朔黄铁路货场智慧平台建设方案研究

李 乐

（国能运输技术研究院有限责任公司,北京 100080）

现代综合交通运输体系提出“运输服务更加高效、技术装备更加先进”的发展目标；“双碳”战略引导我国铁路进行绿色低碳转型，提升货运组织效率[1]；国家综合立体交通网推进交通基础设施网与运输服务网、信息网、能源网融合发展；交通强国战略针对铁路科技创新从“框架体系、建造技术、智能平台”等多个维度提出要突破、掌握智慧铁路核心技术的要求。

朔黄（朔州—黄骅）铁路是神黄（神池南—黄骅港）铁路的重要组成部分，主要以煤炭运输为主[2]。沿线的货场装卸设施设备主要基于大宗货物运输的需求进行配置[3]，尚未进行相应的智能化货场改建，仍处于传统铁路货场发到装卸阶段，其物流配送方式信息化、智能化程度不高[4]，信息资源共享不足，导致作业效率低、物流增值服务不足等现象发生；货场内各环节作业效率低，作业流程前后衔接不畅，过于依赖人工进行信息录入、传递，缺乏智能化的装备、设施和服务系统对场内作业进行数字化、智能化的管理[5-6]。

为响应国家“公转铁”“双碳”战略的号召，提高运输水平，增加非煤运输量，满足高附加值、小批量的货物对运输提出的快捷性、安全性、机动性等要求，提高铁路货运竞争力，亟需进行朔黄铁路沿线货场的智慧化建设及设备改造，实现货场的全方位信息化管理[7-8]，促进运输结构调整。为此，本文基于朔黄铁路货物运输和货场建设需求，设计了朔黄铁路货场智慧平台。

1 朔黄铁路货场智慧平台架构

截至2020 年，朔黄铁路非煤运输仅完成1951.21万t，距离2025 年不低于5000 万t 的目标存在显著差距。通过充分分析朔黄铁路货场货运需求，梳理货场作业流程和环节，构建货场智慧平台架构，如图1 所示。

图1 朔黄铁路货场智慧平台架构

（1）货主服务层：以线上、线下相结合的形式，充实服务内容，提升服务水平。

（2）生产组织层：对生产信息进行自动采集、整合和优化，实现货场外勤、装卸、物流和门卫作业自动化，提高生产组织作业效率。

（3）安全管理层：通过货场监控系统实现监控覆盖、作业可视化追踪和风险点监测，保障作业安全。

（4）市场营销层：构建市场监测和客户管理系统，对数据进行集成分析，制定营销策略。

（5）分析决策层：利用大数据技术，通过数据分析实现数据决策。

2 平台功能

朔黄铁路货场智慧平台功能架构如图2 所示，包括货场监控系统、货场移动终端、货场货运作业分析系统和货场工作人员赋能提升系统的功能。

图2 朔黄铁路货场智慧平台功能架构

2.1 货场监控系统功能

（1）智能识别：主要用于入场人员、车辆和机具信息的识别登记。

（2）视频监管：利用在货场内大门侧、货线侧布置的摄像设备进行视频监控，以便对车辆、人员异常移动、车辆速度、作业污染和车辆违规行驶等情况进行侦测，并对违规作业的行为进行自动语音和人工语音干预。

（3）智能引导：通过对车辆智能放行，规划货场内车辆走行线路，引导车辆移动、货物装载、货物查验和货车排队检测。

2.2 货场移动终端功能

（1）任务查看：查看下发到货场的所有作业任务，包括车次、作业类型、品名、数量等信息。

（2）任务执行：外勤人员需要严格按照既定的作业流程，对任务进行确认；通过终端相机对现场进行图片、视频拍摄，将其实时上传到朔黄铁路货场智慧平台并进行统一保存，支持后期检索查询。

（3）消息查看：外勤人员获取本平台下发的各种信息，包括内部审核提示信息、预警信息、应急预案推送、当前作业任务进度提醒等消息。

（4）终端作业：外勤人员通过使用移动终端设备进行货场作业、仓储管理和设备管理。

2.3 货场货运作业分析系统功能

（1）门框式货检、列检：对货物装载状态智能检测，朔黄铁路货场智慧平台支持超限判断、偏载检测、超重检测、篷布检测、车号识别、集装箱号、身份正确性监测、列车三检、安全门限阀值、存储设置、监测告警、辅助决策等功能。

