高速铁路调度管理体系.docx

1、高速铁路调度管理体系第5章高速铁路调度管理体系高速铁路调度指挥涉及运输组织、机车车辆、通信信号、供电、安全监控、维护救援、 旅客服务等多学科，直接影响高速铁路调度指挥模式选择的原因主要是髙速铁路的运营模 式。国外髙速铁路调度指挥模式基本划分为三种类型：一类是以日本为代表，通过构建各专 业综合调度系统以适应髙速客运专线的特点和需求：第二类为徳国模式，其调度系统是以地 区为中心建立调度控制中心，而不是以髙速线为中心；第三类是以法国和西班牙为代表，以 线路为目标建立控制中心，基本沿袭既有铁路的传统模式。5.1日本5.1.1日本新干线运输组织特点日本新干线不仅在技术装备上达到了很髙的水平，苴运输组织也

2、达到了世界一流水平。 日本全国的旅客列车时刻表是一个月发布一次，除了大的运行图调整以外，每个月发布的旅 客列车时刻表并没有太大的变化。我国的旅客列车时刻表基本上是以年为周期来发布的。这 种以月度为单位发布旅客列车时刻表的方式也突破了我们的惯常思维，也就是旅客列车不能 随便更改开行时间的思维。实际上，在客运专线上全部运行客车，有一部分旅客列车就和既 有线上运行的货车一样，是可以随着客流或者线路的情况而随时变化的，重要的是要做到让 旅客了解列车时刻表的变动。要做到以人为本，变化的列车在时刻表中可以单独表示或者以 红色、添加星号等显著的方式来表示。目前，新干线列车已实现了髙邮期4分钟追踪连发，而且髙

3、峰期可持续两个小时以上。 日本新干线运输组织主要有以下几个特点：(1)一是新干线列车采取分段运输的模式，一般不跨线运行；(2)采用规格化运行的运输组织方式：(3)列车编组自由、灵活又相对固定；(4)车站站场规模小但利用率高，列车立折时间短；(5)预留备用线、主要以顺延晚点方式解决列车晚点问题，大力压缩晚点时间，实现髙 正点率；(6)白天运行，夜间维修，互不干扰。5.1.2日本新干线调度指挥系统日本新干线调度系统的构建适应高速铁路运行的特点，充分考虑了髙速行车所伴随的髙 风险性及行车安全对调度系统的依赖性，突出了安全的重要地位：充分考虑了髙速旅客有效 利用时间的强烈愿望，把正点作为工作核心。构建

4、了集各专业功能为一体的综合调度系统。 该系统以运输il划为龙头，综合了与行车有关的务方而的内容，使整个调度指挥系统全而协 调地工作。日本高速铁路采用标准轨，与既有线(窄轨)形成两个独立系统，故英髙速铁路 调度指挥基本上是采用独立的系统。日本新干线调度指挥系统的构建适应髙速铁路运行的特 点：充分考虑了高速行车所伴随的高风险性及行车安全对调度系统的依赖性，突出了安全的 重要地位：日本新干线按线(东海道山阳)和区域(东日本公司)分别设置单独的调度指挥 系统，无国家级统一调度指挥中心：东海道山阳新干线与既有线完全独立，调度系统完全独 立，并设立了备用中心：东日本公司的部分髙速列车下既有线运行(既有线改

5、造，在既有线上列车运行速度较低），与既有线调度指挥系统间相互协调：基于对可靠性、实时性、安全 性等不同要求，各子系统采用不同网络通道相连接。图5-1-1东日本公司调度室布置图日本高速铁路调度指挥系统是典型的综合型指挥系统。东海道、山阳新干线调度指挥采 用计算机辅助控制系统COMTRAC（COMputer aided TRAffic Control）,是1964年东海道新 干线开通时开始采用的，调度中心在东京，为防止地震等自然灾害，在大阪设豊了备用中心。 目前COMTRAC的功能已经不能适应东日本公司新干线等的要求。1995年11月，将东北、上 越、北陆新干线各子系统进行整合，形成了新的COSM

