铁路人员定位:能否为轨道交通安全与效率带来质变?

2024.12.16

  有没有想过,奔跑在广袤大地上的一列列火车,在耀眼的钢轨网络上高速穿梭,每一次精准停靠、每一节编组车厢的调度,都离不开站段、车辆段乃至沿线维护人员的默契协作?在这样庞大而紧凑的铁路系统中,如何准确掌握员工的实时位置、行走路径和作业效率,不仅事关铁路运输的安全,更影响到企业的运营成本与服务质量。于是,“铁路人员定位”作为一个新兴的技术手段悄然而生。本文将从多维度出发,深入探讨铁路人员定位的意义、技术路径、管理方法和未来趋势,带你一窥轨道交通如何在数字时代迎来深刻变革。

  一、背景与行业现实

  铁路系统的复杂性

  现代铁路网络不仅包括单一的客运和货运线路,还囊括了高铁、普铁、城际铁路及其相互连接的站场设施与信号控制系统。大量的运维、检修、调度作业人员常分散于轨道沿线、站内、车辆段或信号楼等各个区域。人力组织和安全防护的复杂程度相较其他行业更高。

  在这样的背景下,传统的人员管理大多依赖纸质考勤、口头汇报或对讲机沟通。尤其当发生突发故障时,管理者需要第一时间知道故障点附近是否有合适的技术人员能就地检修,但往往难以及时掌握具体位置。毫无疑问,这些痛点日益凸显,催生了精细化、实时化的人员定位需求。

  安全防范的迫切性

  对于铁路行业而言,安全保障高于一切。在高铁路线中,区间列车运行速度可高达300公里/小时,对于在线路上进行作业的检修工人来说,每一次靠近钢轨的操作都具有潜在危险。如何在员工接近限界时自动报警?如何在应急情况下第一时间定位到现场人员?这对于减少安全事故、缩短故障处置时间至关重要。

  技术升级的时代契机

  当全球开始拥抱数字化和信息化革命,铁路系统也顺势进行迭代。5G通信、北斗导航、大数据分析、物联网技术相继成熟,为铁路人员定位提供了更加宽广的可能性。铁路企业不仅仅满足于“人在哪”,还追求对人员作业行为的动态跟踪和数据洞察。定位精度与信息及时性越高,决策效率和管理水平也就越先进。

  二、铁路人员定位的核心概念与目标

  多场景适配

  铁路人员定位并非单一系统,而是涵盖车站候车区、站台、调度中心、沿线轨道、车辆检修库等多种工作场景。每个场景对定位精度和实时性都有不同的要求。比如,在车辆段检修车间内,若要在机械设备和轨道之间进行安全监护,需要较高精度的室内定位;但在长距离户外线路上,GPS或北斗等卫星定位则成为主要方案。

  关键目标

  安全预警:确保一旦工作人员进入高风险区域,系统可实时预警并联动相关指挥中心。

  实时跟踪:监控移动轨迹,在突发事故下能迅速锁定离事故地点最近的专业人员,以缩短响应时间。

  考勤与作业统计:替代人工签到,实现自动化考勤与工时记录。结合作业时间与轨迹分析,可以量化作业效率并实现合理人力调度。

  协同指挥:在大规模工程或维保任务中,为指挥人员提供可视化的全局人员分布图,辅助任务分派与进度管理。

  可持续与精细化管理

  从长远看,定位数据可反馈至铁路管理后台,帮助分析人力资源使用状况。通过对历史位置数据的积累与挖掘,能找到作业流程中的瓶颈与风险点,并为今后的调度计划、安全管理甚至技术改良提供科学决策依据。

  三、技术构成与多维度实现手段

  卫星定位(GPS/北斗)

  在铁路沿线,尤其是野外或远离城市的区段,卫星定位是最基本、最广泛的选择。其优点是覆盖范围大、部署简单,只需一个GPS/北斗终端设备即可。但卫星定位在隧道或信号较弱区域精度不足,难以满足对厘米级或亚米级的室外定位要求。因此,它更适用于大范围粗略定位和应急搜救。

  室内外混合定位技术

  RFID:在车辆段库房或车间内,为保证可追溯性和较高精度,许多系统会利用RFID(射频识别)标签来识别人员身份并判断所在区域。RFID适合在固定门禁或出入口设置扫描点,用于作业区域或重要库房的人员进出监控。

