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摘 要:文章对高速铁路调度作业中的安全影响因素进行了总结,着重分析了人—机—环系统中“人”的影响,提出了加强调度作业安全的建议。以期能为高速铁路列车调度安全控制及列车运行安全提供帮助。
关键词:高速铁路;安全
自从我国铁路第六次大提速后,我国高铁建设工作也迎来了跨越式发展,高速铁路、客运专线的建设速度大大加快。作为铁路运输的一种新形式,高速铁路的高要求、高速度、高技术等特点也对调度安全指挥工作也提出了更高的要求。
随着列车运行速度提高,密度加大,高速铁路遇到的各种危险因素也在增多,而且一旦发生事故,后果不可想象。所以其建设和运营不仅需要高性能、高质量的基础设施与移动设备,还需要一个与之相适应的现代化铁路调度指挥体系,以实现对运输过程的高效组织和对运力资源的合理运用,尤其对高铁运行的安全提供强有力的保障。
1 高速铁路调度安全的影响因素
高速铁路调度系统是典型的人—机—环组合的复杂系统(如图1),具有复杂性、开放性、动态性等特点。任何一部分出现故障,均会对列车调度系统的可靠性产生影响,只有充分发挥系统的整体功能,才能有效地保证高速铁路运输的安全。
图1 高速铁路安全影响因素分析
1.1 “人”对高速铁路调度的影响
列车调度员是高速铁路行车的组织者,是调度系统最重要的控制终端。我国高速铁路运输调度管理采用的是调度集中系统(CTC),车站内不设行车人员,调度人员不仅要担负调度指挥的责任,还要肩负调车领导人、车站值班员以及信号人员的职责。作为高速铁路调度工作的指挥者和CTC设备的使用者,其行为贯穿于整个运输组织、作业、运行的全过程,调度工作中的疏忽、CTC设备操作不当以及在动车组运行过程中发生的设备故障处理不当,都将直接或间接地构成事故,影响到高铁运营的安全。
1.1.1 调度员生理心理状态对调度的影响
高速铁路调度员的工作负荷是否在一个合理的范围之内,这跟调度员的身心健康和操作绩效有着非常密切的关系,工作负荷的高低会影响到调度员疲劳的累积程度,还会对调度员操作水平的正常发挥产生影响。
高速铁路采用调度集中系统,可以根据列车运行计划自动排列进路,自动化程度比既有线大大提高,很大程度上减轻了行车人员的工作量。但同时,高速铁路速度高,密度大的特点也使监控列车运行的难度直线上升,特别是当遇到设备故障、天气不良、非正常行车等突发情况时,由于高速铁路区间大、速度高、信号自动触发时机早(提前9分钟或15个闭塞分区)等原因,又使列车调度员的工作量相比既有线大大增加。目前,列车调度员的作息时间实行“四班制”,每个班长达12小时之久,算上交接班时间可达13小时甚至更多,长时间、高强度的连续工作不仅会使调度员生理上产生疲劳,还会使精神上产生严重的疲倦感,降低调度员的反应速度和准确性,对调度安全产生不良影响。
1.1.2 调度员技术业务水平对调度的影响
高速铁路行车调度是一个综合性很强的工作。要求调度员必须掌握丰富行车组织方面的相关知识,以及动车组、线路、信号、通信等方面的基础知识。相比既有线调度员,由于缺少了车站行车人员,调度员不仅要具备调度技能,还需要具备车站值班员、信号员的技能。同时CTCS-3级列控系统、GSM-R(铁路移动通信系统)、TSRS(临时限速服务器)、高速铁路防灾安全监控系统等新技术、新设备的大量使用,也对高铁调度提出了更高的要求。
随着高速铁路的相继开通,当前高铁调度人员存在着“青黄不接”局面,新职调度员越来越多。由于缺乏经验,部分新职调度员尽管事先都已熟记应急预案,对于突如其来的危急事件,仍会有不知道如何下手之感,有时即使启动相应预案,执行情况也不够理想。
