包育其 上海鐵路局運輸處
鐵路運輸指揮系統(tǒng)擔負著組織日常運輸生產、客貨運服務和確保運輸安全的重要任務,指揮質量的高低,直接關系到運輸安全和運輸效率。隨著鐵路現(xiàn)代化的發(fā)展,原有的指揮方式已經難以滿足鐵路發(fā)展的需要,迫切需要采用先進的指揮方式和手段來確保運輸安全,提高運輸效率。為此,各發(fā)達國家都在鐵路上積極采用信息化技術手段來控制和支持運營過程,用信息化技術設備支持鐵路從上而下各個崗位的作業(yè)。具有自主知識產權的新一代分散自律調度集中系統(tǒng)(CTC),已在既有繁忙干線和高速鐵路、客運專線成功運用,不僅為鐵路運輸提供了安全保障,提高了運輸效率,而且為運輸勞動組織改革提供了技術保障。
本文主要從現(xiàn)狀運用分散自律調度集中系統(tǒng)(CTC)分析入手,研究運輸勞動組織模式以及需要進一步實踐的問題,提出具體解決問題的方法,為鐵路運輸指揮提高質量,減員提效積累經驗。
傳統(tǒng)上調度人員被形容為“一支筆、一把尺、一塊橡皮”打天下。近年來隨著鐵路調度指揮信息化建設的突飛猛進,這一局面已有了根本性的改變,特別是近20年使用了計算機,與調度指揮有關的信息化建設包括鐵路運輸管理信息系統(tǒng)(TMIS)、鐵路調度指揮管理信息系統(tǒng)(DMIS/TDCS)、調度集中系統(tǒng)(CTC)等,以系統(tǒng)決策代替人的決策,提高了調度指揮的質量,減輕了調度員的勞動強度。目前鐵路運輸指揮主要有三種調度方式:
(1)以調度電話作為主要通信工具的電話調度方式;
(2)20世紀發(fā)展起來的以計算機輔助的調度集中方式;
(3)20世紀末起步的以計算機為基礎的綜合運輸管理方式。
德國鐵路按區(qū)域劃分為7個調度運輸指揮中心,分別設在柏林、漢諾威、杜伊斯堡、法蘭克福、卡爾斯魯厄、慕尼黑和萊比錫。在法蘭克福(萊茵河畔)設有全路指揮中心,用于了解各個運輸指揮中心的運營情況,管理全路的列車運行。所有中心都由通信系統(tǒng)連接,相互交換數據。在每個運輸指揮中心實現(xiàn)了調度指揮和運行控制的一體化,行車控制中心又設置了遠程控制中心。系統(tǒng)按工作進程分為4個級別:
(1)計劃級:規(guī)劃1-2年的運行計劃,制定1-2天的運行計劃;
(2)調度級:區(qū)間內調度、列車監(jiān)視、列車排序表、運行沖突自動判別和解決等;
(3)操作級:聯(lián)鎖控制、遠程控制、自動排列進路、列車自動選路和旅客信息系統(tǒng);
(4)安全級:計算機聯(lián)鎖、進路自動解鎖、信號、線路、車站、道岔保護和連續(xù)列車運行控制。
圖1 分散自律調度集中系統(tǒng)總體結構
調度集中是調度中心(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。
分散自律調度集中系統(tǒng)是綜合了計算機技術、網絡通信技術和現(xiàn)化控制技術,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)。由調度中心子系統(tǒng)、車站子系統(tǒng)和調度中心與車站及車站之間的網絡子系統(tǒng)三部分構成。
圖2 分散自律調度集中系統(tǒng)車站結構
分散自律調度集中(CTC)控制區(qū)段設有分散自律控制與非常站控兩種模式。在分散自律控制模式下,只有控制指令不同來源,沒有調度中心與車站控制權的轉換,系統(tǒng)根據列車運行調整計劃自動控制列車進路,根據調車作業(yè)計劃自動控制調車進路,并具備人工辦理進路的功能;非常站控模式是脫離CTC控制轉為車站控制臺人工控制的方式,調度中心不具備直接控制權,此時系統(tǒng)完好時應同時具備TDCS功能。其中,在分散自律控制模式下,系統(tǒng)的操作方式分為三種:
(1)中心操作方式:系指調度員對列車及調車進路均有操作權,車站對列車及調車進路均無操作權。
(2)車站調車操作方式:系指調度員對列車進路有操作權,對調車進路無操作權;而車站對調車進路有操作權,對列車進路無操作權。
(3)車站操作方式:系指車站對列車及調車進路均有操作權,調度員對列車及調車進路均無操作權。
圖3 列車運行調整計劃技術方案
圖4 調車進路控制技術方案
圖5 施工維修登銷記技術方案