6、OS系统。COSMOS是日本最新、功能最 全的调度指挥系统，调度中心设在东京（和东海道、山阳调度中心在同一大楼内）o COSMOS 系统构成如图5-1-2所示。COSMOS图5-1-2 COSMOS功能子系统构成图COMOS系统由8个子系统构成：运输计划子系统、运行管理子系统、养护作业管理子系 统、动车组基地内作业管理子系统、动车组管理子系统、设备管理子系统、信号通信设备监 控子系统、电力控制子系统。一、 运输计划子系统运输汁划子系统是新干线运输汁划的编制及管理的系统。主要编制列车开行计划（包括 基本运行线、季节波动运行线、日别波动运行线以及团体旅客需求的临时运行线）、动车组 运用讣划、乘务员

7、运用il划、动车组检修计划的基本计划：同时进行统汁资料的编制、汇总 和计划传、传输。编制好的计划以日为单位向运行管理系统等进行传达；次日以后的计划向车站、乘务所 （机车乘务员）、乘务区（列车乘务员）及总公司、分公司等部门自动传达。在车站必要的开行 情况表、在乘务所必要的乘务表等都自动输岀。运输汁划管理业务包括基本il划、车辆使用讣划和实施计划的编制、下达和执行等内容。 基本计划编制又包含基本列车计划、基本车辆运用计划和基本乘务运用汁划的制订：车辆使 用计划业务包含检査计划生成和车辆调配：实施讣划包括临时列车计划、临时车俩运用计划 和临时乘务员计划。通常，基本汁划和实施汁划中的列车运用讣划与车辆

8、计划一体完成。运 输计划业务的关系如图5-1-3所示：二、 运行管理子系统运行管理的重要任务之一是将运输计划付诸于实施。日本新干线的调度种类分为5种: 运输调度、运用调度、电力调度、设施调度、信号通信系统调度。其中运用调度是根掳新干 线的运行情况，发出更改乘务线路或列车运用线路的命令，当列车故障时，向乘务员发出紧 急处理的指示，负责安排车辆的更换和修理，同时负责所有高速列车日常使用讣划的制订。基于运输讣划系统编制好的列车时刻表，调整列车运行和向旅客提供信息。主要有列 车运行调整：运行表示；列车时刻表管理；进路控制：旅客服务指南等业务。运行管理系统由中央运行管理和车站运行管理构成，两者由专门网络

9、连接。中央运行管理的调度员在显示器上对运行线直接进行操作，包括列车运行变更、列车进 路构成操作等。当需要慢行时调度员直接进行临时速度控制。ATC设备故障时的代用安全保 障方法可以只由中央调度员和司机实施。车站运行管理由车站PRC管理系统、控制系统和旅客向导装程构成。车站PRC管理系统 对进路控制、运行信息、运行图、手动控制等进行管理：车站PRC控制系统从车站PRC管理 系统接受进路构成指示，对进路冲突条件等进行检査并向信号装置输出。在养护维修时间段 内，由养护作业用终端进行养护动车组进路的控制。旅客向导系统根据车站PRC的实际信息 对旅客进行广播和对信息板进行控制。从中央向车站运行管理传送当日

10、及次目的运行图信息，车站根据轨道回路的情况等 进行控制，因此当网络发生故障时仅依靠车站PRC也能进行列车控制。图5-1-3运输计划业务关系图三、 养护作业管理子系统养护作业管理系统是支持有关养护作业il划、实施等的系统。中央系统与各养护区的终 端以通用网络连接。在各养护区的终端上登录的作业计划在中央系统保存，中央系统对当日 养护作业的开始、结朿以及出入新干线的环节进行管理。施工人员用无线电话进行作业申请 和报告作业的开始、结束等。四、 动车组基地内作业管理子系统基于汁划系统编制的动车组运用和检修计划，对动车组基地内的具体作业、人员安排、 场地和时间的分配等支持，同时对基地内的调车作业及进路等也

11、进行管理。五、 动车组管理子系统动车组管理系统是对动车组检修业务进行支持的系统。中央系统与动车组基地用通用网 络连接。主要进行动车组的检查、故障数据的管理以及装载动车组零部件的管理。主要有以 下功能：动车组档案管理；故障数据管理；检修数拯管理：施工管理。所有列车（动 车组）的数据在中央系统管理，零部件的管理在动车组基地数据库中管理。六、 设备管理子系统设备管理系统指线路、电力、通信信号等设备检查数据的管理系统，中央系统与各检修 区段系统用通用网络连接。中央系统将来自综合检测车的数据进行处理并传送到相应的部 门。各检修区段加工和管理本区段的设备维修数拯。中央系统和计划系统共用硬件设备。七、 集中