（2）无人机巡检：配置无人机对货场作业实时巡检，通过移动网络实时传输巡检视频、图像信息，实现货场级、工队级和货场调度中心级的三级管理。

（3）智慧分析决策：分析决策以数据为基础，自动汇总分析并生成调度值班报表，可视化动态实时展示作业数据，支持个性化检索、定制化报表等功能。

（4）智能集装箱作业：支持集装箱箱号识别定位、堆场可视化管理、吊箱作业优化、集装箱作业监控、智能开箱验货等功能。

2.4 货场工作人员赋能提升系统功能

（1）关键岗位人员适应性提升：从记忆能力、注意能力、操作能力、知觉与思维能力、心理能力等方面确定货场作业安全适应性测评指标体系，实现货场关键岗位适应性选拔与提升。

（2）人员智慧管控：建立人员档案库，实现对货场作业人员全职业周期的作业安全和作业绩效管理；对人员档案信息进行细化，如货场、工队、班组人员安全信息和作业信息等，在需要调整时，对员工进行灵活调控，保障工作顺利实施。

3 关键技术

3.1 智能识别

结合沿线各类货场内不同功能区的设施工况场景，基于5G 移动通信、北斗高精度定位、人工智能图像识别、大数据分析等技术，实现货场内物流要素信息自动采集、传输和存储，并对货场内外部车辆运行路径精准规划，实现设备的精准对接；实现联运的每一个环节的信息充分共享。

3.2 智能定位

基于无载波通信智能移动定位系统，定位精度达厘米级，支持移动监测、停留监测和行为监测，并配置测速雷达，跟踪车辆速度。通过在无载波通信智能移动定位系统中输入对应货场的位置和任务信息，在平面图中进行路线标识指引来实现智能引导；对已进入货场的车辆、设备及器械进行登记编号管理，方便随时监控相对应的设备所在的位置；规范进入货场人员并进行记录，自动识别入场车辆、自动人脸识别入场人员。对于需要监管的任务，通过视频监控系统，能够对设备异常移动、安全防护设备佩戴情况、禁止区域监控、车辆超速侦测、作业污染侦测及车辆违规等情况进行有效监控，并及时报警。

3.3 智慧营销

货场智慧营销技术提高了数据分析准确度，通过可视化形式，能够将大量数据集成数据图像，以便于观察数据及其结构关系，从而提高数据分析精准度，更好地服务于货运营销。智慧营销技术将数据源延伸到Oracle、DB2、SQL Server、MySQL 等领域，并支持数据源ODBC 和JNDI，实现不同数据资源共享，并可快速收集、整理市场行情相关信息，利用互联网进行信息共享，为营销人员提供市场资讯信息，助其找到更为精准的货运营销方向。

4 平台建设规划

西柏坡货场位于朔黄铁路西柏坡站内，需要进行改造建设，提升货场的服务功能和集装箱作业效率，通过图示化货物的到达时间和位置信息，高效利用场地和设施设备，提升整体作业效率和服务能力。

朔黄铁路西柏坡货场智慧平台监控系统、移动终端、作业分析系统、工作人员赋能提升系统建设方案和各阶段建设内容如图3 所示。计划于2025 年初步完成货场的智慧化建设，实现货场监控系统信息识别、视频监管、智能引导功能；实现移动终端系统任务查看、任务执行、消息查看功能；实现货运作业分析系统的门框式货检、列检功能、无人机巡检、智慧分析决策功能；实现人员赋能提升系统的关键岗位适应性提升、作业安全适应性测评、人员智慧管控功能。到2030 年，全面完成货场的智慧化建设，在完善上述功能的基础上增加智能识别、终端作业和智能集装箱作业等功能。

图3 西柏坡货场智慧平台建设方案

5 结束语

朔黄铁路货场智慧平台建设方案基于国能朔黄铁路发展有限责任公司“一个目标、一个引领、五大路径、三个保障”的发展战略和有效规划“绿色、安全、高效、智慧、重载”的发展路径，打造数字智能的运输服务体系，在信息技术不断完善并在铁路运输领域得到应用的背景下，对朔黄铁路货场智慧平台监控系统、移动终端、作业分析系统和工作人员赋能提升系统的功能进行设计。旨在通过透明化、全方位的监管货场标准化作业，形成货场作业动态信息的实时反馈，进而合理安排作业计划，提升作业安全水平，促进运输结构调整，提高运输能力和经济效益。