礦區(qū)鐵路運(yùn)輸綜合調(diào)度管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

熊 開

（潞安集團(tuán)鐵路運(yùn)營公司， 山西 長治 046011）

1 項(xiàng)目概況

當(dāng)前，潞安礦區(qū)自營鐵路調(diào)度指揮仍采用“紙筆記錄、電話指揮”模式，使得運(yùn)輸組織的進(jìn)度掌握存在一定的滯后性，嚴(yán)重影響運(yùn)輸效率和運(yùn)量的進(jìn)一步提升，制約著運(yùn)輸管理水平的提升。國內(nèi)目前專用線鐵路調(diào)度指揮發(fā)展稍顯落后，淮北礦業(yè)集團(tuán)、平煤集團(tuán)等專用線鐵路先后開始使用TDCS 進(jìn)行調(diào)度指揮管理，且收效明顯。TDCS 使礦區(qū)鐵路調(diào)度對列車運(yùn)行透明指揮、實(shí)時(shí)調(diào)整成為可能，減少調(diào)度信令的誤傳幾率，有效提高調(diào)度指揮效率和礦區(qū)鐵路技術(shù)裝備水平。為進(jìn)一步提高鐵路運(yùn)輸作業(yè)效率，加快調(diào)度指揮智能化、自動化進(jìn)程，切實(shí)優(yōu)化礦區(qū)自營鐵路調(diào)度指揮作業(yè)模式，提升煤炭外運(yùn)量，根據(jù)國內(nèi)外鐵路運(yùn)輸信息化的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合潞安礦區(qū)專用鐵路自身的實(shí)際情況，運(yùn)輸科牽頭負(fù)責(zé)礦區(qū)鐵路TDCS系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)施工作。

2 礦區(qū)鐵路運(yùn)輸綜合調(diào)度管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路

礦區(qū)鐵路運(yùn)輸綜合調(diào)度管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)構(gòu)建主要包括調(diào)度監(jiān)視、現(xiàn)車、調(diào)度技術(shù)作業(yè)、調(diào)度命令等系統(tǒng)，主要服務(wù)于礦區(qū)鐵路運(yùn)輸?shù)闹鞴懿块T、各級調(diào)度指揮、生產(chǎn)作業(yè)部門和人員，以提高運(yùn)輸生產(chǎn)效率和保障運(yùn)輸安全為目標(biāo)，涵蓋運(yùn)輸生產(chǎn)的各個主要環(huán)節(jié)。

系統(tǒng)覆蓋了運(yùn)輸業(yè)務(wù)相關(guān)的管理、調(diào)度、執(zhí)行三級部門，從業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)上看，綜合調(diào)度系統(tǒng)包含整體宏觀計(jì)劃、計(jì)劃落實(shí)執(zhí)行、指標(biāo)統(tǒng)計(jì)分析三方面，一方面宏觀計(jì)劃對計(jì)劃執(zhí)行具有指導(dǎo)和控制作用，另一方面對實(shí)際執(zhí)行情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，其結(jié)果又為整體宏觀計(jì)劃提供了數(shù)據(jù)決策支持，從而形成了有效的管理閉環(huán)，為運(yùn)輸組織整體的過程改進(jìn)、能力提升提供了技術(shù)手段。

礦區(qū)鐵路運(yùn)輸綜合調(diào)度管理系統(tǒng)的建設(shè)，將實(shí)現(xiàn)調(diào)度指揮智能化、貨運(yùn)營銷社會化、經(jīng)營管理現(xiàn)代化，在提高運(yùn)輸效率、擴(kuò)大運(yùn)輸能力、保障運(yùn)輸安全、提高服務(wù)質(zhì)量、提升管理水平方面發(fā)揮了明顯作用，為鐵路運(yùn)營公司跨越式發(fā)展提供了技術(shù)支撐與保障。

3 礦區(qū)鐵路運(yùn)輸綜合調(diào)度管理系統(tǒng)的功能

礦區(qū)鐵路運(yùn)輸綜合調(diào)度管理系統(tǒng)屬于信息傳輸、計(jì)算機(jī)服務(wù)和軟件業(yè)，包含鐵路通信信號工程、自動控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)多個學(xué)科。主要的功能需求如下：

1）通過運(yùn)輸綜合調(diào)度管理系統(tǒng)進(jìn)行作業(yè)計(jì)劃、調(diào)度命令一鍵下達(dá)至相應(yīng)車站，利用系統(tǒng)鋪畫列車運(yùn)行計(jì)劃，自動采集列車到發(fā)時(shí)刻繪制實(shí)際運(yùn)行圖，自動生成行車日志，滿足調(diào)度指揮需要，改變電話下達(dá)、人工復(fù)誦的作業(yè)模式，大大提高調(diào)度指揮的時(shí)效性和準(zhǔn)確性，提高運(yùn)輸生產(chǎn)組織效率，改變手工鋪畫運(yùn)行圖、人工填寫行車日志的作業(yè)模式，降低行車人員勞動強(qiáng)度，推進(jìn)調(diào)度指揮信息化、自動化進(jìn)程[1-2]。

