矿区铁路运输综合调度管理系统的设计与应用

熊 开

（潞安集团铁路运营公司， 山西 长治 046011）

1 项目概况

当前，潞安矿区自营铁路调度指挥仍采用“纸笔记录、电话指挥”模式，使得运输组织的进度掌握存在一定的滞后性，严重影响运输效率和运量的进一步提升，制约着运输管理水平的提升。国内目前专用线铁路调度指挥发展稍显落后，淮北矿业集团、平煤集团等专用线铁路先后开始使用TDCS 进行调度指挥管理，且收效明显。TDCS 使矿区铁路调度对列车运行透明指挥、实时调整成为可能，减少调度信令的误传几率，有效提高调度指挥效率和矿区铁路技术装备水平。为进一步提高铁路运输作业效率，加快调度指挥智能化、自动化进程，切实优化矿区自营铁路调度指挥作业模式，提升煤炭外运量，根据国内外铁路运输信息化的先进经验，结合潞安矿区专用铁路自身的实际情况，运输科牵头负责矿区铁路TDCS系统的应用实施工作。

2 矿区铁路运输综合调度管理系统的设计思路

矿区铁路运输综合调度管理系统的设计构建主要包括调度监视、现车、调度技术作业、调度命令等系统，主要服务于矿区铁路运输的主管部门、各级调度指挥、生产作业部门和人员，以提高运输生产效率和保障运输安全为目标，涵盖运输生产的各个主要环节。

系统覆盖了运输业务相关的管理、调度、执行三级部门，从业务数据上看，综合调度系统包含整体宏观计划、计划落实执行、指标统计分析三方面，一方面宏观计划对计划执行具有指导和控制作用，另一方面对实际执行情况进行统计分析，其结果又为整体宏观计划提供了数据决策支持，从而形成了有效的管理闭环，为运输组织整体的过程改进、能力提升提供了技术手段。

矿区铁路运输综合调度管理系统的建设，将实现调度指挥智能化、货运营销社会化、经营管理现代化，在提高运输效率、扩大运输能力、保障运输安全、提高服务质量、提升管理水平方面发挥了明显作用，为铁路运营公司跨越式发展提供了技术支撑与保障。

3 矿区铁路运输综合调度管理系统的功能

矿区铁路运输综合调度管理系统属于信息传输、计算机服务和软件业，包含铁路通信信号工程、自动控制技术和计算机技术多个学科。主要的功能需求如下：

1）通过运输综合调度管理系统进行作业计划、调度命令一键下达至相应车站，利用系统铺画列车运行计划，自动采集列车到发时刻绘制实际运行图，自动生成行车日志，满足调度指挥需要，改变电话下达、人工复诵的作业模式，大大提高调度指挥的时效性和准确性，提高运输生产组织效率，改变手工铺画运行图、人工填写行车日志的作业模式，降低行车人员劳动强度，推进调度指挥信息化、自动化进程[1-2]。

2）调度中心系统能对矿区自营铁路列车运行状态、车站信号开放、线路设备占用情况进行实时调度监视，车站子系统实现邻站透明，提高运输生产安全性。

3）实时查看矿区自营铁路车站、电厂各股道现车情况及列车编组，掌握现车运用状况，便于加快车辆周转。实时查看自营铁路各站装车进度，语音提示装车完成情况，掌握装车相关信息，加快送空取重，提高运输组织效率。

4）实时自动生成运输日报表、矿区铁路总停时、各矿装车时间统计表等运输报表，实现统计分析功能，提高运输数据的时效性和准确性。可促进行业科技进步：项目采用高新技术改变原有调度指挥模式，为矿区铁路调度指挥、调度监视、现场管理、货运管理、统计分析等功能实现提供了关键的技术装备，实现了铁路调度指挥管理模式的跨越式发展，该系统在潞安矿区铁路中的应用，引领了工矿企业铁路的一次技术革命。

