鐵路技術站生產作業智能化安全管理及評價技術探討
本文是一篇生產管理論文,本文以鐵路技術站為研究對象,通過對技術站安全管理體系現狀及問題分析,從解決技術站安全管理信息對稱入手,研究構建技術站智能化安全管控體系、建立安全狀態數據自主監測、構建智能化安全評估模型等 3 方面關鍵技術問題,提出解決鐵路技術站安全管理智能化思路。
1 緒論
1.1 研究背景及意義
生產管理論文怎么寫
鐵路技術站是鐵路編組站與區段站的總稱,是鐵路運輸極為重要的基層生產單位,擔負著繁重的運輸任務,鐵路技術站的通過能力和改編能力往往能夠決定整條線路的運輸效能[1]。隨著社會的快速發展,我國鐵路運行速度的不斷提高、列車載重量不斷增加、鐵路營業里程的不斷增加及大量新技術、新裝備的全面投入使用,技術站人員需要掌握的安全點越來越多,而安全處置的時間要求卻是越來越短,對鐵路技術站安全評價與預測能力做出更高的要求。
在鐵路運輸生產過程中,安全和生產效率是相互依賴、相互促進的。保障安全是生產效率的前提、基礎和保證,生產效率本身也體現了安全性。若缺乏安全保障,生產效率便無法保證。一旦發生安全事故,這不僅會導致人民的生命流逝,還會讓社會勞動的成果付之東流,同時也會使鐵路運輸變得無效[2]。隨著鐵路技術站系統工作信息化、智能化、自動化進程的加快,系統的安全性起的作用越來越重要。技術站在降低運輸成本、提高運輸效率、加速貨物送達、促進機車車輛周轉等方面扮演著重要角色,其工作效率和質量對鐵路運輸事業的可持續發展具有巨大意義。同時,技術站的安全和路網安全暢通與生產經營效益密切相關。目前,為了加強安全管理并減少事故的發生,鐵路技術站采取嚴格的過程控制,以確保管理站內外的作業崗位和影響運輸安全的作業環節,對潛在安全因素實行全面控制,以避免事故發生。在實施生產作業的安全管理中,要在有效辨識安全因素的基礎上,通過科技手段實現生產作業過程中潛在安全的控制和評估,以達到預防事故發生的目的。同時,還需及時監測安全管理控制系統,了解安全因素的變化動態,以便發現關鍵性問題并避免意外事故的發生[3]。
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1.2 主要研究內容
結合鐵路技術站生產作業安全管理現狀,構建鐵路技術站生產作業智能化安全管理體系,提出鐵路技術站安全數據的智能化采集、傳輸、處理的技術解決方案,設計技術站安全智能化評價模型,為鐵路技術站生產作業安全管控提供可靠的技術支撐和決策依據[4]。 本文主要進行了以下具體工作:
(1)以技術站歷史運輸安全事故及違章問題數據為基礎,系統梳理鐵路技術站作業的安全趨勢,并從4個構成要素論述鐵路技術站安全管理的現狀,明確鐵路技術站安全管理存在的問題,并提出解決問題的思路。
(2)構建鐵路技術站生產作業安全智能化安全管理體系,基于協同、共享治理的理論優化技術站安全管理機制,并將智能化技術引入技術站安全管理體系。從而,進一步從技術站生產作業智能化安全管理體系構成、技術站生產作業智能化安全管理體系架構運行邏輯兩個方面構建了技術站生產作業安全智能化管理體系。并詳細論述了組織系統與制度系統優化的關鍵技術方案。
(3)分析鐵路技術站生產作業安全監測的需求,運用數據采集、數據傳輸、數據融合處理等技術,提出基于物聯網、視音頻、邏輯判斷技術的相應成套實際應用的解決方案與案例。
(4)根據智能化數據信息的監測技術,構建鐵路技術站安全評價指標體系及智能化計算方法,利用評價指標與算法構建安全評價模型,并進行算例的計算與敏感性分析,同時,運用整體的模型算法構建技術站智能化安全管控系統平臺。
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2 國內外研究現狀
2.1 鐵路安全管理
安全管理是指應用系統工程的基本原理和方法,辨識、分析、評價、排除和控制系統中的各種危險 [5]。對于鐵路技術站而言,它是系統工程學在鐵路安全中的具體應用,其主要目的是通過諸多與技術站安全相關的安全對象某個或某一類屬性的檢測、監控、分析評價,保持對技術站作業生產過程中安全狀態變化的及時發現。如果出現危及運營安全的現象,提醒相關人員及時釆取有針對性的措施,對安全監控對象進行處置、維修和養護,以保證其處于良好的技術狀態,從而保證技術站安全穩定的運行。
在上個世紀50年代,英國已成功對鐵路安全進行了分類,安全的等級根據其程度的不同被劃分為高、中、低三個級別,并制定了相對應的解決對策[6]。 韓國鐵道研究院(簡稱 KRRI)提出了安全管理評價體系、評估程序,在韓國的軌道交通領域中,提出安全問題的研判、危險影響因素定義、安全的變化、各安全影響因素因果關系模型,對安全評估和安全控制流程進行了優化[7]。
日本的軌道交通運營企業在安全管理方面,主要是通過不斷升級技術裝備來保障安全,提高系統的可靠性,技防為主。在 RAMS 全球推動背景下,日本軌道交通運營企業也逐步引入 RAMS 的概念優化安全管控機制,以安全文化建設、技術改造等實施安全的精準控制[8]。
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2.2 安全數據監測與處理
