國家能源集團(tuán)重載鐵路中間站無人值守模式探討

段宏海

(國家能源投資集團(tuán)有限責(zé)任公司 總調(diào)度室，北京 100011)

1 國內(nèi)鐵路無人值守站現(xiàn)狀

隨著現(xiàn)代信息技術(shù)不斷發(fā)展與創(chuàng)新，鐵路信息化已逐漸走向成熟，大部分中間站行車人員所擔(dān)當(dāng)?shù)穆毮堋l(fā)揮的作用將被設(shè)備代替，實(shí)行車站行車室無人值守是大勢(shì)所趨。無人值守站，顧名思義就是鐵路車站不設(shè)辦理行車作業(yè)人員的車站，鐵路中間站建立無人值守模式，各項(xiàng)行車設(shè)備應(yīng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化、遠(yuǎn)程化，能夠?qū)崿F(xiàn)列車/調(diào)車作業(yè)進(jìn)路自動(dòng)選排；固定行車設(shè)備及站場管理應(yīng)具備遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、預(yù)警及報(bào)警功能；行車設(shè)備故障后應(yīng)急處置人員應(yīng)具備快速抵達(dá)或具備遠(yuǎn)程處置條件；實(shí)行無人值守站區(qū)段需要具備車流密度不大、車站作業(yè)性質(zhì)單一等條件。國內(nèi)部分鐵路依托CTC系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，開創(chuàng)了中間站“無人值守”模式[1]。青藏鐵路(西寧—拉薩)，為國鐵Ⅰ級(jí)非電氣化鐵路，具有海拔高、自然條件惡劣、作業(yè)量小、作業(yè)單一等特點(diǎn)，于2006 年7 月開通38 個(gè)中間站無人值守站；錦赤鐵路(錦州—赤峰)，為國家I 級(jí)電氣化鐵路，是蒙東煤炭外運(yùn)的大通道，并承擔(dān)錦州港部分疏港運(yùn)輸任務(wù)，具有中間站辦理貨運(yùn)業(yè)務(wù)少、自然環(huán)境差等特點(diǎn)，于2020 年6 月開通14 個(gè)中間站無人值守站。

目前，國家能源投資集團(tuán)有限責(zé)任公司(以下簡稱“國家能源集團(tuán)”)鐵路行車調(diào)度指揮系統(tǒng)采用分散自律調(diào)度集中(CTC)系統(tǒng)，是國內(nèi)較為先進(jìn)的行車調(diào)度指揮系統(tǒng)，無裝卸作業(yè)的大部分中間站都采用CTC 系統(tǒng)中心操作方式來遠(yuǎn)程辦理列車或調(diào)車作業(yè)[2]，車站車務(wù)人員僅安排應(yīng)急值守人員值守。國家能源集團(tuán)鐵路行車調(diào)度指揮系統(tǒng)自2020 年11 月投用以來，實(shí)現(xiàn)行車控制自動(dòng)化、運(yùn)營指揮智慧化。基于該系統(tǒng)穩(wěn)定投用，以及無線通訊系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)的自動(dòng)化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化設(shè)備日漸成熟，站場數(shù)據(jù)、操作權(quán)限、行車指令在調(diào)度指揮中心都能進(jìn)行遠(yuǎn)程操作、指揮、監(jiān)控和傳遞的現(xiàn)狀，提出研究將CTC 分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)中心操作方式下中間站的車務(wù)應(yīng)急值守人員撤離，全權(quán)交由調(diào)度指揮中心控制，使中間站行車室實(shí)現(xiàn)真正的無人值守，從而優(yōu)化人力資源配置，降低運(yùn)營成本，提升安全管理水平和運(yùn)輸生產(chǎn)效率。

2 國家能源集團(tuán)重載鐵路中間站無人值守模式可行性分析

2.1 無人值守站管理分析

（1）管理模式。傳統(tǒng)CTC 系統(tǒng)行車調(diào)度指揮模式采用二級(jí)管理模式[3]，調(diào)度臺(tái)負(fù)責(zé)直接控制車站進(jìn)路或通過車站值班員管理所轄車站的行車計(jì)劃。各站根據(jù)車站運(yùn)輸組織的需求和特點(diǎn)分別采用分散自律控制模式、非常站控模式和CTC控制模式3種操作方式運(yùn)行。二級(jí)管理模式下，調(diào)度員需要聯(lián)系和管理全線所有車站的相關(guān)業(yè)務(wù)。傳統(tǒng)CTC 系統(tǒng)下二級(jí)調(diào)度指揮模式如圖1所示。

圖1 傳統(tǒng)CTC系統(tǒng)下二級(jí)調(diào)度指揮模式Fig.1 Two-level traffic control mode in traditional CTC system

