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高速铁路行车组织

时间:2022-11-08 百科知识 版权反馈
【摘要】:我国高速铁路的运营模式目前尚未完全确定,高速线上既要开行高速列车,又可能要开行中速列车,高中速列车可在高速铁路和既有线间跨线运行。因此,高速铁路车站一般不办理行包和邮件的装卸作业。国外高速铁路车站技术作业普遍较为简单,德国铁路甚至在所有中间站不设行车人员,日本铁路也仅设一名值班员负责旅客和列车间的联系工作。

高速铁路技术是当今世界铁路的一项重大技术成就,它集中反映了一个国家铁路牵引动力、线路结构、高速运行控制、高速运输组织和经营管理等方面的技术进步,也体现了一个国家的科技和工业水平。高速铁路在经济发达、人口密集地区的经济效益和社会效益尤为突出。

高速是一个相对的概念,也是不断发展变化的。1970年5月,日本71法令规定“列车在主要区间以200 km/h以上速度运行”为高速铁路,1985年5月联合国欧经会规定“客运专线300 km/h,客货混线250 km/h”为高速铁路,国际铁路联盟(UIC)规定“新线250 km/h以上,既有线改造200 km/h以上的铁路称为高速铁路”。

目前,世界上把不同速度的铁路划分为几个档次:时速在100~120 km时,称为常速铁路;时速在120~160 km时,称为中速铁路;时速在160~200 km时,称为准高速铁路或快速铁路;时速在200~400 km时,称为高速铁路;时速在400 km以上时,称为特高速铁路。

知识点1 高速铁路车站

我国高速铁路的运营模式目前尚未完全确定,高速线上既要开行高速列车,又可能要开行中速列车,高中速列车可在高速铁路和既有线间跨线运行。因此,我国高速铁路车站主要分为以下四类:

1. 越行站

越行站的主要作业即中速列车待避高速列车越行,也可能办理高等级高速列车越行低等级高速列车作业,但不办理客运业务。

2. 有客运作业中间站

有客运作业中间站一般位于高速铁路中间,不办理列车始发终到作业。

高速铁路上设置的中间站主要进行下列作业:

(1)高、中速列车的停站或不停站通过。

(2)中速列车或低等级高速列车待避高等级高速列车。

(3)办理高、中速列车的客运业务,如售票、旅客乘降、行包业务(中速列车上线条件下)等。

(4)在枢纽站及始发终到站存车线不足条件下,可能有少量的高速列车的夜间停留。

3. 枢纽站

枢纽站一般位于铁路枢纽或省会、直辖市,有大量的列车始发和终到作业,但不办理动车组的日检等技术作业,如南京站。

高速铁路枢纽站主要作业有:

(1)办理大量停站高、中速列车到发作业。

(2)办理少量高、中速列车通过作业。

(3)办理为数较多的高速列车始发终到作业。

(4)少量的动车组合并或分解作业。

4. 始发、终到站

始发、终到站位于高速铁路起终点,有大量列车始发终到作业和动车组的技术作业,需考虑大量旅客换乘作业,如北京南站。

高速铁路始发、终到站主要作业有:

(1)办理高速列车的客运业务和旅客中转换乘作业。

(2)办理高速列车的技术作业,如列车接发、动车组出入段取送、技术检查等。

(3)办理高速列车车底的整备作业,如车底的清洗、检修、整备等。

(4)动车组合并或少量的分解作业。

对于车站类型划分方法另一种观点是划分为三类,即将中间站和枢纽站合称为中间站,或在此基础上增加通过站的划分种类。

此外,对于石太线等客货混跑的高速铁路车站还可能办理少量货运作业,其作业与既有线相似。

根据与既有线车站的关系,车站的类型还可以划分为新建高速站、与既有线紧靠或并列设置的高速站、高架于既有线车站之上的高速站、利用既有线的高速站等类型。考虑的因素主要是方便换乘和充分利用既有线能力。我国由于土地资源较为紧张,既有站附近地域拆迁费用较大,故较多地采用了新建高速站的模式。

知识点2 高速铁路车站作业

高速铁路车站作业具有以下特点:

1. 车站作业单一,只办理客运作业,不办理货运业务

高速铁路运营初期,能力上会存在一定富余,但由于技术上的原因一般不开行货物列车。日本、法国等多数国家高速铁路均不开行货物列车,德国虽存有两条客货混跑高速线,但仍以客车为多,货车主要在夜间运行,车站办理的作业主要是通过作业。我国高速铁路大部分也设定为不办理货运,即使如石太等客货混跑线的车站也基本不办理货运作业。

2. 在运行途中高速车站不办理行包、邮政托运业务,列车停站时间短

我国普通客车多挂有行李车和邮政车。列车到达较大车站时,要进行邮件和行包的装卸作业,车站站台上沿站台的纵横向均须设置行邮拖车的走行通道,列车作业繁忙的大站通常需设横越股道、站台的地下通道,交叉干扰多,作业时间长,往往成为列车到发作业的主要限制因素。高速列车牵引重量小、列车定员少、运输成本高,在高速列车上挂运邮车和行包车不经济,还会因装卸行包而延长旅客列车的停站时间,不符合高速铁路追求最短旅行时间的目的。同时,增加行邮业务还需增建相应的行邮通道,以保证运营安全,这也会增加高速车站的投资建设费用。因此,高速铁路车站一般不办理行包和邮件的装卸作业。国外的高速动车也均不办理行邮作业,解决行包的办法:一是设置较宽敞的行李架;二是开行单列的行包邮政列车。我国高速铁路基本与既有线平行,行包运输问题可以考虑由既有线完成,故高速列车可不办理行邮业务。

3. 高速车站作业必须突出“以人为本、安全第一”的思想

高速铁路车站是一个大量人流集散的场所,其设计要以方便旅客使用为宗旨,从“管理为本”向“以人为本”的思想转变,在设计中提供多层次的出入通道引导旅客顺畅地进出站,做到快速集散客流、尽量减少旅客步行距离、减少滞留时间和安全方便。不停站的高速列车通过车站的速度按设计要求应与区间相同,停站的列车进入咽喉区的速度也将达到80 km/h。随着列车运行速度的提高,在其通过或进站停车时产生强大的气压(列车风)。为了防止“列车风”危及人员安全,在车站内要通过合理布设车站的各项设备来保证旅客人身安全、员工作业安全、列车运行安全、调车作业安全等,如采取站台加宽、安全线后移等措施。同时,注意车站的防火、防灾设施的合理布置。

4. 高速车站的客运和行车组织工作要适应高效率快速作业要求

高速列车停站作业时间很短,列车停站时间最短1 min,立即折返的列车停站时间从国外经验看为15~25 min,必须提高车站客运和行车组织工作水平,适应高速列车高效、快速的作业要求。

知识点3 高速铁路客运站技术作业组织

一、技术作业内容

普通客运站技术作业包括客运站车场及线路的专门化、车站作业计划的编制、动车组相关技术作业、接发列车等。按照高速铁路调度系统的功能设置,在基本计划中,车站车场及线路固定使用办法已基本确定,旅客列车到发股道由专门的车站到发作业计划具体规定,列车运行秩序混乱时也由调度中心的列调按其编制的调整计划进行调整,一般情况下不需要客运站做什么工作。我国高速铁路的行车指挥将全面采用分散自律式调度集中设备,客运站接发列车作业也主要由调度中心完成,车站仅在特定条件下暂时接管该作业的指挥任务。动车组的调车工作也可以由调度中心完成。故一般情况下,高速车站的技术作业相当简单,仅包括CTC条件下的接发列车和调车作业组织及动车组的相关技术作业两项。国外高速铁路车站技术作业普遍较为简单,德国铁路甚至在所有中间站不设行车人员,日本铁路也仅设一名值班员负责旅客和列车间的联系工作。

