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摘 要:我国铁路客运专线与高速铁路建设已逐步成熟,京津城际铁路、武广高速铁路、京沪高速铁路、石太、胶济等客运专线,青荣城际铁路的开通运营,标志着我国铁路已经进入了高速时代。因此,确保客运专线与高速铁路高效、安全运行,不仅需要高性能、高质量的基础设备,而且需要先进的运输组织与管理技术,建立适应高速铁路客运专线运输组织的调度指挥体系是目前迫切需要抓紧研究的课题。
关键词:运输;高效;安全;管理;
中图分类号:F532.6 文献标识码:A 文章编号:1674-3520(2015)-07-00-01
现代铁路运输调度组织体系及架构与国外铁路相比,我国铁路具有线路长、运行密度高、开行方案复杂、客货共线运输等一系列特点,客运专线网络与既有线网络在枢纽、大型车站和端点站等区域与既有线关联密切,尤其是始发站与动车段间的走行线路,由于受地形等因素限制,很难做到无干扰立体化运行。此外,为方便旅客出行,减少旅客换乘,通常会采用动车组跨线运行模式,这将为我国铁路的运输组织和调度指挥带来全新的挑战。
一、铁路调度组织机构设置的原则及方案
(一)设置原则
为构建科学、合理、高效、灵活的现代铁路运输调度指挥体系,提出现代铁路运输调度机构的设置原则与方案。根据区域调度中心的设置方案,对干线模式和区域模式进行比较分析;针对其他调度机构设置方案,对车站调度、动车基地 (段、所) 调度、维修段 (所)调度进行分析。按照现代铁路调度指挥系统的基本构思,对其架构进行了比较研究。现代铁路运输调度指挥体系应充分满足铁路运输需求及未来发展的需要、铁路运力资源科学合理调配的需要。
(二)设置方案
1、调度机构设置。根据以上原则,铁路调度组织机构按照3层架构设置,包括中国铁路总公司调度中心、区域调度中心和基层站段调度,如图1所示。中国铁路总公司调度中心根据国家和中国铁路总公司有关指令,组织全路运输生产计划和基本运行图的编制,安排重要生产任务,处置重大突发事件,监视、协调全路运输生产,必要时接管区域调度中心的调度指挥工作。区域调度中心接受中国铁路总公司调度中心的领导,负责管辖范围内的高速铁路、客运专线、城际铁路和既有线的调度指挥。按照中国铁路总公司调度中心的指令和基本运行图编制组织运输的实时运行图,制定本区域的实施计划,并按计划组织、控制、监视列车运行,及时处置各类运行异常情况,管理各类维修作业,组织事故救援和抢险,特殊情况下下达行车管制命令;汇总、统计、分析、上报各类运输指标。基层站段调度包括车站、动车段 (所)、维修(段、所) 和乘务基地 (所),接收区域调度中心 (中国铁路总公司调度中心) 的指挥和控制,按照调度命令办理各类作业。基层站段调度拥有最高级别的优先控制权,特殊情况下直接办理本站作业。
2、区域调度中心设置方案分析。区域调度中心是铁路调度指挥的主要实施单位,其管辖范围可以参考以下两种方案。
第一种方案是以干线为主兼顾枢纽的模式 (干线模式),即一条客运专线从始发站到终点站统一归属一个区域调度中心管理。由于客运专线和高速铁路采用高速动车组,在理论上具有足够长的动车组交路,客运列车全部按图行车,不存在铁路局间交接列车数量的限制,传统运输组织模式下的局间分界口已不具有实际意义,仅仅是管辖范围的分界线。在这种情况下,该方案有利于每条客运专线本身的运输组织和调度指挥,区域调度中心可以集中实现对客运专线全线的集中调度,统一指挥,协调各调度台间的工作,在处理运输过程中出现的问题时能做到快速响应,还能够对全线运力资源进行统一调度,提高运输效率和服务质量。第二种方案是以枢纽为主兼顾干线的模式 (枢纽模式),由于客运专线 (高速铁路) 的运输干扰主要来自枢纽及端点站,跨线运输及动车组出入动车段 (所) 的作业主要发生在这些区域,同时也是客运专线之间、客运专线与既有线之间的交汇处,而且常常共用一个车站,以枢纽为主的方案便于对枢纽内各车站的调度指挥。
二、现代铁路调度指挥系统的基本构思与架构
