標(biāo)準(zhǔn)化車站值班員實訓(xùn)考評系統(tǒng)研究

張小軍

（中國鐵路北京局集團有限公司 邯鄲站，河北 邯鄲 056000)

車站值班員對車站接發(fā)列車作業(yè)進行統(tǒng)一指揮，其崗位職責(zé)是確保接發(fā)列車作業(yè)安全。在車站值班員接發(fā)列車作業(yè)過程中，常用的聯(lián)鎖系統(tǒng)有7種，分別為6502電氣集中聯(lián)鎖、DS6-K5b聯(lián)鎖、EI32-JD聯(lián)鎖等，常用到的車務(wù)終端系統(tǒng)主要2種，分別為TDCS-y系統(tǒng)和TDCS-k系統(tǒng)。由于同一個車務(wù)站段存在多種制式聯(lián)鎖系統(tǒng)、多種列車調(diào)度指揮系統(tǒng)(TDCS)車務(wù)終端版本的情況并不少見，給車站值班員在實際作業(yè)的正確操作流程和技能相關(guān)培訓(xùn)帶來很大的困擾。依據(jù)《接發(fā)列車作業(yè)》標(biāo)準(zhǔn)，各鐵路局集團公司研究制定了自己的《非正常接發(fā)列車作業(yè)》規(guī)范及相應(yīng)的細(xì)化措施，但缺乏標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化場景的有力支撐。在車站值班員培訓(xùn)過程中，指導(dǎo)教師既需要臨時設(shè)置各種場景又需要擔(dān)任多個配合崗位，這種一對一培訓(xùn)方式很難提高效率，同時，也受指導(dǎo)教師個人業(yè)務(wù)水平影響[1]，存在缺乏全面客觀記錄及公正評價等問題。

1 車站值班員接發(fā)列車實訓(xùn)系統(tǒng)現(xiàn)狀

各鐵路局集團公司一直以來非常重視車站值班員崗位技能實訓(xùn)，全體車站值班員必須通過各種類型接發(fā)列車實訓(xùn)系統(tǒng)進行技能強化培訓(xùn)，提升實際操作技能與應(yīng)急處置能力。目前，各類接發(fā)列車實訓(xùn)系統(tǒng)各有特色，有的實訓(xùn)系統(tǒng)聯(lián)鎖真實、數(shù)據(jù)真實[2-4]，有的實訓(xùn)系統(tǒng)培訓(xùn)管理、統(tǒng)計分析功能強大[5-6]，但普遍存在以下不足。

（1）培訓(xùn)內(nèi)容單一。實訓(xùn)系統(tǒng)無法完成接發(fā)列車作業(yè)全部項點考核。①既有實訓(xùn)系統(tǒng)有的僅能夠進行計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)培訓(xùn)，有的僅能夠進行列車調(diào)度指揮系統(tǒng)(TDCS)車務(wù)終端培訓(xùn)，當(dāng)2種實訓(xùn)系統(tǒng)同時操作時又不能實現(xiàn)系統(tǒng)間的通信。②接發(fā)列車作業(yè)實際流程中涉及到的其他事項，如崗位聯(lián)系、行車憑證填記、表簿填記、揭掛各種行車表示牌、加/摘道岔鉤鎖器、加/摘客車帽等內(nèi)容在實訓(xùn)系統(tǒng)中無從談起，做不到接發(fā)列車作業(yè)流程全部項點考核。

（2）自動化功能薄弱。既有實訓(xùn)系統(tǒng)普遍存在自動化功能薄弱，需指導(dǎo)教師進行大量的人工作業(yè)，無法實現(xiàn)實訓(xùn)系統(tǒng)“一對多”的培訓(xùn)方式，如模擬站間閉塞、控制列車走行、設(shè)置故障、模擬配合崗位聯(lián)系等，傳統(tǒng)的“一對一”人工培訓(xùn)方式，造成指導(dǎo)教師工作任務(wù)重、評價不夠客觀公正、無法全面記錄培訓(xùn)過程，也造成后續(xù)統(tǒng)計分析時基礎(chǔ)數(shù)據(jù)缺失。

（3）實訓(xùn)功能薄弱。既有實訓(xùn)系統(tǒng)使用模式單一，普遍不存在“自學(xué)自測自考”模式，無法實現(xiàn)“手把手”方式培訓(xùn)職工實作技能，并且因無法監(jiān)控車站值班員實訓(xùn)情況，存在著上級部門布置培訓(xùn)任務(wù)流于形式的問題，無法起到“真學(xué)真練真考”的實訓(xùn)目的。