二、技术作业时间标准

与车站技术作业相关的作业时间标准与具体车站的布局形式、车站设备等相关,可以实际查定获得。作业时分分为两类:一类是车站技术作业时分,另一类是动车组在站停留时分。车站技术作业时分与车站平面布局和列车速度有关,计算时线路长度根据设计图确定,列车走行速度根据线路道岔和曲线确定,转线作业一般牵出不超过40 km/h、推送不超过20 km/h。旅客列车在站停留时间按列车类别确定。《京沪高速铁路设计暂行规定》中给出了一部分时间参数:始发(动车组)旅客列车7 min、终到列车6 min、立折列车18 min。

列车在站停留时间主要考虑旅客乘降作业过程,包括旅客上下车时间、打扫卫生时间、尽端站旅客坐椅转向等。这些时间与运营方式有密切关系,甚至车厢结构对其也有显著影响。

旅客下车时间主要考虑车厢内旅客人数与每位旅客经过车门需要的时间,高峰时段按列车满员考虑,每车厢乘员75~85人,若每人经过车门时间为3 s,则旅客下车占用时间3.75~4.25 min,考虑两端门同时下车,占用时间为1.9~2.3 min。在方案计算中,最小可取3 min,城际列车可相应减少1 min。

由于旅客上车后要寻找座位,走行通道不畅引起时间延滞,旅客上车时间通常比下车要占用更多的时间,一般按比下车多1 min取值,在方案计算中,最小可取3~4 min,城际列车可相应减少1 min。

日本东北新干线最短折返停留时间8 min,一般立折取12~15 min,入段折返停留4 min。根据这些指标,旅客下车需要3~4 min,上车需要4~5 min,还需考虑清扫卫生及坐椅转向时间(一般为4 min)。

建议我国高速铁路列车在站最短停留时间按以下数据取值:300~350 km/h 旅客列车12 min(下车3 min,上车5 min,其他4 min);200~250 km/h 旅客列车14 min(下车4 min,上车6 min,其他4 min);城际列车6 min(下车2 min,上车2 min,其他2 min);入段停留4 min(下车3 min,其他1 min);停站(大站)通过5 min(下车2 min,上车2 min,其他1 min)。中间站停站时间按上下车旅客数量确定,一般取1~3 min。

知识点4 高速铁路车站接发列车作业组织

接发列车工作是车站工作组织的重要内容,也是保证列车按运行图安全正点运行、保障铁路畅通的关键环节。由于接发列车工作涉及的人员多,作业环节复杂,任何疏忽或差错都可能造成列车晚点或行车事故,其影响会波及其他列车或车站,甚至影响运输全局。因此,接发列车是全局性的工作,局部必须服从整体。要求有关人员必须严格执行作业程序和操作方法,贯彻落实规章制度,严格按作业标准作业,确保安全、迅速、准确、不间断地接发列车,严格按图行车。

分散自律调度集中区段,有关行车工作由该区段列车调度员直接指挥。

一、分散自律控制模式下车站接发列车作业组织

1. 车站接发列车工作组织的日常要求

调度集中控制范围内的车站接发列车,以列车运行调整计划自动控制为基本方式,以调度员人工控制为辅助方式。分散自律调度集中系统以日班计划为依据,人工和自动调整列车运行计划,经列车调度员批准后适时下达到车站自律机执行。车站自律机依据列车调度员下达的列车运行调整计划自动生成列车进路指令,通过合法性、时效性、完整性和无冲突性的检查后转变为命令,适时下传给车站联锁设备执行。车站自律机因故无法排列基本进路时,系统自动报警,调度台可以对某一次列车进路进行人工干预,列车调度员应指示助理调度员通过控制工作站排列接发列车进路,但须受分散自律安全条件控制。

对于有特殊运行要求的列车由列车调度员依照相关管理规定特别设置,并产生相应的列车运行调整计划。

2. 车站接发列车作业程序

动车组设司机、随车机械师、旅客乘务组,不设运转车长。动车组发车前,检查确认进路道岔位置正确、影响进路的调车作业已经停止后,方可开放出(进)站信号机,交付行车凭证。列车长确认旅客上下完毕后,通知司机关闭车门;动车组到站停稳后,司机开启车门。按钮不在司机操作台上的,由司机通知随车机械师关闭、开启车门。