1.2 “机”对高速铁路调度的影响
高速铁路调度系统中的“机”可以分为线路、接触网等固定设备设施,动车组移动设备和CTC调度集中等软件设备。
1.高速铁路固定设备是行车的基础,固定设备设施的状态是否良好直接影响到行车的安全。如2012年8月台风“海葵”登陆时,苏州北站雨棚脱落,虽未造成事故,仍对行车安全构成了极大的威胁。高速铁路线路方面亦存在隐患,有些线路由于地下水过度开采等原因,地面沉降比较严重,特别是高架线路与地面线路的衔接部位,容易產生线路病害。
2.现今我国高速铁路运行的动车组大多是经过引进吸收后自主生产的(如CRH380系列),具有高度的自主产权,但仍有部分技术是国外引进的,兼容协调方面尚需完善。在实际运行中,动车组的车载控制系统与信号设备间存在兼容性问题,会出现车门无法开闭、C3模式无线连接超时转C2模式、CIR(机车综合无线通信设备)无法连接等故障。
3.CTC调度集中系统是高速铁路系统最重要的人机界面结合处。是列车调度员工作的工具,一旦发生故障,在设备恢复使用前,调度员必须采用传统的方法指挥行车,效率低的同时还会因为过于依赖CTC系统,基本功薄弱,忙中出错造成行车事故的发生。
1.3 环境对高速铁路调度的影响
环境因素主要可分为自然环境、社会环境和作业环境因素,其中自然环境是对高速铁路运行安全具有重大影响的要素。台风、暴雨等恶劣的天气条件都可能对运营中的线路造成破坏或对高速运行的动车组造成威胁。
目前,主要通过高铁防灾安全监控系统实现对环境变化的监控,包括风、雨量、异物侵限、地震监测等子系统。该防灾安全监控系统在实际应用取得了良好的效果,但由于提供该系统的厂家过多,造成系统版本各异,以上海局京沪高铁一台为例,一个调度台就有两种界面差异极大的防灾安全监控系统,不利于调度员的操作使用。同时,观测点的设置密度、设置位置等也有待进一步优化。
2 加强高速铁路调度安全的建议
2.1 提高调度员的工作效率 2.1.1 减轻调度员劳动负荷
劳动负荷不仅在于调度员接收的信息总量,更在于其任务所需时间内处理的信息量。当列车运行情况处于高峰期或者管辖区段内突发交通事故时,列车调度员需要在短时间内处理很大的信息量,有可能超过调度员的信息处理能力,造成重要信息的遗漏,产生安全隐患。对此,可通过设备和管理两方面着手减轻调度员劳动负荷。
1.增加设备控制,尽量减少人工干预。对于简单而规律的事件处理,设备可靠性要远远高于人的可靠性,因此在某些方面可增加设备的控制。如防灾安全监控系统,发生大风报警时,按现行规定,列车调度员需在短时间内做到确认限速里程与限速值、通知司机、编辑下达限速调度命令、双人确认设置列控限速并及时调整运行等工作。在大风多发季节,有时会发生短时间内密集报警的情况,这样不仅加大了列车调度员的工作量,并且由于限速信息的传递从防灾系统的报警到限速命令与列控限速的下达中间多了一个列车调度员的环节(在这个环节中列车调度员要从防灾系统界面上将限速信息抄下再输入到调度指挥系统中),从而降低了信息传递的可靠性。如果防灾系统能够直接与调度系统交互自动生成限速命令与列控限速命令,列车调度员只负责确认下达,不仅能简化环节,提高系统可靠性,还能有效降低列车调度员劳动强度,提高调度员本身因高强度作业而降低的可靠性。
2.弱化调度命令,强化调度指挥。高速铁路不设车站值班员,区段所有行车工作均由列车调度员统一指挥,调度命令,尤其是需要设置列控的限速调度命令需占用调度员的大量精力。2014年新技规中已取消了变更动车组办客股道的命令,对数种限速情况也作出了只需口头指示,而无需发布调度命令、设置列控的规定。建议根据高速铁路设备的具体情况,进一步缩减调度命令的发布,强化以科学、高效的调度指挥来处置各种情况。