12、信息监控子系统对新干线的沿线防灾情报以及信号通信设备的状态进行监控的系统（CMS： Centralized information Monitoring System）。中央系统通过专用的线路可以集中临视来自车站的信息 （风、雨、轨道温度、ATC信号的水平及联动设备的动作状况等），中央系统也可以进行远程 控制。八、 电力系统控制子系统进行新干线变电所的控制和泄时停送电的管理，中央系统和各地区的系统由专用网络连 接。中央系统可以对各地区的系统进行控制。日本的综合调度系统COSMOS,几乎包括了运输生产的全部调度管理业务。日本新干线 运营已经40年，累计运送旅客近60多亿人次，平均列车晚点时间在一

13、分钟以内。显然，综 合调度系统起到了重要作用。5.2法国5.2.1 TGV高速列车运输组织模式TGV髙速铁路上除运行少量的邮政TGV列车（时速270km）和快运货物列车（时速200km） 外，只运行TGV髙速列车，最高运营速度从东南线的270km/h到地中海线的320km/h；高速 列车下既有线后,以160km/h及以上的速度运行。2004年，法国国内TGV动车组有352列， 日均开行665列，其中周一至周五日均开行600列，周末日均开行750列，TGV列车通达站 180 个。5.2.2高速铁路列车运行图编制在法铁公司，运营基础部的运行图办公室（BH）设有国家级运行图办公室127人，下设 有东

14、北、东南和大西洋三个区办公室（见图11）共105人，分别负责三个大区的长途客货运行 图（包括TGV列车运行线）编制工作。设有组织与管理联络部，负责对外沟通与联络工作， 统一发布信息，在各运输企业（目前只有SNCF-家）之间保持中立。设国家级与地区局运行 图办公室工作方法指导部，负责协凋两级办公室工作，对跨区长途运行与地区内运行列车运 行图编制工作提岀指导办法。设置THOR办公室，负责法铁计算机编图软件（THOR）使用与 历史运行图数据维护工作，发表运行图的编成版本，向运输企业公布运行图资源。5.2.3高速铁路调度指挥管理模式高速铁路各调度工种的设置基本上是按三级管理设置，但具体方式不尽相同。各

15、高速线 的调度组织形式不一，有两级管理和三级管理两种。两级管理是指国家调度中心和CTC控制 中心两级控制：三级管理是指国家调度中心、分局调度中心、CTC控制中心三级控制。在国家控制中心和分局调度中心设有营运基础调度、客运调度、电力调度、动车组运用 调度、司机调度。法国高速铁路调度指挥系统具有设相对独立的髙速铁路调度指挥系统、按 区域设置分局作为管理机构的特点，但也存在髙速线与既有线相对独立的调度指挥模式难以 适应运营需要的不足。法国髙速铁路的经营管理尚未形成独立的系统，其调度系统的构建思 想受既有线的影响和制约，其调度业务仅包含客运组织、行车组织及机车车辆方面的调度， 系统结构较为简单，功能较

16、弱，在协调配合、应急处理等方面，不完全适应高速行车的要求。通过近十年的发展，法铁逐步建立起较完整的运营信息化支持系统，该系统由十几个软 件系统组成，涵盖了列车运行信息自动采集、各级原始信息录入、客票销售信息处理、运行 图管理、列车运行追踪、列车运行调整与控制、列车正晚点通告广播以及事故分析等领域， 基本上满足行车指挥、客运服务和旅客不同层而的需求。这些软件系统的研发由法铁的使用部门组织，提岀运营需求和使用界而，编制招标细则。 软件的维护和升级也由使用部门负责，软件的有关信息在法铁业务生产部门实现充分共享。髙速线调度人员使用的软件信息工具主要有以下几种：HOUAT软件。基本列车图有关列车运行信息

17、。BREHAT软件。快速同步显示列车运行现状。GALITE软件。基于HOUAT和BREHAT软件基础上，以直观运行图方式同步显示列车 运行现状。EXCALIBER软件。有助于运行管理的基础数据库，主要用于运行调整和事故分析， 为国家调度中心调度人员提供决策参考。COLT软件。与客运服务有关的软件，可以查询列车相关信息。（1） 营运基础调度一是东南线和地中海线由国家调度中心集中指挥，即由于国家调度中心的东南高速调度 台与CTC控制中心两级控制，髙速调度台主要监督全线列车运行安全和正点情况、负责列车 运行调整，CTC控制中心操作员执行调整命令，监督管辖区段列车运行、沿线基础设施设备 运转情况，负责

