法國高速鐵路的調(diào)度指揮

國內(nèi)外高速鐵路調(diào)度系統(tǒng)分析研究北京交通大學(xué)韓寶明主要內(nèi)容1.

中國客運專線建設(shè)的特點2.

國外鐵路調(diào)度系統(tǒng)的比較3. 中國客運專線調(diào)度指揮系統(tǒng)方案4.

中國鐵路客專調(diào)度主要功能5.

關(guān)鍵技術(shù)

1.

中國客運專線建設(shè)的特點建設(shè)客運專線是實現(xiàn)國家能源安全和經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要保障;

到2020年中國將建設(shè)客運專線1萬公里，形成“四縱四橫”客運專線骨架；建設(shè)環(huán)渤海圈，長江三角洲、珠江三角洲地區(qū)快速客運系統(tǒng)鐵路約2000公里?？瓦\專線規(guī)劃線路圖建成客運專線1萬公里，形成“四縱四橫”為骨架的快速客運網(wǎng)。寧漢蓉專線京滬專線京廣專線京哈專線杭甬深專線徐蘭專線杭長專線青太專線建成都市圈和城市帶內(nèi)快速客運系統(tǒng)2000公里左右。環(huán)渤海地區(qū)長江三角洲地區(qū)珠江三角洲地區(qū)地區(qū)快速客運系統(tǒng)規(guī)劃圖1.

中國客運專線建設(shè)的特點(1)線網(wǎng)規(guī)模龐大。根據(jù)規(guī)劃，2020年，總長度將達到1.2萬公里。(2)各條專線定位不同。包括速度目標值、基礎(chǔ)設(shè)施和技術(shù)裝備水平之間的差異，在路網(wǎng)中發(fā)揮的功能不同；(3)運輸組織復(fù)雜。由于存在大量跨線列車，如武廣、鄭西等客運專線運營初期將采用高中速混跑模式，石太客運專線在運營初期還存在客貨混跑的行車方式，組織和協(xié)調(diào)的難度較大，這些問題也是國外高速鐵路運營中所面臨的技術(shù)難題；(4)城際專線的特殊性。三個城際快速客運軌道交通系統(tǒng)與干線客運專線網(wǎng)不同，基本采用系統(tǒng)內(nèi)部獨立運營的模式；(5)分期分線建設(shè)。采用總體規(guī)劃、分期建設(shè)的實施方式，整個網(wǎng)絡(luò)的形成將經(jīng)歷較長的過渡期，其間需要因地制宜建立起過渡期的運輸組織方案；(6)經(jīng)驗不足。對于高速客運專線的建設(shè)和運營缺乏經(jīng)驗，大量設(shè)備需要從國外進口，我們必須走引進、消化、吸收、創(chuàng)新的道路，自主研發(fā)的任務(wù)巨大。

1.

中國客運專線建設(shè)的特點我國傳統(tǒng)調(diào)度系統(tǒng)特點由鐵道部調(diào)度中心、鐵路局調(diào)度所、各站段調(diào)度室三級調(diào)度機構(gòu)組成，其中鐵路局調(diào)度所直接指揮列車運行。既有鐵路客貨列車混合運行且以貨物運輸為主，這樣的特點決定了調(diào)度工作主要圍繞貨運展開進行。同國外調(diào)度系統(tǒng)差異運輸組織模式的差異。國外高速鐵路調(diào)度系統(tǒng)是基于“客貨分離”(法國、日本的空間上分離)構(gòu)建。技術(shù)水平的差異。主要體現(xiàn)在高速鐵路調(diào)度指揮的自動化、集成化、綜合化、信息化和智能化上。國外高速鐵路調(diào)度指揮系統(tǒng)是集移動數(shù)據(jù)通信、設(shè)備監(jiān)控、列車運行自動控制、事故預(yù)警、防災(zāi)、等功能的綜合系統(tǒng)。1.

中國客運專線建設(shè)的特點2.

國外鐵路調(diào)度系統(tǒng)的比較2.1高速列車運輸組織與調(diào)度模式對比2.2日本高速鐵路2.3法國高速鐵路2.4德國高速鐵路2.5國外調(diào)度模式的對比2.1運輸組織模式的對比分析高速線上只運行停站不同的高速列車，運輸組織與其他線路完全分開，如日本、西班牙、京津（全高速）；將高速列車延伸到普通線路上，如法國（下既有線）；普通列車與高速列車在高速線上混跑，如意大利、武廣、鄭西（高中速混跑）；高速列車與貨物列車在高速線上混跑，如德國、石太（客貨混跑）。(1)交通運輸概況日本鐵路1987年民營化時將舊國鐵劃分為6個客運公司和1個貨運公司。6個客運公司擁有運營線路及其他固定設(shè)備、活動設(shè)備，進行獨立經(jīng)營；貨運公司無運營線路，采用購買列車運行線的方式進行經(jīng)營。(2）高速鐵路運營特點高速鐵路采用與既有線不同的線路標準；絕大部分列車在本線內(nèi)運行，列車運行密度大，列車運行距離短；不同區(qū)域間的旅客主要采用換乘的方式，其列車運行組織也非常重視列車間的銜接；為方便旅客，通過改造既有線使部分高速列車延伸到既有線運行；非常重視列車運行秩序，保障列車正點運行。

