.,1,高速鐵路調度指揮技術,周磊山教授、博導北京交通大學交通運輸學院,.,2,目錄,一、調度指揮概況二、國外高速鐵路調度指揮綜述三、我國客運專線調度指揮管理四、相關研究成果介紹,.,3,一、調度指揮概況,1我國鐵路運輸調度指揮概述2幾種高速鐵路運輸組織模式比較3.客運專線調度指揮組成,.,4,1我國鐵路運輸調度指揮概述,鐵路調度指揮工作是協(xié)調鐵路運輸各部門工作、保證列車行車安全正點、提高列車服務質量的核心。其主要任務是制定和執(zhí)行運輸工作日常計劃，進行實時的生產調度調整工作。,.,5,中國鐵路調度指揮系統(tǒng)發(fā)展歷程,809000目前未來,功能效率,技術管理,.,6,1我國鐵路運輸調度指揮概述,DMIS是一個采用現(xiàn)代計算機技術、網(wǎng)絡技術、通信技術、多媒體技術及數(shù)據(jù)庫技術，并將上述技術與鐵路信號技術的特點相互融合，把傳統(tǒng)的以車站為單位的分散信號系統(tǒng)逐步改造成為一個全國統(tǒng)一的網(wǎng)絡信號系統(tǒng)，構成一個覆蓋全國鐵路的大型計算機網(wǎng)絡，實現(xiàn)全國鐵路系統(tǒng)內有關列車運行、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、運行調整及數(shù)據(jù)資料的數(shù)據(jù)共享、自動處理與查詢，從而最終實現(xiàn)對全國鐵路運輸?shù)募斜O(jiān)視的指揮,.,7,1我國鐵路運輸調度指揮概述,TDCS(TrainOperationDispatchingCommandSystem)是采用各種新技術與鐵路信號技術的特點相互融合，把傳統(tǒng)的以車站為單位的分散信號系統(tǒng)逐步改造成為一個全國統(tǒng)一的網(wǎng)絡信號系統(tǒng)，由提高安全提高效率向提高運輸效能轉變，由單一功能向綜合功能轉變，由模擬傳輸向數(shù)字傳輸轉變，由手工繪制向輔助及自動繪制轉變；通過建立一個融先進通信、信號、計算機網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)傳輸、多媒體技術為一體的現(xiàn)代化信息系統(tǒng)，為各級調度人員提供先進的調度指揮和處理手段，提高應變和處理能力，減少調度人員通話和手工制表數(shù)量，改善調度指揮人員的工作條件,.,8,1我國鐵路運輸調度指揮概述,TDCS實現(xiàn)對列車在車站和區(qū)間運行的實時監(jiān)視，動態(tài)調整、自動生成列車運行三小時階段計劃，實現(xiàn)列車調度命令的自動下達和實跡運行圖的自動描繪；實現(xiàn)分界口交接列車數(shù)、列車運行正點率、行車密度、早晚點原因、重點列車跟蹤等實時宏觀統(tǒng)計分析并形成相關統(tǒng)計報表；為各級調度人員提供列車的動態(tài)運行情況，便于機車合理調配，提高運輸能力和安全程度；顯示鐵路路網(wǎng)、沿線線路、車站、重要列車和救援列車分布等主要信息，為鐵路事故救援、災害搶險、防洪等提供決策參考,.,9,1我國鐵路運輸調度指揮概述,CTC(CentralizedTrafficControl)是調度中心（調度員）對某一區(qū)段內的信號設備進行集中控制、對列車運行直接指揮、管理的技術裝備。CTC是綜合了計算機技術、網(wǎng)絡通信技術和現(xiàn)代控制技術，采用智能化分散自律設計原則，以列車運行調整計劃控制為中心，兼顧列車與調車作業(yè)的高度自動化的調度指揮系統(tǒng),.,10,CTC具有以下特點,是智能化系統(tǒng)是分散自律系統(tǒng)（實現(xiàn)以日班計劃圖、列車運行調整計劃為主軸、為框架，將階段調整計劃下傳到各個車站的分散自律機中自主執(zhí)行）不僅面向列車作業(yè)，同時解決沿線調車作業(yè)問題不但適應有人車站，也要適應無人車站充分體現(xiàn)TDCS平臺的基礎作用高可靠性標準統(tǒng)一,.,11,1我國鐵路運輸調度指揮概述,CTCS(ChinaTrainControlSystem)是中國列車運行控制系統(tǒng)。參考歐洲的列車控制系統(tǒng)ETCS，按系統(tǒng)適用條件、系統(tǒng)配置和運用等級分為04級。正在建設的客運專線以及未來的高速鐵路等，根據(jù)線路的情況和實際運營條件，將會采用CTCS2到CTCS4系統(tǒng)。目前中國的膠濟線和滬昆線用的是2級，青藏線用的是3級（用衛(wèi)星定位），隨著級別的提高，鐵路信號的重心也由以車站聯(lián)鎖為核心向以列車控制為核心轉移,.,12,1我國鐵路運輸調度指揮概述,CTCS0級為既有系統(tǒng)，由通用機車信號和運行監(jiān)控記錄裝置構成；CTCS1級由主體機車信號+安全型運行監(jiān)控記錄裝置組成，面向160km/h以下的區(qū)段，在既有設備基礎上強化改造，達到機車信號主體化的要求，增加點式設備，實現(xiàn)列車運行安全監(jiān)控功能；CTCS2級面向干線提速和新建客運專線，地面可不設通過信號機，機車乘務員憑車載信號行車，CTCS2級是基于軌道電路和應答器傳輸信息的列車運行控制系統(tǒng)，適用于各種限速區(qū)段，有臨時限速防護功能；CTCS3級等同ETCS2級，基于無線信息傳輸（GSM-R)軌道電路；CTCS4級等同ETCS3級，基于無線信息傳輸（GSM-R)列車完整性檢查,.,13,CTCS系統(tǒng)參考結構,.,14,CTCS2主要設備包括：車載設備、列控中心、計算機聯(lián)鎖、調度集中CTC、應答器、軌道電路。