法國(guó)高速鐵路的調(diào)度指揮

國(guó)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(guó)客運(yùn)專線建設(shè)的特點(diǎn)2.

國(guó)外鐵路調(diào)度系統(tǒng)的比較3. 中國(guó)客運(yùn)專線調(diào)度指揮系統(tǒng)方案4.

中國(guó)鐵路客專調(diào)度主要功能5.

關(guān)鍵技術(shù)

1.

中國(guó)客運(yùn)專線建設(shè)的特點(diǎn)建設(shè)客運(yùn)專線是實(shí)現(xiàn)國(guó)家能源安全和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要保障;

到2020年中國(guó)將建設(shè)客運(yùn)專線1萬公里，形成“四縱四橫”客運(yùn)專線骨架；建設(shè)環(huán)渤海圈，長(zhǎng)江三角洲、珠江三角洲地區(qū)快速客運(yùn)系統(tǒng)鐵路約2000公里?？瓦\(yùn)專線規(guī)劃線路圖建成客運(yùn)專線1萬公里，形成“四縱四橫”為骨架的快速客運(yùn)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(zhǎng)專線青太專線建成都市圈和城市帶內(nèi)快速客運(yùn)系統(tǒng)2000公里左右。環(huán)渤海地區(qū)長(zhǎng)江三角洲地區(qū)珠江三角洲地區(qū)地區(qū)快速客運(yùn)系統(tǒng)規(guī)劃圖1.

中國(guó)客運(yùn)專線建設(shè)的特點(diǎn)(1)線網(wǎng)規(guī)模龐大。根據(jù)規(guī)劃，2020年，總長(zhǎng)度將達(dá)到1.2萬公里。(2)各條專線定位不同。包括速度目標(biāo)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(yùn)輸組織復(fù)雜。由于存在大量跨線列車，如武廣、鄭西等客運(yùn)專線運(yùn)營(yíng)初期將采用高中速混跑模式，石太客運(yùn)專線在運(yùn)營(yíng)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(guó)外高速鐵路運(yùn)營(yíng)中所面臨的技術(shù)難題；(4)城際專線的特殊性。三個(gè)城際快速客運(yùn)軌道交通系統(tǒng)與干線客運(yùn)專線網(wǎng)不同，基本采用系統(tǒng)內(nèi)部獨(dú)立運(yùn)營(yíng)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(shí)施方式，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的形成將經(jīng)歷較長(zhǎng)的過渡期，其間需要因地制宜建立起過渡期的運(yùn)輸組織方案；(6)經(jīng)驗(yàn)不足。對(duì)于高速客運(yùn)專線的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)缺乏經(jīng)驗(yàn)，大量設(shè)備需要從國(guó)外進(jìn)口，我們必須走引進(jìn)、消化、吸收、創(chuàng)新的道路，自主研發(fā)的任務(wù)巨大。

1.

中國(guó)客運(yùn)專線建設(shè)的特點(diǎn)我國(guó)傳統(tǒng)調(diào)度系統(tǒng)特點(diǎn)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(jí)調(diào)度機(jī)構(gòu)組成，其中鐵路局調(diào)度所直接指揮列車運(yùn)行。既有鐵路客貨列車混合運(yùn)行且以貨物運(yùn)輸為主，這樣的特點(diǎn)決定了調(diào)度工作主要圍繞貨運(yùn)展開進(jìn)行。同國(guó)外調(diào)度系統(tǒng)差異運(yùn)輸組織模式的差異。國(guó)外高速鐵路調(diào)度系統(tǒng)是基于“客貨分離”(法國(guó)、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(dòng)化、集成化、綜合化、信息化和智能化上。國(guó)外高速鐵路調(diào)度指揮系統(tǒng)是集移動(dòng)數(shù)據(jù)通信、設(shè)備監(jiān)控、列車運(yùn)行自動(dòng)控制、事故預(yù)警、防災(zāi)、等功能的綜合系統(tǒng)。1.

中國(guó)客運(yùn)專線建設(shè)的特點(diǎn)2.