18、施工天窗期间内的进路控制和施工安全防护。东南线和地中海线设有TGV 车站6个，28对区间，英中有8个区间渡线处设有避让线。整个通道设3个CTC控制中心， 分別是:设在巴黎东南局调度中心内的巴黎CTC控制中心，管辖巴黎至。MONTANAY段的400km 范囤：设在里昂局调度中心内的CTC控制中心，管辖M0XTANAY至瓦朗斯段（含里昂站、里昂 环线）近150km范11；设在马赛运营段马赛站的CTC控制中心，管辖瓦朗斯至马赛段间的 182km范国。整个通道的调度指挥由国家调度中心直接指挥，不经过CTC控制中心所在的区 域：二是北方线和大西洋线实行国家调度中心、分局调度中心、CTC控制中心三级管理，

19、国 家控制中心的大区调度台主要对列车运行安全和正点情况进行监督，日常调度指挥和列车运 行调整工作由分局调度中心调度员负责。目前，法铁已经决左对高速铁路的调度指挥逐步过 渡到国家调度中心集中管理模式，大西洋线已经制定过度计划，东部高速新线投入运营后由 国家调度中心集中管理。目前，在法铁国家调度指挥中心内，只有东南线和地中海线（简称东南轴线）实现了集 中控制模式，但在列车上下既有线时由分局调度中心管理控制。随着运输量的增长，髙速列 车上下既有线运行的数量逐步增多，当高速列车在高速线上发生故障或延误时会对既有线产 生很大影响，严重干扰既有线的正常运输秩序。鉴于这种原因，法铁对调度机构设置模式进 行探

20、讨，认为有必要进行集中管理。即对目前髙速线和既有线的CTC控制中心或信号楼进行 整合，按主轴干线建立大型的CTC控制中心，组建系统性的运输指挥体系。在大型CTC控制 中心，既控制高速线，又控制既有线，改变目前高速线和既有线调度机构相对独立设置模式, 以提升信号控制水平和列车运行质量，更加有效地协调工作，提高运输效率。按目前法国铁 路网现状，法铁设想将全法铁路划为6个主轴干线进行管理，在国家调度指挥中心设6个主 轴干线调度（大西洋、北南、东南、东西、巴黎绕行线和东部），指挥模式如现在的东南轴 线的模式，调度指挥不经过分局调度中心，直接指挥大型CTC控制中心，不同之处是新的体 系涵盖了既有线信号控

21、制。（2） 客运调度由国家调度中心、分局调度中心和车站/车长三级组成。国家调度中心协调各分局之间 的关系，录入晚点15分钟以上的列车信息及晚点原因，并通过各种信息渠道，给车站、旅 客提供列车晚点信息。当列车晚点30分钟以上的时，监督客运部门落实有关的补偿措施， 妥善安排中转旅客。遇到列车出现大的延误及非正常情况下制定旅客列车调整方案，与营运 基础调度协商后确立调整措施。另外，在国家调度中心设有关门的车长联络调度台，遇到列 车晚点时，将有关信息通过电话或者短信通知车长，车长及时向旅客通报，并将旅客中转等 信息及时反馈给客调；分局调度中心负责具体的客运调度业务。（3） 电力调度国家调度中心未设立电

22、力调度台。在分局调度中心内设置电力调度中心，管理髙速铁路 和既有铁路牵引供电，髙速线牵引变电所养护维修由既有线设施段负责，接触网检修由高速 线负责。电力调度行政上隶属于既有线设施段管理。（4） 动车组运用管理调度为了有效组织高速列车商务运营，TGV列车运用主要由隶属法铁法国欧洲客运部的TGV 技术中心负责，该中心根据列车实际运用周转图，监督TGY列车实际运用情况，日常运用调 整与动车段及乘务段进行协商后确定。（5） 司机调度由国家调度中心、分局调度中心、司机段及TGV技术优化中心的司机救援调配中心组成。 在列车发生故障后，司机与救援调配中心联系，以得到服务支持，在规迫时间内仍不能解决 问题时与