2.2日本高速鐵路的調(diào)度指揮日本高速鐵路線路圖(3)高速綜合調(diào)度系統(tǒng)特點按線和區(qū)域分別設(shè)置單獨的調(diào)度指揮系統(tǒng)；充分考慮了高速行車所伴隨的高風(fēng)險性及行車安全對調(diào)度系統(tǒng)的依賴性，突出了安全的重要地位；基于對可靠性、實時性、安全性等不同要求，各子系統(tǒng)采用不同網(wǎng)絡(luò)通道相連接；以運行計劃為基礎(chǔ)、以列車運行管理（調(diào)度）為核心、以良好的設(shè)備狀態(tài)為保障，系統(tǒng)具有高度的綜合性，功能強大；基于管轄范圍設(shè)計的系統(tǒng)，容量有一定限制，不利于擴充。系統(tǒng)基于日本的技術(shù)條件、技術(shù)標準開發(fā)，通用性較差2.2日本高速鐵路的調(diào)度指揮(1)交通運輸概況法國修建高速鐵路的基本原則是：在大運量的干線上修建；保證高速鐵路與既有鐵路網(wǎng)的聯(lián)網(wǎng)互通，使TGV列車通過既有線開行到人口密集的地區(qū)；高速鐵路系統(tǒng)建立在大運量和少換乘的基礎(chǔ)上。

(2）高速鐵路運營特點

法國高速鐵路采用全高速；部分高速列車下線運行的模式，通達里程遠大于高速線里程；高速鐵路網(wǎng)以巴黎為中心，呈放射狀；許多方面與既有線技術(shù)設(shè)備水平差別不是非常大；2.3法國高速鐵路的調(diào)度指揮法國高速鐵路全長1576km，設(shè)有一個中央調(diào)度中心和三個高速鐵路局。中央調(diào)度中心設(shè)在巴黎，三個高速鐵路局分別設(shè)在巴黎和里爾。法國高速鐵路路網(wǎng)圖(3)調(diào)度指揮系統(tǒng)特點設(shè)有相對獨立的高速鐵路調(diào)度指揮系統(tǒng)；采用二級或三級結(jié)構(gòu)進行調(diào)度指揮，即：國家調(diào)度中心、分局調(diào)度中心（二級結(jié)構(gòu)無）和CTC指揮中心；按區(qū)域設(shè)置分局作為管理機構(gòu)；客運專線的調(diào)度系統(tǒng)與既有線調(diào)度系統(tǒng)之間，尤其在上下線站有密切的聯(lián)系和數(shù)據(jù)交換，包括列車運行、設(shè)備運用信息等；高速線列車運行由國家調(diào)度中心和按高速線設(shè)置的調(diào)度機構(gòu)集中指揮2.3法國高速鐵路的調(diào)度指揮(1)交通運輸概況德國鐵路實行網(wǎng)運分離的模式，鐵路運輸業(yè)務(wù)主要由5個公司開展。德國鐵路短途客運占有重要的位置。(2）高速鐵路運營特點高速鐵路采用新線建設(shè)和既有線改造方式；德國鐵路將ICE高速列車主要用于城市間特快列車運行網(wǎng)，高速列車通達里程已達到5000多公里；高速線與既有線聯(lián)網(wǎng)運營，客貨分時混和運行；2.4德國高速鐵路的調(diào)度指揮紅色線為新建線,速度250-300km/h.綠色線為既有線提速改造線路，速度為160-200km/h