通過軌道電路加點式應答器傳輸列控信息，GSM-R僅用于無線通信,CTCS2級列控系統(tǒng),.,15,CTCS3主要設備包括：車載ATP、無線閉塞中心RBC、微機聯(lián)鎖、調度集中CTC、應答器、ZPW2000軌道電路。CTCS3在CTCS2基礎上，地面增加了無線閉塞中心RBC，車載ATP集成了CTCS2模塊，增加了無線接收模塊。,CTCS3設備結構,.,16,調度指揮系統(tǒng)比較,TDCS是CTC的基礎,CTC是TDCS的功能增強和延伸；TDCS以實時監(jiān)視和列車運行計劃(運行圖)管理為功能主體；CTC以車站控制、自動按計劃排路和行車指揮自動化為功能主體；TDCS為CTC提供列車運行計劃、車次跟蹤狀態(tài)、信號設備狀態(tài)等重要信息；CTC對TDCS的可靠性提出了更高要求CTCS列控系統(tǒng)將與CTC有機結合，實現(xiàn)列車的安全運行和控制,.,17,2.幾種高速鐵路運輸組織模式比較,高速線上只跑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、京津（全高速）將高速旅客動車組延伸到普通線路上，如法國（下既有線）普通旅客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）普通貨物列車與高速列車在高速線上混跑，如德國、石太（高中速混跑）,.,18,世界上所有建成高速鐵路的國家，均結合各自國情，根據(jù)其運輸特點和當時的科技發(fā)展水平來建設和改進具有本國特色的調度中心和調度指揮系統(tǒng)第一類是以日本鐵路為代表的根據(jù)高速客運專線的特點和需要，按照新的思路構成的綜合型調度指揮系統(tǒng)，簡稱“綜合型”系統(tǒng)第二類以法國為代表的建設相對獨立的多級調度中心第三類以德國為代表的沿襲非高速既有鐵路傳統(tǒng)模式構成的調度指揮系統(tǒng)，通常稱之為“傳統(tǒng)型”系統(tǒng),2.幾種高速鐵路運輸組織模式比較,.,19,3客運專線調度指揮組成,客運專線運營調度系統(tǒng)主要包括六個子系統(tǒng)，它們分別是：計劃編制、運行管理、車輛管理、供電管理、旅客服務、綜合維修六大功能,.,20,二、國外高速鐵路調度指揮綜述,1日本高速鐵路運營調度系統(tǒng)2法國高速鐵路運營調度系統(tǒng)3德國高速鐵路運營調度系統(tǒng)4國外高速鐵路調度指揮體系發(fā)展啟示,.,21,1日本高速鐵路運營調度系統(tǒng),日本高速鐵路采用獨立運營模式，總里程2578.4公里。新干線每天開行高速列車750列，高峰期單向列車追蹤時間為4min，日均客運量約80萬人。高速列車運行速度較高，但運行圖標尺單一，多數(shù)區(qū)段客車密度較大，運輸距離較短，最長為1069km。新干線車站設置最大可能地方便旅客集結、疏散和換乘，配備周密的旅客引導設施和換乘條件。,.,22,.,23,表日本新干線概況,.,24,1日本高速鐵路運營調度系統(tǒng),（1）運輸組織特點（2）日本新干線調度指揮系統(tǒng)概述（3）簡要分析,.,25,（1）運輸組織特點,1）規(guī)格化運輸組織方式2）以旅客換乘方式為主的運輸3）高密度，追蹤時間短4）列車種類較多，但速度等級少，速差小5）車站站線利用率高，列車立折時間短,.,26,1）規(guī)格化、節(jié)拍式運輸組織方式,日本新干線采用大密度規(guī)格化運行圖，以小時為單位，每小時鋪設大致相同的列車運行線。例如以東海道新干線和山陽新干線的東京博多段為例，其具體做法是每1小時鋪畫“希望號”1列，“光號”7列，“回聲號”3列，如此鋪滿一日的運行圖，組成基本運行圖。每日根據(jù)實際客流等各方面情況選定實際運行線，富余運行線作為備用，用于運行調整或節(jié)假日開行臨時列車。這種運輸組織模式使得沿線各站的列車時刻（同一型號的列車的起停時分）除小時不同外，分秒基本相同，極大地方便了旅客的記憶和乘車。同時，在既有線和支線的車站上，支線到發(fā)列車的時刻也與新干線列車到發(fā)時刻相應固定設置，便于旅客在新干線列車和既有線、支線列車之間的換乘。所有這些作法，都是為了最大限度地便利旅客乘降和換乘，以吸引客流、提高新干線與其他交通工具的競爭能力。,.,27,2）以旅客換乘方式為主的運輸,雖然新干線和既有線的軌距不同，目前無法相互直通運行。由于目前新干線的路網(wǎng)密度還不夠，在新干線的延伸范圍之外，仍然需要結合既有鐵路、城市鐵路、地鐵和私營鐵路的共同運輸以完成旅客的運輸，因此完善旅客的換乘系統(tǒng)，是延伸新干線服務的重要舉措之一。新干線的車站設置，最大可能地考慮到方便旅客集結、疏散和換乘。一般新干線車站均與既有鐵路車站共站而設，使旅客在既有線和新干線之間換乘方便，并且利用既有的城市交通網(wǎng)迅速地集結與疏散。在大城市的車站，多與既有城市地鐵、有軌交通、市郊列車等共站并能使旅客方便換乘。良好的新干線與市郊鐵道、地鐵、窄軌鐵路的換乘條件，標準規(guī)格的新干線運行時刻表，周密、人性化的旅客引導設施（在車站各處設置明顯的引導標志，引導旅客進、出站和換乘）。,.,28,3）高密度，追蹤時間短,高密度是日本新干線高速鐵路客運的特點之一。1997年東海道山陽新干線440列，其中東海道新干線為285列；JR東日本公司所管轄的東京站目前每日到發(fā)列車就高達298列。在高峰期，單向發(fā)送可以以4分鐘追蹤間隔連發(fā)，即達到每小時15列，并且持續(xù)時間可以達到2個小時（中間個別有8分鐘的間隔）。采用數(shù)字ATC之后，列車的追蹤間隔可以縮短到3分鐘。,.,29,4）列車種類較多，但速度等級少，速差小,經過長達40年的發(fā)展，目前新干線上運行的列車種類已經比較繁多，但各種列車一般按照某個對應的速度等級來運行，并不是每一種列車按照各自的最高速度來運行。