4 矿区铁路运输综合调度管理系统的技术方案

当前潞安矿区专用铁路运输综合调度管理系统（系统版本为TDCS3.0）从运输指挥模式看为调度中心及车站两级结构，系统应用结构如图1 所示。

图1 铁路运输综合调度管理系统应用结构示意图

潞安矿区专用铁路运输综合调度管理系统主要由中心子系统、车站子系统、网络通信系统三部分构成，如图2 所示。

图2 铁路运输综合调度管理系统总体结构示意图

潞安矿区专用铁路运输综合调度管理系统的中心子系统为整体系统的核心，由调度中心应用系统、总机房设备、终端、大屏设备组成。

调度指挥系统车站子系统包括车站运转室设备和车站机械室设备。每个车站各设置一套车站子系统，其中货运员终端可根据实际现场岗位的设置情况进行配置。电务维护终端布置在机械室，车务终端布置在运转室[3]。车站分机设置TDCS 车站采集分机。

5 矿区铁路运输综合调度管理系统的创新点

5.1 调度指挥智能化

调度台延续多年的“纸笔记录、电话指挥”的工作模式将被现代化的TDCS 系统所替代，调度员通过简单地点击鼠标即可实现运行线的铺画、调整，下达阶段计划和调度命令等操作。列车运行的到发点由系统自动采集，实际运行线自动生成，每班的运行图可打印输出。以计算机操作替代传统的手工作业模式，提高了运输组织效率，降低了作业人员劳动强度，极大增强了调度指挥科学化、自动化、智能化水平[4]。

5.2 流程管理程序化

通过行车调度工作中的设备、规则、方式、流程等条件，由程序智能控制作业流程，规范作业过程管理，有效提高了作业流程卡控。

5.3 系统防护安全化

系统独立封闭的网络设置、强大的防火墙系统保证了TDCS 系统作为行车设备的高度安全性，防止黑客的非法入侵和病毒的侵入。

5.4 信息交换网络化

调度员和车站值班员的信息交换全部采用网络传输，替代了原有的电话交流的模式，包括计划的下达，到发点的上报，调度命令的下达等信息，采用电话下达的方式一方面工作强度大，另一方面容易造成误报、错报的情况，而网络下达快速，准确。以信息和网络技术替代既有的信息采集、交换方式，提高信息交换的效率和质量，提高工作效率。

5.5 调度指挥无声化

原有模式行车调度员每班接打电话次数300 余次，安居车站值班员每班接打电话300 余次，其他站值班员每班接打电话近200 次。所有行车人员接打电话和书面记录作业强度较大。TDCS 系统调度员通过计算机网络来下达和获取相关的信息，实现信息的共享，不再依靠电话联系计划、下达命令，改善了行车人员的工作环境，这样大量减轻了行车调度员、车站值班员的工作强度。货运统计分析从人工统计到自动报表生成，减少了货运统计人员的工作强度，提高了数据的准确性，为进一步提高运输分析提高运输效率提供了依据。

6 实施及效果分析

至2019 年3 月底系统完成硬件设备安装，3 月底至4 月初进行使用及维护人员操作培训后，系统初验后4 月24 日开始试运行，8 月8 日正式运行。运输科管理及技术人员与卡斯柯信号有限公司（即系统厂家）共同研究构建了系统整体设计方案，确保了TDCS 的各项功能实现的个性化定制，尤其是研究编制列车接发编组接发流程的设计（结合了各站作业组织方式与岗位人员设置现状）、预铺列车运行图的行车路径设计、无设备站点运行线及时间调整、各站到发、通过采点时机调试、各项统计分析报表的设计、行车日志信息补充（增设载重、尾号由系统自动匹配）用于数据校核、装车信息与车次号匹配规则制定、自备车装车矿别标注设置、各项统计报表数据源采集及出错情况修改途径、长钢过轨及排空统计方法的审定、列检作业信息提取等系统构建和数据整合。在系统投用具体实施过程中，针对运行中存在的计划图转实际图、双机重联作业、装车信息重复提交、日报表数据采集不全等技术问题进行了一系列攻关解决，确保了系统的平稳正常运行。

目前，在潞安集团矿区自营铁路的多个车站使用情况良好，设备达到了铁路技术管理的相关技术标准，设备运行良好。该系统优化了调度指挥模式，降低了行车人员劳动强度，加快了车辆周转，提高了运输组织效率，保证了运输安全。该系统的应用具有较好的经济和社会效益。