高速鐵路運營調(diào)度系統(tǒng).ppt

1、高速鐵路運營調(diào)度系統(tǒng),1.概述,高速鐵路運輸組織的目的是在滿足旅客需求的基礎(chǔ)上提高鐵路固定設(shè)備、活動設(shè)備和人力資源的使用效率，并保持良好的運輸秩序和運營效果。運輸組織的一般流程如下圖：,列車開行方案,1.通過客流調(diào)查，正確分析預(yù)測旅客運輸市場需求； 2.綜合考慮線路、車站、信號、動車組等技術(shù)設(shè)備條件，計算、確定列車運行的各種參數(shù)； 3.根據(jù)運輸系統(tǒng)自身的實際情況和市場需求情況確定經(jīng)營方針、經(jīng)營策略 基于上述結(jié)果具體編制旅客的輸送框架計劃，即為列車開行方案。,列車開行方案,1.綜合運輸計劃：列車運行圖、動車組運用計劃、乘務(wù)員運用計劃。 2.高速鐵路列車運行質(zhì)量主要由綜合運輸計劃決定,2.高速鐵路

2、運輸計劃,2.1列車開行方案,列車開行方案是編制列車運行圖的基礎(chǔ),開行方案的優(yōu)劣直接影響客運服務(wù)質(zhì)量和鐵路經(jīng)營效益。目前,我國旅客列車開行方案的編制基本沿用既有線憑人工經(jīng)驗的方法,適應(yīng)我國高速鐵路特點的旅客列車開行方案優(yōu)化理論亟待提高。,新列車運行圖開行方案,京滬高鐵開行動車組列車50對 其中時速300公里直通高速動車組列車35對，分別為：北京南至上海虹橋23對、北京南至南京南1對、天津西至上海虹橋2對、北京南至杭州4對、天津西至杭州1對、濟南西至杭州1對、上海虹橋至青島3對。 時速250公里動車組列車15對，分別為：北京南至上海虹橋3對、天津西至上海虹橋1對、北京南至徐州東1對、濟南西至上海

3、虹橋1對、北京南至南京南1對、北京南至福州1對、鄭州至上海虹橋3對、鄭州至濟南1對、徐州東至溫州南0.5對、蒼南至徐州東0.5對、溫州南至合肥0.5對、合肥至江山0.5對、江山至南京南0.5對、南京南至金華西0.5對。,滬寧高鐵開行動車組列車103對 其中時速300公里高速動車組列車75對，分別為：南京（南）至上海高速動車組列車37對，南京（南）至上海虹橋高速動車組列車25對，常州至上海高速動車組列車2對，無錫至上海高速動車組列車5對，蘇州至上海高速動車組列車6對。 時速300公里跨線高速動車組列車5對。 時速250公里動車組列車23對。,滬杭高鐵開行動車組列車83對 其中本線時速300公里高

4、速動車組列車33對，為上海虹橋至杭州開行高速動車組列車，車次范圍G7301至G7330、G7401至G7436次。 跨線高速動車組列車15對，包括上海至杭州開行跨線高速動車組列車4對，車次范圍G7361至G7368次。南京至杭州跨線高速動車組列車5對，車次范圍G7381至G7390次。 時速200公里動車組列車35對。（據(jù)東方早報）,2.2列車運行圖,列車運行圖，表示列車在鐵路各區(qū)間運行時刻及在各車站停車和通過時刻的線條圖。列車運行圖規(guī)定了列車占用區(qū)間的次序，列車在每一車站出發(fā)、到達(dá)或通過的時刻，在區(qū)間的運行時分，在車站的停站時分以及列車的重量和長度等。運行圖還規(guī)定了線路、站場、機車、車輛等設(shè)

5、備的運用，以及與行車有關(guān)各部門的工作。因此，列車運行圖是鐵路運輸工作的綜合計劃和行車組織的基礎(chǔ)，是協(xié)調(diào)鐵路各部門和單位按一定程序進行活動的工具。 列車運行圖是運用坐標(biāo)原理描述列車運行時間、空間關(guān)系，表示列車在鐵路各區(qū)間運行時間及在各車站停車和通過時間的線條圖。橫坐標(biāo)表示時間，縱坐標(biāo)表示各分界點（車站），如甲、乙、丙、丁。斜線表示列車，斜線上的數(shù)字表示車次。列車運行圖按時間坐標(biāo)，根據(jù)不同用途，可分為2分格運行圖（即垂直線每格表示2分鐘）、10分格運行圖、小時格運行圖。按列車運行圖的特點可分為平行運行圖和非平行運行圖，以及單線運行圖、雙線運行圖、單雙線運行圖，成對運行圖和不成對運行圖，連發(fā)運行圖和