例如在JR東日本公司的多條線路上運行的列車種類有：“翼號”、“小町號”、“淺間號”、“MAX號”，其中在東北、上越和長野新干線上運行的列車車型有200系、400系、E1系、E2系、E3系和E4系6種車型，但是運行速度只有240km/h、260km/h和275km/h的三種速度等級。,.,30,5）車站站線利用率高，列車立折時間短,JR東日本公司東京站所管轄的部分，包括四條到發(fā)線，咽喉區(qū)有一個交叉渡線。如此少的股道數(shù)量，卻能夠每天接發(fā)列車達到298列。東京站站線能夠有如此之高的利用率的一個原因是接發(fā)車進路全部由JR東日本指令本部COSMOS系統(tǒng)的列車調度子系統(tǒng)自動辦理，車站的運轉室正常情況不辦理任何接發(fā)車進路，只是起到監(jiān)控和實時了解工作狀態(tài)的作用。列車立折時間短，是車站站線能夠高效利用的另一個重要原因。列車到達后的立折時間最小可以做到8分鐘，一般采用16分鐘。在車站我們看到列車到達，全部旅客下車后，清掃人員立即上車整備，動作迅速，垃圾量比較少，并且采用了座椅自動轉向，所以整備時間比較短。乘客攜帶行李少，并且能夠提前進站，在站臺上根據(jù)自己所在的車廂在相應的位置的排隊等候，上下車時間短，也是新干線列車能夠快速立折、提高站線利用率的客觀有利條件。,.,31,（2）日本新干線調度指揮系統(tǒng)概述,日本高速鐵路調度指揮系統(tǒng)是典型的綜合型指揮系統(tǒng)。東海道、山陽新干線調度指揮采用計算機輔助控制系統(tǒng)COMTRAC(COMputeraidedTRAfficControl)，是1964年東海道新干線開通時開始采用的，調度中心在東京，為防止地震等自然災害，在大阪設置了備用中心。目前COMTRAC的功能已經不能適應東北新干線等的要求。1995年11月，將東北、上越、北陸新干線各子系統(tǒng)進行整合，形成了新的COSMOS系統(tǒng)。COSMOS是日本最新、功能最全的調度指揮系統(tǒng)，由運輸計劃、運行管理、養(yǎng)護作業(yè)管理、動車基地作業(yè)管理、動車組管理、設備管理、通信信號設備監(jiān)控、電力控制八個子系統(tǒng)構成，調度中心設在東京(和東海道、山陽調度中心在同一大樓內)。,.,32,（2）日本新干線調度指揮系統(tǒng)概述,1）日本鐵路調度系統(tǒng)發(fā)展情況2）日本鐵路COSMOS系統(tǒng)的理念3）調度指揮管理組織結構4）東日本新干線調度中心列車調度區(qū)段劃分5）COSMOS系統(tǒng)構成6）COSMOS系統(tǒng)業(yè)務流程7）COSMOS系統(tǒng)功能,.,33,日本鐵路調度系統(tǒng)概況,JR北海道,JR東日本,JR東海,JR西日本,JR四國,JR九州,.,34,1）日本鐵路調度系統(tǒng)發(fā)展情況,.,35,2）日本鐵路COSMOS系統(tǒng)的理念,1972年,1995年,.,36,.,37,圖COSMOS的調度室,.,38,.,39,圖COSMOS系統(tǒng)開發(fā)日程,.,40,圖COSMOS開發(fā)深入需求,.,41,3）調度指揮管理組織結構,東日本新干線調度中心每班調度人員配置情況,.,42,圖JR東日本公司新干線調度室組織結構,.,43,東日本新干線調度中心,.,44,上越臺開行93列車站9個管轄269.5km,東京臺開行298列車站2個管轄30.5km,大宮臺開行131列車站5個管轄198km,仙臺臺開行119列車站3個管轄170km,盛岡臺開行68列車站11個管轄130km,北陸臺開行56列車站6個管轄117.4km,4）東日本新干線調度中心列車調度區(qū)段劃分,.,45,圖JR東日本公司新干線調度分區(qū)圖,.,46,5）COSMOS系統(tǒng)構成,.,47,COSMOS系統(tǒng)結構,.,48,6）COSMOS系統(tǒng)業(yè)務流程,.,49,7）COSMOS系統(tǒng)功能,.,50,.,51,.,52,.,53,2法國新干線調度指揮,法國高速鐵路線路里程達1540km，包括巴黎東南線、地中海線、大西洋線和北方線。TGV高速列車可以運行到既有線，服務里程達6000多km。高速鐵路按雙向行車追蹤設計，平均25km左右設有區(qū)間渡線，70km左右設有避讓線。2003年，日均開行TGV高速列車630列，客運量8700萬人次，占法鐵總量的27%。2004年，法國國內TGV動車組有352列，日均開行665列，其中周一至周五日均開行600列，周末日均開行750列，TGV列車通達站180個。,.,54,大西洋線,北方線,東南線,地中海線,東部線,法國高速鐵路路網(wǎng)圖,.,55,2法國新干線調度指揮,（1）運輸組織特點（2）法國高速鐵路調度指揮特點（3）調度指揮管理組織結構（4）TGV列車上下高速線調度指揮（6）高速線維修天窗內組織指揮（7）有關調度指揮的規(guī)章制度,.,56,（1）運輸組織特點,1）“全高速下線運行”的運輸方式2）列車速度等級少，能力富余3）靈活的動車組運用方式4）按線別的動車組配屬管理5）白天與夜間相結合的維修天窗,.,57,1）“全高速下線運行”的運輸方式,法國TGV動車組在高速客運專線上行駛一段或全程的高速列車駛入既有線，繼續(xù)以160km/h及以上的速度行駛。采用高速列車下線的方法延長TGV高速列車的運行距離，拓展了其通達范圍，從而減少旅客換乘次數(shù)，擴大了客流吸引范圍，取得明顯效果，如巴黎東南線高速鐵路長454km，TGV列車運行里程達2640km，通達法國南部各主要城市，運行距離延長近5倍。