动车组司机在确认出站(进路)信号机显示或占用行车凭证正确,车门已关闭时,方可启动列车。出站信号机开放或占用区间信号凭证已交付后,如需取消发车进路,车站值班员应确认列车尚未启动,通知司机,收回行车凭证后,再取消发车进路。

接发动车组时,车站助理值班员应站在规定地点接送列车。

动车组通过车站时,车站须提前停止通过进路上的作业和对列车运行安全有影响的作业。车站仅限于在规定的股道及进路上接发动车组,遇动车组接发不能在基本进路办理时,须经调度所值班主任准许并发布调度命令。

二、非常站控模式下接发列车作业组织

1. 非常站控模式下的行车组织基本要求

调度集中区段应保持在分散自律控制模式下,由调度中心对区段内的信号设备进行集中控制,对列车运行直接指挥和管理。但遇到下列情况,应立即由分散自律控制模式转换为非常站控模式:

(1)调度集中设备故障。

(2)发生危及行车安全的情况。

(3)设备天窗维修、施工需要转为非常站控的情况。

(4)必须转为非常站控的特殊情况。

在非常站控模式下,车站的行车工作由车站值班员统一指挥,划分车场的车站,各车场的行车工作由该车场值班员统一指挥;无人站行车指挥工作由应急行车人员担任,但必须执行列车调度员命令。

遇危及行车安全等紧急情况需转换为非常站控模式时,车站值班员应立即按下非常站控按钮将车站控制模式转为非常站控,同时报告列车调度员,列车调度员发布控制模式转换的调度命令,无人站还应通知应急行车人员迅速赶往车站。

使用非常站控按钮应按规定登记《行车设备检查登记簿》。

2. 非常站控模式下的接发列车作业

(1)非常站控模式下的车站与分散自律控制模式下的相邻两站间办理接发列车作业时,由车站值班员与邻站办理预告闭塞手续。

邻站调度集中系统根据列车运行调整计划自动向非调度集中车站和非常站控车站发送预告请求,车站值班员同意接车时,调度集中系统自动排列该次列车的发车进路,开放出站信号;不同意接车时,调度集中系统严禁排列该次列车的发车进路和开放出站信号,并向调度员报警,调度员与车站值班员电话联系确认。

(2)非常站控车站与分散自律控制模式下的车站已办妥列车预告手续,需要取消预告时,必须与调度员联系,取得调度员的同意后,方可取消预告。调度员对非常站控车站已办妥的列车预告需要取消时,必须通过电话与非常站控车站值班员联系,取得车站值班员的同意后,方可取消预告,并按照列车运行调整计划向车站重新下达阶段计划。

(3)在不得已情况下列车必须退行时,列车司机应使用列车无线调度电话将情况及时向列车调度员报告并取得同意后,方准组织列车退行。列车调度员接到列车退行的报告后,应将列车退行情况提前告知该站车站值班员注意列车运行,并根据车站线路占用情况,开放进站信号机或按引导办法将列车接入站内。转入非常站控模式后,车站值班员接到列车退行报告时,按有关规定办理。

三、无人车站行车作业组织

在CTC控制区段,基于无线通信系统、车次号校核子系统、无线调度命令传送系统、列车编组顺序电子信息,可以在没有客运业务的高速铁路中间站实现行车、调车作业控制无人化。

列车调度员可以通过控制工作站远程操纵无人车站的所有控制按钮,但严禁无人车站值守的车站值班员在分散自律控制模式下操作车务终端的任何控制按钮。调度员需对调度集中控制的道岔实行单独锁闭或解除单锁时,应及时通知助理调度员办理。

无人车站原则上不得转为非常站控模式,但站段要针对无人车站制定非常站控模式下的应急预案,组织相对固定的应急行车人员。当无人车站有计划必须转为非常站控模式时,列车调度员应提前通知应急行车人员前往无人站,待应急行车人员到岗后,发布调度命令,由值守的车站值班员进行模式转换的控制操作。遇紧急情况,由无人站值守的车站值班员进行模式转换的控制操作,同时通知应急行车人员迅速赶往车站。