  蓝牙Beacon/UWB:若需要实时位置跟踪及高精度室内定位,则可以部署蓝牙Beacon(信标)或UWB(超宽带)基站。通过佩戴蓝牙或UWB标签,系统能在局域范围内精确追踪到人的位置,误差可缩小到几十厘米甚至几厘米。

  Wi-Fi/5G:在不少现代化车站或铁路调度指挥中心,Wi-Fi和5G信号全覆盖也可以提供定位基础,精度虽不如UWB,但部署成本相对较低,可满足日常管理和考勤等需求。

  硬件终端与可穿戴设备

  人员定位的关键环节在于“终端”。它可以是一张RFID卡片,也可能是一台智能手持终端,抑或是一块内置UWB模块的智能手表。对于铁路维护人员来说,坚固耐用、防尘防水、待机时间长是重要考虑因素。

  此外,一些更先进的可穿戴设备还集成了呼叫、健康监测、轨道安全警示等功能,为铁路作业提供多样化的移动支持。

  数据采集与管理平台

  后端数据平台往往部署在铁路局或铁路企业的服务器中,采集前端终端发来的位置信息并进行大数据分析。管理者可以在可视化平台上查看实时地图、历史轨迹回放,以及统计报表。当出现危险警报或超出预定区域时,系统可自动发送消息给相应负责人。

  与此同时,平台也可以与视频监控、列车运行调度系统互联互通。比如,当某工作人员带着定位终端靠近列车运行线路,联动的视频系统便会自动定位该员工在监控画面中的位置,实现人像智能识别,为现场安全保障带来双重保险。

  四、铁路人员定位在实际应用中的影响与收益

  安全保障

  最显而易见的价值在于安全提升。通过电子围栏、实时报警等措施,可以有效防止铁路员工误入危险区域。尤其在高铁或隧道环境中,若员工需要进入受控作业区,系统会生成事先的作业许可并自动比对其是否在批准时间与路线内活动。一旦超出范围或作业时间到达上限,后台会报警并提示管理人员进行干预。

  应急救援

  当遇到地质灾害、突发故障或意外事故时,管理部门可基于定位系统迅速排查附近员工的位置,并派出更合适的救援力量。对一些分散在山区或野外作业的员工而言,定位系统就像“安全盾牌”,不仅能及时发现突发情况,还能在必要时刻提供准确的搜救支援。

  工作效率与调度管理

  对于日常维护、巡检工作,管理者能直观地了解各巡检人员的轨迹与完成进度,从而做到工时精细化管理。历史数据显示,那些在巡检路线上可能存在重复或遗漏的区域,也更易被分析出来,并据此优化巡检流程,配置更科学的人员与时间安排。

  类似地,车辆段作业人员调度也更加透明。如果有临时任务,需要紧急支援某道岔检修点,指挥中心可在系统里快速搜索“谁最近、谁技能合适”,从而减少不必要的等待或浪费,提高运维响应的效率。


  准确掌握员工工作动态,还能帮助单位节约运营成本。过往依赖人工汇报的方式可能导致冗余排班或不合理加班,而定位系统带来的自动化统计与分析,则能提醒管理者重新规划人力,以期降低员工负荷与企业人力支出,实现“双赢”。

  对于大型铁路企业来说,进行跨线路、跨站段的人才调配也更灵活。日常运营数据越丰富,系统对人力需求趋势的预测越准确,调度计划越合理。

  五、实施中的挑战与应对之道

  技术部署难度

  铁路网络覆盖范围大,沿线地理环境复杂,既有戈壁、沙漠,又有山地、海拔高原,同时还包含大量隧道、桥梁、站区等封闭或半封闭环境。要想在如此多元的环境中部署统一的定位系统,必须采用混合式的技术架构,并规划基站、天线或定位点。

  同时,不同轨道交通线路的线路条件、通信基础设施也大相径庭,需要有针对性的解决方案。对于尚未实现5G或其他网络覆盖的偏远地区,如何保证数据回传的及时性与稳定性是项目推进中的重要关卡。

  定位精度与室内覆盖

  相比室外定位,站内或检修库等封闭环境的定位需求更苛刻。高精度定位需要在现场安装大量的基站或无线信标来进行三角测量。如果工厂或车库结构复杂、金属物体较多,也会导致信号反射或衰减。布点疏密与信息误差校正需要反复测试和调优,这就意味着初期投入人力与费用可能不小。