6、追蹤運行圖。,使用范圍 （1）鐵路內(nèi)部使用的列車運行圖。它是鐵路組織運輸生產(chǎn)的依據(jù)，是實現(xiàn)“按圖行車”的技術(shù)組織措施，是確保鐵路運輸產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)。在我國，通常以圖形的列車運行圖形式提供使用。 （2）社會使用的列車運行圖。它對鐵路來說是鐵路運輸產(chǎn)品的供銷計劃，而對社會用戶來說，則是旅客安排旅行計劃、貨主安排貨物銷售計劃的依據(jù)。目前在我國，有旅客列車時刻表和“五定”班列時刻表兩種列車運行圖供社會使用。旅客列車時刻表和班列時刻表都應(yīng)在新運行圖實行之前向社會公布。,區(qū)間正線數(shù) （1）單線運行圖。在單線區(qū)段，上下行方向列車都在同一正線上運行，因此，兩個方向列車必須在車站上進行交會。 （2）雙線運行圖。

7、在雙線區(qū)段，上下行方向列車在各自的正線上運行，因此，上下行方向列車的運行互不干擾，可以在區(qū)間內(nèi)或車站上交會。但列車的越行必須在車站上進行。 （3）單雙線運行圖。在有部分雙線的區(qū)段，單線區(qū)間和雙線區(qū)間各按單線運行圖和雙線運行圖的特點鋪畫運行線。,列車運行速度 （1）平行運行圖。在同一區(qū)間內(nèi)，同一方向列車的運行速度相同，且列車在區(qū)間兩端站的到、發(fā)或通過的運行方式也相同，因而列車運行線相互平行。 （2）非平行運行圖。在運行圖上鋪有各種不同速度的列車，且列車在區(qū)間兩端站的到、發(fā)或通過的運行方式不同，因而列車運行線不相平行。 上下行方向列車數(shù) （1）成對運行圖。這是上下行方向列車數(shù)相等的列車運行圖。 （

8、2）不成對運行圖。這是上下行方向列車數(shù)不相等的列車運行圖,同方向列車運行方式 （1）連發(fā)運行圖。在這種運行圖上，同方向列車的運行以站間區(qū)間為間隔。 單線區(qū)段采取這種運行圖時，在連發(fā)的一組列車之間不能鋪畫對向列車。 （2）追蹤運行圖。在這種運行圖上，同方向列車的運行以閉塞分區(qū)為間隔，在裝有自動閉塞的單線或雙線區(qū)段上采用。 上述分類都是針對列車運行圖的某一特點而加以區(qū)別的。實際上，每張運行圖都有多方面的特點，例如某一區(qū)段的列車運行圖，它既是雙線的、非平行的，又是追蹤的。,2.3 動車組運用計劃,鐵路動車組運用計劃是鐵路旅客運輸最基本的運輸計劃之一，對運用計劃自動編制算法，不少專家、學(xué)者在進行不斷深

9、入研究以高速鐵路為背景對我國高速鐵路動車組的使用問題進行了研究，認(rèn)為動車組不固定區(qū)段使用是動車組最佳的使用方式，并對動車組的運用與檢修等一些問題進行了模擬分析。作者在日本鐵道綜合研究所進行博士后研究期間，對動車組運用問題進行了更為深入的研究，對不同種類的動車組運用問題，開發(fā)了運用計劃的自動編制算法，這些工作將對鐵路今后動車組的運用有一 定的參考價值。本文介紹動車組運用計劃的含義、種類、條件及評價標(biāo)準(zhǔn)和假日運用計劃自動編制的一個算法。,下面用簡單的例子說明動車組運用計劃及運用規(guī)則。設(shè)定圖1為需要完成的列車運行圖，日常檢修和定期檢修只能在車站（或離車站最近的車輛基地）進行，編制出的動車組運用計劃，

