神华包神铁路有限责任公司 鄂尔多斯市 017000
摘要:铁路行车会受到很多因素的影响,为了更加直观,更好地掌握行车现场的情况,卡控与行车相关的作业时间,提出了行车控制的安全智能辅助决策系统,以此来提升行车作业的效率与行车的安全。本篇文章就铁路行车安全智能辅助决策系统构建的做简要研究,对整个系统构成部分提出简单构想,并细化行车智能辅助系统的主要功能,最终阐述构建系统的关键性技术。
关键词:铁路行车;安全智能辅助决策系统;研究
随着科学技术的快速发展,计算机技术水平有极大提升,在这一技术的基础上,整合与开发不同功能,进而构建全面信息管理平台,运用事故诊断技术、智能辅助的决策技术,构建出铁路行车安全智能辅助决策系统,以此来实施安全状况风险评估、对行车安全危害的诊断和预警、提出抢救安全事故、救灾的辅助决策,进而可以更加直观,更好地掌握行车现场的情况,卡控与行车相关的作业时间,提升铁路管理的安全性,降低铁路安全事故率,最终提升形成作业的效率与行车的安全。
1、铁路行车安全智能辅助决策系统功能
根据构建这个系统最终的目标,初步设计出系统的基本功能内容,系统结构图如图一,下面的内容对系统功能进行了详细的划分。
图一 行车安全智能辅助决策系统结构
1.1行车安全信息综合管理功能
1.1.1信息数据的采集与管理
在构建智能决策辅助系统之间,应该将行车安全的信息综合管理与系统相联系,也就是把铁路原有监控系统,以及管理信息系统含有的数据,引入到智能辅助系统中,使用Oracle9i的数据管理系统,将此种想法实现。在采集数据的时候包含两种方式,第一数据导入引用,第二数据接口使用。前者将原有数据直接导入到新的系统中,后者是将后期产生的数据或者外部数据,运用数据接口连接直接使用。
1.1.1信息的查询、统计分析、生成报表
信息查询:在数据库范围内,依照条件实现检索功能,比如安全检查整改、安全学习培训、事故信息、运量信息。统计分析:依据系统模块中全部信息,统计二次信息,运用报表的形式将数据表现出来,方便提出管理决策意见。比如,历年事故分析、安全行车记录等等。生成报表:形成行车业务的各种报表,包括安全运输报表、事故报表、安全管理综合报表、安全管理的综合指标报表等等。
1.2行车评价、诊断、预警的功能
1.2.1评价总体的行车安全状况、诊断隐患
将多指标安全综合评价方法运用在行车评价功能中,形成行车安全评价模型,可以把行车安全动态指数反映给决策者。影响行车安全因素包括车务、客运、货运、机务、公务、电务、车辆系统,将这些因素细分形成行车安全影响指标,比如机务中就有作业指标、技术管理指标、设备质量指标等等。
1.2.2发布安全预警
综合评价了行车安全指标后,对指标进行诊断,依据原定的预警标准,发布安全预警信息。初步设计出四个级别的预警标准,正常标准不发警报、病态标准发一级警报、灾害标准须要发二级警报、危机标准发出三级警报。病态:较多安全隐患;灾害:已经发生小型灾害;危机:已经发生重大安全事故。
1. 3事故原因的分析功能
1.3.1事故案例库的管理
系统可以将原有数据中发生的事故进行分类,并对实时发生的事故进行分类,找出能够影响事故的因素,建立出事故案例数据库,实现事故统一化管理,通常影响因素:人为、系统设施、机务系统、电务系统等等。
1.3.2事故因素的关联分析功能
此功能将神经元网络模型与统计分析方法相结合,对影响事故等因素进行管理,进而能够综合考虑影响行车安全事故的不同因素,进而分析或者统计出影响事故的因素,主要包括哪些。
1. 4自然灾害事故的抢修辅助决策功能
1.4.1监测自然灾害
使用高清遥感数据和GPS系统,监测是否有自然灾害发生,可以预测未来演变情况,比如说山体滑坡灾害、洪水灾害、冰冻灾害等。