23、分局调度中心或CTC控制中心联络，需紧急救援时与国家调度中心联系。控制中心根据列车运行、沿线行车设备状态以及维修作业情况的实施信息，按照列车运 行计划，集中控制管辖区段列车运行，在设备发生故障时各车站可以进行本地操作。法国高 速线基本上是一条线设1个控制中心。在东南高速线，巴黎和里昂分別设1个CTC控制中心, 行政上归分局调度中心领导。大西洋线在巴黎设1个CTC控制中心，北方线在里尔设1个 CTC控制中心，地中海线在马赛设1个CTC控制中心，行政上归所属的车务段领导。5.2.4法国高速铁路调度指挥模式的特点（1） 设相对独立的髙速铁路调度指挥系统：（2） 采用二级或三级结构进行调度指挥，即：国

24、家调度中心、分局调度中心（二级结 构无）和CTC指挥中心：（3） 按区域设置分局作为管理机构：（4） 客运专线的调度与既有线调度之间，尤苴在上下线站有密切的联系和数据交换， 包括列车运行、设备运用信息等：（5） 由于上下既有线列车逐步增多，高速线与既有线相对独立的调度指挥模式难以适 应运营需要，正在整合国家调度中心和CTC控制中心，希望对髙速铁路以及高速铁路与既有 线衔接地区进行统一集中管理。5.2.5高速铁路防灾安全监控在髙速线上，主要的监控对象是自然灾害、固左设施、移动设备和侵入限界等，各条高 速线具体监控内容是根据其技术装备水平和沿线地质灾害情况确定的。如地中海线，沿线地 丧灾害多发，季

25、风较大，设置了地震监测和大风监测。其它线未设地震监测装巻，北方线仅 在洪水频发的50km范囤内设洪水监测。目前，法国高速线设巻的监测种类如下：（1）通信信号：安全设施供电报警：轨道电路状态峪测：道岔控制设备、转撤设备及密 贴情况监测：TVM系统监测；公铁立交桥上防坠落物监测：车辆轴温地而监测；道岔融雪加热监测。（2）线路及线路两侧：重要桥隧监测；洪水监测；地震监测：大风监测：疏水渠监测； 化学工厂污染监测：闲人侵入中继站监测；火灾监测。以上两类监测信息主要反馈给CTC控制中心。另外，还设有接触网及变电站监控，信息 反馈给分局调度中心的电力调度，目前正在试验接触网高度超限报警临测装置。5.3德国

26、5.3.1 ICE高速列车运输组织特点徳国髙速列车开行的主要理念体 现在方便性、快捷性、通达性兼顾。在 开始修建高速铁路以前，徳国已建成了 发达完善的铁路网。而髙速铁路在徳国 是一段一段修建的，与既有路网连成一 个整体。徳国没有专门建成一个严格意 义上的髙速铁路网，这可能与徳国国土 而积相对较小而既有路网己十分完善 有关。再者徳国是一个多中心的国家， 地位相当的城市很多，这注泄了徳国铁 路交通的网络性。因此，虽然没有一个 完全的髙速铁路网，但通过跨线开行高 速列车的方式，实现了一个髙速列车 网，即ICE髙速列车覆盖全国主要城市。徳国高速铁路与既有线连成一体， 客车绝大部分都是白天运行加上货运

27、量本身较小，使徳国铁路在一开始修建 髙速铁路时，就选择了客货混运的模 式。基本上白天跑客车，晚上跑货车， 这样可以充分利用线路能力。应该说徳 国高速铁路最主要的特点，就是客货混 运，髙速列车和普速列车混跑。只有科 隆至法兰克福是个例外，只开行ICE3 髙速列车。目前，正在建设中的慕尼黑至纽伦堡新线，也是客货混运。尽管如此，徳国铁路 在多年的实际中仍然认识到客货混运的种种弊端，一直计划未来逐步建设客货（快慢）分线路 网。为了实现旅客乘车的方便与快捷，徳铁ICE实行固泄时间间隔发车的肖拍式”开行方 式。为充分发挥高速列车的快捷和普通旅客列车的通达能力，徳国铁路十分注重列车换乘的 方便性。为此甚至做

