CN114291141A - 一种ctc系统的操作行为管控及统计系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种CTC系统的操作行为管控及统计系统，该系统与CTC系统通信连接，包括：二人确认方式管控模块，用于在指定情况下，采用人脸识别的方式对调度员进行身份验证，实现二人确认；CTC系统操作行为管控与记录模块，用于对所述CTC系统的操作行为进行管控，以及采集CTC系统记录信息；信息统计与展示模块，用于自动统计相关CTC系统记录信息，或者按照输入的查询条件统计相关CTC系统记录信息，并在监控终端上通过图表化的方式展示相关CTC系统记录信息，当出现异常情况时还输出预警信息。该系统可以补充调度集中系统缺失风险管控的功能，以及实现调度员身份验证与二人确认、CTC系统操作行为的管控与记录、调度员操作行为的直观与多样化统计。

Description

一种CTC系统的操作行为管控及统计系统

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种CTC系统的操作行为管控及统计系统。

背景技术

CTC系统(调度集中系统)采用大量先进技术的设备，是我国高速铁路行车信号设备中的基础设施，先进科技设备的采用使得高速铁路的运营自动程度与智能程度整体提升。在高速铁路行车组织过程中，调度人员及其管理人员在高铁行车组织与安全风险应急处置中占据非常重要的地位，同时调度人员在行车组织与作业中，人工参与的程度非常高。在行车密度增加的同时，调度人员人工处置与决策的时间也随之变短，这就会导致一些人工作业项目在时间紧任务重的情况下出现人为的失误的概率更大，最终威胁行车安全。虽然调度部门制定了详细的作业规范，且各信号系统本身也制定了许多故障导向安全的安全控制策略，调度人员发生人为失误直接导致事故的可能性较低，但是行车事故一旦出现，将可能给人民的财产乃至生命带来不可挽回的严重的损失。增加管控措施管控人为的操作失误风险是降低安全事故发生的必要防范手段，同时利用技术手段管控调度人员作业风险，对提高高速铁路的运输效率、降低运输风险成本、保障高速铁路行车安全，是非常有必要的。研究调度人员风险管控智能化信息系统，对高速铁路行车安全有着非常重要的意义。

高速铁路调度人员作业风险的研究目前处在理论研究阶段，主要包含如下三种方案：

方案一、在《高速铁路行车调度系统危险源辨识研究》一文中，结合高速铁路行车调度系统的特点，选择了适合该系统的危害识别方法：系统分析法、人因分析分类系统(TheHuman Factors Analysis and Classification System，HFACS)模型、灰色关联分析法和综合评价法。结合我国高速铁路行车调度系统的特点，根据风险的定性分析和定量分析对危险源源进行识别，从“人—设备—环境”三个方面，提出了降低和管控高速铁路行车调度系统安全风险来源的方法与策略。

方案二、在《铁路行车作业岗位安全可靠性研究》一文中，从我国调度人员作业可靠性研究的现状出发，详细论述了调度员工作可靠性的产生原因与详细的分类、调度人员失误的外部原因与内部原因、及影响调度人员作业可靠程度的关键因素。通过具体的行车事故案例的分析与建立事故模型，综合我国调度系统行车岗位的安全级别与可靠级别，提出了基于HCR(Human Cognitive Reliability)和THERP(Technique for Human ErrorRate Prediction)数学模型的较为有效的解决办法。

方案三、在《基于安全预警大数据的高铁应急预案优化研究》一文中，介绍了高铁应急预案系统的现状，分析了应急预案的内容和大数据来源；依靠较为典型的事故案例的数据，对高速铁路应急处置预案进行分门别类、划分影响级别，以及对不同类别、不同级别的处置方法的研究。提出了新的想法与新的应急处置预案方法。

在实际调度人员作业时，一些作业风险仍需要调度管理人员进行人工管控。调度集中系统的主要功能为集中调度高速铁路行车，虽有一定的风险管控功能，但并不是其核心功能，因此，有必要针对调度人员作业风险，研究专门为管控风险设计的智能化信息系统，以解决调度管理人员人工管控的困扰，并补强调度集中系统缺失风险管控的功能。

此外，当前针对调度员的操作行为统计，是通过查看事件记录的形式进行实现的。当调度员进行操作时，需通过密码进行操作确认，其所操作的终端会记录所进行的操作行为，并将其存储到日志文件中。管理人员若想查看调度员进行过的操作，需打开日志文件，通过关键字进行查找并进行统计。缺陷在于：1)调度员可能互相知晓他人的操作密码，且无法真正做到“二人确认”机制；2)统计的方法仍属于人工统计计算的范畴，统计的数据需由人工在日志中查找摘录，调度员操作行为是否规范亦由人工来判断；3)统计结果不便于查看和存储，无法快速定位到想查看的具体数据，且日志文件的保存需要耗费大量的系统空间。

发明内容

本发明的目的是提供一种CTC系统的操作行为管控及统计系统，可以补充调度集中系统缺失风险管控的功能，以及实现调度员身份验证与二人确认、CTC系统操作行为的管控与记录、调度员操作行为的直观与多样化统计。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种CTC系统的操作行为管控及统计系统，该系统与CTC系统通信连接，系统包括：