  数据安全与隐私保护

  人员定位必然涉及到个人隐私与数据安全。铁路企业需要建立完善的权限管理与数据保护制度,严格区分可以查看和使用定位信息的岗位与部门,避免信息滥用或泄露。同时,应在法律法规的框架下与员工做好沟通,确保定位用途仅限于安全管理与工作调度,而非对个人行为的过度监控。

  系统维护与升级

  定位系统并非一次性工程,后续仍需持续维护与升级。硬件终端会有电池损耗与部件老化,基站也可能需要更换或软件更新;定位平台若与其他业务系统整合,则需不断开发新功能以适应业务变动。只有持续性的投入与运营保障,才能让系统发挥长久的效能。

  六、管理策略与落地建议

  逐步实施,合理规划

  铁路人员定位的导入需要结合企业实际情况和预算,先找痛点最明显、收益最高的环节进行试点,比如高铁检修段或频繁出现安全隐患的区段。通过小范围测试后,逐步积累经验,再扩展到更多站段和区域,避免一刀切的全面铺开导致资源浪费或项目失败。

  系统对接与数据共享

  建议定位系统与现有的铁路调度系统、工单管理系统、视频监控系统建立数据接口,以实现信息互联互通。这样可以在出现设备故障时,自动匹配到可用人力,并在地图端显示故障位置以及周边可用资源。由此形成“发现问题—自动派单—移动终端接收—执行完成—后台留存”的工作闭环。

  注重培训与员工接受度

  人员定位虽是技术课题,却与员工的主观感受息息相关。企业需要加大对一线员工的培训和宣导,说明定位系统带来的安全保障意义和工作便利性。此外,设备操作的便捷性也相当重要,如果定位终端操作过于繁琐,会引发员工抵触情绪。

  管理层也要明确“数据使用边界”,确立透明的制度和规则,并优先将定位成果应用在提升效率与安全之处,而非对员工进行过严约束,以免产生信任危机。

  数据挖掘与精细化运营

  当定位系统稳定运营并积累了足够多的历史数据,就可以尝试大数据分析。比方说,通过对同一区段不同时段的巡检频率、停留时长的对比,来判断是否存在过度或不足的巡查。又或者根据某些员工的高效路线与作业方式,总结出最佳实践分享给新员工。

  更高层面甚至可分析突发事件应急响应的历史轨迹,明确紧急故障何时得到初步处置、何时完成修复,减少重大延误或管理疏漏。

  七、未来展望:铁路数字化与综合管理

  与智能列车及新基建融合

  随着智能列车普及与沿线5G/北斗基础设施进一步完善,铁路人员定位的精度和功能也将不断提升。未来可能形成一个全域感知的数字化铁路网络:除了人以外,还可以实时追踪货物、工程机械设备等各种资源,打造“一张网、一张图”的协同管控模式。

  更全面的场景延伸

  当系统在铁路区段之外的公交、地铁、城轨等领域进一步扩展时,就能形成跨区域的联动管理。例如,城市轨道交通运维人员也可以与铁路部门共享一定的定位数据,在应急或联运场景下实现统一指挥,大大提升效率与服务水平。

  多部门联动与社会价值

  除了铁路线本身,铁路作为综合交通系统的重要环节,与公路、航空、水运之间也会有多种联动机制。将定位技术延伸到大型交通枢纽(如高铁站、机场、港口)之间的联运衔接,可以提高整个交通网络的运行效率。且当各种意外与自然灾害发生时,不同交通部门之间能够互相救援、信息共享,将损失降到最低。

  向智能预测与主动防护演进

  当定位数据与大数据、机器学习等分析手段深入结合后,系统就不仅仅局限在“定位与查看”的层面。依托对历史作业轨迹及各类事件的综合分析,未来能衍生出主动预警与建议策略。例如,当系统监测到某区域员工密度过高、或轨道旁作业时间过长,会自动预判潜在风险并提出预防性调度方案。

  此外,在高铁列车发车前,对沿线重点设备与巡检轨迹进行智能核查,确保任何未完成的检修流程或未退回安全区的人员均被及时识别并通知,最大程度上保障铁路运营的安全。


微信
电话
0755-86616092
留言