包育其 上海鐵路局運輸處
鐵路運輸指揮系統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。隨著鐵路現代化的發展,原有的指揮方式已經難以滿足鐵路發展的需要,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。具有自主知識產權的新一代分散自律調度集中系統(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。
本文主要從現狀運用分散自律調度集中系統(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(TMIS)、鐵路調度指揮管理信息系統(DMIS/TDCS)、調度集中系統(CTC)等,以系統決策代替人的決策,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連接,相互交換數據。在每個運輸指揮中心實現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。系統按工作進程分為4個級別:
(1)計劃級:規劃1-2年的運行計劃,制定1-2天的運行計劃;
(2)調度級:區間內調度、列車監視、列車排序表、運行沖突自動判別和解決等;
(3)操作級:聯鎖控制、遠程控制、自動排列進路、列車自動選路和旅客信息系統;
(4)安全級:計算機聯鎖、進路自動解鎖、信號、線路、車站、道岔保護和連續列車運行控制。

圖1 分散自律調度集中系統總體結構
調度集中是調度中心(調度員)對某一區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是綜合了計算機技術、網絡通信技術和現化控制技術,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的高度自動化的調度指揮系統。由調度中心子系統、車站子系統和調度中心與車站及車站之間的網絡子系統三部分構成。

圖2 分散自律調度集中系統車站結構
分散自律調度集中(CTC)控制區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,系統根據列車運行調整計劃自動控制列車進路,根據調車作業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)系統可與GSM-R、TMIS、列車控制系統結合,實現了綜合調度系統主要功能(見圖6、7、8)。

圖6 與GSM-R結合主要功能

圖7 與TMIS系統結合主要功能

圖8 與列控系統結合主要功能
(1)調度所每個調度集中(CTC)行車調度區段設列車調度員、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,根據行車作業量需要設信號員(長)、調車區長、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、行車電話聯系,才能準確、及時地完成運輸生產任務。費時費事,各作業崗位勞動強度大,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較大的中間站,一般由調度區長負責編制調車作業計劃,車站值班員除執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列車、布置信號員準確、及時地開放信號,而且在各崗位作業間需要實現互控、聯控、他控安全措施,作業計劃層層下達,勞動強度大,聯系環節多,人工控制安全環環難保。有貨物裝卸作業較小的中間站,除了車站值班員負責編制調車作業計劃外,其他人員、崗位作業環節、安全控制仍然少不了。既使不辦理客貨運業務的中間站,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列車作業。
目前,分散自律調度集中(CTC)系統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)非調度集中區段設列車調度員1名;分散自律調度集中(CTC)區段除設一名列車調度員外,增設助理調度員1名,管轄區段增加一倍。
(2)若干個客運專線、高速鐵路區段另設客服調度員、動車調度員各1名。
(1)非調度集中區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)區段無客貨作業車站僅設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)出場接發動車組列車的客運員,兼任助理值班員部分接發列車作業,客運專線發出普速旅客列車客運值班員呼叫司機發車,高速鐵路客運員還兼任扳道員非正常作業的職責。
(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列車作業的職責。
(1)分散自律調度集中合寧、合武、杭深客運專線等區段,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,在調度所設駐所聯絡員,工務、電務、供電等專業統一由1名駐所聯絡員進行施工維修登銷記,車站不再設駐站聯絡員。
(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繼續運行后的安全。特別是客貨混跑客運專線區段,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,接發列車由設備保障自動觸發,助理值班員不再需要與車站值班員復誦、監控控制臺;另外,動車組運行途中安全監控檢測系統比較完備,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發現問題,已無法實現也不可靠。如此,接發動車組列車時,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,現行不辦理動車組進出庫調車作業車站,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,動車組接發列車交由分散自律調度集中(CTC)系統辦理,動車組進出庫調車作業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)系統下施工維修登銷記模式有兩種:第一種是設綜合維修工區統籌安排夜間施工維修作業,施工維修作業時,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;第二種是設客專維修基地統籌安排夜間施工維修作業,施工維修作業時,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絡員進行登銷記作業,直接指揮施工負責人進行施工維修作業。為進一步優化運輸勞動組織,車站行車監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,統一負責在北京調度所負責登銷記,如此才能實現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)系統運用以來,系統優勢逐步得到有效發揮,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展,實現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,除包含傳統的全部業務外,還應設置線路的管理、維修、保養,供電系統的監視、遙控,通信信號系統的監控、檢修,災害的預報、預警,事故搶修等業務,這將為運輸勞動組織帶來嶄新的變革。