智能化安全管控技術數據挖掘、信息融合、物聯網、信息系統的應用等也運用到鐵路安全領域。運用信息融合、數據挖掘、信息系統等智能化技術不僅可以提高數據的綜合利用價值,為安全評價體系建設及應用提供理論指導,而且可以使技術站安全水平再上一個臺階,為技術站安全保障發揮更大的作用。
(1)安全數據監測
在鐵路安全數據監測方面,張亮[16]通過對中國鐵路總公司車務安全信息庫全部安全問題的大數據挖掘分析,介紹了大數據分析方法在車務安全管理領域的初步應用。季文獻[17]等基于傳感器信息融合技術,通過在隧道中將數量及類別眾多的傳感器組建成網絡,采用數據層和決策層兩級融合策略,研究鐵路隧道的特點,制定聯動控制方案和控制算法,運用嵌入式控制技術,設計一款區域控制器,自動監測和控制隧道的安全。施福根[18]構建了基于5G高精度融合定位的鐵路客運站安全監管系統總體架構,實時分析并計算機車、地面時空關系,研制開發安全預警系統,實現列車、地面、人員的信息交互和實時信息獲取,對機車運行開展精確預警。陳立春[19]提出基于物聯網架構的車務設備智能追蹤管理系統的設計思想和實現方法,實現設備臺賬基本信息、技術狀態信息和運用維護動態信息的有機結合,有利于提升行車設備安全管理和運用水平。杜彥良[20]提出了一種基于信息融合的鐵路行車安全監控體系框架,集成了信息融合、物聯網和人工智能等先進技術。這個框架對與監測車輛安全相關的系統技術架構和數據結構進行了研究,提出了解決方案,旨在最大程度改善行車安全監控體系的數據集成和信息共享,以此來保障行車安全。通過從總體框架層面提出一種解決方案,可以為建設更高能力的行車安全監控系統提供指導。
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3 技術站生產作業安全管理現狀及問題分析 ....................... 10
3.1 技術站生產作業安全概況 ...................... 10
3.2 技術站生產作業安全管理體系分析 .................... 14
4 鐵路技術站生產作業智能化安全管理體系優化設計 ...................... 27
4.1 智能化安全管理體系優化設計思路 ............................. 27
4.2 智能化安全管理體系優化設計 ......................... 28
5 鐵路技術站生產作業智能化安全數據監測技術 .............................. 36
5.1 技術站智能安全數據監測需求分析 .................. 36
5.1.1 行車監測方面 ............................... 36
5.1.2 調車監測方面 ............................... 38
6 鐵路技術站生產作業智能化安全評價及管控技術
6.1 技術站生產作業安全評價指標體系構建
技術站安全評價體系可以對技術站安全管理狀況進行分析,并提供量化參考。技術站安全評價指標是用于評估技術站安全狀況的工具,可反映被評估對象的安全特征和屬性。
6.1.1 生產作業安全影響因素分析
技術站是一個廣泛分布于時間和空間的開放動態系統,其行車、調車、施工、貨運等生產作業的安全影響因素錯綜復雜,覆蓋的范圍也十分廣泛。從安全系統論的觀點結合上述統計數據與分析規范化處理后,可將影響技術站安全的因素劃分為4大類,即:人員、設備、環境和管理。四種影響因素的占比如下圖所示:
生產管理論文參考
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7 結論與展望
7.1 主要結論
技術站的生產作業場景非常復雜,涉及的要素也很多,且作業需要持續進行,不間斷,對鐵路技術站行車、調車、施工、貨運各專業的安全問題進行分析,并從人員、技術、制度、管控四個方面分析技術站現有安全管理體系,指出目前技術站主要為安全管理智能化體系不健全、安全管理及評價監測數據源不足、安全實時評價及管控評價手段不足的問題。針以上問題,從構建技術站生產作業智能化安全管理體系、提出鐵路技術站生產作業智能化安全數據監測方案、進行技術站生產作業智能化安全評價及管控 3 方面開展研究。通過研究工作,得到了以下研究結論。
(1)生產作業信息不能實時對稱是鐵路技術站安全管理的關鍵性制約因素。統計分析鐵路技術站近10年各專業發生的安全事故及違章問題,并通過人員、技術、制度、管控四個方面分析技術站現有安全管理體系,現行的技術站生產作業安全管理體系已不適用于技術站生產作業安全精細化、智能化的管理要求。
(2)鐵路技術站生產作業智能化安全管理體系的構建需要解決安全管理事后追責、安全管理信息傳遞不及時、不能實時預測及評價的事前防控的關鍵問題。通過對組織系統去中心的設計,結合制度機制的保障,運用物聯網、圖像識別、語音識別、高精度定位等技術,實現技術站安全數據監測自動化、安全預警實時化、安全評價動態化、安全管控智能化,建成協同與共享化的智能安全的鐵路技術站,為鐵路技術站生產作業安全管理模式的創新提供了新的思路。
參考文獻(略)
- J公司可視化生產管理系統改進探討2023-11-07
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