分析纵观国外高速铁路运输组织与调度指挥体系的发展趋势,以传统的监控中心方式构建的铁路调度指挥系统已经不能满足现代铁路的高速、高效、高安全运行的需要,日本、德国、西班牙等国家的高速铁路调度中心均对计划编制、行车指挥、能源管理、车辆管理、安全监控和维修监控等功能进行了高度集成,将以监控为主的调度中心转变为集营销管理、开行方案与运输计划编制、运输过程控制和运输结果统计分析为一体的现代化铁路网綜合管理中心。
(一)基本构思
1、构建以服务为导向的现代化铁路调度指挥体系,以现代铁路高速度、高密度、高安全、高品质为依托,及时满足客货运输需要的综合型路网运营管理体系。
2、铁路运输调度体系由客货运营销、路网运行管理与控制、运输数据统计分析3个层次组成,各层次紧密配合、协同工作。
(二)架构分析
目前,在既有调度指挥系统架构中,行车过程可分为调度指挥域、进路控制域和列车控制域,每部分由不同的系统完成,其中调度指挥域采用调度指挥系统 (TDCS),进路控制域采用计算机联锁系统 (Interlocking),列车控制域采用列车控制系统 (CTCS),各域之间虽有关联但彼此相互独立,调度指挥及调整策略不能得到及时响应。在客运专线中采用调度集中系统后,可将调度指挥域与进路控制域整合成一个域,进路控制系统可以对调度计划调整做出及时响应,从而大大改善了系统性能。客运专线调度及行车控制架构如图7所示,采用调度集中系统后,行车指挥过程中的列车进路控制效率得到了提高。但上述结构并非最佳方案,其主要原因是客运专线的站间距离较长,一般可达到30~50 km,列车在区间运行所需要的时间远远大于在车站进行作业 (进站、发车、通过、折返等) 所需要的时间,只有实现列车在区间运行的实时调整,才能充分利用列车在区间运行的附加时分,实现对列车运行的及时调整,形成高度集成的客运专线调度及行车控制架构,如图8所示。
三、结束语
为充分发挥高速铁路的运输效率,确保运输生产的安全,必须在高质量的线路、车辆、通信信号和牵引供电设施的基础上,建立现代化的运输调度指挥体系及构建高效率的调度指挥系统。从我国铁路的全局出发,从铁路未来发展的战略角度出发,从铁路运输与管理的本质出发,构建一个科学的、合理的、高效的、灵活的现代铁路运输调度指挥体系,遵循“路网完整性与调度指挥统一性”的原则,充分满足铁路运输需求及未来发展的需要,满足铁路运力资源科学合理调配的需要。
关键词:运输;高效;安全;管理;
中图分类号:F532.6 文献标识码:A 文章编号:1674-3520(2015)-07-00-01
现代铁路运输调度组织体系及架构与国外铁路相比,我国铁路具有线路长、运行密度高、开行方案复杂、客货共线运输等一系列特点,客运专线网络与既有线网络在枢纽、大型车站和端点站等区域与既有线关联密切,尤其是始发站与动车段间的走行线路,由于受地形等因素限制,很难做到无干扰立体化运行。此外,为方便旅客出行,减少旅客换乘,通常会采用动车组跨线运行模式,这将为我国铁路的运输组织和调度指挥带来全新的挑战。
一、铁路调度组织机构设置的原则及方案
(一)设置原则
为构建科学、合理、高效、灵活的现代铁路运输调度指挥体系,提出现代铁路运输调度机构的设置原则与方案。根据区域调度中心的设置方案,对干线模式和区域模式进行比较分析;针对其他调度机构设置方案,对车站调度、动车基地 (段、所) 调度、维修段 (所)调度进行分析。按照现代铁路调度指挥系统的基本构思,对其架构进行了比较研究。现代铁路运输调度指挥体系应充分满足铁路运输需求及未来发展的需要、铁路运力资源科学合理调配的需要。
(二)设置方案
1、调度机构设置。根据以上原则,铁路调度组织机构按照3层架构设置,包括中国铁路总公司调度中心、区域调度中心和基层站段调度,如图1所示。中国铁路总公司调度中心根据国家和中国铁路总公司有关指令,组织全路运输生产计划和基本运行图的编制,安排重要生产任务,处置重大突发事件,监视、协调全路运输生产,必要时接管区域调度中心的调度指挥工作。区域调度中心接受中国铁路总公司调度中心的领导,负责管辖范围内的高速铁路、客运专线、城际铁路和既有线的调度指挥。按照中国铁路总公司调度中心的指令和基本运行图编制组织运输的实时运行图,制定本区域的实施计划,并按计划组织、控制、监视列车运行,及时处置各类运行异常情况,管理各类维修作业,组织事故救援和抢险,特殊情况下下达行车管制命令;汇总、统计、分析、上报各类运输指标。基层站段调度包括车站、动车段 (所)、维修(段、所) 和乘务基地 (所),接收区域调度中心 (中国铁路总公司调度中心) 的指挥和控制,按照调度命令办理各类作业。基层站段调度拥有最高级别的优先控制权,特殊情况下直接办理本站作业。