分散自律調度集中(CTC)系統(tǒng)可與GSM-R、TMIS、列車控制系統(tǒng)結合,實現(xiàn)了綜合調度系統(tǒng)主要功能(見圖6、7、8)。
圖6 與GSM-R結合主要功能
圖7 與TMIS系統(tǒng)結合主要功能
圖8 與列控系統(tǒng)結合主要功能
(1)調度所每個調度集中(CTC)行車調度區(qū)段設列車調度員、助理調度員各一名;
(2)車站操作、車站調車操作的車站設車站值班員、助理值班員,根據行車作業(yè)量需要設信號員(長)、調車區(qū)長、調車人員;
(3)集控站(無人站)設應急值守人員;
(4)調度集中(CTC)區(qū)段內較大車站設應急行車小組。
調度員編制、調整列車運行計劃,車站值班員根據調度員下達的列車運行計劃開放列車信號、安排調車計劃,并與司機、運轉車長、信號員、助理值班員、調車人員、扳道(清掃)員以及客運、列檢、車號、調車區(qū)長、車站調度員、施工負責人等主要通過調度電話、行車電話聯(lián)系,才能準確、及時地完成運輸生產任務。費時費事,各作業(yè)崗位勞動強度大,結合部多,勞動用工消耗大,行車安全人工保障不可靠,運輸效率低下。
比如,有客運辦理以及貨物裝卸作業(yè)較大的中間站,一般由調度區(qū)長負責編制調車作業(yè)計劃,車站值班員除執(zhí)行列車調度員下達列車運行計劃外,不僅要布置助理值班員及時出崗接發(fā)列車、布置信號員準確、及時地開放信號,而且在各崗位作業(yè)間需要實現(xiàn)互控、聯(lián)控、他控安全措施,作業(yè)計劃層層下達,勞動強度大,聯(lián)系環(huán)節(jié)多,人工控制安全環(huán)環(huán)難保。有貨物裝卸作業(yè)較小的中間站,除了車站值班員負責編制調車作業(yè)計劃外,其他人員、崗位作業(yè)環(huán)節(jié)、安全控制仍然少不了。既使不辦理客貨運業(yè)務的中間站,也設置了車站值班員、助理值班員,甚至有的車站還設置了信號員進行不間斷辦理接發(fā)列車作業(yè)。
目前,分散自律調度集中(CTC)系統(tǒng)下運輸勞動組織模式有三種:
(1)普速客貨運行線路分散自律調度集中(CTC)系統(tǒng)下運輸勞動組織模式。比如滬昆線浙贛段、西隴海線、京九線,調度所每個CTC行車調度區(qū)段設列車調度員、助理調度員各一名;車站操作、車站調車操作的車站設車站值班員、助理值班員,根據需要設信號員(長)、調車區(qū)長、調車人員;無人站設應急值守人員。
(2)200~250 km/h客運專線分散自律調度集中(CTC)系統(tǒng)下運輸勞動組織模式。比如合寧線、合武線、杭深線,調度所每個CTC行車調度區(qū)段設列車調度員、助理調度員各一名;車站操作、車站調車操作的車站設車站值班員、助理值班員,根據需要設信號員(長);集控站設應急值守人員。
(3)300~350 km/h高速鐵路分散自律調度集中(CTC)系統(tǒng)下運輸勞動組織模式。比如滬寧高鐵、滬杭高鐵,調度所每個CTC行車調度區(qū)段設列車調度員、助理調度員各一名;車站調車操作的車站設車站值班員;集控站設應急值守人員。
(1)非調度集中區(qū)段設列車調度員1名;分散自律調度集中(CTC)區(qū)段除設一名列車調度員外,增設助理調度員1名,管轄區(qū)段增加一倍。
(2)若干個客運專線、高速鐵路區(qū)段另設客服調度員、動車調度員各1名。
(1)非調度集中區(qū)段每個車站設車站值班員1名,助理值班員若干名,較大中間站還設信號員1~2名;分散自律調度集中(CTC)區(qū)段無客貨作業(yè)車站僅設1名具有車站值班員職稱應急值守人員,高速鐵路由電務值守人員兼任,高速鐵路與設有車站值班員并站的車站,不指派應急值守人員,僅儲備應急行車人員,較大中間站有客貨作業(yè)車站不設信號員,客運專線、高速鐵路不設助理值班員。
(2)非調度集中區(qū)段每個車站兩端設扳道員(清掃員)1~2名;分散自律調度集中(CTC)區(qū)段無人站、集控站以及客運專線、高速鐵路車站,均不設扳道員(清掃員)。
(3)出場接發(fā)動車組列車的客運員,兼任助理值班員部分接發(fā)列車作業(yè),客運專線發(fā)出普速旅客列車客運值班員呼叫司機發(fā)車,高速鐵路客運員還兼任扳道員非正常作業(yè)的職責。
(4)客運專線、高速鐵路電務人員擔當車站應急行車人員職責,工務、電務人員還擔當扳道員非正常接發(fā)列車作業(yè)的職責。