ICE開行網(wǎng)絡(luò)(3)調(diào)度指揮系統(tǒng)特點高速鐵路調(diào)度指揮系統(tǒng)納入既有線調(diào)度系統(tǒng)；行調(diào)度指揮中心－地區(qū)調(diào)度所－基層車站值班員三級管理；路網(wǎng)調(diào)度與客貨調(diào)度協(xié)調(diào)工作量較大，運行圖協(xié)調(diào)難度較大；其鐵路調(diào)度中心分別設(shè)在法蘭克福、漢諾威和漢堡等7個大樞紐地區(qū)，在硬件方面沿用了既有線的顯示模式、運行環(huán)境等，二者得到了較好的銜接與聯(lián)系。2.4德國高速鐵路的調(diào)度指揮2.5國外調(diào)度指揮模式的對比高速鐵路調(diào)度指揮系統(tǒng)是涉及運輸組織、機車車輛、通信信號、供電、安全監(jiān)控、維護救援、旅客服務(wù)等多學(xué)科的系統(tǒng)工程。目前國外高速鐵路調(diào)度系統(tǒng)基本劃分三種類型：一類是以日本為代表，根據(jù)高速客運專線的特點和需要，構(gòu)建的各專業(yè)綜合的調(diào)度系統(tǒng)；二類為德國的方式，其高速線為既有線路的一部分，調(diào)度系統(tǒng)是以地區(qū)為中心建立調(diào)度控制中心，而不是以高速線為中心；三類是以法國和西班牙為代表，其雖然不像德國高速鐵路完全容入既有線調(diào)度系統(tǒng)，以線路為目標建立了控制中心，但還是基本沿襲既有鐵路的傳統(tǒng)模式。日本的新干線調(diào)度指揮系統(tǒng)基本上是獨立的系統(tǒng)，其調(diào)度系統(tǒng)的構(gòu)建適應(yīng)高速鐵路運行的特點，充分考慮了高速行車所伴隨的高風(fēng)險性及行車安全對調(diào)度系統(tǒng)的依賴性，突出了安全的重要地位，充分考慮了高速旅客有效利用時間的強烈愿望，把正點作為工作核心，構(gòu)建了集各專業(yè)功能為一體的綜合調(diào)度系統(tǒng)。該系統(tǒng)以運輸計劃為龍頭，綜合了與行車有關(guān)的各方面的內(nèi)容，使整個調(diào)度指揮系統(tǒng)全面協(xié)調(diào)地工作，綜合調(diào)度系統(tǒng)已經(jīng)成為日本新干線的大腦。日本新干線運營已38年，累計運送近60億人次，目前每天運行750列以上的高速列車，迄今末發(fā)生過一次因行車事故而引起的旅客傷亡，平均列車晚點時間在一分鐘以內(nèi)，綜合調(diào)度系統(tǒng)發(fā)揮了巨大作用。法國和西班牙高速鐵路的經(jīng)營管理尚未形成獨立的系統(tǒng)，其調(diào)度系統(tǒng)的構(gòu)建思想受既有線的影響和制約，其調(diào)度業(yè)務(wù)僅包含客運組織、行車組織及機車車輛方面的調(diào)度，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為簡單，功能較弱，在協(xié)調(diào)配合、應(yīng)急處理等方面不完全適應(yīng)高速行車的要求。而德國因為高速線是既有線的一部分，因此其調(diào)度指揮系統(tǒng)也與既有調(diào)度指揮系統(tǒng)融為一體，從體系結(jié)構(gòu)到管理方式完全與既有線相同。2.5國外調(diào)度指揮模式的對比3.中國客運專線調(diào)度指揮系統(tǒng)方案3.1綜合調(diào)度中心建立的目標和原則3.2客運專線綜合調(diào)度模式比選3.3

客運專線綜合調(diào)度系統(tǒng)體系框架

3.1調(diào)度指揮系統(tǒng)建立的目標和原則客運專線調(diào)度指揮系統(tǒng)的指導(dǎo)思想

以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)，按照跨越式發(fā)展戰(zhàn)略的總體部署及“一流管理、一流技術(shù)、一流服務(wù)”的要求，遵循“以人為本、服務(wù)運輸、強本減末、系統(tǒng)優(yōu)化、著眼發(fā)展”建設(shè)理念，以路網(wǎng)完整性和運輸調(diào)度集中統(tǒng)一指揮為主線，以保障安全、提高效率和服務(wù)質(zhì)量為重點，以現(xiàn)代信息技術(shù)為手段，實現(xiàn)運營管理、調(diào)度指揮及技術(shù)裝備現(xiàn)代化。

客運專線綜合調(diào)度系統(tǒng)的建設(shè)目標實現(xiàn)“一流的工程質(zhì)量，一流的裝備水平、一流的運營管理”的客運專線建設(shè)總體目標。采用現(xiàn)代信息技術(shù)裝備，以列車運行指揮為核心，綜合集成運輸計劃、行車指揮、動車運用、基礎(chǔ)設(shè)施、旅客服務(wù)、安全監(jiān)控等功能，為滿足客運專線運營管理和優(yōu)化運力資源提供技術(shù)手段，建成適應(yīng)國情路情、技術(shù)先進、功能完善、結(jié)構(gòu)合理、經(jīng)濟適用、安全可靠、具有世界一流水平的綜合調(diào)度系統(tǒng)。