二人确认方式管控模块，用于在指定情况下，采用人脸识别的方式对调度员进行身份验证，实现二人确认；

CTC系统操作行为管控与记录模块，用于基于所述二人确认方式管控模块对所述CTC系统的操作行为进行管控，以及采集CTC系统记录信息；

信息统计与展示模块，用于自动统计采集到的CTC系统记录信息，或者按照输入的查询条件对采集到的CTC系统记录信息进行统计，并在监控终端上通过图表化的方式展示相关CTC系统记录信息，当出现异常情况时还输出预警信息。

由上述本发明提供的技术方案可以看出：1)通过生物识别的方式，真正做到二人确认机制。2)可收集并记录调度员的绝大部分操作，并储存在数据库中，使数据的完整性得到保障。3)在进行操作行为统计时，查询条件丰富，统计结果显示多样。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例提供的一种CTC系统的操作行为管控及统计系统的示意图；

图2为本发明实施例提供的采用人脸识别的方式对调度员进行身份验证的流程图；

图3为本发明实施例提供的一种数据统计显示界面的示意图；

图4为本发明实施例提供的人工执行排列进路命令的统计显示以及设置防溜的操作行为统计显示界面的示意图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

首先对本文中可能使用的术语进行如下说明：

术语“包括”、“包含”、“含有”、“具有”或其它类似语义的描述，应被解释为非排它性的包括。例如：包括某技术特征要素(如原料、组分、成分、载体、剂型、材料、尺寸、零件、部件、机构、装置、步骤、工序、方法、反应条件、加工条件、参数、算法、信号、数据、产品或制品等)，应被解释为不仅包括明确列出的某技术特征要素，还可以包括未明确列出的本领域公知的其它技术特征要素。

下面对本发明所提供的一种CTC系统的操作行为管控及统计系统进行详细描述。本发明实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。本发明实施例中未注明具体条件者，按照本领域常规条件或制造商建议的条件进行。本发明实施例中所用仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

如图1所示，一种CTC系统的操作行为管控及统计系统，与CTC系统通信连接，其主要包括：

二人确认方式管控模块，用于在指定情况下，采用人脸识别的方式对调度员进行身份验证，实现二人确认；

CTC系统操作行为管控与记录模块，用于基于所述二人确认方式管控模块对所述CTC系统的操作行为进行管控，以及采集CTC系统记录信息；

信息统计与展示模块，用于自动统计采集到的CTC系统记录信息，或者按照输入的查询条件对采集到的CTC系统记录信息进行统计，并在监控终端上通过图表化的方式展示相关CTC系统记录信息，当出现异常情况时还输出预警信息。

本发明实施例上述方案，在高风险情况下时(也即前文所述的指定情况，具体可由用户根据实际情况或者经验来设定)，调用二人确认方式管控模块，通过生物识别的方式，真正做到二人确认机制，从而实现CTC系统的操作行为的管控，而且可收集并记录调度员的绝大部分操作，并储存在数据库中，使数据的完整性得到保障；同时，在进行操作行为统计时，查询条件丰富，统计结果显示多样。

为了更加清晰地展现出本发明所提供的技术方案及所产生的技术效果，下面以具体实施例对本发明实施例所提供的一种CTC系统的操作行为管控及统计系统进行详细描述。

一、二人确认方式管控模块。

本发明实施例中，二人确认方式管控模块受到信息统计与展示模块的调用，主要通过生物识别的方式，实现二人确认机制，从而实现CTC系统的操作行为的管控。

本领域技术人员可以理解，二人确认是指列车调度员与助理调度员在编制下达列车运行调整计划、发布调度命令、人工操作设备等关键作业环节时，必须进行二人互相检查确认。

遇下列情况，必须严格执行“二人确认”制度，杜绝单人操作：

1、列车调度员生成并下达列车运行计划后，助理调度员应通过CTC助调查询终端查看各站运行计划下达情况。列车调度员与助理调度员应重点确认停运图定列车及临时定点列车车次、径路、始发站、终到站、沿途客运业务办理站及其到(发)时分等信息。遇有报警信息，助理调度员应逐条查看并报告列车调度员；如遇相关车站列车运行计划冲突、错误等情况，列车调度员应及时修正列车运行计划。

2、列车调度员下达列车运行调整计划后，应指示助理调度员在CTC助理调度终端内对所调整的列车进路序列进行检查核对，确认接发车股道、始终端按钮、触发时间、触发方式等正确无误。

3、遇临时加开列车或施工维修、应急处置需临时加开路用列车、单机、自轮运转特种设备等情况，无法从基本图生成运行线时，应使用“按径路生成”功能画线。必须使用“自由画线”功能铺画列车运行线时，列车调度员应核对列车开行计划、电报、命令后方可铺画列车运行线，还要与助理调度员共同确认车次、径路、方向、作业站、运行时刻等均正确后，方可下达计划。

4、由助理调度员拟写的调度命令，发送至列车调度员后，列车调度员应对调度命令关键项目(时间、地点、速度、车次、受令处所、命令号码等)进行重点核对，确认正确无误后方可发布。

5、由列车调度员编辑拟定的调度命令，发布前应通知助理调度员对调度命令关键项目(时间、地点、速度、车次、受令处所、命令号码等)进行重点核对，确认正确无误后方可发布。

