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摘要：铁路车务、工务、电务、接触网各工种，现场作业安全控制的措施很多，但每年人身安全撞轧伤亡事故仍然层出不穷，主要原因是把作业人身安全防护控制的所有要点和环节都放在了由人员去防范的思路上，借助设备去防护人身安全几乎是个空白，应研究开发一套铁路作业安全防控系统，车站设主机柜，室外现场作业人员设手持设备，列车上设信息补强终端（人、车、地方式，向主机发送车定位、速度信息，向手持终端送车体逼近信息，视车上条件而定，可缺省），手持设备接收车站作业安全防控系统主机的列车接近信息并进行确认，另外施工调度命令也一并发至室外最前端现场，由现场人员确认并指导作业，保证人身安全防护的有效性。
关键词：作业安全防控系统;人身安全防护;列车接近信息;有效性
1系统的研究概要
作业安全防控系統研究思路是出于对现场事故的分析，事故很多，举例说明：
1）2014年天津电务段南仓直通场值班人员，雨夜处理道岔故障，被通过的K52次列车刮碰死亡，原因是电务驻站人员没有落实列车接近通知制度的要求。
2）2016年郑州局京广线安阳站内发生一起列车X103次在两场间运行时与电务施工作业人员相撞事故，6名电务上线作业人员死亡，原因是在作业中途更换驻站防护员，且驻站防护员与现场防护员联系不畅。
3）2020年天津西站电务工区检修天窗点因为变更时间，传达信息不畅、不及时，造成作业人员上道被动车组撞轧，发生2人死亡事故。
由此可见列车接近信息和施工、检修天窗点的调度命令及时直接发到最前端的现场作业人员手中是人身安全防护控制的重要手段，有效减少和避免信息传递的延迟和错误造成人身事故，为此应研发相关主机和手持终端及列车上终端，主机需要的列车接近信息和调度命令可以从相关的联锁、列控、CTC（或TDCS）获得，手持终端应有ID，列车上终端加入系统控制，各工种有各自独立的系统，互不干扰;产品可覆盖轨道交通行业，安全可期。
2系统应达到的综合要求
1）利用铁路专用G网实现系统主机和手持终端、车上终端的通信，手持终端位置定位，列车进路信息和接近信息由联锁和列控设备提供给主机，手持终端不仅接收主机信息，还能接收列车上终端发出的紧急车体逼近信息（在下道不及时的时候）并快速传递扩散到附近其他手持终端（在收到主机信息时也可传递扩散到附近），调度命令由CTC或TDCS接口信息送到系统主机，通过主机发送给手持终端。
2）在列车上设终端设备，依靠铁路G网与所经过站的主机联系发送列车定位和速度，向现场与本列车相关的处于不安全位置的手持终端设备发起通信，自动发出车体逼近信息的危险信号。
3）通道门设计改造成智能型，全封闭闸机功能，包括区间和站内的各处通道门，配合手持终端和调度命令开启门禁系统，通道门和门禁系统智能联网。
3系统应有的主机要求
为管理和使用方便，并考虑信号传输距离，按站设置，在大、中型并设有工区的车站设置主机，列车接近信息和调度命令可以从相关的联锁、列控、CTC（或TDCS）获得，通过对进路信息、列车信息和作业人员位置进行智能分析处理计算，获得相关信息发送至作业人员手持终端，主机自身冗余，并留有余量，当其他工种主机彻底故障时，部分接入故障工种的手持终端，还可并入临时施工单位的手持终端，并可存储和回放相关作业情况和信息。
另外，对大型动车运用所，大型编组站，大型多车场客运站等合理划分控制区域，应分设主机，对到达场，直通场，出发场，普速场，高速场，编发场，整备场，编尾的平面溜放车场等多方向的作业复杂站形设计好控制逻辑，覆盖好作业区域，分段进路，场间进路控制好报警中内容和方向的正确性，与相邻站划分好控制范围，包括区间划分，设计好边界交接功能。
4系统应有的手持终端要求
信息传输控制距离远，可以到区间里，待机能力强，耐高、低温的室外工作环境温度，防水、有备用电池，抗电化区段及其他电磁干扰能力强，手持终端的可佩（穿）戴性和便于操作和查看的设计，能识别作业人员语音指令用于交互信息的确认，抗震动和磕碰适应现场作业条件，感知列车车体逼近的能力（特殊震动、气流、声音和其他探测方式）或将收到的车上终端发出的紧急车体逼近信息（在下道不及时的时候）能够快速传递扩散到附近其他手持终端（主机信息也是），界面的友好、面部或语音识别登录，昼夜模式和设备的声光报警及震动警示;达到设备相关设计与现场作业的和谐无干扰，获得作业人员信任，当作业深入邻站区间时，应能自动搜索并提示是否并入邻站的控制范围，达到作业边界盲点控制要求。
