高速铁路接触网生产务研究
作机车量源接触网安全稳定保障高速铁路安全正点运行关键保证高铁接触网设备安全稳定运行铁路供电部门需投入量力物力进行维护着接触网规模增加运行时间积累接触网运营维护压力日渐增急需采更先进理手段提高接触网生产组织效率充分利现代信息技术提高接触网生产理水原中国铁路总公司2015年8月发高速铁路接触网杆档系统建设指导意见家公司开展接触网理系统研究开发现系统较集中理流程电子化工作票审批权限理检修务汇总累加等方面数报表形式展示接触网设备履历检修情况数展示够形象直观难接触网精细化理提供益指导［15］接触网实际生产理中目前系统存问题：（1）接触网设备理较粗放接触网结构复杂跨越范围广涉设备般理系统难实现接触网线设备统综合理（2）接触网设备生产组织理够直观接触网理涉级生产理部门理位置较分散目前理系统数报表形式记录展示生产务进度利接触网生产务全盘握统筹规划（3）理系统动化水高数务需技术员手工完成增加现场工作员工作负担难发挥计算机系统优势传统工办公软件辅生产数理方式已满足高铁高标准严求理需求难接触网精准维修提供力支撑［69］接触网精细化视化理目标研究接触网设备单元化关系型理模型接触网生产程视化理模型接触网检修务01整数规划模型基础开发接触网生产务视化理系统实际线路中开展应应结果表明：该系统实现接触网设备基础数统理完成接触网检修计划动编制实现接触网检修作业进度视化理接触网精益化智化检修提供支撑
1构建接触网设备理模型
接触网结构复杂设备较分散较广实现接触网设备精细化理接触网生产理系统核心需求系统实现难点合理接触网设备理模型实现接触网设备统理前提11接触网设备理模型杆档理文件高速铁路接触网维修规程规定接触网设备划分线条设备点状设备两类线条设备包括接触网线索电缆等点状设备单项设备包括分段线岔隔离开关补偿硬横梁软横跨等杆档基础建立设备间关系设备间关系包含类：（1）1台设备位1杆子关系：避雷器隔离开关（2）1台设备位2杆子间：分段绝缘器绝缘子（3）1组设备股道杆子组成：关节式分相绝缘非绝缘锚段关节（4）1组设备包含股道杆子组成：线岔软横跨硬横梁杆档核心行政关系（站段车间工区）理关系（线区间股道杆号）2类关系建立单元化关系型设备数库该数库基础建立设备数库服务器实现系统功开发关键基础12接触网生产理视化模型理接触网设备众关系复杂传统数库信息记录方式法展现信息接触网生产理起实际指导作利信息技术实现接触网生产程视化展示利接触网生产务统筹划生产进度实时掌控减少接触网设备基础信息采集工作量线路已设计资料基础进行接触网检修作业理视化功开发作接触网设计施工运营维护指导文件设计图接触网核心技术文件包含接触网设备完整基础信息接触网设计图基础设计图中增加生产理视化图层根台生产理系统生成检修时间信息处阶段检设备进行分色显示根检修作业手持终端传作业信息已检修接触网设备进行变色显示接触网检修作业理模型分绿黄红表示接触网设备已检修超周期已超周期3状态方便理模型图分3层次显示检修作业情况：（1）总体图形站场区间检修概况（2）放1级查线路股道行检修情况（3）放2级查具体接触网支柱检修情况区般图纸站场区间单位割裂保存检修沙盘模型线单位连续显示基已接触网面布置图供电分段示意图供电线布置图等图纸6c数资料杆档资料等开发现场设备应接触网检修作业理模型开发检修沙盘中包含线区间股道杆号工区亭等完整信息便分项统计显示检修理模型中检修项目单位文字说明全面检查避雷器远动隔离开关等检修项目分独立图层进行理检修沙盘模型技术标准：（1）检修模型中包含区间杆号股道线路走等基信息关容（2）检修模型中杆号档距1∶1000制作消设备纬度等敏感理信息（3）文字设备分布图层设备图层检修项目单元独立理图层间关联支持图层独立显示合显示检修沙盘模型开发设备检修情况显示更加形象直观户沙盘中直观线路设备检修情况清晰掌握生产检修作业进度根未检修超周期设备分布情况合理安排步计划实现精准维修13接触网检修计划智编制模型众接触网设备统理基础利智技术实现接触网设备检修计划智编制克服