區(qū)域集控CTC 系統(tǒng)采用三級(jí)管理模式和二級(jí)管理模式并存方式，在傳統(tǒng)的二級(jí)管理方式下引入中心站概念，增加三級(jí)管理模式，可以根據(jù)現(xiàn)場不同車站的工作量設(shè)計(jì)為二級(jí)或者三級(jí)管理模式。將線路上管轄的車站根據(jù)工作量大小劃分，可以設(shè)置為中心站、區(qū)域集控站或大型車站。在中心站設(shè)置集控臺(tái)(行車控制臺(tái))，將多個(gè)區(qū)域集控站的操作和管理功能集中到中心站統(tǒng)一進(jìn)行管理[4]。此模式下，對(duì)于區(qū)域集控的區(qū)段，調(diào)度員只需要與中心站的值班員進(jìn)行聯(lián)系和管理即可，區(qū)域集控站的管轄權(quán)下放至中心站值班員。集中控制CTC系統(tǒng)下調(diào)度指揮模式如圖2所示。

圖2 集中控制CTC系統(tǒng)下調(diào)度指揮模式Fig.2 Traffic control mode under CTC system

（2）日常管理。無人值守站建立以后，在管理模式和管理方式上的變化很大，需要制定特定的相關(guān)管理辦法和作業(yè)制度對(duì)無人值守站進(jìn)行管理。一是中間站設(shè)為無人值守站后，車站管理交由鄰站管理，需要將無人值守站車務(wù)行車設(shè)備的維修、保養(yǎng)、檢查納入相鄰車站管理，相關(guān)線路、信號(hào)、接觸網(wǎng)等行車設(shè)備技術(shù)資料及接發(fā)列車、調(diào)車作業(yè)辦法納入鄰站《車站行車工作細(xì)則》內(nèi)統(tǒng)一管理。二是設(shè)為無人值守站后，調(diào)度指揮模式發(fā)生變化，需制定無人值守站的行車指揮作業(yè)制度，明確分散自律控制模式下各種操作方式的轉(zhuǎn)換時(shí)機(jī)、助理調(diào)度員操縱排列接發(fā)列車/調(diào)車進(jìn)路要求、編制下達(dá)調(diào)車作業(yè)計(jì)劃等規(guī)定；制定行車室無人值守站的作業(yè)制度，明確無人值守站列車在站保留及非正常情況下應(yīng)急處置人員的指派、調(diào)度命令和行車憑證交付核對(duì)等規(guī)定，滿足非正常情況下的行車要求。

（3）安全管理。無人值守站日常無人留守，一旦被路外人員破壞，危害性極大，在行車室無人值守車站須安裝一套視頻監(jiān)控系統(tǒng)、邊界安防報(bào)警系統(tǒng)、安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)，全方位覆蓋行車室、站場，并在調(diào)度中心安裝復(fù)視監(jiān)控終端，進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，保障無人值守站行車、設(shè)備安全[5]。

2.2 行車組織變化分析

運(yùn)輸組織過程中，遇到無人值守站設(shè)備發(fā)生故障或列車發(fā)生非正常情況后，需要在無人值守站進(jìn)行處置時(shí)，由于車站未設(shè)置值守人員，設(shè)備故障信息的通知、行車憑證的交付、列車臨時(shí)甩掛車處置等情況的通知流程、交遞方式、處置方案都與原來不一樣，需要制定一些非常規(guī)的辦法來滿足變化后的運(yùn)輸組織需要，以達(dá)到快速恢復(fù)行車秩序的目的，減小對(duì)運(yùn)輸?shù)挠绊憽?/p>

（1）設(shè)備故障通知及登銷記。無人值守站行車設(shè)備故障時(shí)，助理調(diào)度員通知無人值守站設(shè)備管理相關(guān)人員進(jìn)行處理，并按規(guī)定辦理登銷記手續(xù)。無人值守站發(fā)生設(shè)備故障需要現(xiàn)場人工準(zhǔn)備進(jìn)路時(shí)，原則上待設(shè)備故障修復(fù)后組織行車，遇特殊情況確需辦理時(shí)，相鄰站車站值班員通知本站站長，組織助理值班員、扳道員或引導(dǎo)員等應(yīng)急處置人員趕赴無人值守站檢查、準(zhǔn)備進(jìn)路。

（2）行車憑證遞交。行車室無人值守站發(fā)生行車設(shè)備故障、需采用書面行車憑證發(fā)車以及進(jìn)站信號(hào)機(jī)故障不能開放引導(dǎo)信號(hào)接車時(shí)，由相鄰站車站值班員安排無人值守站其他專業(yè)人員填寫并交付行車憑證或顯示手信號(hào)接發(fā)列車。