（4）設(shè)備功能不全面。區(qū)間邏輯檢查人工解鎖盤[7-8]設(shè)備已經(jīng)大量裝配到車站并已經(jīng)開通使用，但既有接發(fā)列車實訓(xùn)系統(tǒng)沒有配置該設(shè)備，聯(lián)鎖系統(tǒng)也沒有同步升級，造成車站值班員培訓(xùn)中遇到需使用該設(shè)備的情景時，無法起到真正的實訓(xùn)。

2 車站值班員實訓(xùn)考評系統(tǒng)需求分析

無論正常情況下接發(fā)列車，還是非正常情況下接發(fā)列車及應(yīng)急處置，均以車站值班員為核心、其他崗位共同協(xié)作完成接發(fā)列車作業(yè)。實訓(xùn)考評系統(tǒng)要以車站接發(fā)列車作業(yè)過程為研究對象，應(yīng)能夠自動初始化接發(fā)列車作業(yè)場景，實時全面記錄車站值班員在各業(yè)務(wù)子系統(tǒng)的操作流程，實現(xiàn)基于接發(fā)列車場景來評價車站值班員在作業(yè)過程中各環(huán)節(jié)完成情況，并依據(jù)車站值班員操作流程進行多角度統(tǒng)計分析，自動形成規(guī)范化報表，為提升車站值班員培訓(xùn)質(zhì)量提供數(shù)據(jù)支持。

（1）接發(fā)列車場景設(shè)計。接發(fā)列車作業(yè)場景，應(yīng)盡量涵蓋常見非正常接發(fā)列車特殊情況下的應(yīng)急處置。車站值班員在經(jīng)過場景試題庫的訓(xùn)練，達(dá)到能夠按照標(biāo)準(zhǔn)化或規(guī)范化要求，并熟練地進行接發(fā)列車在非正常情況下應(yīng)急處置的要求。作業(yè)場景設(shè)計應(yīng)包括列車車次及初始位置、故障及觸發(fā)條件、各作業(yè)項點及項點間關(guān)系(順序、并列、選擇等)、場景終止條件等關(guān)鍵要素。

（2）兼容各種制式聯(lián)鎖系統(tǒng)和TDCS車務(wù)終端。如上所述，車站聯(lián)鎖類型和車站TDCS車務(wù)終端各不能少于7種和2種，實訓(xùn)考評系統(tǒng)應(yīng)提供標(biāo)準(zhǔn)化接口兼容多種制式聯(lián)鎖系統(tǒng)和市場主流廠家的TDCS車務(wù)終端。其中，聯(lián)鎖上位機、聯(lián)鎖機和TDCS車務(wù)終端可根據(jù)車站實際情況，或由廠家提供或由實訓(xùn)考評系統(tǒng)提供高仿真聯(lián)鎖系統(tǒng)，其顯示界面及業(yè)務(wù)處理邏輯均應(yīng)符合《鐵路車站計算機聯(lián)鎖技術(shù)條件》(TB/T 3027—2015)《列車調(diào)度指揮系統(tǒng)(TDCS)數(shù)據(jù)通信規(guī)程(V2.0)》技術(shù)條件要求，聯(lián)鎖系統(tǒng)應(yīng)通過標(biāo)準(zhǔn)化接口報告車站值班員操作及信號設(shè)備狀態(tài)，TDCS車務(wù)終端能夠自動初始化車次記錄，并通過標(biāo)準(zhǔn)化接口報告車站值班員操作。

（3）仿真各類行車憑證及表簿。普速鐵路行車憑證分為綠色許可證、紅色許可證、路票、調(diào)度命令等類型，在接發(fā)列車作業(yè)中涉及到填寫、簽名、蓋章、交付等作業(yè)環(huán)節(jié)?！缎熊囋O(shè)備檢查登記簿》分為故障、日常檢查、施工、維修等不同類型，在接發(fā)列車作業(yè)中涉及到車站值班員故障登記、行車設(shè)備管理值班人員(工務(wù)、電務(wù)、供電等)到崗登記及銷記、車站值班員簽認(rèn)等作業(yè)環(huán)節(jié)，其中行車憑證、各種表簿顯示界面應(yīng)符合《鐵路技術(shù)管理規(guī)程(普速鐵路部分)》及相關(guān)技術(shù)文件要求，實訓(xùn)考評系統(tǒng)應(yīng)能夠自動評價行車憑證、各種表簿的正確性、完整性。

（4）仿真列車控制。實訓(xùn)考評系統(tǒng)仿真列車運動首先應(yīng)符合其運行規(guī)律，其次要具備加速、減速、定速3種列車運行工況。仿真列車應(yīng)實現(xiàn)列車前進/后退、組合/分解，模擬實現(xiàn)列車到達(dá)、出發(fā)等情況，以及本務(wù)機車摘掛、救援列車救援作業(yè)和其他形式的調(diào)車作業(yè)。