传统工编制难度效率低济性差等缺点接触网设备种类检修周期理位置分散导致接触网设备检修计划编制较困难检修周期指导拓展接触网设备检修窗口检修作业成目标接触网设备检修作业计划进行优化利组合优化方法实现接触网检修计划科学合理动编制［10］实现工区单位接触网检修计划动生成根设备检修记录检修周期动搜索统计需检修设备数量算法应检修理系统起提高铁路接触网供电性降低检修成目接触网设备检修更加灵活固定检修周期标准规定拓展接触网检修时机约束：ifttelws+08×celwsxelt1（1）ifttelws+12×celwsxelt1（2）式中：t代表接触网前运行时间telws表示接触网设备次检修时间celws表示规程规定该设备检修周期xelt∈{01}xelt1代表该设备检修式（1）式（2）表示［0812］检修周期设备处检修窗口检修接触网检修作业工作量约束：∑l∈tclws∑e∈dclws∑t∈tslwsxeltnt（3）式中：xelt1代表该设备检修nt考虑环境影响天窗变化等外部条件造成单位时间作业单位作业力限编制检修计划时处状态设备紧急程度安排时优先级根检修作业规程规定漏修失修设备先正常设备单项设备检修优全面检查项目设备检修作业优先级约束：ifpe1lwspe2lwsxe1lt1xe2lt2t1t2（4）式中：pelws代表设备检修作业优先级检修计划编制言需完成检修务情况检修成低：maxwl∑l∈tcl∑e∈dclws∑t∈tslxelt（5）minct∑l∈tcl∑e∈dclws∑t∈tslh*xelt（6）式中：wl表示检修作业务量ct表示检修作业成h表示处设备检修作业代价供电车间言检修成考虑检修作业出动路径消耗式（5）天窗检修工作量确保天窗利率化式（6）确保检修成低接触网检修作业计划更合理作业组织成更低基述思想接触网检修计划生成流程见图1
2系统开发应
接触网生产务视化理系统旨建立铁路线路接触网生产理作战指挥沙盘通生产组织程全方位展示实现接触网生产务宏观微观抽象具体层面精细化理接触网生产活动组织理提供支撑接触网设备细化理核心通线路接触网设备基础信息综合分析利种视化工具实现接触网设备理直观握接触网维修规程指导通检修作业记录动分析制定相应接触网检修计划实现接触网线路分级理设备差异化维修移动互联技术支撑接触网检修作业生产程进行监控实现接触网检修作业进度实时追踪全面准确掌握现状科学组织生产21总体方案基前述分析实现辖线路接触网设备精细理系统包含3方面容：（1）接触网基础信息理系统包含接触网设备基信息站场区间线股道设备类型属杆号车间属等基信息中部分信息接触网设计图中直接获取部分信息需结合现场实际进行录入该部分完成辖接触网设备定制化查询图形化显示（2）接触网生产程理系统应现场接触网实际情况开发检修生产沙盘组成实现接触网全面检查单项设备检修情况理包含检修计划期提醒检修作业记录录入配套现场作业终端等该部分实现接触网生产作业程完成进度视化显示（3）接触网检修计划动编制系统接触网设备检修计划理系统组成实现接触网设备检修周期理时间接触网检修作业务动分配根需时间段检修作业限工作量进行分限定完成年度检修计划月度检修计划动编制调整22组成结构系统云数库服务器数库备份网页子系统检修沙盘模型子系统手持终端子系统等部分组成中手持终端系统工区现场检修检修作业组配置网页子系统检修沙盘模型子系统pc客户端登录支持铁路局集团公司站段车间工区4级户子系统间相独立均云数库服务器实时通信实现数库访问子系统更新数库子系统实时获取数库修改产生应数报表图形更新系统设置角色理账户理超级户分配权限中层级户权限致户间数独立级理需户查户身数级户检修完成情况数确认项生产务级完成情况例系统网络拓扑见图223系统特点应成效231特点前述基础开发接触网生产务视化理系统系统接触网生产程视化理核心界面简洁输出图形简单明通图表直观掌握接触网生产全局情况系统特点：（1）利echarts实现接触网设备直观生动展示针接触网设备精细化理提供层级数视化展示站段层面接触网设备宏观统