5系统应有的列车上终端要求
及时与各站主机和手持终端联系，完成人、车、地信息交互，采集列车上速度信息，向主机发送车辆定位和即时速度，向手持设备发送危险预警和防护信号，是系统安全控制的重要部分
6系统层级管理方式研究
作为作业安全防控系统双链控制的一链（相对人工防护的另一链而言），具有网络化智能化设计，有效弥补和监督人工的防护工作，车站驻站员在运转室防护作业时，配置无线平板型终端，可查看站场型显示界面下的作业人员位置和防护员位置（不同颜色图标），除设置车站主机外，还需设置车间机、站段机，方便干部查看和回放作业情况，同时配备智能分析软件，统计和分析各站作业安全数据，发现作业安全有漏洞和风险源的车站，并以此制定干部盯控计划和防控重点，并在站段机车间机提供本单位作业人员手持终端ID管理接口，方便人员增减调动，也便于厂家维护和远程诊断。
7系统其他功能研究
对作业人员的位置定位后，智能判断定位位置的安全风险等级，并在有危险侧等级输出时触发手持终端报警。
对高铁和普通客运站站台下股道内应纳入安全防控系统控制范围，应在旅客和工作人员意外坠落、私自翻线路换站台（有旅客被站台和列车夹死的伤亡事故），由人身安全防护控制系统通过采用红外光幕监测技术智能识别并报警，通知相关工作人员采取相应措施，或者自动封锁相关危险区域的列车进路;控制进路的信号和列车速度。
对从上道通道门处的合法和非法上线路行为进行管理记录（刷手持终端）并发送非法进入的报警至主机和网络的上级管理机。
8系统应具备的优点
减少安全管理人力成本投入，干部远程查看作业情况，防护员防护距离可被系统自动监测，作业人员晚下道避车和近距离防护和超安全距离防护都可被监控到
9系统研究的要点
1、铁路专用GSM-R网是面向未来的开放性技术，我国引进已多年，在铁路应用广泛，推进了国产化，并大力开发铁路新应用，作业安全防控系统可以利用该网传输信息，实现新应用的开发
2、车上终端与人、地的信息交互技术层面可实现，但需细化层面较多，仅有人、地设备时也应保证基本的列车预警功能和调度命令传送功能
结束语
总之，现场作业的运营、维护、施工单位，他们面临的工作压力和安全压力是很大的，作业安全防控手段是比较传统和落后的，在铁路行业经历了跨越式发展后，对滞后的安全控制方式应亟需用智能技术手段加以完善，所以综上所述，基于铁路信号的作业安全防控系统的研究是必要的发展方向和趋势。
参考文献：
[1]毕雪芳.铁路G网应用的重要性[J].中国铁路，2015.
[2]李丽. 铁路G网的概念及发展前景[J].中国新通信，2015（3）.
关键词：作业安全防控系统;人身安全防护;列车接近信息;有效性
1系统的研究概要
作业安全防控系統研究思路是出于对现场事故的分析，事故很多，举例说明：
1）2014年天津电务段南仓直通场值班人员，雨夜处理道岔故障，被通过的K52次列车刮碰死亡，原因是电务驻站人员没有落实列车接近通知制度的要求。
2）2016年郑州局京广线安阳站内发生一起列车X103次在两场间运行时与电务施工作业人员相撞事故，6名电务上线作业人员死亡，原因是在作业中途更换驻站防护员，且驻站防护员与现场防护员联系不畅。
3）2020年天津西站电务工区检修天窗点因为变更时间，传达信息不畅、不及时，造成作业人员上道被动车组撞轧，发生2人死亡事故。
由此可见列车接近信息和施工、检修天窗点的调度命令及时直接发到最前端的现场作业人员手中是人身安全防护控制的重要手段，有效减少和避免信息传递的延迟和错误造成人身事故，为此应研发相关主机和手持终端及列车上终端，主机需要的列车接近信息和调度命令可以从相关的联锁、列控、CTC（或TDCS）获得，手持终端应有ID，列车上终端加入系统控制，各工种有各自独立的系统，互不干扰;产品可覆盖轨道交通行业，安全可期。
2系统应达到的综合要求
1）利用铁路专用G网实现系统主机和手持终端、车上终端的通信，手持终端位置定位，列车进路信息和接近信息由联锁和列控设备提供给主机，手持终端不仅接收主机信息，还能接收列车上终端发出的紧急车体逼近信息（在下道不及时的时候）并快速传递扩散到附近其他手持终端（在收到主机信息时也可传递扩散到附近），调度命令由CTC或TDCS接口信息送到系统主机，通过主机发送给手持终端。
2）在列车上设终端设备，依靠铁路G网与所经过站的主机联系发送列车定位和速度，向现场与本列车相关的处于不安全位置的手持终端设备发起通信，自动发出车体逼近信息的危险信号。