（5）配合崗位仿真。在車站接發(fā)列車作業(yè)過程中，尤其是在非正常情況下接發(fā)列車的特殊情況的應(yīng)急處置，涉及到列車調(diào)度員、值班干部、鄰站值班員、列車司機、助理值班員、工務(wù)、電務(wù)、供電等10多個配合崗位。實訓(xùn)考評系統(tǒng)應(yīng)通過崗位仿真子系統(tǒng)，不但要實現(xiàn)車站值班員與配合崗位間語音聯(lián)系[9-10]，保證場景按照設(shè)計要求順利推進，而且還要實時記錄崗位聯(lián)系用語，實現(xiàn)對崗位間作業(yè)組織過程的評價。

（6）培訓(xùn)管理。實訓(xùn)考評系統(tǒng)應(yīng)能夠針對培訓(xùn)人員、場景試題、培訓(xùn)成績進行有效管理。采用人臉識別技術(shù)識別培訓(xùn)人員，準(zhǔn)確記錄人員基本信息、考評信息，做到“真學(xué)真練真考”，防止實訓(xùn)考評流于形式。研制場景快速開發(fā)工具，可根據(jù)各鐵路局集團公司實際情況及規(guī)章變化，快速發(fā)布場景試題庫升級包，確保各鐵路局集團公司內(nèi)場景試題庫版本一致，同時在鐵路局集團公司專業(yè)管理部門設(shè)置遠(yuǎn)程考試管理系統(tǒng)，進行統(tǒng)一組織考試及對培訓(xùn)人員成績進行多層次、多角度統(tǒng)計分析，緩解工學(xué)矛盾。

3 車站值班員實訓(xùn)考評系統(tǒng)研究

3.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計

3.1.1 軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計

實訓(xùn)考評系統(tǒng)主要分為外部接口、核心系統(tǒng)、服務(wù)系統(tǒng)3層結(jié)構(gòu)。外部接口層負(fù)責(zé)處理與各制式聯(lián)鎖系統(tǒng)、各制式車務(wù)終端系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換與協(xié)議解析。核心系統(tǒng)層負(fù)責(zé)系統(tǒng)的基礎(chǔ)功能，如車輛控制、崗位仿真、室外設(shè)備仿真、通信、記錄與評價等。服務(wù)系統(tǒng)層負(fù)責(zé)提供界面與用戶進行交互，以及提供一些可卸載、可擴展的模塊。實訓(xùn)考評系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 實訓(xùn)考評系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)圖Fig.1 Systems software architecture

（1）實訓(xùn)輔助系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要包括行車憑證、運統(tǒng)表薄、占線板及各種行車表示牌、調(diào)車作業(yè)通知單、身份證識別及通信服務(wù)等模塊。其中，行車憑證模塊能夠?qū)崿F(xiàn)憑證填寫、簽名、蓋章、交付等作業(yè)環(huán)節(jié)；運統(tǒng)表薄模塊能夠?qū)崿F(xiàn)故障登記、設(shè)備管理單位人員到崗登記與銷記、車站值班員簽認(rèn)等作業(yè)環(huán)節(jié)；占線板模塊能夠揭示接觸網(wǎng)范圍及停送電情況、能夠揭掛各種行車表示牌及道岔鉤鎖器加鎖情況等，同時具備人員登錄、試卷查看、開始/結(jié)束考試、考試信息查看、考試模式切換等實訓(xùn)所需的其他操作。

（2）室外信號設(shè)備仿真系統(tǒng)。該系統(tǒng)用于模擬車站室外信號設(shè)備，能夠響應(yīng)聯(lián)鎖系統(tǒng)下位機驅(qū)動命令控制設(shè)備繼電器動作，同時向聯(lián)鎖系統(tǒng)下位機提供信號設(shè)備采集碼位。

（3）計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括計算機聯(lián)鎖上位機、下位機2個子系統(tǒng)，通過標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議接入實訓(xùn)輔助系統(tǒng)，方便兼容不同廠家各制式的聯(lián)鎖系統(tǒng)，并通過通信服務(wù)模塊向外部系統(tǒng)發(fā)送站場表示信息、按鈕信息。

（4）TDCS車務(wù)終端。該系統(tǒng)通過標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議接入實訓(xùn)輔助系統(tǒng)，方便兼容不同廠家各制式的TDCS車務(wù)終端，并通過通信服務(wù)模塊向外部系統(tǒng)發(fā)送車次操作信息。

（5）仿真列車控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)按照列車運動模型實時計算列車當(dāng)前位置、當(dāng)前速度、目標(biāo)位置、目標(biāo)速度[11]，能夠按照前方信號顯示自動控車，能夠?qū)崿F(xiàn)靈活自如地控制列車前進/后退、組合/分解，并通過通信服務(wù)模塊向外部系統(tǒng)發(fā)送列車位置、速度信息。