知识点5 高速铁路车站调车作业组织

一、高速铁路车站调车作业内容

高速铁路车站调车包括旅客列车投入或终止运营列车的出入段、列车车底转线、列车分解和合并、特殊情况调车作业等。

(1)在始发终到站和枢纽站,除少量站折列车外,车底在非运营期间可能停留于客运中心、客技站等地点。投入或终止运营时需往返于这些地点与车站到发线间,需要进行出入段的调车作业。由于高速铁路动车组运用一般采取套跑的形式,该调车作业一般按照动车组运用计划投入或终止运营时进行。

(2)动车组按动车组运用计划,在不同线路间套跑时,需要按照车站到发线运用计划在不同的车场间进行转线作业。

(3)客运专线上旅客列车编组可以为单列动车组,也可以为两列重联,列车的分解和编组一般需要利用专门的牵出线进行。

(4)动车组出现故障时,需要有其他动车或专设的调机完成牵出作业。

为保证各种作业安全和提高效率,一般需要注意以下几点:

(1)动车组调车一般需要设置专用的进出站线路和牵出线,尽量避免与到发列车进出站进路产生交叉干扰。必要时可采用立交的线路布置形式。

(2)动车组的调车作业需要严格按照CTC设备调车作业的规定进行。正常条件下严格禁止车站单独下达调车命令。

(3)除特殊情况外,动车组在站内的调车严格按照动车组运用计划和调度所下达的日常调整计划及调车计划进行。

(4)特殊情况时,需要建立完善的联系制度保证调车的安全。

(5)CTC条件下,调车作业对设备的依赖性较高,要确保设备的正常运转,在设备发生故障条件下要及时报警。

二、CTC条件下调车作业组织

高速铁路调车全部采用CTC设备,国外大多采用中心控制操作模式,暂时可参考CTC设备的调车作业相关规定进行。

1. 组织原则

调度集中控制范围内的调车作业均应纳入分散自律安全条件控制。分散自律安全条件控制分为人工直接操作与计划自动执行两种方式。人工直接操作方式的调车进路采用一钩(一条进路)一办;计划自动执行方式是系统根据调车作业计划自动办理调车进路。CTC车站调车作业的组织原则有如下几点:

(1)调车作业计划是保证实现阶段计划的调车具体行动计划。调度中心或车站值班员应根据列车运行调整计划、列车编组信息、站存车信息及线路运用等情况,提前编制调车作业计划。

(2)调车领导人编制完调车作业计划后,通过调度命令无线传送系统下达到相关作业动车。调车组及司机通过车务终端或调度命令无线传送系统获得调车作业通知单。

(3)计划自动执行方式下进行的调车作业,严禁变更调车作业计划。因故需要变更调车作业计划时,必须通知调车指挥人停止调车作业后,听取调车指挥人调车作业情况的汇报,重新编制调车作业计划。

(4)为保证调车作业不干扰列车运行调整计划的执行,分散自律控制模式下的调车作业,在办理与列车运行调整计划相关的调车进路时,均应人工输入钩作业预计时分,否则不能办理。在办理与列车运行调整计划无关的调车进路时,可不输入钩作业预计时分。

(5)计划自动执行方式下进行调车作业,在具备GSM-R条件下,司机在作业中应根据调车指挥人的指挥,在每一钩作业动车前,通过无线通信设备向调度集中系统发出调车请求,待调车信号开放后,方准动车。未装设调度命令无线传送系统或系统故障时,必须转为人工直接操作方式办理调车作业,调车指挥人和机车司机按规定与有关人员执行调车联控用语。

2. 作业组织办法

调车作业计划是保证实现阶段计划的调车具体行动计划。调车作业计划的编制由列车调度员或车站值班员根据调整计划提前进行编制。

编制完调车作业计划后,下达到相关车站的自律机,并通过调度命令无线传送系统下达到相关作业动车组。司机通过车务终端或调度命令无线传送系统获得调车作业通知单。

编制完调车作业计划后,应与调车指挥人亲自交接;在具备GSM-R条件下,可通过该系统直接下达到相关作业机车。

在CTC控制区域内调车作业,原则上不得变更调车作业计划,确需变更作业计划时,必须停止调车作业,由调车领导人重新修改调车作业计划,进行重新传送(交接),调车指挥人向所有参加作业的人员传达清楚后开始调车作业。

