一种铁水联运铁路港口站控制方法及系统

技术领域

本发明涉及铁水联运技术领域，更具体地，涉及一种铁水联运铁路港口站控制方法及系统。

背景技术

铁水联运中，铁路专用线引入港口自动化集装箱码头堆场内部进行装卸作业，并在港口内建设有用于列车到、发和自动化装卸作业的相关设施。港口堆场装卸线可独立完成列车到发和装卸作业，也可与港口周边的接轨站(港湾站)配合完成作业。

目前，国内港口的日装卸作业量大、作业效率也很高、作业安全等级及单纯港口的自动化程度较高。码头操作系统(TOS)在港口应用较为广泛，是码头生产的核心软件，其统筹集装箱的装卸，配载，堆场，疏港等作业计划，又被称为码头的“大脑”，直接影响着码头作业的效率，安全，成本。但是相对港口，货运铁路运输调度及控制系统仍处于半自动化状态，各专业系统之间缺乏互联互通，作业流程中人工介入较多。铁路机车车辆进出港口铁路装卸线，在空间与时间上与自动化装卸设备的作业上有较多冲突。这与高效率运输、安全可靠作业的多式联运需求形成了显著的矛盾。依托现有的技术手段，实现集装箱运输列车自动化交接较为困难。因此，需要一种新型的控制系统，将铁路线路资源以及港口装卸区的线路资源进行合理的分配，协调，实现列车自动交接，减少人力成本，提高工作效率以安全性。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的铁路线路资源与港口装卸区相互冲突的技术问题。

本发明提供了一种铁水联运铁路港口站控制方法，包括：

TOS获取到达列车的车次、车号、各车厢集装箱箱号及货物信息，并根据集装箱堆场的情况、堆场作业情况以及联锁控制系统提供的进路情况，办理列车进装卸场进路开始接车；

装卸场某股道装车结束，TOS向港湾站调度系统发送发车请求，在获得港湾站调度系统发车许可后，TOS将装卸作业模式转换为列车接发车模式，装卸场装卸作业停止。

优选地，在TOS向联锁控制系统下达接车指令前，同时向自动化装卸系统下达接车股道装卸作业停止命令：自动化装卸系统向TOS反馈停止作业状态并设置合理安全的延时，保证作业停止并延时后开始接车。

优选地，在向港湾站发车作业时或从港湾站接车作业时，同时线路障碍检查系统实时监视铁路线路障碍情况，若有障碍则通知TOS，由TOS经联锁控制系统发送停止铁路作业命令。

优选地，在从港湾站接车作业时，TOS在向联锁控制系统下达接车指令前，对所办理进路与站场视频进行对照，确定进路空闲没有障碍物后门禁打开，门禁开放后，联锁控制系统根据TOS指令进路办理完成，最后开放进入装卸线相关的信号机，列车进入装卸线，停稳后TOS下达关闭门禁命令，同时开放装卸作业许可给自动化装卸设备，转为装卸作业模式。

优选地，在向港湾站发车作业时，TOS通过自动装卸系统获得车号箱号信息，通过货检系统获得车辆装载及货物状态，通过线路障碍检查系统获得线路状态，在获得港湾站调度系统发车许可后，TOS将装卸作业模式转换为列车接发车模式，站场装卸作业停止；

TOS向门禁系统发送门禁开放命令，持续检查开放状态并锁闭；

TOS向联锁控制系统下发发车指令，联锁控制系统检查联锁条件，列车出清装卸线后，联锁将轨道空闲条件返回TOS，TOS通过站场视频监控确认后，向门禁系统发送关闭命令；

门禁关闭后，TOS开放装卸作业许可给自动化装卸设备，转为装卸作业模式。

优选地，所述货检系统和线路障碍检查系统采用巡检小车模式，在线路两侧设置巡检小车，使用图像检测方式获得车号和箱号信息，与自动装卸系统获得车号箱号信息进行核对；采用图像检测方式或超声波方式对列车进行巡检判断是否出现障碍物以及机车之间的连挂情况的列车检查信息；同时采用超声波检测方式对车辆内部结构损伤进行检查；TOS将上述信息进行处理，如满足发车标准，则将上述信息连同发车请求一起发送给港湾站货运系统。