6、动车组开行试验列车、路用列车、救援列车、回送车底等，以车次不能辨别是否为动车组时，应在调度命令内容的车次后面写明“动车组”三个字。

7、列车调度员向司机发布作为行车凭证的调度命令前，列车调度员、助理调度员必须共同确认接发列车进路准备妥当。发布下列作为行车凭证的调度命令，当车站信号、联锁、闭塞设备故障需组织非正常接、发列车时，该调度命令须经值班主任(值班副主任)签发。

8、CTC系统正常时，禁止采用“自动触发”或“人工触发”以外的方式办理列车进路及开放信号。确需要时，助理调度员按照列车调度员的命令，正确排列进路、开闭信号、操纵道岔，确认进路准备妥当，信号显示、道岔位置正确后向列车调度员汇报。列车调度员应通过列车调度终端运行线锁闭标识、调监光带显示、信号机状态、道岔定反位表示等进行确认；信号机常态灭灯区段需进行“点(灭)灯”操作时，还应确认运行径路上各站相关信号机已点灯(灭灯)。

9、操作改方、总辅助、总取消、故障解锁、总人解、引导、区间逻辑状态确认命令，更改进路触发方式，使用自然灾害及异物侵限监测系统的临时行车按钮时，助理调度员应与列车调度员共同确认条件具备后，方可进行相关操作。因故取消车站发车进路或线路所通过进路，如需变更本站该列发车顺序或线路所通过顺序时，须连同前方各站(线路所)已触发的该列的进路一并取消。

本发明实施例中，采用人脸识别方式进行身份验证，可以方便调度人员进行系统的登入登出，确保二人确认制度不折不扣的完成，目前需要值班主任人工确认且操作有风险的项目，通过人脸识别功能，可以进行远程的人脸确认，并准确记录操作时间、操作人员、同意人员等关键信息。

人脸识别功能主要基于人的脸部特征信息，在风险防控、便利服务等各种应用场景的地位逐步提高。人脸识别技术的精度目前的发展已经超越了人眼识别的精度，人脸识别技术的引入是一个繁复且精确的过程。主要原理如下：预先采集调度员的人脸图像，生成相应的特征码存储并删除相应人脸图像；人脸识别时，对于采集到的人脸图像生成相应的特征码，并与存储的特征码进行比对，根据比对结果判断是否通过身份验证。上述方式不仅有效的防止人员照片信息的泄露问题，而且，由于特征码的编译方法运用多种活体检测算法，如转头算法、眨眼算法、张嘴算法等，防范人脸照片、人体面具、播放视频等虚假信息攻击系统，确保成功识别的信息为真实且正确的活体，进一步保障调度系统的安全作业。

如图2所示，采用人脸识别的方式对调度员进行身份验证的步骤包括：

1)通过信息采集设备采集人脸图像，信息采集设备可以是摄像机等采集设备。

2)对人脸图像进行要素提取，对人脸输入焦点判断进行人脸的重建。

3)根据提取的人脸要素进行人脸规整，例如，人脸对齐、表情/亮度/角度调整等。

4)根据人脸规整结果进行特征提取，包括局部特征与全局特征。

5)根据提取的特征进行活体检测，可通过常规活体检测算法实现。

6)若检测为活体，则利用提取的特征生成相应的特征码并与数据库中存储的特征码进行比对(特征值匹配)，根据比对结果判断是否通过身份验证。

如果按照上述方式完成身份验证，则可登录到CTC系统并将用户身份信息录入到系统中，并和其后续操作进行绑定。

本发明实施例中，上述模块采用人脸识别功能登入系统，同时对既有调度集中系统升级，将人脸识别技术应用于调度集中系统各个人机终端。防控了其他人员在知道既有调度集中系统密码后随意登入的问题，防控了调度人员输入错误的值班员代号造成登入信息有误的风险。系统人脸识别技术需要存储调度人员及管理人员的信息，如个人姓名、调度员编号、调度台名称、调度台编号等。采用的人脸识别技术手段可更安全的存储调度人员的信息，杜绝调度人员信息的泄露。人脸识别技术对于行车调度系统是至关重要的，人脸识别功能利用技术管控手段更好的管控调度人员的作业风险，提高调度人员的作业效率，增强调度管理人员的管理手段。

考虑到使用人脸识别进行二人确认时，若其中一人不能进行人脸识别认证，可通过输入其用户名密码的形式通过认证，但此行为会记录在系统日志中。

二、CTC系统操作行为管控与记录模块。

本发明实施例中，对所述CTC系统的操作行为进行管控主要包括如下四个方面：对进路触发与排列方式进行管控、对控制模式转换方式进行管控、对标识设置及取消方式进行管控，以及对列车运行计划铺画及调整方式进行管控，基于前述二人确认方式管控模块对上述四个方面的操作行为进行管控；操作行为管控包括两个阶段：第一个阶段，调用二人确认方式管控模块进行二人确认，通过二人确认后进入第二个阶段；第二个阶段则通过下文介绍的操作进行管控(也就是针对上述四部分设定了相关操作方式)；同时，对相关操作行为与CTC系统相关信息进行记录。