2）調(diào)度中心系統(tǒng)能對礦區(qū)自營鐵路列車運(yùn)行狀態(tài)、車站信號開放、線路設(shè)備占用情況進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)度監(jiān)視，車站子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)鄰站透明，提高運(yùn)輸生產(chǎn)安全性。

3）實(shí)時(shí)查看礦區(qū)自營鐵路車站、電廠各股道現(xiàn)車情況及列車編組，掌握現(xiàn)車運(yùn)用狀況，便于加快車輛周轉(zhuǎn)。實(shí)時(shí)查看自營鐵路各站裝車進(jìn)度，語音提示裝車完成情況，掌握裝車相關(guān)信息，加快送空取重，提高運(yùn)輸組織效率。

4）實(shí)時(shí)自動生成運(yùn)輸日報(bào)表、礦區(qū)鐵路總停時(shí)、各礦裝車時(shí)間統(tǒng)計(jì)表等運(yùn)輸報(bào)表，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)分析功能，提高運(yùn)輸數(shù)據(jù)的時(shí)效性和準(zhǔn)確性。可促進(jìn)行業(yè)科技進(jìn)步：項(xiàng)目采用高新技術(shù)改變原有調(diào)度指揮模式，為礦區(qū)鐵路調(diào)度指揮、調(diào)度監(jiān)視、現(xiàn)場管理、貨運(yùn)管理、統(tǒng)計(jì)分析等功能實(shí)現(xiàn)提供了關(guān)鍵的技術(shù)裝備，實(shí)現(xiàn)了鐵路調(diào)度指揮管理模式的跨越式發(fā)展，該系統(tǒng)在潞安礦區(qū)鐵路中的應(yīng)用，引領(lǐng)了工礦企業(yè)鐵路的一次技術(shù)革命。

4 礦區(qū)鐵路運(yùn)輸綜合調(diào)度管理系統(tǒng)的技術(shù)方案

當(dāng)前潞安礦區(qū)專用鐵路運(yùn)輸綜合調(diào)度管理系統(tǒng)（系統(tǒng)版本為TDCS3.0）從運(yùn)輸指揮模式看為調(diào)度中心及車站兩級結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)應(yīng)用結(jié)構(gòu)如圖1 所示。

圖1 鐵路運(yùn)輸綜合調(diào)度管理系統(tǒng)應(yīng)用結(jié)構(gòu)示意圖

潞安礦區(qū)專用鐵路運(yùn)輸綜合調(diào)度管理系統(tǒng)主要由中心子系統(tǒng)、車站子系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)三部分構(gòu)成，如圖2 所示。

圖2 鐵路運(yùn)輸綜合調(diào)度管理系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)示意圖

潞安礦區(qū)專用鐵路運(yùn)輸綜合調(diào)度管理系統(tǒng)的中心子系統(tǒng)為整體系統(tǒng)的核心，由調(diào)度中心應(yīng)用系統(tǒng)、總機(jī)房設(shè)備、終端、大屏設(shè)備組成。

調(diào)度指揮系統(tǒng)車站子系統(tǒng)包括車站運(yùn)轉(zhuǎn)室設(shè)備和車站機(jī)械室設(shè)備。每個車站各設(shè)置一套車站子系統(tǒng)，其中貨運(yùn)員終端可根據(jù)實(shí)際現(xiàn)場崗位的設(shè)置情況進(jìn)行配置。電務(wù)維護(hù)終端布置在機(jī)械室，車務(wù)終端布置在運(yùn)轉(zhuǎn)室[3]。車站分機(jī)設(shè)置TDCS 車站采集分機(jī)。

5 礦區(qū)鐵路運(yùn)輸綜合調(diào)度管理系統(tǒng)的創(chuàng)新點(diǎn)

5.1 調(diào)度指揮智能化

調(diào)度臺延續(xù)多年的“紙筆記錄、電話指揮”的工作模式將被現(xiàn)代化的TDCS 系統(tǒng)所替代，調(diào)度員通過簡單地點(diǎn)擊鼠標(biāo)即可實(shí)現(xiàn)運(yùn)行線的鋪畫、調(diào)整，下達(dá)階段計(jì)劃和調(diào)度命令等操作。列車運(yùn)行的到發(fā)點(diǎn)由系統(tǒng)自動采集，實(shí)際運(yùn)行線自動生成，每班的運(yùn)行圖可打印輸出。以計(jì)算機(jī)操作替代傳統(tǒng)的手工作業(yè)模式，提高了運(yùn)輸組織效率，降低了作業(yè)人員勞動強(qiáng)度，極大增強(qiáng)了調(diào)度指揮科學(xué)化、自動化、智能化水平[4]。