计区间股道层级接触网支柱细微展示（2）检修沙盘模型线单位连续显示线区间股道杆号工区亭等信息支持极缩放显示区间站场等宏观信息放显示股道杆号等微观信息系统视化效果（3）检修记录录入包含维修规程规定细目录入数全时该条记录动提示红色标记完善恢复正常全面检查支持批量录入单项检查支持记录智复制（4）检修计划生成模块检修项目长周期次生成全面检查单项设备检修计划检修计划工区基组织单位生成工区检修设备明细表汇总表结合季节特性时间段检修作业务量进行设定生成科学操作性强检修计划（5）数库基tcpip协议构建满足1000户时访问计算运行数计算计算结果推算延时超10s（6）检修数录入实时刷新应检修沙盘模型数统计报表工区车间段3级视图刷新延时超3min（7）数库服务器具备实现实时备份全备份功保证数安全性232应成效该系统系统封装功测试兼容性测试安全测试汉宜铁路线试运行1年效果显著方面发挥积极作：（1）数理视化表达效果直观明利视化工具类统计结果图形化展示结果清晰直观辖接触网设备情况清二楚接触网生产程理目然层级接触网理结果视化效果见图3通视化展示辖线路接触网状态宏观微观较全面直观解（2）设备履历清晰消度维修失修存情况系统线运行检修状况数量区域分布清晰明消台账记录清等素导致度维修消素导致站场侧线渡线等位置年久失修消单项设备检修超周期等情况（3）整合电子版台账数享减轻基层理负担接触网设备基础信息部分设计资料部分信息需录入1次支持类查询导出方便工区车间供电段查阅理设备台账系统极提高生产组织效率消接触网设备信息准确致等问题接触网设备超前防范精准维修提供技术支持
3结束语
高速铁路接触网生产务视化系统设备数视化核心开发功模块实现接触网设备精细化理图形化展示基础实现接触网检修作业务动分配提高现场检修作业效率降低现场作业工作量系统续运行中需持续收集户需求情况反馈意见等进步完善系统功提升计算效率等
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作机车量源接触网安全稳定保障高速铁路安全正点运行关键保证高铁接触网设备安全稳定运行铁路供电部门需投入量力物力进行维护着接触网规模增加运行时间积累接触网运营维护压力日渐增急需采更先进理手段提高接触网生产组织效率充分利现代信息技术提高接触网生产理水原中国铁路总公司2015年8月发高速铁路接触网杆档系统建设指导意见家公司开展接触网理系统研究开发现系统较集中理流程电子化工作票审批权限理检修务汇总累加等方面数报表形式展示接触网设备履历检修情况数展示够形象直观难接触网精细化理提供益指导［15］接触网实际生产理中目前系统存问题：（1）接触网设备理较粗放接触网结构复杂跨越范围广涉设备般理系统难实现接触网线设备统综合理（2）接触网设备生产组织理够直观接触网理涉级生产理部门理位置较分散目前理系统数报表形式记录展示生产务进度利接触网生产务全盘握统筹规划（3）理系统动化水高数务需技术员手工完成增加现场工作员工作负担难发挥计算机系统优势传统工办公软件辅生产数理方式已满足高铁高标准严求理需求难接触网精准维修提供力支撑［69］接触网精细化视化理目标研究接触网设备单元化关系型理模型接触网生产程视化理模型接触网检修务01整数规划模型基础开发接触网生产务视化理系统实际线路中开展应应结果表明：该系统实现接触网设备基础数统理完成接触网检修计划动编制实现接触网检修作业进度视化理接触网精益化智化检修提供支撑
1构建接触网设备理模型