國(guó)外鐵路調(diào)度系統(tǒng)的比較2.1高速列車運(yùn)輸組織與調(diào)度模式對(duì)比2.2日本高速鐵路2.3法國(guó)高速鐵路2.4德國(guó)高速鐵路2.5國(guó)外調(diào)度模式的對(duì)比2.1運(yùn)輸組織模式的對(duì)比分析高速線上只運(yùn)行停站不同的高速列車，運(yùn)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(guó)（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(guó)、石太（客貨混跑）。(1)交通運(yùn)輸概況日本鐵路1987年民營(yíng)化時(shí)將舊國(guó)鐵劃分為6個(gè)客運(yùn)公司和1個(gè)貨運(yùn)公司。6個(gè)客運(yùn)公司擁有運(yùn)營(yíng)線路及其他固定設(shè)備、活動(dòng)設(shè)備，進(jìn)行獨(dú)立經(jīng)營(yíng)；貨運(yùn)公司無運(yùn)營(yíng)線路，采用購(gòu)買列車運(yùn)行線的方式進(jìn)行經(jīng)營(yíng)。(2）高速鐵路運(yùn)營(yíng)特點(diǎn)高速鐵路采用與既有線不同的線路標(biāo)準(zhǔn)；絕大部分列車在本線內(nèi)運(yùn)行，列車運(yùn)行密度大，列車運(yùn)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(yùn)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(yùn)行；非常重視列車運(yùn)行秩序，保障列車正點(diǎn)運(yùn)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(diǎn)按線和區(qū)域分別設(shè)置單獨(dú)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(xiǎn)性及行車安全對(duì)調(diào)度系統(tǒng)的依賴性，突出了安全的重要地位；基于對(duì)可靠性、實(shí)時(shí)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(yùn)行計(jì)劃為基礎(chǔ)、以列車運(yùn)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(qiáng)大；基于管轄范圍設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，容量有一定限制，不利于擴(kuò)充。系統(tǒng)基于日本的技術(shù)條件、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)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(yùn)輸概況法國(guó)修建高速鐵路的基本原則是：在大運(yùn)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(yùn)量和少換乘的基礎(chǔ)上。

(2）高速鐵路運(yùn)營(yíng)特點(diǎn)

法國(guó)高速鐵路采用全高速；部分高速列車下線運(yùn)行的模式，通達(dá)里程遠(yuǎn)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(guó)高速鐵路的調(diào)度指揮法國(guó)高速鐵路全長(zhǎng)1576km，設(shè)有一個(gè)中央調(diào)度中心和三個(gè)高速鐵路局。中央調(diào)度中心設(shè)在巴黎，三個(gè)高速鐵路局分別設(shè)在巴黎和里爾。法國(guó)高速鐵路路網(wǎng)圖(3)調(diào)度指揮系統(tǒng)特點(diǎn)設(shè)有相對(duì)獨(dú)立的高速鐵路調(diào)度指揮系統(tǒng)；采用二級(jí)或三級(jí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)度指揮，即：國(guó)家調(diào)度中心、分局調(diào)度中心（二級(jí)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(jī)構(gòu)；客運(yùn)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(yùn)行、設(shè)備運(yùn)用信息等；高速線列車運(yùn)行由國(guó)家調(diào)度中心和按高速線設(shè)置的調(diào)度機(jī)構(gòu)集中指揮2.3法國(guó)高速鐵路的調(diào)度指揮(1)交通運(yùn)輸概況德國(guó)鐵路實(shí)行網(wǎng)運(yùn)分離的模式，鐵路運(yùn)輸業(yè)務(wù)主要由5個(gè)公司開展。德國(guó)鐵路短途客運(yùn)占有重要的位置。(2）高速鐵路運(yùn)營(yíng)特點(diǎn)高速鐵路采用新線建設(shè)和既有線改造方式；德國(guó)鐵路將ICE高速列車主要用于城市間特快列車運(yùn)行網(wǎng)，高速列車通達(dá)里程已達(dá)到5000多公里；高速線與既有線聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)，客貨分時(shí)混和運(yùn)行；2.4德國(guó)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(diǎn)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(jí)管理；路網(wǎng)調(diào)度與客貨調(diào)度協(xié)調(diào)工作量較大，運(yùn)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(gè)大樞紐地區(qū)，在硬件方面沿用了既有線的顯示模式、運(yùn)行環(huán)境等，二者得到了較好的銜接與聯(lián)系。2.4德國(guó)高速鐵路的調(diào)度指揮2.5國(guó)外調(diào)度指揮模式的對(duì)比高速鐵路調(diào)度指揮系統(tǒng)是涉及運(yùn)輸組織、機(jī)車車輛、通信信號(hào)、供電、安全監(jiān)控、維護(hù)救援、旅客服務(wù)等多學(xué)科的系統(tǒng)工程。目前國(guó)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(yùn)專線的特點(diǎn)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(guó)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(guó)和西班牙為代表，其雖然不像德國(guó)高速鐵路完全容入既有線調(diào)度系統(tǒng)，以線路為目標(biāo)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(dú)立的系統(tǒng)，其調(diào)度系統(tǒng)的構(gòu)建適應(yīng)高速鐵路運(yùn)行的特點(diǎn)，充分考慮了高速行車所伴隨的高風(fēng)險(xiǎn)性及行車安全對(duì)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(shí)間的強(qiáng)烈愿望，把正點(diǎn)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(yùn)輸計(jì)劃為龍頭，綜合了與行車有關(guān)的各方面的內(nèi)容，使整個(gè)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(yùn)營(yíng)已38年，累計(jì)運(yùn)送近60億人次，目前每天運(yùn)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(diǎn)時(shí)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(guó)和西班牙高速鐵路的經(jīng)營(yíng)管理尚未形成獨(dú)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(yùn)組織、行車組織及機(jī)車車輛方面的調(diào)度，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)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(guó)因?yàn)楦咚倬€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(guó)外調(diào)度指揮模式的對(duì)比3.中國(guó)客運(yùn)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(biāo)和原則3.2客運(yùn)專線綜合調(diào)度模式比選3.3