1.4.2统一管理自然灾害的信息
搜集行车现场的信息:人员、货物情况,通信的信号、线路、车辆处在何种损毁程度,事故发生位置、附近环境、引发事故原因;搜集救援资源的信息:救援车辆怎样分布,其处于怎样的状态,救援人员信息,附近救援单位,救援设备和材料处在何种状态。
1.4.3管理灾害现场的可视化
运用GPS技术与GIS技术,实现救援地点地形特点,包括地貌、道路、水文、环境等信息,以电子地图信息形式传输给决策者,实现管理的可视化。
1.4.4管理应急预案
这部分功能体现为管理方面,制订应急预案、启动应急预案、响应预案,在系统给出应急预案后,启动预案,记录其实施情况,并进行相应的控制。
1.4.5评估自然灾害
系统包括相应分析评估模型,依据监测的基本信息,对自然灾害做出简要评估,方便决策者,做出决策。
1.4.6支持防灾救援的决策
系统分析基本救援情况信息,以辅助的角色,制定出救援方案。
2、构建系统的关键性技术
2.1细分构建数据库需要的安全信息源
在构建数据库时应该将不同的安全信息源进行细分,以此来将不同信息整理集合,构建成数据库,形成统一化的数据管理平台。安全信息源:铁路安全监察系统中信息、每个部门全部安全报表中的信息、监测系统中的信息(系统主要有货运、机务、工务、电务、车辆等系统)、安全检查表中的信息、专家经验数据库。数据库建成后,系统可以运用分析与人工智能技术,将数据整理成不同的报表和图表,实现识别、分析、评价、预测、预警和预防安全隐患的功能。
2.2以故障树形式为基础的行车安全隐患诊断系统
2.2.1 系统功能实现过程
对检测到的数据实施一定处理,体现安全隐患分析功能,分析安全问题引发原因以及发生时的背景,然后分析出各种安全风险存在何种关系,评价风险发展过程、发展结果,最终做出正确的判断。已经形成了不同不利状态,分析主要原因和过程,预测出发展的趋势,进而将主要和从属状态确定出来,呈现适合识别指标,以此来判断出那个环节是否发生故障、或者是否存在不利的状态,然后可以在安全管理处不利活动趋势。想要形成这样模块,需要构造基础的故障树,并定性、定量分析故障树。从数据库中找出故障树各个叶子节点内容和发生的概率。从这一点来的看,数据里容纳的数据样本越多,概率值越接近真实数据,这一模块内容有:
2.2.2系统模块内容
第一基础事故树数据库的管理:需要辅助决策系统预测与分析的各种安全指标过大,构建故障树的数量要保证够用,便于存储,才能实现维护树中节点信息的目的。第二绘制并编辑故障树;第三求解最小径集,将基本事件具有怎样的结构重要度确定出来,开展定性分析,进而故障树的结构上,能够了解引起事故原因的事件有哪些,并综合分析,得出评价。第四依据资料,敬基本事件是怎样发生概率确定出来,开展定量分析,事件发生概率、基本事件概率重要度、临界重要度,都能得出。第五分析故障树的关联性,将影响事故的交叉因素提炼出来,作为补充事故数据库的资料。
结束语:
铁路行车安全智能辅助决策系统整体上看,具有高度的科学化,综合运用不同先进技术,实现了事故现场的可视化,为决策者提供辅助性决策,实现了更加直观、,更好地掌握行车现场的情况、卡控与行车相关的作业时间,进而提升了铁路管理的安全性,降低铁路安全事故率,提高作业效率,实现作业安全的目标。
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论文作者:楚锡南
论文发表刊物:《基层建设》2017年第36期
论文发表时间:2018/3/22
标签:行车论文; 系统论文; 事故论文; 信息论文; 数据论文; 铁路论文; 功能论文; 《基层建设》2017年第36期论文;