2、区域调度中心设置方案分析。区域调度中心是铁路调度指挥的主要实施单位,其管辖范围可以参考以下两种方案。
第一种方案是以干线为主兼顾枢纽的模式 (干线模式),即一条客运专线从始发站到终点站统一归属一个区域调度中心管理。由于客运专线和高速铁路采用高速动车组,在理论上具有足够长的动车组交路,客运列车全部按图行车,不存在铁路局间交接列车数量的限制,传统运输组织模式下的局间分界口已不具有实际意义,仅仅是管辖范围的分界线。在这种情况下,该方案有利于每条客运专线本身的运输组织和调度指挥,区域调度中心可以集中实现对客运专线全线的集中调度,统一指挥,协调各调度台间的工作,在处理运输过程中出现的问题时能做到快速响应,还能够对全线运力资源进行统一调度,提高运输效率和服务质量。第二种方案是以枢纽为主兼顾干线的模式 (枢纽模式),由于客运专线 (高速铁路) 的运输干扰主要来自枢纽及端点站,跨线运输及动车组出入动车段 (所) 的作业主要发生在这些区域,同时也是客运专线之间、客运专线与既有线之间的交汇处,而且常常共用一个车站,以枢纽为主的方案便于对枢纽内各车站的调度指挥。
二、现代铁路调度指挥系统的基本构思与架构
分析纵观国外高速铁路运输组织与调度指挥体系的发展趋势,以传统的监控中心方式构建的铁路调度指挥系统已经不能满足现代铁路的高速、高效、高安全运行的需要,日本、德国、西班牙等国家的高速铁路调度中心均对计划编制、行车指挥、能源管理、车辆管理、安全监控和维修监控等功能进行了高度集成,将以监控为主的调度中心转变为集营销管理、开行方案与运输计划编制、运输过程控制和运输结果统计分析为一体的现代化铁路网綜合管理中心。
(一)基本构思
1、构建以服务为导向的现代化铁路调度指挥体系,以现代铁路高速度、高密度、高安全、高品质为依托,及时满足客货运输需要的综合型路网运营管理体系。
2、铁路运输调度体系由客货运营销、路网运行管理与控制、运输数据统计分析3个层次组成,各层次紧密配合、协同工作。
(二)架构分析
目前,在既有调度指挥系统架构中,行车过程可分为调度指挥域、进路控制域和列车控制域,每部分由不同的系统完成,其中调度指挥域采用调度指挥系统 (TDCS),进路控制域采用计算机联锁系统 (Interlocking),列车控制域采用列车控制系统 (CTCS),各域之间虽有关联但彼此相互独立,调度指挥及调整策略不能得到及时响应。在客运专线中采用调度集中系统后,可将调度指挥域与进路控制域整合成一个域,进路控制系统可以对调度计划调整做出及时响应,从而大大改善了系统性能。客运专线调度及行车控制架构如图7所示,采用调度集中系统后,行车指挥过程中的列车进路控制效率得到了提高。但上述结构并非最佳方案,其主要原因是客运专线的站间距离较长,一般可达到30~50 km,列车在区间运行所需要的时间远远大于在车站进行作业 (进站、发车、通过、折返等) 所需要的时间,只有实现列车在区间运行的实时调整,才能充分利用列车在区间运行的附加时分,实现对列车运行的及时调整,形成高度集成的客运专线调度及行车控制架构,如图8所示。
三、结束语
为充分发挥高速铁路的运输效率,确保运输生产的安全,必须在高质量的线路、车辆、通信信号和牵引供电设施的基础上,建立现代化的运输调度指挥体系及构建高效率的调度指挥系统。从我国铁路的全局出发,从铁路未来发展的战略角度出发,从铁路运输与管理的本质出发,构建一个科学的、合理的、高效的、灵活的现代铁路运输调度指挥体系,遵循“路网完整性与调度指挥统一性”的原则,充分满足铁路运输需求及未来发展的需要,满足铁路运力资源科学合理调配的需要。