10、如圖所示。,2.4 乘務(wù)員運用計劃,乘務(wù)員包括動力乘務(wù)員（司機）和列車乘務(wù)員（列車員）。 國外鐵路主要采用輪乘制，尤其是以動車組方式運行的高速列車。 乘務(wù)運用計劃是動力車乘務(wù)員（組）的綜合乘務(wù)計劃，確保列車開行計劃的實現(xiàn)。 乘務(wù)計劃主要分為乘務(wù)日計劃和月度計劃。,3.世界各國高速鐵路的調(diào)度系統(tǒng),高速鐵路調(diào)度指揮涉及運輸組織、機車車輛、通信信號、供電、安全監(jiān)控、救援旅客服務(wù)等多學(xué)科，直接影響高速鐵路調(diào)度指揮模式選擇的原因主要是高速鐵路的運營模式。 國外高速鐵路調(diào)度指揮模式基本劃分為三種類型： 一類是以日本為代表，通過構(gòu)建各專業(yè)綜合調(diào)度系統(tǒng)以適應(yīng)高速客運專線的特點和需求； 第二類為德國模式，其調(diào)度

11、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； 第三類是以法國和西班牙為代表，線路為目標(biāo)建立控制中心，基本沿襲既有鐵路的傳統(tǒng)模式,日本新干線運輸組織特點 日本新干線不僅在技術(shù)裝備上達(dá)到了很高的水平，其運輸組織也達(dá)到了世界一流水平。 日本全國的旅客列車時刻表是一個月發(fā)布一次，除了大的運行圖調(diào)整以外，每個月發(fā)布的旅客列車時刻表并沒有太大的變化。 我國的旅客列車時刻表基本上是以年為周期來發(fā)布的。 這種以月度為單位發(fā)布旅客列車時刻表的方式也突破了我們的慣常思維，也就是旅客列車不能隨便更改開行時間的思維。 實際上，在客運專線上全部運行客車，有一部分旅客列車就和既有線上運行的貨車一樣，是可以隨

12、著客流或者線路的情況而隨時變化的，重要的是要做到讓旅客了解列車時刻表的變動，要做到以人為本，變化的列車在時刻表中可以單獨表示或者以紅色、添加星號等顯著的方式來表示。 目前，新干線列車已實現(xiàn)了高峰期4分鐘追蹤連發(fā)，而且高峰期可持續(xù)兩個小時以上。,日本新干線運輸組織主要有以下幾個特點： (1)一是新干線列車采取分段運輸?shù)哪Ｊ?，一般不跨線運行； (2)采用規(guī)格化運行的運輸組織方式； (3)列車編組自由、靈活又相對固定； (4)車站站場規(guī)模小但利用率高，列車立折時間短； (5)預(yù)留備用線、主要以順延晚點方式解決列車晚點問題，大力壓縮晚點時間，實現(xiàn)高正點率。 6)白天運行，夜間維修，互不干擾。,3.2日

13、本高速鐵路運營調(diào)度系統(tǒng),日本新干線調(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。日本高速鐵路采用標(biāo)準(zhǔn)軌，與既有線（窄軌）形成兩個獨立系統(tǒng)，故其高速鐵路 調(diào)度指揮基本上是采用獨立的系統(tǒng)。 日本新干線調(diào)度指揮系統(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

14、位；日本新干線按線（東海道山陽）和區(qū)域（東日本公司）分別設(shè)置單獨的調(diào)度指揮系統(tǒng)，無國家級統(tǒng)一調(diào)度指揮中心；東海道山陽新干線與既有線完全獨立， 調(diào)度系統(tǒng)完全獨立，并設(shè)立了備用中心；東日本公司的部分高速列車下既有線運行 （既有線改造，在既有線上列車運行速度較低）與既有線調(diào)度指揮系統(tǒng)間相互協(xié)調(diào)；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。,日本高速鐵路運行圖,3.3法國高速鐵路運營調(diào)度系統(tǒng),3.4德國高速鐵路運營調(diào)度系統(tǒng),4.我國高速鐵路運營調(diào)度系統(tǒng)設(shè)計,客運調(diào)度系統(tǒng)組成可分為： 1供電調(diào)度子系統(tǒng) 供電調(diào)度子系統(tǒng)實時監(jiān)視牽引供電系統(tǒng)運行狀態(tài)、設(shè)備帶電狀態(tài)，監(jiān)視牽引供電設(shè)備