（3）臨時(shí)甩掛故障車應(yīng)急處置。列車運(yùn)行途中發(fā)生故障，原則上不安排在行車室無人值守站停車處理(特殊情況除外)，運(yùn)行至前方站停車處理。按規(guī)定需要立即停車甩掛處理時(shí)，列車調(diào)度員通知相鄰站，相鄰站管理人員組織調(diào)車組等應(yīng)急處置人員趕赴處理。

（4）列車保留處置。行車室無人值守站原則上不安排列車保留，如遇特殊情況需要保留時(shí)，列車調(diào)度員提前通知鄰站車站值班員安排無人值守站其他專業(yè)(工務(wù)、電務(wù))人員對(duì)保留列車采取防溜措施，摘解列尾裝置。

（5）分散自律模式轉(zhuǎn)換。行車室無人值守站除調(diào)度集中系統(tǒng)故障、摘掛故障車，以及天窗作業(yè)需要在站內(nèi)操縱道岔、聯(lián)鎖試驗(yàn)、清掃道岔外，不得隨意轉(zhuǎn)換控制模式及操作方式。遇到調(diào)度集中系統(tǒng)故障、摘掛故障車時(shí)，須經(jīng)調(diào)度指揮中心值班主任同意，在應(yīng)急處置人員到達(dá)無人值守站行車室后方可辦理。

（6）降雪天氣處置。為滿足高寒地區(qū)行車室無人值守站在降雪天氣時(shí)的行車組織不受到影響，需要安裝具有遠(yuǎn)程自動(dòng)控制及故障自動(dòng)診斷功能的融雪道岔及配套系統(tǒng)，保證列車行經(jīng)的徑路暢通。在條件允許的情況下，可以在道岔咽喉區(qū)修建擋風(fēng)棚。

2.3 無人值守站關(guān)鍵技術(shù)及裝備分析

車站實(shí)現(xiàn)無人值守的關(guān)鍵技術(shù)和行車設(shè)備是調(diào)度指揮中心與車站間需要配有CTC 系統(tǒng)、施工管理系統(tǒng)、安全監(jiān)控系統(tǒng)等，才能實(shí)現(xiàn)調(diào)度員進(jìn)行遠(yuǎn)程指揮列車，保障列車安全運(yùn)行。

（1）CTC 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無人值守站列車、調(diào)車作業(yè)進(jìn)路辦理。鐵路中間站行車室建立無人值守模式需要實(shí)現(xiàn)列車/調(diào)車作業(yè)進(jìn)路自動(dòng)選排，需要建立具備遠(yuǎn)程遙控自動(dòng)化功能的調(diào)度集中指揮系統(tǒng)，由列車調(diào)度員通過CTC 系統(tǒng)中心端設(shè)備直接遠(yuǎn)程辦理列車、調(diào)車作業(yè)進(jìn)路。

（2）無線調(diào)度命令傳輸系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)調(diào)度命令遠(yuǎn)程交付。鐵路中間站行車室建立無人值守模式后，鐵路沿線需要配有調(diào)度命令無線傳輸系統(tǒng)，需要向機(jī)車乘務(wù)員遞交調(diào)度命令時(shí)，由列車調(diào)度員使用該傳輸系統(tǒng)直接向機(jī)車乘務(wù)員發(fā)布，發(fā)布后需要得到機(jī)車乘務(wù)員的回執(zhí)。遇到調(diào)度命令無線傳送系統(tǒng)故障時(shí)，由列車調(diào)度員發(fā)布至相鄰車站，再由相鄰車站值班員使用傳真或電子設(shè)備傳遞至無人值守站相關(guān)人員并由其交付或使用列車無線調(diào)度通訊設(shè)備直接向司機(jī)發(fā)布。

（3）電子登銷記系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)線上登銷記施工、維修作業(yè)。在無人值守站行車室建立電子登銷記系統(tǒng)，并具備與相鄰站行車室的車站值班員相互簽認(rèn)功能，遇到施工、維修作業(yè)，設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，施工單位、設(shè)備管理單位可以在無人值守站行車室通過電子登銷記系統(tǒng)進(jìn)行簽認(rèn)、登記停用及銷記，登銷記作業(yè)完畢后，應(yīng)及時(shí)使用電話與相鄰站車站值班員聯(lián)系確認(rèn)。

（4）自動(dòng)駐車裝置確保保留列車安全停靠。對(duì)車輛進(jìn)行改造，加裝自動(dòng)防溜裝置，天窗日需要在無人值守站安排列車停靠時(shí)，原則上不安排超長列車，如有所需則安排裝有車輛自動(dòng)防溜裝置的列車停靠，停靠期間列車的防溜和完整性確認(rèn)由機(jī)車乘務(wù)員負(fù)責(zé)。發(fā)車時(shí)，機(jī)車乘務(wù)員確認(rèn)機(jī)車信號(hào)和出站信號(hào)機(jī)顯示的允許信號(hào)后即可通行。