接触网结构复杂设备较分散较广实现接触网设备精细化理接触网生产理系统核心需求系统实现难点合理接触网设备理模型实现接触网设备统理前提11接触网设备理模型杆档理文件高速铁路接触网维修规程规定接触网设备划分线条设备点状设备两类线条设备包括接触网线索电缆等点状设备单项设备包括分段线岔隔离开关补偿硬横梁软横跨等杆档基础建立设备间关系设备间关系包含类：（1）1台设备位1杆子关系：避雷器隔离开关（2）1台设备位2杆子间：分段绝缘器绝缘子（3）1组设备股道杆子组成：关节式分相绝缘非绝缘锚段关节（4）1组设备包含股道杆子组成：线岔软横跨硬横梁杆档核心行政关系（站段车间工区）理关系（线区间股道杆号）2类关系建立单元化关系型设备数库该数库基础建立设备数库服务器实现系统功开发关键基础12接触网生产理视化模型理接触网设备众关系复杂传统数库信息记录方式法展现信息接触网生产理起实际指导作利信息技术实现接触网生产程视化展示利接触网生产务统筹划生产进度实时掌控减少接触网设备基础信息采集工作量线路已设计资料基础进行接触网检修作业理视化功开发作接触网设计施工运营维护指导文件设计图接触网核心技术文件包含接触网设备完整基础信息接触网设计图基础设计图中增加生产理视化图层根台生产理系统生成检修时间信息处阶段检设备进行分色显示根检修作业手持终端传作业信息已检修接触网设备进行变色显示接触网检修作业理模型分绿黄红表示接触网设备已检修超周期已超周期3状态方便理模型图分3层次显示检修作业情况：（1）总体图形站场区间检修概况（2）放1级查线路股道行检修情况（3）放2级查具体接触网支柱检修情况区般图纸站场区间单位割裂保存检修沙盘模型线单位连续显示基已接触网面布置图供电分段示意图供电线布置图等图纸6c数资料杆档资料等开发现场设备应接触网检修作业理模型开发检修沙盘中包含线区间股道杆号工区亭等完整信息便分项统计显示检修理模型中检修项目单位文字说明全面检查避雷器远动隔离开关等检修项目分独立图层进行理检修沙盘模型技术标准：（1）检修模型中包含区间杆号股道线路走等基信息关容（2）检修模型中杆号档距1∶1000制作消设备纬度等敏感理信息（3）文字设备分布图层设备图层检修项目单元独立理图层间关联支持图层独立显示合显示检修沙盘模型开发设备检修情况显示更加形象直观户沙盘中直观线路设备检修情况清晰掌握生产检修作业进度根未检修超周期设备分布情况合理安排步计划实现精准维修13接触网检修计划智编制模型众接触网设备统理基础利智技术实现接触网设备检修计划智编制克服传统工编制难度效率低济性差等缺点接触网设备种类检修周期理位置分散导致接触网设备检修计划编制较困难检修周期指导拓展接触网设备检修窗口检修作业成目标接触网设备检修作业计划进行优化利组合优化方法实现接触网检修计划科学合理动编制［10］实现工区单位接触网检修计划动生成根设备检修记录检修周期动搜索统计需检修设备数量算法应检修理系统起提高铁路接触网供电性降低检修成目接触网设备检修更加灵活固定检修周期标准规定拓展接触网检修时机约束：ifttelws+08×celwsxelt1（1）ifttelws+12×celwsxelt1（2）式中：t代表接触网前运行时间telws表示接触网设备次检修时间celws表示规程规定该设备检修周期xelt∈{01}xelt1代表该设备检修式（1）式（2）表示［0812］检修周期设备处检修窗口检修接触网检修作业工作量约束：∑l∈tclws∑e∈dclws∑t∈tslwsxeltnt（3）式中：xelt1代表该设备检修nt考虑环境影响天窗变化等外部条件造成单位时间作业单位作业力限编制检修计划时处状态设备紧急程度安排时优先级根检修作业规程规定漏修失修设备先正常设备单项设备检修优全面检查项目设备检修作业优先级约束：ifpe1lwspe2lwsxe1lt1xe2lt2t1t2（4）式中：pelws代表设备检修作业优先级检修计划编制言需完成检修务情况检修成低：maxwl∑l∈tcl∑e∈dclws∑t∈tslxelt（5）minct∑l∈tcl∑e∈dclws∑t∈tslh*xelt（6）式中：wl表示检修作业务量ct表示检修作业成h表示处设备检修作业代价供电车间言检修成考虑检修作业出动路径消耗式（5）天窗检修工作量确保天窗利率化式（6）确保检修成低接触网检修作业计划更合理作业组织成更低基述思想接触网检修计划生成流程见图1
2系统开发应