3）通道门设计改造成智能型，全封闭闸机功能，包括区间和站内的各处通道门，配合手持终端和调度命令开启门禁系统，通道门和门禁系统智能联网。
3系统应有的主机要求
为管理和使用方便，并考虑信号传输距离，按站设置，在大、中型并设有工区的车站设置主机，列车接近信息和调度命令可以从相关的联锁、列控、CTC（或TDCS）获得，通过对进路信息、列车信息和作业人员位置进行智能分析处理计算，获得相关信息发送至作业人员手持终端，主机自身冗余，并留有余量，当其他工种主机彻底故障时，部分接入故障工种的手持终端，还可并入临时施工单位的手持终端，并可存储和回放相关作业情况和信息。
另外，对大型动车运用所，大型编组站，大型多车场客运站等合理划分控制区域，应分设主机，对到达场，直通场，出发场，普速场，高速场，编发场，整备场，编尾的平面溜放车场等多方向的作业复杂站形设计好控制逻辑，覆盖好作业区域，分段进路，场间进路控制好报警中内容和方向的正确性，与相邻站划分好控制范围，包括区间划分，设计好边界交接功能。
4系统应有的手持终端要求
信息传输控制距离远，可以到区间里，待机能力强，耐高、低温的室外工作环境温度，防水、有备用电池，抗电化区段及其他电磁干扰能力强，手持终端的可佩（穿）戴性和便于操作和查看的设计，能识别作业人员语音指令用于交互信息的确认，抗震动和磕碰适应现场作业条件，感知列车车体逼近的能力（特殊震动、气流、声音和其他探测方式）或将收到的车上终端发出的紧急车体逼近信息（在下道不及时的时候）能够快速传递扩散到附近其他手持终端（主机信息也是），界面的友好、面部或语音识别登录，昼夜模式和设备的声光报警及震动警示;达到设备相关设计与现场作业的和谐无干扰，获得作业人员信任，当作业深入邻站区间时，应能自动搜索并提示是否并入邻站的控制范围，达到作业边界盲点控制要求。
5系统应有的列车上终端要求
及时与各站主机和手持终端联系，完成人、车、地信息交互，采集列车上速度信息，向主机发送车辆定位和即时速度，向手持设备发送危险预警和防护信号，是系统安全控制的重要部分
6系统层级管理方式研究
作为作业安全防控系统双链控制的一链（相对人工防护的另一链而言），具有网络化智能化设计，有效弥补和监督人工的防护工作，车站驻站员在运转室防护作业时，配置无线平板型终端，可查看站场型显示界面下的作业人员位置和防护员位置（不同颜色图标），除设置车站主机外，还需设置车间机、站段机，方便干部查看和回放作业情况，同时配备智能分析软件，统计和分析各站作业安全数据，发现作业安全有漏洞和风险源的车站，并以此制定干部盯控计划和防控重点，并在站段机车间机提供本单位作业人员手持终端ID管理接口，方便人员增减调动，也便于厂家维护和远程诊断。
7系统其他功能研究
对作业人员的位置定位后，智能判断定位位置的安全风险等级，并在有危险侧等级输出时触发手持终端报警。
对高铁和普通客运站站台下股道内应纳入安全防控系统控制范围，应在旅客和工作人员意外坠落、私自翻线路换站台（有旅客被站台和列车夹死的伤亡事故），由人身安全防护控制系统通过采用红外光幕监测技术智能识别并报警，通知相关工作人员采取相应措施，或者自动封锁相关危险区域的列车进路;控制进路的信号和列车速度。
对从上道通道门处的合法和非法上线路行为进行管理记录（刷手持终端）并发送非法进入的报警至主机和网络的上级管理机。
8系统应具备的优点
减少安全管理人力成本投入，干部远程查看作业情况，防护员防护距离可被系统自动监测，作业人员晚下道避车和近距离防护和超安全距离防护都可被监控到
9系统研究的要点
1、铁路专用GSM-R网是面向未来的开放性技术，我国引进已多年，在铁路应用广泛，推进了国产化，并大力开发铁路新应用，作业安全防控系统可以利用该网传输信息，实现新应用的开发
2、车上终端与人、地的信息交互技术层面可实现，但需细化层面较多，仅有人、地设备时也应保证基本的列车预警功能和调度命令传送功能
结束语
总之，现场作业的运营、维护、施工单位，他们面临的工作压力和安全压力是很大的，作业安全防控手段是比较传统和落后的，在铁路行业经历了跨越式发展后，对滞后的安全控制方式应亟需用智能技术手段加以完善，所以综上所述，基于铁路信号的作业安全防控系统的研究是必要的发展方向和趋势。
参考文献：
[1]毕雪芳.铁路G网应用的重要性[J].中国铁路，2015.
[2]李丽. 铁路G网的概念及发展前景[J].中国新通信，2015（3）.