1、对进路触发与排列方式进行管控。

正常情况下，采用自动触发进路方式；当处于指定条件下时，使用人工触发方式。具体来说：调度集中设备、列车运行秩序正常时，分散自律控制模式(车站操作除外)下的车站只准通过设备自动触发进路，助理调度员不得擅自人工排列或人工触发进路(专特运或有特殊要求时除外)。特殊情况下，助理调度员必须得到列车调度员的指示后，方可按规定人工触发或人工排列进路。例如，因扣车等特殊情况，助理调度员按照列车调度员的指示，可将列车进路触发方式由“自动”改为“人工”，并重点监控列车运行情况，按办理时机及时触发列车进路，避免造成列车机外停车等情况。人工触发方式下，在运行图上进行区别显示或者在运行线相应位置进行标注，例如，接车、发车进路指令人工触发方式具备在运行线上进行区别显示的，列车调度员应通过显示确认触发方式；不能区别显示的，列车调度员应在该列车运行线相应位置标注人工字样。列车调度员不得仅采取拖线方式扣车。

正常情况下，列车进路采用自动排列，当列车进路在CTC系统自动排列成(进路锁闭、信号开放)功后，若CTC系统发出进路排列失败的报警信息、助理调度终端显示进路序列状态为失败或触发方式变人工时，在确认进路排列成功后，将序列状态为失败的序列改为人工，在列车到达、出发或通过后，确认残余进路序列，并按规定删除相应的残余进路序列；在列车报点前，不向相应车站下达列车运行调整计划，并在行车设备检查登记簿内记录。

2、对控制模式转换方式进行管控。

正常情况下，采用分散自律控制模式行车，当处于指定情况下时，由分散自律模式转为非常站控模式。中心控制方式、车站调车方式转为非常站控模式后，调度人员需核对CTC调度系统设备状况、列车运行计划、本站的调度命令签收状态、站内或区间停留列车情况，以及邻站的控制模式；车站操作方式转为非常站控模式后，车站值班人员与调度员共同核对设备情况。

非常站控模式下，当车站排列了某列车接发车进路，则在相应列车到达、出发或通过报点转实后，转回分散自律控制模式。报点转实为本领域专用术语，可以理解为运行线上的节点由计划转为实绩。

由非常站控模式转回分散自律模式后，向各站发送调度命令后，填写CTC控制模式转换登记簿，并记录调度命令号码。

本发明还实施例中，处于以下任一情况，可由分散自律模式转为非常站控模式：

1)调度集中设备遇到故障，如无法对车站下达列车运行计划、CTC登记停用后站场表示信息无显示或未及时恢复、列车占用状态无法正确的显示在CTC系统中等。

2)行车设备施工、维修需要时；

3)有危及行车安全的重大情况需要时；

4)调度台全部通信FAS中断后，分散自律下的车站控制状态或分散自律状态统一转为非常站控模式，在中心操作、车站调车、车站操作之间可随意转换时，可暂不转非常站控。

3、对标识设置及取消方式进行管控。

本发明实施例中，设定标识类别包括：区间或者股道封锁、道岔单锁、道岔单封、停电、按钮加封，以及供电臂停送电。

本发明实施例中，设定标识设置人：1)在分散自律控制模式中心操作以及车站调车操作方式下的车站标识，由助理调度员设置，设置的标识类别包括：区间或者股道封锁、道岔单锁、道岔单封、停电、按钮加封，供电臂停送电由列车调度员设置；2)车站控制(车站控制是一种控制状态，为本领域的专用术语)的车站，由车站值班员设置标识，设置的标识类别包括：区间或者股道封锁、道岔单锁、道岔单封、停电与按钮加封；其中，列车调度员与助理调度员均属于所述调度员。

通过标识的设置，防止列车(轨道车、单机)进入封锁区域、接触网停电涉及的区间或站内、按规定不能放行列车区域及设备暂停使用区域。

以封锁标识为例，在发布调度命令前需要确认相关封锁标识已正确设置；采用设置封锁标识扣停未进入区间的列车时，需要确认封锁标识已正确设置。此处的封锁表示即为前文提到的区间或者股道封锁、道岔单锁、道岔单封中的任意项。

标识取消：车站(区间)开通、接触网恢复供电或者设备故障处理完毕后，解除相关标识，并且解除相关标识前先确认区间开通、接触网恢复供电命令已发布或原因已消除。局间(台间)应加强联系，签收开通、接触网恢复供电调度命令后方可操作。

4、对列车运行计划铺画及调整方式进行管控。

1、列车运行计划的铺画规定。

本发明实施例中，有计划的列车运行线在接班后按照设定的时间段(例如，按照白班6:00-18:00、夜班18:00-6:00)生成全部运行线，包括图定开行列车、临时加开、单机以及日计划内开行的其他列车的运行线；其中，使用客车一日一图功能铺画运行线或者人工生成列车运行线；具体的：