2.1.2 加强应急处置培训
改变原有照本宣科的培训方法,通过应用仿真技术,建立相关实战场景,虚拟设置出各种设备故障和铁路交通事故,为高铁作业人员提供相对真实的培训环境,以增强其实战经验,提高应急处置能力。
2.2 提高设备设施可靠性
对固定设备设施来说,提高可靠性主要从施工维护方面入手。建立一套完善的高铁设备用、管、修体制,实行设备养护责任制度。
1.各设备管理单位做好协作配合,合理利用好维修天窗时间,优化维修施工方案。
2.设备管理单位应建立设备的巡查制度,加强对设备的巡查,以便能够及时发现设备的安全隐患。
2.3 加强环境应变能力
在高速铁路调度系统这个人—机—环系统中,环境属于不可抗力,只能结合防灾安全监控系统,建立相应的应对措施,以降低灾害的破坏程度或避免灾害的破坏。
借助先进设备保障的同时,调度员还要不间断监控列车运行和线路状况,发现线路有异物、接到防灾系统报警以及接到动车组司机或车站人员报告异常后,要立即采取相应的安全措施,确保高速铁路运营安全。
结论
随着我国高速铁路网的逐步开通使用,高速铁路的运营安全越来越受到关注。要抓好运输安全,必须依靠科学技术的发展,不断改善铁路技术设备条件;依靠先进的理念,不断完善和健全管理制度,这是提高铁路运输安全与质量的最根本也是最重要的办法。■
参考文献
[1] 马 照 浅析如何做好高速铁路调度安全指挥工作[J].河南科技,2013(03)
[2] 宁 凯,曹利国,苗 杰 高速铁路运输调度安全管理探讨[J].企业改革与管理,2014(12)
[3] 張 怡 高速铁路运营安全保障对策的研究[J].铁道运输与经济,2014(6)
[4] 陈 峰 高速铁路行车调度工作负荷评估问题研究[D].西南交通大学,2010
[5] 闫子安 铁路行车调度员行车指挥安全的风险控制[J].交通标准化,2013(4)
关键词:高速铁路;安全
自从我国铁路第六次大提速后,我国高铁建设工作也迎来了跨越式发展,高速铁路、客运专线的建设速度大大加快。作为铁路运输的一种新形式,高速铁路的高要求、高速度、高技术等特点也对调度安全指挥工作也提出了更高的要求。
随着列车运行速度提高,密度加大,高速铁路遇到的各种危险因素也在增多,而且一旦发生事故,后果不可想象。所以其建设和运营不仅需要高性能、高质量的基础设施与移动设备,还需要一个与之相适应的现代化铁路调度指挥体系,以实现对运输过程的高效组织和对运力资源的合理运用,尤其对高铁运行的安全提供强有力的保障。
1 高速铁路调度安全的影响因素
高速铁路调度系统是典型的人—机—环组合的复杂系统(如图1),具有复杂性、开放性、动态性等特点。任何一部分出现故障,均会对列车调度系统的可靠性产生影响,只有充分发挥系统的整体功能,才能有效地保证高速铁路运输的安全。
图1 高速铁路安全影响因素分析
1.1 “人”对高速铁路调度的影响
列车调度员是高速铁路行车的组织者,是调度系统最重要的控制终端。我国高速铁路运输调度管理采用的是调度集中系统(CTC),车站内不设行车人员,调度人员不仅要担负调度指挥的责任,还要肩负调车领导人、车站值班员以及信号人员的职责。作为高速铁路调度工作的指挥者和CTC设备的使用者,其行为贯穿于整个运输组织、作业、运行的全过程,调度工作中的疏忽、CTC设备操作不当以及在动车组运行过程中发生的设备故障处理不当,都将直接或间接地构成事故,影响到高铁运营的安全。
1.1.1 调度员生理心理状态对调度的影响