（6）崗位仿真系統(tǒng)。該系統(tǒng)用于模擬行車指揮過程中的各配合工種，能響應(yīng)車站值班員的各類命令，并能給車站值班員擬人化的反饋。其中，司機崗位能夠識別各種行車憑證及調(diào)度命令，實現(xiàn)非正常情況下列車進出站及區(qū)間運行控制，并通過通信服務(wù)模塊向外部系統(tǒng)發(fā)送崗位間聯(lián)絡(luò)用語。

（7）操作記錄服務(wù)與評價引擎。該系統(tǒng)負(fù)責(zé)全面記錄車站值班員的操作，并通過評價引擎驅(qū)動基于工作流的標(biāo)準(zhǔn)試題來對學(xué)員的操作結(jié)果進行自動評價。

（8）考評管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過鐵路局集團公司—站段—車站3級網(wǎng)絡(luò)來組織實訓(xùn)與考試、管理學(xué)員成績、綜合統(tǒng)計分析。

3.1.2 部署結(jié)構(gòu)設(shè)計

實訓(xùn)考評系統(tǒng)利用鐵路辦公網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)鐵路局集團公司—站段—車站3級管理，培訓(xùn)管理人員可以遠(yuǎn)程組織多個車站進行統(tǒng)一考試、查閱各個學(xué)員的考核結(jié)果、監(jiān)督各個學(xué)員的考核過程。

在鐵路局集團公司及站段部署數(shù)據(jù)服務(wù)器，通過鐵路局集團公司辦公網(wǎng)存儲實訓(xùn)考核數(shù)據(jù)。對于監(jiān)控視頻，采取近端存儲－遠(yuǎn)端調(diào)閱的策略以解決辦公網(wǎng)帶寬不足的問題，在車站層部署視頻服務(wù)器，用于存儲監(jiān)控視頻。當(dāng)管理終端需要調(diào)閱視頻時，采用H.264視頻編碼方式對視頻進行高壓縮，同時采用分片技術(shù)把視頻進行網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到調(diào)閱端。實訓(xùn)考評系統(tǒng)部署結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 實訓(xùn)考評系統(tǒng)部署結(jié)構(gòu)圖Fig.2 System deployment structure

3.2 應(yīng)用情況

2016年12月中旬系統(tǒng)研發(fā)結(jié)束，應(yīng)用到中國鐵路北京局集團有限公司(以下簡稱“北京局集團公司”)石家莊鐵路專業(yè)技術(shù)服務(wù)中心，共計裝備系統(tǒng)13套，分別為K5b聯(lián)鎖系統(tǒng)4套，EI32聯(lián)鎖系統(tǒng)4套，6502聯(lián)鎖系統(tǒng)5套。2017—2018年，經(jīng)過近2年運行試驗，共進行車站值班員資格性和適應(yīng)性培訓(xùn)18期，合計培訓(xùn)人數(shù)達(dá)到519人，覆蓋27個站段，127個車站的鐵路職工，涉及含基本進路、自動閉塞、半自動閉塞等49種非正常接發(fā)車情況，有80%的職工獲得了90分以上的成績，達(dá)標(biāo)率為92%。

自2016年北京局集團公司推廣后，陸續(xù)推廣到中國鐵路上海局集團有限公司合肥東站、中國鐵路太原局集團有限公司太原南站、中國鐵路呼和浩特局集團有限公司二連站、中國鐵路廣州局集團有限公司婁底車務(wù)段及部分高職院校等單位。系統(tǒng)豐富的圖表統(tǒng)計及自動化的考核方式減輕了指導(dǎo)教師的工作壓力，全景化的培訓(xùn)考核模式也提高了車站值班員非正常情況的處置能力。

4 結(jié)束語

通過構(gòu)建一套標(biāo)準(zhǔn)化車站值班員全景實訓(xùn)考評系統(tǒng)，克服既有接發(fā)列車實訓(xùn)系統(tǒng)存在的弊端，實現(xiàn)由原來的“一對一”向“一對多”實訓(xùn)方式的轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)由原來的指導(dǎo)教師人工評價向系統(tǒng)自動評價轉(zhuǎn)變。場景試題庫更進一步體現(xiàn)接發(fā)列車標(biāo)準(zhǔn)化內(nèi)涵，有利于車站值班員接發(fā)列車培訓(xùn)向標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展，同時也能為其他行車關(guān)鍵崗位技能實訓(xùn)提供借鑒。今后應(yīng)進一步研究車站行車室工作環(huán)境，除提供業(yè)務(wù)界面、業(yè)務(wù)邏輯處理與車站現(xiàn)場一致的實訓(xùn)系統(tǒng)外，系統(tǒng)的物理外觀也盡可能與車站現(xiàn)場一致，從而實現(xiàn)向標(biāo)準(zhǔn)化方向更進一步。