1)使用客车一日一图功能铺画。

a)旅客列车、图定动检车、图定出入库动车底、图定空车底应使用客车一日一图功能铺画。

b)使用客车一日一图功能铺画时，须先点击申请日班计划按钮，得到回执后，再进行铺画。

c)使用客车一日一图功能铺画时，重点核对生成的列车运行计划与调度日计划是否一致，特别是列车加开、停运的核对，保证计划不重线、不漏线。

2)人工生成列车运行线。

a)人工生成旅客列车运行线时(按图定生成除外)，须通知值班主任(值班副主任)检查确认。

b)人工生成列车运行线时，应先确认运行径路，原则上使用按径路生成功能选择合理的径路生成运行线，再在相应车站的节点上选择始发、终到、接入、交出。如系统中确无适用径路时，使用自由画线功能铺画。人工生成列车运行线后，需确认相关要素(径路、区间线别、股道、时刻、属性等)正确后再下达计划。

c)实际走行区间与默认区间不一致时，应根据实际运行区间在节点属性中选择对应的区间线别。重点在双单线区间、多线区间、固定区间线别的区间。

d)对临时加开旅客列车的运行线，列车调度员须使用运行线节点属性“布置作业站”功能，将办理客运营业的车站纳入作业站，防止错误调整为通过。有在站停车要求的其他列车比照办理。

2、列车运行计划调整方式

下达设定时间内(例如，3～4小时)的列车运行调整计划时，根据运行图终端的运行计划的报警信息内容对计划进行调整(由列车调度员配合完成)；使用CTC系统办理接发列车时，禁止列车调度员仅口头变更列车运行计划。调整接发列车顺序时，通过调整列车运行线并下达计划的方式调整(由列车调度员配合完成)；下达列车运行调整计划后(由列车调度员配合完成)，对处于分散自律控制模式(车站操作除外)下的车站进路序列表进行检查确认(由助理调度员配合完成)。列车调度员接到分散自律车站操作方式的车站值班员有异常的报告后，要及时妥善处置。列车调度员下达列车运行计划时，严禁出现运行线重点、重线、单线区间交会或双线区间越行等情况。

调整接发列车股道要求：

1)调整股道。列车调度员办理接发列车时，调整股道应由列车调度员负责在列车运行图中调整，助理调度员人工干预过的进路序列应由助理调度员进行调整。车站值班员办理接发列车时，由车站值班员负责调整，列车调度员对车站值班员股道调整作业可提出意见建议，但不得代替车站值班员进行股道调整作业。

2)调整股道时，列车调度员须先确认所接股道满足接、发列车条件。

3)高铁列车如果遇到特殊情况需变更办理客运业务的停车股道时，调度人员需要向值班主任申请，同意后方可变更，并通知相关的车站，做好记录。普速列车遇到特殊情况变更股道且由调度人员发起时，需通知相关车站。

4)采用变通进路方式接发列车时，调度人员办理时，由助调人员在CTC系统助理调度台进路序列表中更改，车站值班员更改时，有车站管理人员在CTC系统车务终端进路序列列表中更改。

5)调整列车运行线时禁止将计划运行线调整至已排列进路的列车运行线之前下达计划。

6)在一次下达的列车运行调整计划之内，不得有两列车次相同的列车运行线。特殊情况遇列车大晚点，造成两列相同车次的列车间隔时间较近时，列车调度员应缩短计划下达时间段，使下达的计划时间段内只有前列列车计划；列车调度员确认前列列车通过车站并报点、进路序列出清后方可向该站下达同车次的后列计划。

7)列车运行调整计划应由列车调度员提前做好。列车调度员在调整列车运行计划时，30分钟执行区内的运行线原则上不应调整；除本台或邻台突发设备故障或自然灾害打乱运行秩序等特殊情况外，禁止调整临近执行10分钟之内的列车运行计划。

特殊情况下，临近执行10分钟之内的列车运行计划必须调整时，列车调度员须与司机联系妥当或得到车站值班员联系妥当的报告后，对列车运行线进行调整并下达计划，助理调度员复核进路序列表序列正确。

8)相邻台间列车运行交接计划须保持“五个一致”：一是运行径路一致，二是机车类型一致，三是车次一致，四是运行限制条件(超限、限速条件)一致，五是时刻一致。

4、信息采集与记录。

本发明实施例中，系统具有对外通信接口，通过与CTC系统的专用接口服务器对CTC各子系统系统的记录信息进行采集。主要包括：助调台终端与车务终端人工操作的命令信息、列车进路序列表与站场图车次窗记录信息、列车运行计划合法性检查报警信息、运行线操作情况信息、CTC系统时钟信息，以及站场设备状态信息。以上六类信息从CTC系统中实时获取，或者通过导入的方式直接获取。

1)助调台终端与车务终端人工操作的命令信息，主要包括如下内容：

a)人工执行的进路命令：按钮形式排列列车进路、按钮形式排列调车进路；总取消列车进路、总取消调车进路；重开信号；设置分路不良；排列引导进路；总人解；按钮加封；故障解锁；按钮加封；坡道解锁等操作。

b)道岔命令：总定、总反、单锁、解锁、单封、解封等操作。

c)信号机命令：按钮加封、按钮解封；信号机点、灭灯等操作。

d)封锁、解锁、分路不良：股道封锁、解锁、停电、供电；区间封锁、解锁；设置、取消防溜；站内分路不良设置、取消等操作。

e)联锁关系操作命令：总辅助改方、发车辅助、接车辅助、允许改方、引导总锁闭、尖轨心轨、闭塞、事故、复原、脱轨器设置等操作。

f)列控中心区间逻辑占用检查功能命令：确认无车、区间总解锁、区间逻辑检查功能开启、关闭等操作。

2)列车进路序列表与站场图车次窗记录信息，主要包括如下内容：人工删除、出发进路指令；改变列车股道；修改触发方式；修改变通进路；清空进路序列表；刷新进路序列表；修改、删除车次窗显示的车次；设置列车股道停稳；修改机车属性为电力属性等。