從整體上講法國高速鐵路可以歸結為“全高速下線運行”的運輸方式，高速線僅運行高速列車但高速列車不僅在高速線上運行而且還可以在與高速線相銜接的線路上運行。這樣，一方面使新線運力得到最佳發(fā)揮，另一方面能充分利用既有的基礎設施，盡量減少在高度都市化地區(qū)進行困難和昂貴的工程建設，列車可以方便地進入如巴黎、里昂這樣的大城市。,.,58,2）列車速度等級少，能力富余,法國高速鐵路盡管運行著不同速度的列車，但速度均在200km/h以上，速度等級差別不大，全部是高速列車。高速列車追蹤間隔4min，但列車實際運行間隔時間較大，旅客出行高峰時段高速列車密集發(fā)車，非高峰時段列車密度較小，列車運行圖能力較富余，做到了既照顧旅客的出行需要，又有較大的運行調整余地。以地中海線為例，每日開行高速列車只有65對。（北京天津對照）,.,59,3）靈活的動車組運用方式,動車運用周轉圖以一個星期為基本循環(huán)周期，在周末及節(jié)假日，TGV列車開行數(shù)量多于平時，平日TGV列車可調配率為7580%，周末達97%，大的節(jié)假日達99%。列車日平均行程超過1000km，最高記錄達2500km。另外，充分利用TGV高速列車可聯(lián)掛的特性，在客流較大時段，實行兩組列車聯(lián)掛運行。,.,60,4）按線別的動車組配屬管理,維修能力布局原則是每條線設立一個動車段，共三處，均設在巴黎地區(qū)，負責各類TGV高速列車的各級段修。大修回送到大修廠進行。巴黎圣喬治新城動車段負責東南線、地中海線TGV列車，沙地翁動車段負責大西洋線TGV列車，蘭地動車段負責北方線TGV列車。,.,61,5）白天與夜間相結合的維修天窗,高速鐵路運行圖夜間在0:006:00之間開設矩形維修天窗，用于線路等基礎設施的養(yǎng)護維修，天窗時間開行一定數(shù)量的TGV行包列車，必要時采取一線維修一線行車組織方式。白天運行圖在中午時間設置1.5h維修天窗，用于線路以及供電網(wǎng)和電器設備的巡視檢查以及道岔轉轍設備的養(yǎng)護工作，期間沒有養(yǎng)護機械上道作業(yè)，主要是巡視檢查。,.,62,法國國家調度中心,.,63,.,64,（2）法國高速鐵路調度指揮特點,高速鐵路采用調度集中系統(tǒng)（CTC），由調度中心與沿線信號室中的分機共同組成的系統(tǒng)。調度指揮有兩種方式，東南線和地中海線由國家調度中心集中指揮，北方線和大西洋線實行國家調度中心、分局調度中心、CTC控制中心三級管理，國家調度中心主要對列車運行安全和正點情況進行監(jiān)督，日常調度指揮和列車運行調整工作由分局調度中心調度員負責。在國家調度中心內，調度臺是按法鐵總部部門分別管理設置的，營運基礎調度、客運調度、貨運調度和司機調度聯(lián)合辦公，電力調度臺設在分局調度中心內，行政上隸屬既有線設施段管理。目前，法鐵已決定對高速鐵路的調度指揮逐步過渡到國家調度中心集中管理模式。通過近十年的發(fā)展，法鐵逐步建立起較完整的運營信息化支持系統(tǒng)和調度指揮的規(guī)章制度體系。,.,65,1）國家調度中心,在國家調度中心中，調度臺是按法鐵總部部門分別管理設置的，設置的調度工種主要有，營運基礎調度，主要負責列車運行指揮和基礎設施維護，隸屬法鐵營運基礎部；客運調度（含車長聯(lián)絡）隸屬法鐵法國歐洲客運部；貨運調度隸屬法鐵貨運部（客貨機車由貨運臺管理，機車不固定區(qū)段使用，有遠程列車使用和固定大區(qū)使用兩種），司機調度隸屬法鐵產業(yè)部。各工種調度設有主管，相互間是平等協(xié)作關系，國家指揮中心未設行政領導。在日常調度指揮中，發(fā)生較大事故或故障時，由營運基礎調度會同有關部門協(xié)商處理，以盡快恢復列車運行；意見不一致時，由營運基礎調度來做出決定。日常運輸分析會和運輸例會，由營運基礎調度部門負責召集。,.,66,2）分局調度指揮中心,法鐵的23個鐵路分局除阿芒斯分局未設調度中心外，其它22個分局均設有調度中心。分局調度臺的設置除與國家調度中心對等設置外，還設有電力調度臺以及隸屬法鐵公共運輸部的區(qū)域客運調度（通常與直通客運調度合設）。另外，巴黎地區(qū)的分局中還設有隸屬于法鐵公共運輸部的巴黎大區(qū)客運調度。各工種調度間的關系與國家調度中心類似。,.,67,（3）調度指揮管理組織結構,1）東南線和地中海線調度管理2）北方線和大西洋線調度管理3）CTC控制中心,.,68,法國高速鐵路東南線及地中海線調度組織結構圖,客運調度,營運基礎調度,司機調度,客運調度,司機調度,電力調度,站車,巴黎CTC,司機段,變電所,國家調度中心,鐵路局調度中心,站段,營運基礎調度包括：列調、工務、通信、信號、安全監(jiān)控,里昂CTC,馬賽CTC,1）東南線和地中海線調度管理,.,69,1）東南線和地中海線調度管理,由國家調度中心集中指揮，即由國家調度中心的東南高速調度臺與CTC控制中心兩級控制。高速調度臺主要監(jiān)督全線列車運行安全和正點情況、負責列車運行調整，CTC控制中心操作員執(zhí)行調整命令，監(jiān)督管轄區(qū)段列車運行、沿線基礎設施設備運轉情況，負責施工天窗期間內的進路控制和施工安全防護。整個通道設3個CTC控制中心，分別是：設在巴黎東南局調度中心內的巴黎CTC控制中心，管轄巴黎至MONTANAY段的400km范圍；設在里昂局調度中心內的CTC控制中心，管轄MONTANAY至瓦朗斯段（含里昂站、里昂環(huán)線）近150km范圍；設在馬賽運營段馬賽站的CTC控制中心，管轄瓦朗斯至馬賽段間的182km范圍。整個通道的調度指揮由國家調度中心直接指揮，不經過CTC控制中心所在的地區(qū)局。