优选地，当需要在装卸场封闭网内调车作业时，由TOS发送停止作业命令给自动化装卸设备，自动装卸作业停止后，TOS向联锁控制系统开放办理场内调车径路权限，同时门禁继续关闭，禁止办理向门禁方向办理跨场列调车径路。

本发明还提供了一种铁水联运铁路港口站控制系统，所述系统用于实现铁水联运铁路港口站控制方法，包括：TOS、联锁控制系统、港湾站调度系统；

TOS获取到达列车的车次、车号、各车厢集装箱箱号及货物信息，并根据集装箱堆场的情况、堆场作业情况以及联锁控制系统提供的进路情况，办理列车进装卸场进路开始接车；

装卸场某股道装车结束，TOS向港湾站调度系统发送发车请求，在获得港湾站调度系统发车许可后，TOS将装卸作业模式转换为列车接发车模式，装卸场装卸作业停止。

本发明还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机管理类程序时实现铁水联运铁路港口站控制方法的步骤。

本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机管理类程序，所述计算机管理类程序被处理器执行时实现铁水联运铁路港口站控制方法的步骤。

有益效果：本发明提供的一种铁水联运铁路港口站控制方法及系统，其中方法包括：TOS获取到达列车的车次、车号、各车厢集装箱箱号及货物信息，并根据集装箱堆场的情况、堆场作业情况以及联锁控制系统提供的进路情况，办理列车进装卸场进路开始接车；装卸场某股道装车结束，TOS向港湾站调度系统发送发车请求，在获得港湾站调度系统发车许可后，TOS将装卸作业模式转换为列车接发车模式，装卸场装卸作业停止。通过采用TOS统筹管理铁路运输和自动化装卸作业并与港湾站调度货运系统互联互通的方式，保证了港口自动化集装箱码头自动化场桥与铁路取送车机车的安全协同作业，实现了进入港口自动化货场的列车自动交接，减少人力成本，提高工作效率以安全性，真正实现了铁水联运之间的无缝连接。

附图说明

图1为本发明提供的一种铁水联运铁路港口站控制方法的原理图；

图2为本发明提供的一种可能的电子设备的硬件结构示意图；

图3为本发明提供的一种可能的计算机可读存储介质的硬件结构示意图；

图4为本发明提供的一种铁水联运铁路港口站控制系统原理框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

图1为本发明提供的一种铁水联运铁路港口站控制方法，包括：

1、从港湾站接车作业：

TOS接到港湾站调度系统以及货运系统信息，得到到达列车的车次、车号、各车厢集装箱箱号及货物信息(若是空车则无箱号信息)；然后向联锁控制系统下达接车指令。

TOS向联锁控制系统下达接车指令前，还应向自动化装卸系统下达接车股道装卸作业停止命令：自动化装卸系统需反馈停止作业状态并设置合理安全的延时，保证作业停止。系统转为列车接车模式。

在向港湾站发车作业时或从港湾站接车作业时，同时线路障碍检查系统实时监视铁路线路障碍情况，若有障碍，随时通知TOS，由TOS经联锁控制系统发送停止铁路作业命令。线路障碍检查系统可采用巡检小车模式，在线路两侧设置巡检小车，使用图像检测或超声波方式对列车前方全部进路区段进行铁路线路障碍物连续检查。

TOS根据集装箱堆场的情况、堆场作业情况以及联锁控制系统提供的进路情况(包含轨道空闲条件、信号开放情况和道岔开向)，办理列车进装卸场进路。TOS在向联锁控制系统下达接车指令前，对所办理进路与站场视频进行对照，确定进路空闲没有障碍物后门禁打开。

门禁开放后，联锁控制系统根据TOS指令进路办理完成，最后开放进入装卸线相关的信号机。

列车(也叫货物列车)进入装卸线，停稳后(由TOS站场视频监控和联锁控制系统获得列车位置及状态信息)，TOS下达关闭门禁命令，同时开放装卸作业许可给自动化装卸设备，转为装卸作业模式。