3)列车运行计划合法性检查报警信息，主要包括如下内容：运行图终端自身计划检查信息提示、接受车站自律机的报警提示、调度员操作报警提示等。

4)运行线操作情况信息，主要包括如下内容：改变径路、布置车站作业、节点属性的修改、三四线设置、自由画线、按图定画线、按径路画线、读取班计划时间、调取基本图时间段选择、连续两次计划下达时间间隔等。

5)CTC系统时钟信息。以CTC系统的时间作为时钟源，采集时间信息，各子系统以采集的时间信息为准，实现整个信息系统与CTC系统的时间统一。

6)站场设备状态信息。对于调度系统设备状态的采集，车站设备包括车务终端、自律机、电务维修机、网络设备等；中心设备包括：数据库服务器、应用服务器、通信前置服务器、调度台设备、核心网络设备等。

本发明实施例中，还建立了系统专用数据库，不同台别(站别)有相应的专用数据表；数据库形式采用SQL Server。系统各软件显示的数据来源为数据库存储的内容，从CTC系统获得的各类信息均存入数据库中。

本发明实施例中，上述模块实现对基础信息的综合管理，通过对CTC系统的基础信息的深度挖掘与整理，在程序启动时显示基本静态信息，其中包括：路局调度所管辖范围、调度台管辖范围、调度员基本信息、相邻调度台连接关系、相邻调度所连接关系等。对于系统接收的CTC系统实时信息可由实际使用人员实时查看，并查看统计的信息数量、占用百分比等。系统可根据所查看的数据，生成EXCEL电子台账，将统计的数据按照既有登记簿格式输出电子台账，方便管理人员对作业风险管控。

三、信息统计与展示模块。

本发明实施例中，可以实时、自动对指定范围指定时段指定内容进行统计，并在监控室大屏(监控终端)上进行显示，对作业不标准的情况按规定的阀值向管理人员预警预报(即出现异常情况时输出预警信息)。也可根据输入的查询条件，统计相关CTC系统记录信息。

所述输入的查询条件包括：日期段、时间段、班制、台别或车站、车站操作方式的类别、用户名中的一种或多种的组合；其中：

1)指定周期(包括年度、季度、月度、旬、周、日，以及随意指定日期段)；默认为所有当天。

2)指定时间段(如18：00至24：00)；默认为0:00至24：00。

3)指定班制(如一班、二班、三班、四班等)；默认为所有班次。

4)指定台别或车站(如“成渝客专台”)；默认为所有台别(车站)。

5)指定车站操作方式的类别(如“车站操作方式”或“车站调车操作方式”)；默认为所有操作方式类别。

6)指定用户名，如“张三”；默认为所有人员。

根据调度指挥系统风险的定量分析，制定系统统计数据的级别，数据统计级别分为三个级别，分别为一级、二级、三级，各级统计级别对应的风险行为如下：

一级：难以置信：人工排列错误的列车进路

不可能：CTC系统被网络攻击。

二级：罕见：进路序列与车次号不符时执行错误

极少：CTC系统设备故障、网络中断

很少：人工点击按钮执行的进路命令

偶尔：引导、总人解操作命令

有时：列控中心区间逻辑占用检查功能命令，站场图车次窗操作。

三级：经常：对运行线操作命令，列车进路序列表操作命令

频繁：联锁关系操作命令

极为频繁：操作信号命令，对区间封锁、解锁，设置分路不良；

本系统实现对操作行为的统计与图表显示。信息采集完成后，对采集的信息进行图表化显示，显示方式可以根据管理者的需求分为不同方式显示，例如，使用柱状图、饼状图、现状图中的一种或者多种组合的方式进行展示。

如图3所示，提供了一种数据统计显示界面的示例。如图3所示示例，系统可以实现对区间封锁、股道解锁、道岔解封等操作行为的综合显示。如图4所示，为人工执行排列进路命令的统计显示以及设置防溜的操作行为统计显示界面的示例；其中，纵坐标代表数量，横坐标是查询条件；例如，当按天查询时，横坐标即为日期，纵坐标是各日期下查询出来的数量。当按调度台查时，横坐标就是各个调度台名称，纵坐标是每个调度台的操作数量。

本发明实施例中，系统提供开放且安全的接口供复视系统的接入，均符合ISO/OSI标准模型，并提供对符合国际标准的系统接口的支持，并预留符合标准信息交换协议(TCP/IP)等多种协议的信息交换软件。复视系统可分别设置于各高铁车站信号室、调度中心值班室、值班副主任工作台、综合监控室等重要监控管理部门。各复视终端亦可对信息处理及显示系统的图示形式、文字形式以及表格形式进行显示、打印、输出，更合理有效的制定操作人员管理办法。

以上为本发明实施例提供的上述系统的主要组成及工作原理，主要具有如下优点：

1)依靠生物识别技术的相关设备，实现列车调度员、助理调度员执行“人确认制度程序的数据化、系统化，杜绝单人单岗违反二人确认制度，避免违规的高风险CTC操作发生。

2)系统对采集来的信息进行统计与显示，并以各类图表形式呈现，如饼状图、线状图、柱状图等，并可以在一个图中显示多类采集的信息，采集的信息进行策略分析，如果达到阈值，进行报警，对调度员、值班员、调度管理人员进行风险预警。

