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高速铁路的运营模式。国外高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高速客运专线的特点和需求；第二类为德国模式，其调度系统是以地区为中心建立调度控制中心，而不是以高速线为中心；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高的水平，其运输组织也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高峰期4分钟追踪连发，而且高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，实现高正点率；

(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；充分考虑了高速旅客有效利用时间的强烈愿望，把正点作为工作核心。构建了集各专业功能为一体的综合调度系统。该系统以运输计划为龙头，综合了与行车有关的各方面的内容，使整个调度指挥系统全面协调地工作。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，故其高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高速铁路运行的特点：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；东日本公司的部分高速列车下既有线运行（既有线改造，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，在大阪设置了备用中心。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COSMOS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)。COSMOS 系统构成如图5-1-2所示。

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

运输计划子系统是新干线运输计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)、动车组运用计划、乘务员运用计划、动车组检修计划的基本计划；同时进行统计资料的编制、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出。

运输计划管理业务包括基本计划、车辆使用计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计划的制订；车辆使用计划业务包含检查计划生成和车辆调配；实施计划包括临时列车计划、临时车辆运用计划和临时乘务员计划。通常，基本计划和实施计划中的列车运用计划与车辆计划一体完成。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。其中运用调度是根据新干线的运行情况，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计划的制订。

基于运输计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①列车运行调整；②运行表示；③列车时刻表管理；④进路控制；⑤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置构成。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查并向信号装置输出。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计划、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、结束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

基于计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：①动车组档案管理；②故障数据管理；③检修数据管理；④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