15、技術(shù)狀態(tài)，對故障信息分類歸檔，并與列車調(diào)度、運輸計劃、綜合維修等子系統(tǒng)相互配合，保證正常供電及維修斷電，實現(xiàn)列車安全、高效地運行。 2旅客服務(wù)調(diào)度子系統(tǒng) 旅客服務(wù)調(diào)度子系統(tǒng)實時掌握運輸計劃、列車運行、動車運用 等信息,全方位監(jiān)控列車晚點情況，并在列車運行紊亂時制訂列車運行調(diào)整方案、旅客疏運和，安置方案發(fā)布緊急旅客服務(wù)信息，為旅客提供更高品質(zhì)、更具人性化的服務(wù)。 3綜合維修調(diào)度子系統(tǒng) 綜合維修調(diào)度子系統(tǒng)實時監(jiān)督基礎(chǔ)設(shè)備和設(shè)施的狀態(tài)協(xié)調(diào)監(jiān)督執(zhí)行線路、供電系統(tǒng)和通信信號系統(tǒng)等固定設(shè)備設(shè)施的綜合維修計劃。 4防災(zāi)安全監(jiān)控子系統(tǒng) 防災(zāi)安全監(jiān)控子系統(tǒng)主要對管轄范圍內(nèi)的基礎(chǔ)設(shè)施、自然災(zāi)害進行實時監(jiān)測對各種監(jiān)

16、測信息進行匯總、分析、處理對災(zāi)害或安全隱患進行預(yù)警,并提出相應(yīng)的處理建議。,系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)圖,系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu) 基于邏輯層次化、組件化、面向服務(wù)和事件驅(qū)動等設(shè)計理念,設(shè)計的客專運調(diào)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)由5層構(gòu)成即運行環(huán)境、技術(shù)平臺、業(yè)務(wù)處理平臺、安全保障體系和運營維護體系。 此外，客專運調(diào)系統(tǒng)需要以下系統(tǒng)提供技術(shù)支撐和相關(guān)信息: 供電系統(tǒng)、綜合維修作業(yè)系統(tǒng)、信號系統(tǒng)、防災(zāi)安全監(jiān)控系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、客運服務(wù)系統(tǒng)、乘務(wù)管理系統(tǒng)、票務(wù)系統(tǒng)、車輛維修管理系統(tǒng)、綜合檢測系統(tǒng)及既有線調(diào)度系統(tǒng)等。 運行環(huán)境運行環(huán)境提供系統(tǒng)正常運行的軟件和硬件環(huán)境是系統(tǒng)工作的基礎(chǔ)平臺。軟件環(huán)境主要包括數(shù)據(jù)共享和存儲平臺，數(shù)據(jù)傳

17、輸和安全服務(wù)平臺網(wǎng)絡(luò)和操作系統(tǒng)平臺。硬件環(huán)境是指整個系統(tǒng)的硬件構(gòu)成主要包括各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、服務(wù)器、工作站、存儲設(shè)備、大屏幕顯示設(shè)備及外圍設(shè)備等。 客專運調(diào)系統(tǒng)采用的數(shù)據(jù)共享和存儲平臺是基于智能型自我管理機制構(gòu)架的集群化數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和存儲區(qū)域網(wǎng)。智能型自我管理機制是指能夠識別并自動執(zhí)行日常維護任務(wù)(如數(shù)據(jù)優(yōu)化、更新、重建索引、備份與恢復(fù)等),并能進行自我監(jiān)控、自我診斷生成服務(wù)器告警信息，同時，還對告警信息提供相關(guān)建議性的解決辦法。,客專運調(diào)系統(tǒng)采用的數(shù)據(jù)共享和存儲平臺是基于智能型自我管理機制構(gòu)架的集群化數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和存儲區(qū)域網(wǎng)。智能型自我管理機制是指能夠識別并自動執(zhí)行日常維護任務(wù)(如數(shù)據(jù)優(yōu)化、更新、重建索引、備份與恢復(fù)等),并能進行自我監(jiān)控、自我診斷生成服務(wù)器告警信息，同時，還對告警信息提供相關(guān)建議性的解決辦法。 系統(tǒng)體系特點： 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)特點客運專線高安全、高速度、高密度、高正點率、高計劃性、高服務(wù)、綜合維修等特點 客專運調(diào)系統(tǒng)在進行系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計時需重點考慮的問題。本系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的構(gòu)思主要參考日本的COSMOS系統(tǒng)8但在具體設(shè)計上又與其有很大的區(qū)別,客專運調(diào)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)設(shè)計具有以下3個主要特點。 1)分散自律特性 分散配