3)系统对CTC系统的报警信息、操作记录进行统计后以图表的方式显示，以简单明了的方式供调度人员查阅，并在需要时可投放到大屏显示系统中，大屏投放需高精度、高像素数据图表。

4)建立本系统专用数据库，不同台别(站别)有相应的专用数据表；数据库形式采用SQL Server。信息系统各软件显示的数据来源为数据库存储的内容，从CTC系统获得的各类信息均存入数据库中。

5)系统可对进路触发与排列制度、CTC控制模式转换制度管控、标识设置及取消制度、列车运行计划铺画及调整制度等制度进行完善。

6)系统至少满足同时服务于30个CTC调度台、100个CTC车站操作方式及车站调车操作方式的车务终端的条件，结合运用实际还可以在各CTC调度台、车站进行推广。信息系统具备与包括FZy-CTC系统在内的各类CTC系统接口的条件。

另一方面，为了说明本发明系统的性能，下面结合测试结果与实际使用情况进行介绍。

1、系统的测试。

根据设计的原则，系统应兼容多信息系统的操作系统，在作业风险管控信息系统测试过程中采用了虚拟化技术，使用了VMware vSphere虚拟化技术对信息系统兼容性进行了测试，以测试信息系统对各操作系统的支持，满足信息系统的兼容性、扩展性要求。

VMware vSphere虚拟化技术可以模拟目前主流的大部分操作系统，并且可以在一台设备上同时模拟多个操作信息系统。可多信息系统、多系统同时使用，可独立安装与运行，硬件层面从内核级支持硬件(网卡、硬盘等)的虚拟化，易于集中的管理与维护，性能较为稳定，运行速度与稳定性可满足作业风险管控信息系统测试的基本需求。

功能性测试：采用场景法对本次研发的信息系统进行了充分的功能性测试，对人脸识别、数据统计、作业管控等功能进行了不同场景的测试，测试用例设计中设计四种主要场景：常规场景、备选场景、异常场景、假定场景。各场景下，信息系统的功能均表现平稳，各项功能均可以正常实现。

可靠性测试：采用等价类分法对信息系统进行了可靠性测试，测试用例按照弱一般等价类、强健壮等价类、弱健壮等价类、强一般等价类四类划分方法进行了分类，测试中信息系统表现出了较高的可靠性，所有测试用例均通过测试。

抗压性测试：采用枚举法从不同方面对信息系统持续数量、持续时间的不断加压，测试信息系统在不同压力下的工作效率，并得出信息系统的最大容忍范围。测试信息系统的响应时间、吞吐量、CPU资源利用率、并发用户数等。测试结果显示，信息系统满足同时服务于30个CTC调度台、30个CTC车站操作方式及车站调车操作方式的车务终端的要求。

稳定性测试：对信息系统进行工作状态稳定性测试。测试信息系统在网络中断、数据库中断、服务器中断后是否可以正常运行；测试多次对信息系统软件进行开启关闭试验，信息系统是否可以运行正常；测试信息系统长时间运行后是否可以正常运行；测试当信息系统操作系统出现崩溃、重启操作系统后，信息系统是否可以正常运行等，以上测试，信息系统均通过，是一个稳定性较高的信息系统。

2、系统的使用情况。

通过对作业风险管控信息系统的一个月一个调度台的实际使用情况，统计调度人员操作风险各操作项目的实际发生次数，具体情况如下：

人工排列错误的列车进路：0次

CTC系统被网络攻击：0次

进路序列与车次号不符时执行错误：0次

CTC系统设备故障、网络中断：1次

人工点击按钮执行的进路命令：5次

引导、总人解操作命令：12次

列控中心区间逻辑占用检查功能命令，站场图车次窗操作：28次

对运行线操作命令，列车进路序列表操作命令：76次

联锁关系操作命令：152次

操作信号命令，对区间封锁、解锁，设置分路不良：355次

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例可以通过软件实现，也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，上述实施例的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将系统的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种CTC系统的操作行为管控及统计系统，其特征在于，该系统与CTC系统通信连接，系统包括：

二人确认方式管控模块，用于在指定情况下，采用人脸识别的方式对调度员进行身份验证，实现二人确认；

CTC系统操作行为管控与记录模块，用于基于所述二人确认方式管控模块对所述CTC系统的操作行为进行管控，以及采集CTC系统记录信息；

信息统计与展示模块，用于自动统计采集到的CTC系统记录信息，或者按照输入的查询条件对采集到的CTC系统记录信息进行统计，并在监控终端上通过图表化的方式展示相关CTC系统记录信息，当出现异常情况时还输出预警信息。