5.2 流程管理程序化

通過行車調(diào)度工作中的設(shè)備、規(guī)則、方式、流程等條件，由程序智能控制作業(yè)流程，規(guī)范作業(yè)過程管理，有效提高了作業(yè)流程卡控。

5.3 系統(tǒng)防護(hù)安全化

系統(tǒng)獨(dú)立封閉的網(wǎng)絡(luò)設(shè)置、強(qiáng)大的防火墻系統(tǒng)保證了TDCS 系統(tǒng)作為行車設(shè)備的高度安全性，防止黑客的非法入侵和病毒的侵入。

5.4 信息交換網(wǎng)絡(luò)化

調(diào)度員和車站值班員的信息交換全部采用網(wǎng)絡(luò)傳輸，替代了原有的電話交流的模式，包括計(jì)劃的下達(dá)，到發(fā)點(diǎn)的上報(bào)，調(diào)度命令的下達(dá)等信息，采用電話下達(dá)的方式一方面工作強(qiáng)度大，另一方面容易造成誤報(bào)、錯報(bào)的情況，而網(wǎng)絡(luò)下達(dá)快速，準(zhǔn)確。以信息和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)替代既有的信息采集、交換方式，提高信息交換的效率和質(zhì)量，提高工作效率。

5.5 調(diào)度指揮無聲化

原有模式行車調(diào)度員每班接打電話次數(shù)300 余次，安居車站值班員每班接打電話300 余次，其他站值班員每班接打電話近200 次。所有行車人員接打電話和書面記錄作業(yè)強(qiáng)度較大。TDCS 系統(tǒng)調(diào)度員通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)來下達(dá)和獲取相關(guān)的信息，實(shí)現(xiàn)信息的共享，不再依靠電話聯(lián)系計(jì)劃、下達(dá)命令，改善了行車人員的工作環(huán)境，這樣大量減輕了行車調(diào)度員、車站值班員的工作強(qiáng)度。貨運(yùn)統(tǒng)計(jì)分析從人工統(tǒng)計(jì)到自動報(bào)表生成，減少了貨運(yùn)統(tǒng)計(jì)人員的工作強(qiáng)度，提高了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，為進(jìn)一步提高運(yùn)輸分析提高運(yùn)輸效率提供了依據(jù)。

6 實(shí)施及效果分析

至2019 年3 月底系統(tǒng)完成硬件設(shè)備安裝，3 月底至4 月初進(jìn)行使用及維護(hù)人員操作培訓(xùn)后，系統(tǒng)初驗(yàn)后4 月24 日開始試運(yùn)行，8 月8 日正式運(yùn)行。運(yùn)輸科管理及技術(shù)人員與卡斯柯信號有限公司（即系統(tǒng)廠家）共同研究構(gòu)建了系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案，確保了TDCS 的各項(xiàng)功能實(shí)現(xiàn)的個性化定制，尤其是研究編制列車接發(fā)編組接發(fā)流程的設(shè)計(jì)（結(jié)合了各站作業(yè)組織方式與崗位人員設(shè)置現(xiàn)狀）、預(yù)鋪列車運(yùn)行圖的行車路徑設(shè)計(jì)、無設(shè)備站點(diǎn)運(yùn)行線及時(shí)間調(diào)整、各站到發(fā)、通過采點(diǎn)時(shí)機(jī)調(diào)試、各項(xiàng)統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表的設(shè)計(jì)、行車日志信息補(bǔ)充（增設(shè)載重、尾號由系統(tǒng)自動匹配）用于數(shù)據(jù)校核、裝車信息與車次號匹配規(guī)則制定、自備車裝車礦別標(biāo)注設(shè)置、各項(xiàng)統(tǒng)計(jì)報(bào)表數(shù)據(jù)源采集及出錯情況修改途徑、長鋼過軌及排空統(tǒng)計(jì)方法的審定、列檢作業(yè)信息提取等系統(tǒng)構(gòu)建和數(shù)據(jù)整合。在系統(tǒng)投用具體實(shí)施過程中，針對運(yùn)行中存在的計(jì)劃圖轉(zhuǎn)實(shí)際圖、雙機(jī)重聯(lián)作業(yè)、裝車信息重復(fù)提交、日報(bào)表數(shù)據(jù)采集不全等技術(shù)問題進(jìn)行了一系列攻關(guān)解決，確保了系統(tǒng)的平穩(wěn)正常運(yùn)行。

目前，在潞安集團(tuán)礦區(qū)自營鐵路的多個車站使用情況良好，設(shè)備達(dá)到了鐵路技術(shù)管理的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)備運(yùn)行良好。該系統(tǒng)優(yōu)化了調(diào)度指揮模式，降低了行車人員勞動強(qiáng)度，加快了車輛周轉(zhuǎn)，提高了運(yùn)輸組織效率，保證了運(yùn)輸安全。該系統(tǒng)的應(yīng)用具有較好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。