(1)分散自律調度集中合寧、合武、杭深客運專線等區(qū)段,行車設備管理單位施工維修時,調度員臨時轉非常站控,駐站聯(lián)絡員在車站進行施工維修登銷記。
(2)分散自律調度集中滬寧高速鐵路區(qū)段,行車設備管理單位施工維修時,調度員不轉非常站控,在調度所設駐所聯(lián)絡員,工務、電務、供電等專業(yè)統(tǒng)一由1名駐所聯(lián)絡員進行施工維修登銷記,車站不再設駐站聯(lián)絡員。
(1)分散自律調度集中(CTC)模式下中心操作方式,貨物列車以及軸重不超過15 t集裝箱等列車,在集控站(無人站)停留超過20 min,列車自動制動機簡略試驗比照區(qū)間停車辦理,由司機自行試驗。為確保列車運行安全,首先應保證車站治安環(huán)境良好,做到全封閉,無閑雜人員觸碰折角塞門;其次應安裝列尾裝置,必須確保列車在車站停車交會、待避以及停留超過20 min繼續(xù)運行后的安全。特別是客貨混跑客運專線區(qū)段,非動車組列車、單機、動車、軌道車運行,必須安裝列尾裝置,否則必須采取在非動車組運行時段內安排列車運行、禁止交會等安全措施。
(2)分散自律調度集中(CTC)系統(tǒng),接發(fā)列車由設備保障自動觸發(fā),助理值班員不再需要與車站值班員復誦、監(jiān)控控制臺;另外,動車組運行途中安全監(jiān)控檢測系統(tǒng)比較完備,助理值班員出場接車使用人的眼睛密切注視列車運行狀態(tài)發(fā)現(xiàn)問題,已無法實現(xiàn)也不可靠。如此,接發(fā)動車組列車時,取消助理值班員出場接車,動車組辦客車站的接車線路障礙物、站臺人身安全確認的職責,交由出場接車客運值班員擔任,這樣可同步取消助理值班員崗位設置。
(3)高速鐵路車站與既有線并站的車站,現(xiàn)行不辦理動車組進出庫調車作業(yè)車站,不設車站值班員,也不設應急值班人員,只設應急行車人員,辦理動車組進出庫調車作業(yè)高速鐵路車站另設車站值班員。因動車組進出庫方向、時段單一,出庫主要集中在4~6點左右,進庫主要集中在22~24點左右,大部分時間進出庫時不辦理接發(fā)動車組列車,如此情況下控制臺進行改造合并一室,動車組接發(fā)列車交由分散自律調度集中(CTC)系統(tǒng)辦理,動車組進出庫調車作業(yè)交由既有并站的信號員辦理,可取消高速鐵路車站值班員崗位。
(4)目前,高速鐵路、客運專線分散自律調度集中(CTC)系統(tǒng)下施工維修登銷記模式有兩種:第一種是設綜合維修工區(qū)統(tǒng)籌安排夜間施工維修作業(yè),施工維修作業(yè)時,由分散自律調度集中(CTC)轉非常站控,各行車設備管理單位在車站進行登銷記作業(yè);第二種是設客專維修基地統(tǒng)籌安排夜間施工維修作業(yè),施工維修作業(yè)時,分散自律調度集中(CTC)不轉非常站控,由客專維修基地駐所聯(lián)絡員進行登銷記作業(yè),直接指揮施工負責人進行施工維修作業(yè)。為進一步優(yōu)化運輸勞動組織,車站行車監(jiān)控室車站應急值守人員實行車務應急值守人員和電務值守人員“二合一”,由具備車站值班員和電務信號工職名的人員擔任,由此必須采用第二種模式,在調度所設駐所聯(lián)絡員。特別是跨鐵路局的高速鐵路,如京滬高速鐵路調度所設在北京,施工維修登銷記工作可通過委托維修基地或維修公司等,統(tǒng)一負責在北京調度所負責登銷記,如此才能實現(xiàn)車站應急值守人員由電務人員擔任的運輸勞動組織模式。
分散自律調度集中(CTC)系統(tǒng)運用以來,系統(tǒng)優(yōu)勢逐步得到有效發(fā)揮,運輸安全控制保障能力進一步提高,運輸組織效率和效益明顯提升,運輸能力得到不斷釋放。
隨著我國高速鐵路飛速發(fā)展,實現(xiàn)高速鐵路運輸組織高速度、高密度、高正點率、高可靠性、高質量服務、高市場占有率、高社會效益的目標,必須構建集各種功能為一體,總體功能強大的綜合調度系統(tǒng),除包含傳統(tǒng)的全部業(yè)務外,還應設置線路的管理、維修、保養(yǎng),供電系統(tǒng)的監(jiān)視、遙控,通信信號系統(tǒng)的監(jiān)控、檢修,災害的預報、預警,事故搶修等業(yè)務,這將為運輸勞動組織帶來嶄新的變革。