,.,70,法國高速鐵路北方線及大西洋線調度組織結構圖,客運調度,營運基礎調度,司機調度,客運調度,營運基礎調度,司機調度,電力調度,站車,CTC控制中心,司機段,變電所,國家調度中心,鐵路局調度中心,站段,營運基礎調度包括：列調、工務、通信、信號、安全監(jiān)控,2）北方線和大西洋線調度管理,.,71,2）北方線和大西洋線調度管理,實行國家調度中心、分局調度中心、CTC控制中心三級管理，國家調度中心的大區(qū)調度臺主要對列車運行安全和正點情況進行監(jiān)督，日常調度指揮和列車運行調整工作由分局調度中心調度員負責。目前，法鐵已決定對高速鐵路的調度指揮逐步過渡到國家調度中心集中管理模式，大西洋線已制定過渡計劃，東部高速新線投入運用后由國家調度中心集中管理。,.,72,3）CTC控制中心,控制中心根據(jù)列車運行、沿線行車設備狀態(tài)以及維修作業(yè)情況的實施信息，按照列車運行計劃，集中控制管轄區(qū)段列車運行，在設備發(fā)生故障時各車站可以進行本地操作。法國高速線基本上是一條線設1個控制中心。在東南高速線，巴黎和里昂分別設1個CTC控制中心，行政上歸分局調度中心領導。大西洋線在巴黎設1個CTC控制中心，北方線在里爾設1個CTC控制中心，地中海線在馬賽設1個CTC控制中心，行政上歸所屬的車務段領導。法國高速鐵路發(fā)展歷經20年，CTC控制中心的操控技術有很大差別，有PRS、PRCI和MISTRAL，目前最先進的是地中海線馬賽CTC控制中心的MISTRAL系統(tǒng)。,.,73,（4）TGV列車上下高速線調度指揮,在東南線和地中海線，TGV在高速線運行由國家調度指揮中心指揮，下既有線運行時由相關分局調度中心負責指揮。兩級調度使用的輔助信息工具相同，TGV列車運行及晚點信息可以提前預知，調度人員可以及時對晚點列車運行徑路進行調整，TGV列車上下既有線時按照自動預排進路行車，通常，國家調度中心和分局調度中心調度員不進行聯(lián)絡。在TGV列車上下線需避讓和繞行時，由國家調度中心調度員統(tǒng)一指揮，調整命令由國家調度中心發(fā)出。在北方線和大西洋線，調度指揮分三級，TGV列車在高速線及上下高速線均由分局調度中心具體指揮。TGV列車上下高速線晚點時的調整原則：在TGV列車密集段，以TGV列車為主，但在市郊列車上下班高峰時，TGV列車不能影響市郊列車。由于高速線和既有線采用的信號制式不同，在高速線和既有線間的聯(lián)絡線上設一段過渡區(qū)，該過渡區(qū)內安裝用于信號制式轉換的點式信息傳輸設備，以實現(xiàn)兩種不同制式信號系統(tǒng)間的轉換。,.,74,（5）高速線維修天窗內組織指揮,高速線維修天窗分白天和夜間兩個時段。白天開設1.5h左右的V型天窗，主要用于區(qū)間道岔轉轍部分、密貼檢查裝置的檢修以及線路巡視。一般情況下，對臨線的運行速度沒有限制，但需采取安全防護措施。夜間一般在000600開設垂直天窗，主要對線路和接觸網(wǎng)進行養(yǎng)護維修。維修天窗期時間內，由CTC控制中心中的信號控制員按照維修計劃進行，負責與綜合設施段施工業(yè)務聯(lián)絡，進入?yún)^(qū)間授權，進路控制以及安全防護措施等。維修計劃中的主要內容有，施工代號、施工負責人、地點、類別、線路封鎖時間，線路施工車輛、接觸網(wǎng)作業(yè)車進入?yún)^(qū)間時分和進入?yún)^(qū)間的開始和結束地點，另外對大型施工還標明特別安全要求以及上下行線路是否同時封閉等。,.,75,（6）法鐵調度機構設置發(fā)展趨勢,目前，在法鐵國家調度指揮中心內，只有東南線和地中海線實現(xiàn)了集中控制方式，但在列車上下既有線時由分局調度中心管理控制。隨著運輸量的增長，高速列車上下既有線運行的數(shù)量逐步增多，當高速列車在高速線上發(fā)生故障或延誤時會對既有線產生很大影響，嚴重干擾既有線的正常運輸秩序。鑒于這種原因，法鐵對調度機構設置方式進行探討，認為有必要進行集中管理。即對目前高速線和既有線的CTC控制中心或信號樓進行整合，按主軸干線建立大型的CTC控制中心，組建系統(tǒng)性的運輸指揮體系。在大型CTC控制中心，既控制高速線，又控制既有線，改變目前高速線和既有線調度機構相對獨立設置方式，以提升信號控制水平和列車運行質量。按目前法國鐵路網(wǎng)現(xiàn)狀，法鐵設想將全法鐵路劃為6個主軸干線進行管理，調度指揮不經過分局調度中心，直接指揮大型CTC控制中心，不同之處是新的體系涵蓋了既有線信號控制。,.,76,（7）有關調度指揮的規(guī)章制度,全國營運基礎調度（含高速線）運行管理規(guī)則分局調度中心機構設置及職責客運調度管理規(guī)則客運調度安全管理規(guī)則客運秩序出現(xiàn)紊亂情況下管理辦法直通列車生產組織辦法EXCALIBER軟件用戶操作說明書BREHAUT軟件功能說明書,.,77,3德國高速鐵路調度指揮,目前德國鐵路里程總長度34718公里，其中超過200km/h的線路3435公里，擁有客運站5697個，ICE動車組196列，開行長途高速列車1302列。德國高速鐵路除科隆至法蘭克福新線外，均實行客貨混運的方式。但是，通過在大城市間開行城際特快ICE，實現(xiàn)了普速與高速地段的跨線運輸，形成了一個覆蓋全國主要城市的高速列車網(wǎng)。為充分發(fā)揮高速列車的快捷和普通旅客列車的方便性，德國鐵路十分注重列車換乘的方便性。,.,78,德國高速鐵路路網(wǎng)圖,.,79,路網(wǎng)公司的調度指揮中心設在法蘭克福，在柏林、慕尼黑、杜伊斯堡、漢諾威、法蘭克福、萊比錫、卡爾斯努爾等七個地區(qū)分設了七個調度所。