高速铁路调度员的工作负荷是否在一个合理的范围之内,这跟调度员的身心健康和操作绩效有着非常密切的关系,工作负荷的高低会影响到调度员疲劳的累积程度,还会对调度员操作水平的正常发挥产生影响。
高速铁路采用调度集中系统,可以根据列车运行计划自动排列进路,自动化程度比既有线大大提高,很大程度上减轻了行车人员的工作量。但同时,高速铁路速度高,密度大的特点也使监控列车运行的难度直线上升,特别是当遇到设备故障、天气不良、非正常行车等突发情况时,由于高速铁路区间大、速度高、信号自动触发时机早(提前9分钟或15个闭塞分区)等原因,又使列车调度员的工作量相比既有线大大增加。目前,列车调度员的作息时间实行“四班制”,每个班长达12小时之久,算上交接班时间可达13小时甚至更多,长时间、高强度的连续工作不仅会使调度员生理上产生疲劳,还会使精神上产生严重的疲倦感,降低调度员的反应速度和准确性,对调度安全产生不良影响。
1.1.2 调度员技术业务水平对调度的影响
高速铁路行车调度是一个综合性很强的工作。要求调度员必须掌握丰富行车组织方面的相关知识,以及动车组、线路、信号、通信等方面的基础知识。相比既有线调度员,由于缺少了车站行车人员,调度员不仅要具备调度技能,还需要具备车站值班员、信号员的技能。同时CTCS-3级列控系统、GSM-R(铁路移动通信系统)、TSRS(临时限速服务器)、高速铁路防灾安全监控系统等新技术、新设备的大量使用,也对高铁调度提出了更高的要求。
随着高速铁路的相继开通,当前高铁调度人员存在着“青黄不接”局面,新职调度员越来越多。由于缺乏经验,部分新职调度员尽管事先都已熟记应急预案,对于突如其来的危急事件,仍会有不知道如何下手之感,有时即使启动相应预案,执行情况也不够理想。
1.2 “机”对高速铁路调度的影响
高速铁路调度系统中的“机”可以分为线路、接触网等固定设备设施,动车组移动设备和CTC调度集中等软件设备。
1.高速铁路固定设备是行车的基础,固定设备设施的状态是否良好直接影响到行车的安全。如2012年8月台风“海葵”登陆时,苏州北站雨棚脱落,虽未造成事故,仍对行车安全构成了极大的威胁。高速铁路线路方面亦存在隐患,有些线路由于地下水过度开采等原因,地面沉降比较严重,特别是高架线路与地面线路的衔接部位,容易產生线路病害。
2.现今我国高速铁路运行的动车组大多是经过引进吸收后自主生产的(如CRH380系列),具有高度的自主产权,但仍有部分技术是国外引进的,兼容协调方面尚需完善。在实际运行中,动车组的车载控制系统与信号设备间存在兼容性问题,会出现车门无法开闭、C3模式无线连接超时转C2模式、CIR(机车综合无线通信设备)无法连接等故障。
3.CTC调度集中系统是高速铁路系统最重要的人机界面结合处。是列车调度员工作的工具,一旦发生故障,在设备恢复使用前,调度员必须采用传统的方法指挥行车,效率低的同时还会因为过于依赖CTC系统,基本功薄弱,忙中出错造成行车事故的发生。
1.3 环境对高速铁路调度的影响
环境因素主要可分为自然环境、社会环境和作业环境因素,其中自然环境是对高速铁路运行安全具有重大影响的要素。台风、暴雨等恶劣的天气条件都可能对运营中的线路造成破坏或对高速运行的动车组造成威胁。
目前,主要通过高铁防灾安全监控系统实现对环境变化的监控,包括风、雨量、异物侵限、地震监测等子系统。该防灾安全监控系统在实际应用取得了良好的效果,但由于提供该系统的厂家过多,造成系统版本各异,以上海局京沪高铁一台为例,一个调度台就有两种界面差异极大的防灾安全监控系统,不利于调度员的操作使用。同时,观测点的设置密度、设置位置等也有待进一步优化。
2 加强高速铁路调度安全的建议
