CIPS是英文Computer Integrated Process System的缩写。因此,编组站综合集成自动化系统(简称为编组站CIPS系统)亦可称为编组站计算机集成过程系统。
一、编组站综合集成自动化系统概述
编组站CIPS系统基于现代管理技术、生产技术、信息技术、自动化技术、系统工程技术,实现了控制、调度、管理、经营、优化、决策一体化。
编组站CIPS的核心是集成,在铁路局各信息系统的指挥下,通过车站内部横向综合集成隶属不同信息系统的数据,实现站内的列、调计划的自动生成与自动执行,并达到站内计划与控制执行的互动,使整个“工厂”形成智能闭环系统,突出整体效益。
(一)编组站综合集成自动化系统构成
⒈编组站CIPS的结构轮图
编组站CIPS可按功能分解为决策层、管理层、调度层、监控层和控制层5个层次的金字塔结构。结合编组站的功能需求,可采用轮图表示。
其核心层为统一的过程数据库,以列车和车辆及站场进路信息为核心,可分为实时数据库系统和关系数据库系统两类。中间层为4个功能部分,外层为其功能的展开。层间管道是计算机网络系统,构成整个系统集成的物质基础。
⒉编组站CIPS的系统组成
编组站CIPS由编组站综合管理系统和编组站综合控制系统两大部分构成,是在综合控制系统的基础上,以编组站综合管理系统为核心,组建的一个完整系统。
其中综合控制系统由以下子系统组成:计算机联锁自动化子系统、驼峰自动化子系统、调机自动化子系统、驼峰停车器自动控制子系统、微机监测和环境集中监控子系统、综合电源子系统、综合雷电及电磁干扰防护子系统、CCTV(闭路电视)子系统、外勤移动信息子系统、其它系统接口子系统。
(二)系统的主要功能
⒈共享数据平台
由于建立了共享的数据平台,站内当前所有工况在CIPS直观地展示出来,可在调度大厅集中监控与操纵全站到、解、集、编、发作业,使编组站实现了真正意义上的高度集中,单一指挥又协同动作的作业程序。
⒉调度决策指挥自动化
CIPS实现了调度决策指挥自动化,同时由于作业过程的自动控制和执行过程的自动反馈,系统具有动态优化调整工作计划的功能,真正实现了以计划图表指挥生产。而车站的各种工作计划,包括班计划,接发车计划,阶段计划,调机解编计划,取送车计划,机车交路计划等的制定,都是通过对调机作业,各场作业进度,到发线占用状况,牵出线及走行线占用等动态资源的合理优化分配和使用确定的,从而避免了计划的临时变更。
⒊作业过程控制自动化
以编组站管理系统的接发车计划,调车计划,本务机站内折返计划,调车机工作计划等为依据,向计算机联锁分系统和驼峰自动化分系统实时下达执行命令,使编组站所有列车进路,调车进路,机车走行进路及溜放进路自动办理,实现作业过程控制的全面自动化。
⒋现车实绩自动跟踪
通过车站联锁系统和驼峰自动化系统在计划指导下的执行反馈,自动获得车辆的动态跟踪和作业实绩,实现站内信息流与车流的同步。通过动态显示不同阶段和地点的作业能力数据,突出影响站内作业的控制点,从而采取相应调度对策,实现编组站作业的整体优化。
⒌信息管理自动化
系统数据整合除必须集成的计划,列车,现车,进路信息外,还可集成车号识别,轴温探测,脱轨器表示,电务监测,环境监控,电源监测及图像监视等信息。
⑴实现调度管理自动化。自动接收铁路局下达的日班计划,阶段计划要求及列车预确报,依据车站作业进度和车流推算,自动编制车站日班计划,自动铺画车站技术作业图表,自动编制调车作业计划和列车编组顺序表。
⑵实现统计管理自动化。可自动生成车站的各种统计报表。
⑶历史数据存储。实现历史数据自动存储和资料电子归档,通过回放功能,满足运输分析的需要。
二、编组站综合管理系统
㈠系统的功能要求
编组站综合管理系统是建立在编组站CIPS环境下的管理环节、是数据整合,信息集成的核心。可实现编组站CIPS中调度层、管理层和决策层的功能。其重点是计划与进路信息的集成。在此基础上实现:
⒈编组站范围内的计划自动执行,达到真正意义上的编组站自动化;
⒉将进路的执行结果作为计划执行的自动反馈,列车与车辆在编组站内的自动跟踪与实时现车,确认调度计划的执行实迹;
⒊现车信息与站场表示信息的融合;
⒋调车机车跟踪与地面指挥,并为调机自动化子系统提供信息源。
系统应完成如下功能:确报信息收发与处理;调度计划接收;编组站调度计划辅助决策;计划自动决策功能;本务机车辅助调度;调车机车辅助调度指挥与跟踪;解体调车作业计划编制;编组调车作业计划编制;调度计划自动执行; 实时现车管理与车辆跟踪;综合管理系统应具有整个编组站所有信息回放再现功能;全编组站预见性推放;统计报表; 统计分析; 钩计划、列车编组顺序表打印及相关技术作业图表绘制;资源库维护;网络监控管理;系统远程维护。
㈡系统组成
⒈有线数据通信网络
数据通信是编组站综合集成自动化系统中综合管理系统与综合控制系统之间信息高速传输的桥梁,网络是综合管理系统的技术关键。
⑴ 网络选择
综合管理系统应采用GE(Gigabit Ethernet)千兆以太网数据传输局域网络。在主干上,千兆以太网交换机的高速度,可实现接入层快速以太网的聚集,建立高速的核心计算机网络。
⑵网络构建
主干网络的传输媒质采用单模光纤,并且同一个节点的双重网应通过不同的光缆和路径。应设置合适的VLAN划分以减轻广播数据对网络性能的影响,设置防火墙和计算机防病毒措施。
⑶网络管理
在站调楼控制中心设网管设备,完成对计算机网络设备的集中监测、控制及故障管理等项任务。同时,通过数据链路将网管信息送至电务段,进行远程诊断、监测和维护。
系统网管具有如下基本功能:配置管理、故障管理、性能管理、安全管理。
⒉无线数据通信网络
是综合管理系统与移动目标、调车机车和外勤移动人员之间进行数字信息传输的通道,传输区域覆盖整个编组站。
⒊数据库
作为共享信息资源,它为管理信息系统、调度指挥系统、运输作业部门和实时过程控制系统提供服务。根据综合控制系统的作业特点,选用集中式数据库,所采用数据库符合客户机(服务器)结构设计,支持并行数据库处理,具有高可用、可靠性及数据库管理能力。
⒋人机界面
人机界面是工作人员了解、干预整个编组场的窗口。包括:综合表示墙、总调(值班站长)工作站、本务机车调度员工作站、调车机车调度员工作站、上行场调度员工作站、上行场车站(驼峰值班员工作站)、下行调度员工作站、下行场车站(驼峰值班员工作站)、确报统计工作站、统计分析工作站