屬各車間，各自的信息處理與過程控制分屬兩個不同的車間，最終由三級調度來協調車、機、工、電、檢各工種的協調作業，各工種作業在各自獨自展開，相互之間通過各級調度協調，具體工作任務由各車間調度在部調的統一協調下安排具體工作，管理程級沒有問題，但在管控沒有交集，即所謂管控脫節。通常部、站調層面負責信息處理及計劃，區調層面過負責過程控制及執行，兩者之間在生產業務層面屬于指揮與被指揮的上下游關系，由于信息傳遞的延遲性，中間靠人工環節呈上啟下，上下游的發展受到限制，管與控長期脫節。管控脫節已成為冶金企業運輸的常態化問題，直接成為冶金企業鐵路運輸管理和效率提升的發展限制環節。

三、CIPS功能原理在各方面對管控脫節問題的解決

1、面向生產工藝重構信息系統

CIPS在生產計劃管理和生產執行過程管理方面，基于統一信息平臺，用總體計劃下掛各個生產環節子計劃的組合體構成了單一指揮體系，子計劃包括接發車計劃、解體計劃、編制/取送車計劃、調機工作計劃、列檢計劃、貨檢計劃等等。每一個單項計劃均以上、下游其他生產環節的子計劃和執行狀態作為決策和優化的信息源；每一個單項計劃的變化均會因為邏輯上要顧及其他生產環節而受到約束；每一個單項計劃改變后必將引起連鎖反應，影響到其他環節的計劃隨之改變。有了這個統一體就能保障編組站行車、調車的邏輯統一，為計劃最終轉化為執行再計劃源頭提高安全保障。

通過管控集成，信息平臺被集成和匯總的信息還包括來自過程控制系統和專項探測系統（例如車號識別、紅外軸溫、車輛限界、超偏載）自動反饋的執行信息，詳細、準確、真實而且及時，實現了信息流和作業流、車流的同步，為管控一體化解決了計劃的可操作性問題。

所有生產崗位圍繞同一信息平臺工作，構成了調度中心與各作業點人員之間的生產數字化指揮與響應平臺，生產基層人員可在這個平臺上各自獲取與本職工作有關的信息，了解整體生產進度或上游生產環節的工作進展，結合計算機多媒體技術取代了相互間調度電話的口頭聯系，減少了中間聯系環節，并以電子文檔替代各個崗位填寫紙質工作日志或臺賬的負擔，更重要的是調度中心通過該平臺掌握了所有工種的執行反饋和生產進度，生產的大聯動機制因統一平臺得到了充分體現。

2、管控一體化的實現

CIPS系統是基于成熟的微機聯鎖系統上的再次開發產物，運行模式可分為自動模式和站控模式， 在自動模式下，管理分系統下達指令，控制子系統直接解釋指令并自動執行。同時該模式下由人工手動辦理的進路具有較高優先級，即自動模式下人控優先。在站控模式下，控制子系統相當于脫機控制，聯鎖子系統由值班員按照傳統微機聯鎖方式辦理進路。

冶金企業鐵路運輸由于廠內運輸設計面多點廣，生產限制環節眾多，平行進路及交叉作業變化頻繁，在自動模式下的自動辦理的調車進路往往不能滿足調度意圖，調度經常會修改變更進路，自動排列進路的優點暫未能體現，在后期生產作業模式固化下來后，與設計單位充分溝通后，找出有規律的進路并固化后可體現自動排列進路的優越性。

管控一體化不僅體現由計算機代替人的體力勞動和減員增效，更重要的意義是將人為保障安全措施轉移為設備保障安全措施，有效防止了人為誤操、誤辦造成的不安全因素。

3、辦公生產管理的創新

冶金鐵路運輸采用3級調度指揮系統，現場作業的控制層、監控層、調度層信息都不能被管理及決策層及時獲取并及時反應，有了CIPS統一信息平臺優勢，CIPS直接具備五層服務功能：控制層、監控層、調度層、管理層和決策層，其中前三層屬于生產系統的功能范疇，而管理層/決策層功能則使管理/決策的功能用遠程桌面技術延伸到了每個管理者的辦公電腦上，用戶包括車間、各站/段、調度所以及業務處室等各級管理者和領導者。管理/決策層的查看功能有編制站當前工況監控，綜合實時指標分析，綜合專項報表/報告、綜合回放和能力查定。新增的管理層/決策層功能是CIPS另一個重要創新點，可順勢提升多年來冶金企業鐵路運輸生產的經營方式和管理手段。

4、貨運功能的實現及延伸擴展

CIPS 的前期的主要功能體現在行車組織方面的自動控制，隨著系統的實施開展，貨運組織功能需求也相應提出，秉承信息集成的理念，又一次發揮了統一信息平臺的功效，支撐了貨調統一指揮下各站貨運崗位分工負責的生產機制，因貨運、行車與在同一信息平臺上，各站行車崗位也可隨時掌握貨區貨位占用情況和裝卸車進度，配合貨運需要合理安排作業車的取送地點和進度。貨運管理部門可完整掌握整個樞紐作業車生產的全過程，獲得詳實的分析資料，為發現問題、解決問題提供科學依據，合理有效地控制作業車的停留時間和車輛周轉，整合樞紐內各站的運輸能力，提高整體生產效率和效益。

由于CIPS系統貨運功能可有效解決冶金鐵路運輸中的局車貨運外發問題，同時緊密的與行車組織自動管控系統很好融合，路局車貨運外發流程相當順暢，局車整體作業高效安全。

四、結論

CIPS系統關鍵環節在于統一實時數據平臺基礎上的管控擴展，將“生產線自動化流水線”理念應用在編組站上證明是可行的， 冶金企業的鐵路運輸也同樣比照“生產線自動化流水線”理念進行信息化系統升級，通過西昌公司CIPS系統的開發、實施、完善和多年的應用證明，CIPS系統完全可以勝任在冶金企業鐵路運輸需求，并且由于有靈活的接口技術、合理的體系結構、高效的處理機制特點，對冶金企業鐵路運輸處理事物多、實時性要求高的應用環境具有很強的適應能力。CIPS在冶金企業鐵路運輸的的運用是可行的，也是一種較優、一步到位的選擇。

參考文獻：

[1]丁昆 成都北編組站綜合集成自動化系統（CIPS）的研究與設計

[2]李力 企業管理信息系統與編組站CIPS比較