2、向港湾站发车作业

重车发车时：

装卸场某股道装车结束，TOS向港湾站调度系统发送发车请求。

TOS通过自动装卸系统获得车号箱号信息，通过货检系统获得车辆装载及货物状态，通过线路障碍检查系统获得线路状态(障碍物)。货检系统和线路障碍检查系统可采用巡检小车模式(两系统集成一起)，在线路两侧设置巡检小车，使用图像检测方式获得车号和箱号信息，和自动装卸系统获得车号箱号信息进行核对；采用图像检测方式或超声波方式对列车进行巡检判断是否出现障碍物以及机车之间的连挂情况等列车检查信息；同时采用超声波检测方式对车辆内部结构损伤进行检查。TOS将上述信息进行处理，如满足发车标准，则将上述信息连同发车请求一起发送给港湾站货运系统。

在获得港湾站调度系统发车许可后，TOS将装卸作业模式转换为列车接发车模式，站场装卸作业停止。

TOS向门禁系统发送门禁开放命令，持续检查开放状态并锁闭。

TOS向联锁控制系统下发发车指令，联锁控制系统检查联锁条件，包括进路上轨道占用情况，道岔开向情况，满足发车条件后，办理发车进路，开放发车信号。

列车出清装卸线后，联锁将轨道空闲条件返回TOS，TOS通过站场视频监控确认后，向门禁系统发送关闭命令。

门禁关闭后，TOS开放装卸作业许可给自动化装卸设备，转为装卸作业模式。

空车发车：

装卸场某股道卸车结束，如无装车任务，则TOS向港湾站调度系统发送发车请求。

TOS通过自动装卸系统获得车号信息。包含货检及线路障碍检查系统的巡检小车使用图像检测方式获得车号信息，和自动装卸系统获得车号信息进行核对；采用图像检测方式或超声波方式对列车进行巡检判断是否出现障碍物以及机车之间的连挂情况等列检信息；同时采用超声波检测方式对车辆内部结构损伤进行检查。TOS将上述信息进行处理，如满足发车标准，则将上述信息连同发车请求一起发送给港湾站货运系统。

在获得港湾站调度系统发车许可后，TOS将装卸作业模式转换为列车接发车模式，站场装卸作业停止。

TOS向门禁系统发送门禁开放命令。

TOS向联锁控制系统下发发车指令，联锁控制系统检查联锁条件，包括进路上轨道占用情况，道岔开向情况，满足发车条件后，办理发车进路，开放发车信号。

列车出清装卸线后，联锁将轨道空闲条件返回TOS，TOS通过站场视频监控确认后，向门禁系统发送关闭命令，持续检查开放状态并锁闭。

门禁关闭后，TOS开放装卸作业许可给自动化装卸设备，转为装卸作业模式。

3、装卸场内调车

如需在装卸场封闭网内调车作业，由TOS发送停止作业命令给自动化装卸设备，自动装卸作业停止后，TOS向联锁控制系统开放办理场内调车径路权限，同时门禁继续关闭，禁止办理向门禁方向办理跨场列调车径路。

通过采用TOS统筹管理铁路运输和自动化装卸作业并与港湾站调度货运系统互联互通的方式，保证了港口自动化集装箱码头自动化场桥与铁路取送车机车的安全协同作业，实现了进入港口自动化货场的列车自动交接，减少人力成本，提高工作效率以安全性，真正实现了铁水联运之间的无缝连接。本方案利用现有的定位以及检测技术，实现集装箱列车交接全自动化和高可靠性，提高集装箱货物的运输效率。

下面结合图4，以2股道站场为例进行说明：

在S1、S2两个信号机与道岔上的信号机D1之间设置装卸场门禁。门禁外侧站场采用计算机联锁制式，办理行车作业。门禁内侧为装卸场。

装卸区内有自动化集装箱场吊(简称自动化场桥)，自动化集卡或AGV车。通过TOS控制自动化场桥进行场吊作业。

铁路作业车辆在装卸场内的走行范围为股道有效长范围，即S1/S2至X1/X2之间距离。

装卸场有三种作业模式：

列车接发车模式：在该模式下，铁路门禁开放，车列进出装卸场。此时铁路站场由联锁控制系统控制道岔、信号，办理进路。自动化场吊停止作业。不与铁路产生直接接触的集装箱车辆(自动驾驶集卡)，可以继续作业。