接触网生产务视化理系统旨建立铁路线路接触网生产理作战指挥沙盘通生产组织程全方位展示实现接触网生产务宏观微观抽象具体层面精细化理接触网生产活动组织理提供支撑接触网设备细化理核心通线路接触网设备基础信息综合分析利种视化工具实现接触网设备理直观握接触网维修规程指导通检修作业记录动分析制定相应接触网检修计划实现接触网线路分级理设备差异化维修移动互联技术支撑接触网检修作业生产程进行监控实现接触网检修作业进度实时追踪全面准确掌握现状科学组织生产21总体方案基前述分析实现辖线路接触网设备精细理系统包含3方面容：（1）接触网基础信息理系统包含接触网设备基信息站场区间线股道设备类型属杆号车间属等基信息中部分信息接触网设计图中直接获取部分信息需结合现场实际进行录入该部分完成辖接触网设备定制化查询图形化显示（2）接触网生产程理系统应现场接触网实际情况开发检修生产沙盘组成实现接触网全面检查单项设备检修情况理包含检修计划期提醒检修作业记录录入配套现场作业终端等该部分实现接触网生产作业程完成进度视化显示（3）接触网检修计划动编制系统接触网设备检修计划理系统组成实现接触网设备检修周期理时间接触网检修作业务动分配根需时间段检修作业限工作量进行分限定完成年度检修计划月度检修计划动编制调整22组成结构系统云数库服务器数库备份网页子系统检修沙盘模型子系统手持终端子系统等部分组成中手持终端系统工区现场检修检修作业组配置网页子系统检修沙盘模型子系统pc客户端登录支持铁路局集团公司站段车间工区4级户子系统间相独立均云数库服务器实时通信实现数库访问子系统更新数库子系统实时获取数库修改产生应数报表图形更新系统设置角色理账户理超级户分配权限中层级户权限致户间数独立级理需户查户身数级户检修完成情况数确认项生产务级完成情况例系统网络拓扑见图223系统特点应成效231特点前述基础开发接触网生产务视化理系统系统接触网生产程视化理核心界面简洁输出图形简单明通图表直观掌握接触网生产全局情况系统特点：（1）利echarts实现接触网设备直观生动展示针接触网设备精细化理提供层级数视化展示站段层面接触网设备宏观统计区间股道层级接触网支柱细微展示（2）检修沙盘模型线单位连续显示线区间股道杆号工区亭等信息支持极缩放显示区间站场等宏观信息放显示股道杆号等微观信息系统视化效果（3）检修记录录入包含维修规程规定细目录入数全时该条记录动提示红色标记完善恢复正常全面检查支持批量录入单项检查支持记录智复制（4）检修计划生成模块检修项目长周期次生成全面检查单项设备检修计划检修计划工区基组织单位生成工区检修设备明细表汇总表结合季节特性时间段检修作业务量进行设定生成科学操作性强检修计划（5）数库基tcpip协议构建满足1000户时访问计算运行数计算计算结果推算延时超10s（6）检修数录入实时刷新应检修沙盘模型数统计报表工区车间段3级视图刷新延时超3min（7）数库服务器具备实现实时备份全备份功保证数安全性232应成效该系统系统封装功测试兼容性测试安全测试汉宜铁路线试运行1年效果显著方面发挥积极作：（1）数理视化表达效果直观明利视化工具类统计结果图形化展示结果清晰直观辖接触网设备情况清二楚接触网生产程理目然层级接触网理结果视化效果见图3通视化展示辖线路接触网状态宏观微观较全面直观解（2）设备履历清晰消度维修失修存情况系统线运行检修状况数量区域分布清晰明消台账记录清等素导致度维修消素导致站场侧线渡线等位置年久失修消单项设备检修超周期等情况（3）整合电子版台账数享减轻基层理负担接触网设备基础信息部分设计资料部分信息需录入1次支持类查询导出方便工区车间供电段查阅理设备台账系统极提高生产组织效率消接触网设备信息准确致等问题接触网设备超前防范精准维修提供技术支持
3结束语
高速铁路接触网生产务视化系统设备数视化核心开发功模块实现接触网设备精细化理图形化展示基础实现接触网检修作业务动分配提高现场检修作业效率降低现场作业工作量系统续运行中需持续收集户需求情况反馈意见等进步完善系统功提升计算效率等
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