客運(yùn)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(biāo)和原則客運(yùn)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(yùn)輸、強(qiáng)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(yùn)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(diǎn)，以現(xiàn)代信息技術(shù)為手段，實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)管理、調(diào)度指揮及技術(shù)裝備現(xiàn)代化。

客運(yùn)專線綜合調(diào)度系統(tǒng)的建設(shè)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)“一流的工程質(zhì)量，一流的裝備水平、一流的運(yùn)營(yíng)管理”的客運(yùn)專線建設(shè)總體目標(biāo)。采用現(xiàn)代信息技術(shù)裝備，以列車運(yùn)行指揮為核心，綜合集成運(yùn)輸計(jì)劃、行車指揮、動(dòng)車運(yùn)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(yùn)專線運(yùn)營(yíng)管理和優(yōu)化運(yùn)力資源提供技術(shù)手段，建成適應(yīng)國(guó)情路情、技術(shù)先進(jìn)、功能完善、結(jié)構(gòu)合理、經(jīng)濟(jì)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(biāo)和原則客運(yùn)專線綜合調(diào)度系統(tǒng)的建設(shè)原則①先進(jìn)性。采用國(guó)內(nèi)外先進(jìn)、成熟技術(shù)，學(xué)習(xí)、借鑒、消化、吸收國(guó)外高速鐵路運(yùn)營(yíng)管理先進(jìn)理念并進(jìn)行再創(chuàng)新。②實(shí)用性。最大限度滿足各層次工作需要以及系統(tǒng)的可擴(kuò)充性、可維護(hù)性要求。③系統(tǒng)性。堅(jiān)持路網(wǎng)完整性和調(diào)度集中性，保證與既有線運(yùn)營(yíng)協(xié)調(diào)一致。堅(jiān)持統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)、統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一建設(shè)、統(tǒng)一管理、分步實(shí)施，保證體系完整和運(yùn)作高效。④經(jīng)濟(jì)性。綜合考慮建設(shè)和運(yùn)營(yíng)成本，合理規(guī)劃、精心設(shè)計(jì)，充分利用既有資源，降低投資成本、減少投資風(fēng)險(xiǎn)。⑤開發(fā)與引進(jìn)并重、研究與工程并舉。加大科技投入，立足自主開發(fā)，引進(jìn)關(guān)鍵技術(shù)，形成具有自主知識(shí)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(biāo)和原則3.2客運(yùn)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(yùn)專線統(tǒng)一的綜合調(diào)度中心，中心按客運(yùn)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(yùn)輸生產(chǎn)，并遠(yuǎn)程控制基層設(shè)備，各專業(yè)調(diào)度臺(tái)向基層站段發(fā)布調(diào)度命令，基層站段受令后組織實(shí)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(jìn)行建設(shè)，各條線上的綜合調(diào)度中心，指揮日常運(yùn)輸生產(chǎn)，它以行車為核心，圍繞安全、正點(diǎn)，通過各專業(yè)調(diào)度臺(tái)，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(shí)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(yùn)專線綜合調(diào)度中心和區(qū)域綜合調(diào)度中心兩個(gè)層次。根據(jù)客運(yùn)專線網(wǎng)布局，可考慮建設(shè)全路客運(yùn)專線綜合調(diào)度中心和北京、西安、武漢、上海和廣州5個(gè)區(qū)域綜合調(diào)度中心。

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

3.3客運(yùn)專線綜合調(diào)度系統(tǒng)體系框架客運(yùn)專線綜合調(diào)度系統(tǒng)以運(yùn)輸計(jì)劃為龍頭，以列車運(yùn)行調(diào)度為核心，集成計(jì)劃、行車、動(dòng)車組、工務(wù)、電務(wù)、通信信號(hào)、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(yùn)輸計(jì)劃子系統(tǒng)。編制列車運(yùn)行計(jì)劃、動(dòng)車底運(yùn)用計(jì)劃和乘務(wù)員運(yùn)用計(jì)劃，統(tǒng)計(jì)分析列車運(yùn)行情況。列車運(yùn)行調(diào)度子系統(tǒng)。完成列車運(yùn)行的實(shí)時(shí)調(diào)度指揮，包括按計(jì)劃組織行車和編制調(diào)整計(jì)劃并組織行車、列車運(yùn)行監(jiān)視追蹤及臨時(shí)限速的設(shè)置等功能。動(dòng)車組調(diào)度子系統(tǒng)。掌握動(dòng)車組及乘務(wù)員的基本情況，執(zhí)行動(dòng)車組運(yùn)用和乘務(wù)計(jì)劃，指揮動(dòng)車組運(yùn)用、檢修及備用。電力調(diào)度子系統(tǒng)。與列車運(yùn)行調(diào)度、運(yùn)輸計(jì)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(hào)系統(tǒng)等固定設(shè)施維修計(jì)劃并管理日常維