,.,80,3德國高速鐵路調度指揮,（1）德國高速鐵路調度指揮特點（2）運輸組織特點（3）德國鐵路調度體系主要職責（4）調度指揮管理組織結構（5）運輸組織與調度管理中存在的問題,.,81,（1）德國高速鐵路調度指揮特點,在法蘭克福調度指揮中心和七個調度所，路網(wǎng)公司、長途客運公司和貨運公司的調度人員均在一起進行合署辦公。路網(wǎng)、客運和貨運調度均實行三級管理，依次為：法蘭克福調度指揮中心總部調度所設在客運站和貨運中心負責行車、客運和貨運的車站值班員。調度人員實行2班倒，每班工作12小時。,.,82,圖德國鐵路中央交通控制中心,.,83,.,84,圖中央交通控制中心列車運行監(jiān)控系統(tǒng),.,85,.,86,（2）運輸組織特點,1）客貨混運的組織模式2）節(jié)拍式開行理念3）基于換乘的停站設計與調整方式4）按車型劃分的動車組配屬管理5）非固定的維修天窗,.,87,1）客貨混運的組織模式,德國高速鐵路與既有線連成一體，客車絕大部分都是白天運行的特點，以及本身較小的貨運量，使德國鐵路在一開始修建高速鐵路時，就選擇了客貨混運的模式。白天客車為主，晚上貨車為主，這樣可以充分利用線路能力。應該說德國高速鐵路最主要的特點，就是客貨混運，高速列車和普速列車混跑。只有科隆至法蘭克福是個例外，只開行ICE3高速列車。目前，正在建設中的慕尼黑至紐倫堡新線，也是客貨混運。盡管如此，德國鐵路在多年的實際中仍然認識到客貨混運的種種弊端，一直計劃未來逐步建設客貨（快慢）分線路網(wǎng)。,.,88,2）節(jié)拍式開行理念,為了實現(xiàn)旅客乘車的方便與快捷，德鐵ICE實行固定時間間隔發(fā)車的“節(jié)拍式”開行方式。首先在德國幾乎所有大城市間按二小時為節(jié)拍基礎開行不用換乘的直達列車，保證主要城市間不換乘快速到達。這些二小時節(jié)拍的列車在路網(wǎng)上繁忙區(qū)段形成重疊，通過合理的運行圖安排，可構成繁忙區(qū)段一小時、半小時的節(jié)拍。如科隆萊茵美茵高速客運專線實行每小時單方向4列高速列車的運行計劃。節(jié)拍式開行方式最大優(yōu)點是：首先保證了一定的發(fā)車頻率，便于旅客在任何時段都可安排出行；另外，通過精確的運行線路和時間設計，可實現(xiàn)較遠的大城市間不換乘直達的快捷性，與通過換乘實現(xiàn)較高頻率的方便性結合起來。,.,89,3）基于換乘的停站設計與調整方式,德國鐵路十分注重列車換乘的方便性，為此甚至做到犧牲列車旅行速度和正點率的地步，主要體現(xiàn)在停站設計和換乘上。德國是多中心城市分散型的路網(wǎng)格局，注定了各種列車間換乘的重要性。首先，以高速的ICE為骨干，并通過ICE與ICE間的換乘，形成主要城市間的快速通達能力，再通過ICE與IC（國內城際列車）、EC（歐洲城際列車）間的換乘，實現(xiàn)主要城市與次一級城市間的快速通達，最后通過以上列車與短途列車的換乘實現(xiàn)所有路網(wǎng)連接的城市、鄉(xiāng)村的快速通達。為了實現(xiàn)高度方便換乘性的目標，在確定列車停站方案和編制列車運行圖的時候，就充分考慮旅客換乘。在日常運輸管理過程中，當列車出現(xiàn)晚點，進行列車運行調整時，也要考慮旅客換乘的方便。比如，德國高速列車普遍采取停站較多，主要城市都停的停站設置模式。再如日常調度過程中，遇列車晚點時，常常犧牲后續(xù)列車正點而等待前行列車，確保旅客換乘。（借鑒）,.,90,4）按車型劃分的動車組配屬管理,德鐵客運公司現(xiàn)有4個ICE的配屬段或稱動車檢修基地：漢堡、慕尼黑、柏林、法蘭克福。ICE動車組分屬不同的檢修基地。ICE動車組的配屬方式主要是按車型劃分的，如ICE1全部配屬漢堡段；ICE2全部配屬柏林段；單制式ICE3和ICE-T配屬慕尼黑段，多制式的ICE-3配屬法蘭克福段。,.,91,5）非固定的維修天窗,德國鐵路基本運行圖無固定維修天窗。由于德鐵實行狀態(tài)修，檢查、保養(yǎng)是最重要的，維修的工作量相對較小。另外德鐵主要以客運為主，在夜間2-5點間，列車運行很少，如有維修工作，可利用這段時間進行。較大的維修計劃一般安排在客車最少的星期六進行。（DB周末票）,.,92,國家監(jiān)控中心(NLZ)負責協(xié)調和監(jiān)控整個路網(wǎng)調度指揮主要監(jiān)控客運和貨運列車同鄰國鐵路的國際列車連接其他任務地區(qū)和中央路網(wǎng)問題的監(jiān)控為理事會做中央日程報告流程分析優(yōu)化路網(wǎng)交通,路網(wǎng)管理中心(BZ)區(qū)域內列車控制調度和協(xié)調線路上及車站列車運行控制運營以外的任務運營規(guī)劃/分析維修列車控制系統(tǒng)工程期/軌道作業(yè)時的運營計劃,（3）德國鐵路調度體系主要職責,.,93,（4）調度指揮管理組織結構,1）法蘭克福調度指揮中心2）客運調度3）柏林區(qū)域調度中心,.,94,1）法蘭克福調度指揮中心,隸屬路網(wǎng)公司運行部管理，負責指揮跨區(qū)域、國際間的客貨列車按圖行車，主要對1000列長途旅客列車和1300列重點貨物列車進行監(jiān)控，同時協(xié)調七個調度所之間關系；調度所則負責管轄區(qū)域內的日常運輸指揮工作。,.,95,2）客運調度,隸屬客運公司生產部管理，對長途和短途旅客列車進行調度指揮，主要負責為旅客提供發(fā)到和運行等信息、指揮客運站發(fā)車、對客運機車和車輛進行統(tǒng)一調配和運用、向路網(wǎng)調度提出客車運行調整和增減客車方案并組織付諸實施等。德鐵客運調度在日常調度指揮中，特別注重晚點旅客列車在中轉站與正點旅客列車的接續(xù)組織指揮工作，盡量滿足晚點旅客列車上的乘客能夠及時乘座上需要換乘的其他旅客列車。