3. 调车作业工作方法

车站调车操作方式或车站操作方式下,车站值班员应依据调车计划以及现场调车作业情况,在车务终端输入调车作业计划或直接排列调车进路。排列调车进路时,须在按压进路按钮后输入调车钩作业预计时分(非CTC控制范围除外),由车站自律机自动判别是否排列进路。

中心操作方式下,由助理调度员提前编制调车作业计划下达车站自律机执行。调车指挥人于每一钩作业动车前,必须使用列车无线调度通信设备向助理调度员要道,无法与助理调度员直接通讯时,通过应急行车人员向助理调度员要道。助理调度员(车站值班员、应急行车人员)与司机间要加强联控。

分散自律控制下调车作业时,助理调度员遇不能向车务终端传送下达调车作业计划以及不能使用列车无线调度通信设备传达布置调车作业计划时,须转入非常站控模式。此时车站值班员应根据调车计划以及现场调车作业情况,在车务终端输入调车作业计划或直接排列调车进路。排列调车进路时须在按压进路按钮后输入作业预计时分,由车站自律机自动判别是否排列进路。

知识点6 动车组运用计划

根据高速铁路动车组运用与整备、维修一体化的思想,高速铁路动车组的运用方案主要有以下三种:

一、固定运行区段的使用方案(简称固定使用方案)

这种方案与既有铁路客车车底的运用方案一致,高速动车组只在固定的区段内往返运行。固定方案又分为站间固定周转方式和两区段套跑周转方式。

固定使用方案的优点如下:

(1)各动车组在固定的区段内运行,有利于动车组的管理。

(2)可根据客流变化采用不同车辆的编组方案。

(3)动车组的运用组织比较简单。

但这种方式不利于高速动车组的检修,主要表现在:

(1)在动车组检修期间需要有一定数量的备用车组来替代,如果备用车组由各区段分别配备,则全线总备用车组数量较大且利用率不高。

(2)由于高速动车组的维修技术复杂,设备昂贵,只能集中配置,动车组的维修作业需集中在维修中心进行,对与维修中心不邻接的区段,需要检修的动车组必须专程送检,事后又需专程回送。

二、不固定运行区段的使用方案(简称不固定使用方案)

不固定使用方案是在假定各动车组无差别的前提下,不固定各动车组的运行区段,根据需要和可能在任何高速区段之间运行。该方案以全线为系统,统筹考虑动车组的使用与维修来安排动车组的运用。

动车组交路安排的基本原则是满足动车组在变更车次(担任新的运输服务)时可能需要的转线(改变运行方向)、整备作业等接续时间的要求。

与固定使用方案相比,在不固定使用方案下,动车组在使用过程中可以根据其运行状态,对必须进行维修作业的预先在适当时间安排一条终点到达维修中心的运行线,从而保证其及时维修,因而能比较灵活地解决运行与维修的配合问题。

此外,由于动车组有多种运行线可供选择,就有可能提高动车组的使用效率,减少动车组的使用数量。在高速铁路运营初期,动车组数量相对不足的情况下,不固定使用将是动车组比较合理的使用方案。

但该方案由于动车组接续安排比较周密,出现较大的随机干扰时,所受的影响也大;由于假定各动车组之间无差别,动车组的编成也就不能根据不同区段的客流特点加以改变,因而也可能造成输送能力的虚糜和浪费。

三、半固定运行区段的使用方案(简称半固定使用方案)

半固定运行区段的使用方案是一些动车组采用固定使用方案,而其余动车组采用不固定使用方案。它是介于固定使用方案和不固定使用方案之间的一种方案。

对我国京沪高速铁路动车组运用方案的研究表明,当动车组运用和整备、维修计划统一编制时,按不同时期的需要能力确定高速列车的行车量,采用固定使用方案所需的动车组数量,要比不固定使用方案多31.7%~60.7%。而采用京津区段、沪宁区段各固定一组动车组,其他动车组不固定区段运行的半固定使用方案,其所需数量也略多于不固定使用方案。

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