28、到牺牲列车旅行速度和正点率的地步。快捷性与通达性相结合主要体现 在停站设计和换乘上。徳国是多中心城市分散型的路网格局，注左了各种列车问换乘的重要 性。由于徳国路网密度髙，绝大多数城市都有铁路通达，实现所有城巾间的连接十分重要, 因此，较好的换乘性构成了徳国铁路的又一个重要特点。首先，以髙速的ICE为计干，并通 过ICE与ICE间的换乘,形成主要城市间的快速通达能力,再通过ICE与IC（国内城际列车）、 EC（欧洲城际列车）间的换乘，实现主要城市与次一级城市间的快速通达，最后通过以上列车 与短途列车的换乘实现所有路网连接的城市、乡村的快速通达。53.2列车运行图编制与实施路网公司营销部下设运行图

29、管理、通过能力管理、信息管理、客户服务等四个部门。英 中，负责运行图编制和管理的人员12人，主要职能是：制过运行图编制原则、标准、规范, 组织编制、协调和调整国际联运运行图，负责跨区域大型施工的组织和管理等。徳铁境内运 行图由路网公司下属的七个分公司负责编制，负责具体编图人员有900人左右。跨地区运行 图铺画中的有关问题，主要由各分公司自行协商解决，路网公司营销部只对各分公司间解决 不了的极个别问题进行协调。西门子公司髙速运行控制和信号系统用于最早建成的约432km的ICE线路，1991年投 入使用,系统由连续式自动列车控制(Continuity Automatic Train Control

30、简称CATC)、 自动速度控制(Automatic Speed Control简称ASC)、微机联锁和自动列车监视(Automatic Train Supervision简称ATS)等子系统组成。调度系统的功能有：列车控制、列车监视、 供电管理、旅客信息管理和车站监视等。调度系统为局域网(LAN)构成的多功能综合运输 控制系统。系统采用标准硬件和流行操作系统。系统对列车的监视按时刻表进行，必要时可 对列车进行控制。列车按车号自动控制进路，根据储存的时刻表与列车运行实际状态，调度 员可以及时发现列车偏离运行图的情况做出调整。徳铁列车运行图的最终决泄权在路网公司。徳铁每年修改一次运行图。其基本特点

31、是： 每年变更一次列车运行图。时问为十二月份的第二个周末。但一般情况下ICE长途列车保持 基本稳左。调整运行图的基本程序是：铁路客运运营公司(除徳铁客运公司外，还有约200 多个运营公司)于新图实施前8个月，提岀运行图需求，即建议运行图，交路网公司。经过 两个月的协调协商确定运行图方案。于新运行图实施前5个月完成运行图的编制。运行图的 编制特点：采用计算机模拟方式编制列车运行图。以数字化的基础设施作为模拟平台，根据 不同列车种类及牵引类型计算列车的运行时间，可以精确到闭塞分区，确保运行图的可用性。 周末、节假日列车开行数量减少。存对外公布的运行图中均明示。有周六、周日列车，有节 假日列车等。基

32、本运行图无固立维修天窗。由于徳铁实行状态修，检查、保养是最重要的， 维修的工作量相对比较小。期外徳铁主要以客运为主，在夜间2-5点间，列车运行很少， 如有维修工作，可利用这段时间进行。较大的维修il划一般安排在客车最少的星期六进行。5.3.3调度管理模式徳国铁路的髙速网是由改造的旧线和新建髙速线混合组成,采用客货混线分时运行的方 式。英铁路调度中心分别设在柏林、慕尼黑、杜伊斯堡、汉诺威、法兰克福、莱比锡、卡尔 斯努尔等大枢纽地区，属于按区域设置方式，这种设置便于对客、货列车的高度指挥和管理。 在法兰克福调度指挥中心和七个调度所，路网公司、长途客运公司和货运公司的调度人员均 在一起进行合署办公。路网、客运和货运调度均实行三级管理，调度人员实行2班倒，每班 工作12小时。苴髙速铁路没有专门另建调度中心，而是纳入所在区域的既有调度系统，以 利于高速列车与既有列车的跨线运行。联邦铁路公司采用三级调度管理方式。高速铁路车站一般都不设车站值班员，实行调度集中控制。较大车站设外勤值班员，负 责确认旅客上下车完毕，车门关闭后，显示发车信号。无外勤值班