,.,96,柏林區(qū)域調度中心組織機構,3）柏林區(qū)域調度中心,.,97,調度區(qū)域1,調度區(qū)域3,調度區(qū)域4,調度區(qū)域5,調度區(qū)域6,調度區(qū)域2,柏林,柏林區(qū)域調度中心,6個列車調度員，每個調度員管轄里程120-850公里,.,98,柏林區(qū)域指揮中心調度大廳平面布局,.,99,柏林區(qū)域指揮中心調度大廳平面布局,柏林區(qū)域調度中心,.,100,（5）運輸組織與調度管理中存在的問題,客車晚點現(xiàn)象比較普遍。機車車輛、通信信號、線路等行車設備故障是客車晚點的主要原因，其中線路狀態(tài)不良導致客車晚點的問題更為突出。近幾年來，路網(wǎng)公司由于資金不足和人員減少，線路維修欠帳較多，許多原來由工務段承擔的線路養(yǎng)護維修任務包給其他部門，線路病害得不到及時整治，全路限速區(qū)段多達2000多處。德鐵旅客列車晚點現(xiàn)象司空見慣，甚至ICE高速列車也經常晚點。,.,101,（5）運輸組織與調度管理中存在的問題,路網(wǎng)調度與客貨調度協(xié)調工作量增加。德鐵實行網(wǎng)運分離后，行調、客調和貨調由原來同屬一個部門變?yōu)榉謱俾肪W(wǎng)、客運和貨運公司，在客貨列車運行調整等方面協(xié)調量增加。法蘭克福調度指揮中心給我們提供了一組路網(wǎng)調度工作量的數(shù)據(jù)：2001年5月份，由于客車晚點，客調請求路網(wǎng)調度進行運行和發(fā)到時間調整10545次，其中路網(wǎng)調度同意4941次（159次/日），不同意5513次（178次/日）；由于線路狀態(tài)不良等原因，路網(wǎng)調度與客、貨調度協(xié)調安排客貨列車繞行1629次；為方便晚點客車上旅客中轉的需求，路網(wǎng)調度組織安排了客調730次（24次/日）請求臨時增加長途旅客列車停站的申請。,.,102,德國、日本高速鐵路調度系統(tǒng)的比較,4.國外高速鐵路調度指揮體系發(fā)展啟示,.,103,4國外高速鐵路調度指揮體系發(fā)展啟示,注重創(chuàng)新，循序漸進國外高速鐵路運營調度體系是在多年經驗的積累和完善中逐漸形成的，是一個循序漸進的成熟過程。我國客運專線運營調度體系的建設應遵循“消化、吸收、再創(chuàng)新”的指導思想，注重理念和體制創(chuàng)新，體現(xiàn)出技術的先進性和管理的適應性，探索適合我國國情和路情的運營調度模式。,.,104,整體優(yōu)化，便于管理立足路網(wǎng)完整性和調度集中性兩大原則，做好客運專線與既有鐵路的合理分工，發(fā)揮路網(wǎng)整體的最大效益，簡化管理機構的設置，運用先進的信息、控制和檢測技術，提高效率，確保安全。,4國外高速鐵路調度指揮體系發(fā)展啟示,.,105,權責明晰，高效暢通在日常調度指揮中，應明確各機構和崗位的職責劃分，做到信息充分共享、及時傳遞和有效溝通，建立起一套高效運作的工作機制和管理制度，充分發(fā)揮運輸設備能力，維持正常的運輸秩序。,4國外高速鐵路調度指揮體系發(fā)展啟示,.,106,三、我國客運專線調度指揮管理,1我國客運專線規(guī)劃與建設2我國客運專線特點3我國客專調度指揮系統(tǒng)與國內外既有調度系統(tǒng)比較4構建調度指揮系統(tǒng)的目標和原則5我國客運專線調度指揮特點6我國客專調度指揮系統(tǒng)的組成7我國客專調度指揮系統(tǒng)的功能,.,107,1我國客運專線規(guī)劃與建設,2004年初國務院常務會議原則通過的中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃中明確了全國鐵路客運專線網(wǎng)的宏偉藍圖，到2020年將建成1.2萬公里的客運專線，2000公里的城際客運線路。根據(jù)規(guī)劃，武廣（武漢廣州）、鄭西（鄭州西安）、石太（石家莊太原）、京津、合寧（合肥南京）、武合（武漢合肥）、溫福（溫州福州）、福廈（福州廈門）、甬溫（寧波溫州）9條客運專線將先期開工建設,.,108,.,109,.,110,“四縱”客運專線,北京上?？瓦\專線北京武漢廣州深圳客運專線北京沈陽哈爾濱（大連）客運專線杭州寧波福州深圳客運專線,.,111,“四橫”客運專線,徐州鄭州蘭州客運專線杭州南昌長沙客運專線青島石家莊太原客運專線南京武漢重慶成都客運專線,.,112,城際鐵路客運系統(tǒng),環(huán)渤海地區(qū)城際鐵路客運系統(tǒng)京津城際長江三角洲地區(qū)城際鐵路客運系統(tǒng)滬寧城際滬杭城際珠江三角洲地區(qū)城際鐵路客運系統(tǒng)廣深港客專廣珠城際,.,113,京津城際鐵路,起自北京南站，終至天津站，全長118.29公里，橋梁長度101公里，占線路總長的89%。設計區(qū)段旅客列車速度300公里，將于2008年8月投入運營,.,114,京津城軌博格板鋪設基本完成,.,115,2我國客運專線特點,我國客運專線的線網(wǎng)規(guī)模龐大。根據(jù)規(guī)劃，2020年，我國客運專線網(wǎng)的總長度將達到1.2萬公里，其規(guī)模將遠遠超過日本的2325km和法國的1576km。各條客運專線的規(guī)劃定位不同，速度目標值、基礎設施和技術裝備水平存在差異，在路網(wǎng)中發(fā)揮的功能不同；運輸組織與調度模式不同，我國地域遼闊，客運專線與既有線的聯(lián)系較發(fā)達國家高速鐵路更為緊密。