装卸作业模式：在该模式下，铁路门禁关闭，自动化场吊及集装箱车辆进行作业。禁止铁路联锁控制系统办理进路，禁止装卸区域内的的铁路车辆移动。

在此模式下，装卸场全站信号机S1、S2、X1、X2、D1、D2常态为红灯模式。

位于门禁1#装卸场道岔和2#装卸场道岔进行锁闭。

轨道电路IG、IIG、1DG、2DG在装卸作业模式下，为常态占用(红)或者锁闭状态(如黄色)。

在未接到TOS许可，联锁控制系统不得开放信号、不得解除道岔锁闭状态和不得解除轨道电路区段锁闭状态。

装卸场内调车模式：在该模式下，自动化场吊停止作业。铁路门禁关闭，铁路机车车辆可以在装卸场内走行移动。此时站场由联锁控制系统控制道岔、信号，办理进路。

此模式下，门禁防护信号机(各图中的S1、S2、D1)常态为红灯模式。禁止办理装卸场与门禁外站场之间的跨场进路。在未接到TOS许可不得开放信号门禁防护信号机。

如图4所示，本发明还提供了一种铁水联运铁路港口站控制系统，所述系统用于实现如前所述的铁水联运铁路港口站控制方法，包括：TOS、联锁控制系统、港湾站调度系统；

TOS获取到达列车的车次、车号、各车厢集装箱箱号及货物信息，并根据集装箱堆场的情况、堆场作业情况以及联锁控制系统提供的进路情况，办理列车进装卸场进路开始接车；

装卸场某股道装车结束，TOS向港湾站调度系统发送发车请求，在获得港湾站调度系统发车许可后，TOS将装卸作业模式转换为列车接发车模式，装卸场装卸作业停止。

对港口TOS进行改进，TOS下设铁路运输作业子系统。子系统下设港口铁路联锁子系统、自动货检系统、铁路门禁系统、铁路车辆及线路障碍物自动检查系统。

同时，TOS对外增加同港湾站调度系统及货运系统接口，接收进港列车的调度信息、车辆信息及货物信息。发送出港列车的调度信息、车辆信息及货物信息。

本发明是用于港口自动化集装箱港口车站进路控制，利用计算机联锁、通信、智能化控制，图像识别等技术在码头管理系统即码头操作系统(TOS)下增设铁路运输作业子系统。实现了港口TOS与港湾站调度系统互联互通，实现集装箱列车交接全自动化，解决铁路运输与港口自动化系统相互冲突的矛盾，TOS是码头生产的核心系统，其统筹集装箱的装卸，配载，堆场，疏港等作业计划，又被称为码头的“大脑”，直接影响着码头作业的效率，安全，成本。

请参阅图2为本发明实施例提供的电子设备的实施例示意图。如图2所示，本发明实施例提了一种电子设备，包括存储器1310、处理器1320及存储在存储器1310上并可在处理器1320上运行的计算机程序1311，处理器1320执行计算机程序1311时实现以下步骤：TOS获取到达列车的车次、车号、各车厢集装箱箱号及货物信息，并根据集装箱堆场的情况、堆场作业情况以及联锁控制系统提供的进路情况，办理列车进装卸场进路开始接车；

装卸场某股道装车结束，TOS向港湾站调度系统发送发车请求，在获得港湾站调度系统发车许可后，TOS将装卸作业模式转换为列车接发车模式，装卸场装卸作业停止。

请参阅图3为本发明提供的一种计算机可读存储介质的实施例示意图。如图3所示，本实施例提供了一种计算机可读存储介质1400，其上存储有计算机程序1411，该计算机程序1411被处理器执行时实现如下步骤：TOS获取到达列车的车次、车号、各车厢集装箱箱号及货物信息，并根据集装箱堆场的情况、堆场作业情况以及联锁控制系统提供的进路情况，办理列车进装卸场进路开始接车；

装卸场某股道装车结束，TOS向港湾站调度系统发送发车请求，在获得港湾站调度系统发车许可后，TOS将装卸作业模式转换为列车接发车模式，装卸场装卸作业停止。

需要说明的是，在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。