2.根据权利要求1所述的一种CTC系统的操作行为管控及统计系统，其特征在于，所述采用人脸识别的方式对调度员进行身份验证包括：

预先采集调度员的人脸图像，生成相应的特征码存储并删除相应人脸图像；

人脸识别时，对于采集到的人脸图像生成相应的特征码，并与存储的特征码进行比对，根据比对结果判断是否通过身份验证。

3.根据权利要求1所述的一种CTC系统的操作行为管控及统计系统，其特征在于，所述采用人脸识别的方式对调度员进行身份验证的步骤包括：

通过信息采集设备采集人脸图像；

对人脸图像进行要素提取；

根据提取的人脸要素进行人脸规整；

根据人脸规整结果进行特征提取；

根据提取的特征进行活体检测；

若检测为活体，则利用提取的特征生成相应的特征码并与数据库中存储的特征码进行比对，根据比对结果判断是否通过身份验证。

4.根据权利要求1所述的一种CTC系统的操作行为管控及统计系统，其特征在于，对基于所述二人确认方式管控模块对所述CTC系统的操作行为进行管控，以及采集CTC系统记录信息包括：

对进路触发与排列方式进行管控、对控制模式转换方式进行管控、对标识设置及取消方式进行管控，以及对列车运行计划铺画及调整方式进行管控；操作行为管控包括两个阶段：第一个阶段，调用二人确认方式管控模块进行二人确认，通过二人确认后进入第二个阶段；第二个阶段则通过设定方式对相关的操作行为进行管控；同时，对相关操作行为以及CTC系统相关信息进行记录。

5.根据权利要求4所述的一种CTC系统的操作行为管控及统计系统，其特征在于，通过设定方式对进路触发与排列方式进行管控包括：

正常情况下，采用自动触发进路方式；当处于指定条件下时，使用人工触发方式；人工触发方式下，在运行图上进行区别显示或者在运行线相应位置进行标注；

正常情况下，列车进路采用自动排列，当列车进路在CTC系统自动排列成功后，若CTC系统发出进路排列失败的报警信息、助理调度终端显示进路序列状态为失败或触发方式变人工时，在确认进路排列成功后，将序列状态为失败的序列改为人工，在列车到达、出发或通过后，确认残余进路序列，并删除相应的残余进路序列；在列车报点前，不向相应车站下达列车运行调整计划，并在行车设备检查登记簿内记录。

6.根据权利要求4所述的一种CTC系统的操作行为管控及统计系统，其特征在于，通过设定方式对控制模式转换方式进行管控包括：

正常情况下，采用分散自律控制模式行车，当处于指定情况下时，由分散自律模式转为非常站控模式，并对CTC系统设备状况、列车运行计划、本站的调度命令签收状态、站内或区间停留列车情况，以及邻站的控制模式；

非常站控模式下，当车站排列了某列车接发车进路，则在相应列车到达、出发或通过报点转实后，转回分散自律控制模式；

由非常站控模式转回分散自律模式后，向各站发送调度命令后，填写CTC控制模式转换登记簿，并记录调度命令号码。

7.根据权利要求4所述的一种CTC系统的操作行为管控及统计系统，其特征在于，通过设定方式对标识设置及取消方式进行管控包括：

设定标识类别包括：区间或者股道封锁、道岔单锁、道岔单封、停电、按钮加封，以及供电臂停送电；

设定标识设置人：在分散自律控制模式中心操作以及车站调车操作方式下的车站标识，由助理调度员设置，设置的标识类别包括：区间或者股道封锁、道岔单锁、道岔单封、停电、按钮加封，供电臂停送电由列车调度员设置；车站控制的车站，由车站值班员设置标识，设置的标识类别包括：区间或者股道封锁、道岔单锁、道岔单封、停电与按钮加封；其中，列车调度员与助理调度员均属于所述调度员；

通过标识的设置，防止列车进入封锁区域、接触网停电涉及的区间或站内、按规定不能放行列车区域及设备暂停使用区域；其中，在发布调度命令前需要确认相关封锁标识已正确设置；采用设置封锁标识扣停未进入区间的列车时，需要确认封锁标识已正确设置；

区间开通、接触网恢复供电或者设备故障处理完毕后，解除相关标识，并且解除相关标识前先确认区间开通、接触网恢复供电命令已发布或原因已消除。

8.根据权利要求4所述的一种CTC系统的操作行为管控及统计系统，其特征在于，通过设定方式对列车运行计划铺画及调整方式进行管控包括：

有计划的列车运行线在接班后按照设定的时间段生成全部运行线，包括图定开行列车、临时加开、单机以及日计划内开行的其他列车的运行线；其中，使用客车一日一图功能铺画运行线或者人工生成列车运行线；

列车运行计划调整方式：下达设定时间内的列车运行调整计划时，根据运行图终端的运行计划的报警信息内容对计划进行调整；调整接发列车顺序时，通过调整列车运行线并下达计划的方式调整；下达列车运行调整计划后，对处于分散自律控制模式下的车站进路序列表进行检查确认。

9.根据权利要求1所述的一种CTC系统的操作行为管控及统计系统，其特征在于，采集的CTC系统记录信息包括：助调台终端与车务终端人工操作的命令信息、列车进路序列表与站场图车次窗操作记录信息、列车运行计划合法性检查报警信息、运行线操作情况信息、CTC系统时钟信息，以及站场设备状态信息；

以上六类信息从CTC系统中实时获取，或者通过导入的方式直接获取。

10.根据权利要求1所述的一种CTC系统的操作行为管控及统计系统，其特征在于，所述输入的查询条件包括：日期段、时间段、班制、台别或车站、车站操作方式的类别、用户名中的一种或多种的组合；

统计出相关CTC系统记录信息后，使用柱状图、饼状图、现状图中的一种或者多种组合的方式进行展示。

Images