由于存在大量跨線列車，諸如武廣、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，組織的難度和協(xié)調的聯(lián)動性較大，這些問題也是國外高速鐵路運營中所面臨的技術難題,.,116,2我國客運專線特點,三個城際快速客運軌道交通系統(tǒng)的運輸組織模式與干線客運專線網(wǎng)有著不同的特征，基本采用系統(tǒng)內部封閉運營的模式，不存在與客運專線和既有線的跨線運輸，調度指揮獨立性較強客運專線采用總體規(guī)劃、分期建設的實施方式，整個網(wǎng)絡的形成將經歷較長的過渡期，其間需要因地制宜建立起過渡期的運輸組織和調度模式由于國內對于高速客運專線的建設和運營缺乏經驗，大量設備需要從國外進口，我們必須走引進、消化、吸收、創(chuàng)新的道路，自主研發(fā)的任務巨大,.,117,我國調度機構現(xiàn)狀（部、局、站段三級）,3我國客專調度指揮系統(tǒng)與國內外既有調度系統(tǒng)比較,.,118,我國既有鐵路運輸調度系統(tǒng)由鐵道部調度中心、鐵路局調度所、各站段調度室三級調度機構組成，其中鐵路局調度所負責直接指揮列車運行。我國鐵路運輸客貨混運與客貨運輸生產作業(yè)過程的差異決定了既有鐵路調度系統(tǒng)的工作主要圍繞貨物運輸進行的，這種調度組織方式與諸如日本和法國等國以客運為主的調度模式存在較大差異，難以適應我國客運專線多種運營模式的特點和要求,3我國客專調度指揮系統(tǒng)與國內外既有調度系統(tǒng)比較,.,119,我國客運專線調度指揮系統(tǒng)與既有鐵路調度系統(tǒng)比較,調度區(qū)段長、范圍大；行車密度高、客運量大，滿足3分鐘追蹤間隔行車的需要；管理內容繁雜，高速鐵路、客運專線、客貨共線鐵路、既有線互有接口，兼容性要求高；客運專線以點到點調度為主，同時兼顧路網(wǎng)；運營調度的核心地位更顯突出，綜合性強、計劃嚴格、效率高。,.,120,世界上所有建成高速鐵路的國家，均結合各自國情，根據(jù)其運輸特點和當時的科技發(fā)展水平來建設和改進具有本國特色的調度中心和調度指揮系統(tǒng)：第一類是以日本鐵路為代表的根據(jù)高速客運專線的特點和需要，按照新的思路構成的綜合型調度指揮系統(tǒng)，簡稱“綜合型”系統(tǒng)；第二類以法國為代表的建設相對獨立的多級調度中心；第三類以德國為代表的沿襲非高速既有鐵路傳統(tǒng)模式構成的調度指揮系統(tǒng)，通常稱之為“傳統(tǒng)型”系統(tǒng)。,3我國客專調度指揮系統(tǒng)與國內外既有調度系統(tǒng)比較,.,121,國內外調度指揮的差別除了表現(xiàn)在運行管理模式上的不同，同時也表現(xiàn)在技術水平上的差異。運行模式的差異體現(xiàn)在國外高速鐵路的調度系統(tǒng)是基于“客貨分離”的基礎上構建的，而技術水平的差異主要體現(xiàn)在高速鐵路調度指揮的自動化、集成化、綜合化、信息化和智能化上。國外高速鐵路調度指揮系統(tǒng)在先進的技術條件支持下，調度指揮系統(tǒng)成為集成了移動數(shù)據(jù)通信、設備監(jiān)控、列車運行自動控制、事故預警、防災、事物管理等功能綜合的統(tǒng)一的系統(tǒng)。而我國客運專線調度系統(tǒng)建設不僅要尋求新的運行模式和管理手段，同時也要改進和提高技術裝備水平，面臨著運行管理模式創(chuàng)新和技術創(chuàng)新雙重的挑戰(zhàn),3我國客專調度指揮系統(tǒng)與國內外既有調度系統(tǒng)比較,.,122,4構建調度指揮系統(tǒng)的目標和原則,在鐵道部的統(tǒng)一組織和管理下，依托中國客運專線建設，以國內企業(yè)為主體，引進國外高速鐵路運營調度系統(tǒng)建設和運營的先進理念和成熟經驗，結合國內企業(yè)應用開發(fā)和系統(tǒng)集成力量，以我為主，聯(lián)合設計，自主創(chuàng)新，創(chuàng)建擁有自主知識產權的運營調度技術體系，實現(xiàn)客運專線運營調度現(xiàn)代化,.,123,將來的中國鐵路調度系統(tǒng)中應該具備高度集成化、智能化的支持系統(tǒng)：先進的線路控制技術集中的運輸計劃系統(tǒng)智能的行車信息系統(tǒng)自動的機車與乘務員分配系統(tǒng),4構建調度指揮系統(tǒng)的目標和原則,.,124,4構建調度指揮系統(tǒng)的目標和原則,運營調度系統(tǒng)的建設堅持路網(wǎng)完整性和調度集中統(tǒng)一指揮，確保各客運專線間、客運專線與既有線間運營調度的有機協(xié)調運營調度系統(tǒng)建設堅持統(tǒng)一領導、統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標準、統(tǒng)一管理。充分運用現(xiàn)代計算機、網(wǎng)絡等先進技術，按照一體化系統(tǒng)進行方案設計，統(tǒng)籌規(guī)劃并結合客運專線建設進程分步實施運營調度系統(tǒng)必須滿足時速300-350公里高速列車按3分鐘追蹤間隔運行時調度指揮的需要,.,125,5我國客運專線調度指揮特點,綜合的調度指揮沖突預測與智能調整管轄范圍的動態(tài)調整精確的計劃管理數(shù)據(jù)的一元化管理和高度共享安全監(jiān)控和災害預警動車組運用模式、維修管理模式與運營調度指揮之間的關系更加密切跨線運輸?shù)男枨笫沟每瓦\專線與既有線間的協(xié)調問題更加突出隨著客運專線開通運行，運營調度系統(tǒng)將會隨管理體制與管理模式的變更而不斷發(fā)展,.,126,系統(tǒng)業(yè)務流程,.,127,（1）機構設置（2）調度臺設置原則（3）客專調度所管轄范圍,6我國客專調度指揮系統(tǒng)的組成,.,