2.1 提高调度员的工作效率 2.1.1 减轻调度员劳动负荷
劳动负荷不仅在于调度员接收的信息总量,更在于其任务所需时间内处理的信息量。当列车运行情况处于高峰期或者管辖区段内突发交通事故时,列车调度员需要在短时间内处理很大的信息量,有可能超过调度员的信息处理能力,造成重要信息的遗漏,产生安全隐患。对此,可通过设备和管理两方面着手减轻调度员劳动负荷。
1.增加设备控制,尽量减少人工干预。对于简单而规律的事件处理,设备可靠性要远远高于人的可靠性,因此在某些方面可增加设备的控制。如防灾安全监控系统,发生大风报警时,按现行规定,列车调度员需在短时间内做到确认限速里程与限速值、通知司机、编辑下达限速调度命令、双人确认设置列控限速并及时调整运行等工作。在大风多发季节,有时会发生短时间内密集报警的情况,这样不仅加大了列车调度员的工作量,并且由于限速信息的传递从防灾系统的报警到限速命令与列控限速的下达中间多了一个列车调度员的环节(在这个环节中列车调度员要从防灾系统界面上将限速信息抄下再输入到调度指挥系统中),从而降低了信息传递的可靠性。如果防灾系统能够直接与调度系统交互自动生成限速命令与列控限速命令,列车调度员只负责确认下达,不仅能简化环节,提高系统可靠性,还能有效降低列车调度员劳动强度,提高调度员本身因高强度作业而降低的可靠性。
2.弱化调度命令,强化调度指挥。高速铁路不设车站值班员,区段所有行车工作均由列车调度员统一指挥,调度命令,尤其是需要设置列控的限速调度命令需占用调度员的大量精力。2014年新技规中已取消了变更动车组办客股道的命令,对数种限速情况也作出了只需口头指示,而无需发布调度命令、设置列控的规定。建议根据高速铁路设备的具体情况,进一步缩减调度命令的发布,强化以科学、高效的调度指挥来处置各种情况。
2.1.2 加强应急处置培训
改变原有照本宣科的培训方法,通过应用仿真技术,建立相关实战场景,虚拟设置出各种设备故障和铁路交通事故,为高铁作业人员提供相对真实的培训环境,以增强其实战经验,提高应急处置能力。
2.2 提高设备设施可靠性
对固定设备设施来说,提高可靠性主要从施工维护方面入手。建立一套完善的高铁设备用、管、修体制,实行设备养护责任制度。
1.各设备管理单位做好协作配合,合理利用好维修天窗时间,优化维修施工方案。
2.设备管理单位应建立设备的巡查制度,加强对设备的巡查,以便能够及时发现设备的安全隐患。
2.3 加强环境应变能力
在高速铁路调度系统这个人—机—环系统中,环境属于不可抗力,只能结合防灾安全监控系统,建立相应的应对措施,以降低灾害的破坏程度或避免灾害的破坏。
借助先进设备保障的同时,调度员还要不间断监控列车运行和线路状况,发现线路有异物、接到防灾系统报警以及接到动车组司机或车站人员报告异常后,要立即采取相应的安全措施,确保高速铁路运营安全。
结论
随着我国高速铁路网的逐步开通使用,高速铁路的运营安全越来越受到关注。要抓好运输安全,必须依靠科学技术的发展,不断改善铁路技术设备条件;依靠先进的理念,不断完善和健全管理制度,这是提高铁路运输安全与质量的最根本也是最重要的办法。■
参考文献
[1] 马 照 浅析如何做好高速铁路调度安全指挥工作[J].河南科技,2013(03)
[2] 宁 凯,曹利国,苗 杰 高速铁路运输调度安全管理探讨[J].企业改革与管理,2014(12)
[3] 張 怡 高速铁路运营安全保障对策的研究[J].铁道运输与经济,2014(6)
[4] 陈 峰 高速铁路行车调度工作负荷评估问题研究[D].西南交通大学,2010
[5] 闫子安 铁路行车调度员行车指挥安全的风险控制[J].交通标准化,2013(4)