3.1調(diào)度指揮系統(tǒng)建立的目標和原則客運專線綜合調(diào)度系統(tǒng)的建設(shè)原則①先進性。采用國內(nèi)外先進、成熟技術(shù)，學(xué)習(xí)、借鑒、消化、吸收國外高速鐵路運營管理先進理念并進行再創(chuàng)新。②實用性。最大限度滿足各層次工作需要以及系統(tǒng)的可擴充性、可維護性要求。③系統(tǒng)性。堅持路網(wǎng)完整性和調(diào)度集中性，保證與既有線運營協(xié)調(diào)一致。堅持統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)、統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標準、統(tǒng)一建設(shè)、統(tǒng)一管理、分步實施，保證體系完整和運作高效。④經(jīng)濟性。綜合考慮建設(shè)和運營成本，合理規(guī)劃、精心設(shè)計，充分利用既有資源，降低投資成本、減少投資風(fēng)險。⑤開發(fā)與引進并重、研究與工程并舉。加大科技投入，立足自主開發(fā)，引進關(guān)鍵技術(shù)，形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的綜合調(diào)度系統(tǒng)，確保工期和工程質(zhì)量。3.1調(diào)度指揮系統(tǒng)建立的目標和原則3.2客運專線調(diào)度指揮模式比選方案一全路集中調(diào)度模式方案二通道調(diào)度模式

方案三區(qū)域集中模式

方案一：全路集中調(diào)度方案

方案內(nèi)涵：建立全路客運專線統(tǒng)一的綜合調(diào)度中心，中心按客運通道設(shè)置調(diào)度區(qū)，調(diào)度區(qū)直接指揮各條專線日常運輸生產(chǎn)，并遠程控制基層設(shè)備，各專業(yè)調(diào)度臺向基層站段發(fā)布調(diào)度命令，基層站段受令后組織實施。

方案二通道調(diào)度模式通道調(diào)度模式示意圖

方案內(nèi)涵：調(diào)度中心按通道進行建設(shè)，各條線上的綜合調(diào)度中心，指揮日常運輸生產(chǎn)，它以行車為核心，圍繞安全、正點，通過各專業(yè)調(diào)度臺，向基層站段發(fā)布調(diào)度命令。而基層站段受令后按調(diào)度中心的命令，組織實施。

方案三：區(qū)域集中調(diào)度方案

方案內(nèi)涵：綜合調(diào)度系統(tǒng)設(shè)置全路客運專線綜合調(diào)度中心和區(qū)域綜合調(diào)度中心兩個層次。根據(jù)客運專線網(wǎng)布局，可考慮建設(shè)全路客運專線綜合調(diào)度中心和北京、西安、武漢、上海和廣州5個區(qū)域綜合調(diào)度中心。

推薦方案結(jié)合各國客運專線調(diào)度指揮系統(tǒng)建設(shè)及發(fā)展趨勢，從路網(wǎng)整體效益、運營管理、系統(tǒng)風(fēng)險、服務(wù)質(zhì)量、建設(shè)與運營成本等方面比較，建議采用方案二。

3.3客運專線綜合調(diào)度系統(tǒng)體系框架客運專線綜合調(diào)度系統(tǒng)以運輸計劃為龍頭，以列車運行調(diào)度為核心，集成計劃、行車、動車組、工務(wù)、電務(wù)、通信信號、旅客服務(wù)、綜合維修、安全監(jiān)控、應(yīng)急救援等功能。系統(tǒng)功能關(guān)系圖如下。4.綜合調(diào)度系統(tǒng)功能各調(diào)度子系統(tǒng)功能運輸計劃子系統(tǒng)。編制列車運行計劃、動車底運用計劃和乘務(wù)員運用計劃，統(tǒng)計分析列車運行情況。列車運行調(diào)度子系統(tǒng)。完成列車運行的實時調(diào)度指揮，包括按計劃組織行車和編制調(diào)整計劃并組織行車、列車運行監(jiān)視追蹤及臨時限速的設(shè)置等功能。動車組調(diào)度子系統(tǒng)。掌握動車組及乘務(wù)員的基本情況，執(zhí)行動車組運用和乘務(wù)計劃，指揮動車組運用、檢修及備用。電力調(diào)度子系統(tǒng)。與列車運行調(diào)度、運輸計劃調(diào)度、綜合維修與救援系統(tǒng)相配合，保證正常供電及維修斷電。綜合維修調(diào)度子系統(tǒng)。統(tǒng)一安排線路、供電系統(tǒng)和通信信號系統(tǒng)等固定設(shè)施維修計劃并管理日常維