（5）無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。在無人值守站建立網(wǎng)絡(luò)化遠(yuǎn)程視頻監(jiān)視平臺(tái)，對(duì)接視頻監(jiān)控系統(tǒng)、邊界安防報(bào)警系統(tǒng)、安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，形成數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)共享，為調(diào)度指揮、安全生產(chǎn)、公安保衛(wèi)等工作提供視頻圖像。

（6）備用電源保障通信與信號(hào)電力。為滿足無人值守站通信與信號(hào)設(shè)備正常使用，在車站貫通電源故障情況下，需要裝備太陽能蓄電設(shè)備、發(fā)電機(jī)或大容量不間斷電源作為備用電源，以保證發(fā)生電力電源中斷后，確保通信、信號(hào)設(shè)備可以運(yùn)行。

3 國家能源集團(tuán)重載鐵路中間站無人值守模式成效分析

國家能源集團(tuán)運(yùn)輸產(chǎn)業(yè)涵蓋的鐵路板塊由國能包神鐵路集團(tuán)有限責(zé)任公司、國能朔黃鐵路發(fā)展有限責(zé)任公司[6]、國能新朔鐵路有限責(zé)任公司3 家分公司組成，北達(dá)甘其毛都口岸，西牽陜北蒙南晉西大型能源基地，橫穿蒙、陜、晉、冀等省區(qū)，與京包鐵路(北京—包頭)、大秦鐵路(大同—秦皇島)、京九鐵路(北京—香港九龍)、京廣鐵路(北京—廣州)等多條干線相聯(lián)通，連接天津港、黃驊港、龍口港等港口，設(shè)有89 座中間站，其中19 個(gè)中間站采用中心操作方式，52.8%的車站作業(yè)繁忙，全長超2 000 km，運(yùn)輸能力達(dá)到5.2 億t；屬典型山區(qū)鐵路，山高谷深、溝壑縱橫、橋隧相連、海拔落差大、地理?xiàng)l件復(fù)雜、自然環(huán)境惡劣，給員工的工作、生活帶來極大的不便，亟需進(jìn)行改善。鑒于國家能源集團(tuán)CTC3.0 版在2020 年已經(jīng)投用，基本實(shí)現(xiàn)行車設(shè)備遠(yuǎn)程遙控自動(dòng)化功能，在此基礎(chǔ)上實(shí)施“大站城鎮(zhèn)化、小站無人化”建設(shè)，采取將小站小點(diǎn)的相關(guān)行車設(shè)備移設(shè)或新設(shè)在相鄰站，小站小點(diǎn)的行車室不設(shè)車務(wù)應(yīng)急值守人員，設(shè)置成無人值守模式，有效改善山區(qū)小站小點(diǎn)車務(wù)員工生活、辦公條件，從而提升職工獲得感、幸福感和滿意度。

3.1 基于分散自律CTC 系統(tǒng)建立雙線區(qū)段無人值守站

行車室無人值守站管理模式僅適用運(yùn)輸品種單一或運(yùn)輸能力不緊張的鐵路支線及部分干線的車站，且該車站一般僅辦理接發(fā)列車作業(yè)或少量調(diào)車作業(yè)，可控性較好，實(shí)現(xiàn)無人值守模式的可能性較大。根據(jù)國家能源集團(tuán)鐵路線路情況、閉塞方式、中間站作業(yè)性質(zhì)和接發(fā)車作業(yè)量分析來看，將大準(zhǔn)線(大同—薛家灣)大紅城、清水河站，準(zhǔn)池線(外西溝—神池南)八里鋪站，朔黃線(神池南—黃驊港)回鳳、南灣、猴刎、古月、定州東、博野、行別營、杜生、段莊站[7]，共計(jì)12 個(gè)無裝卸車作業(yè)、接發(fā)車作業(yè)單一、條件艱苦、作業(yè)量小的中間站，建立行車室無人值守站，其列車行車指揮及調(diào)車作業(yè)交由調(diào)度指揮中心調(diào)度員通過分散自律CTC 系統(tǒng)遠(yuǎn)程操作，可以節(jié)省60名車務(wù)人員。

3.2 通過增設(shè)調(diào)度臺(tái)建立單線區(qū)段無人值守站

根據(jù)各鐵路公司線別、車站作業(yè)量，調(diào)減調(diào)度臺(tái)管轄區(qū)段的長度，增設(shè)調(diào)度臺(tái)，將單線區(qū)段部分車站建立成無人值守站，列車的避讓、通過、停車、調(diào)車進(jìn)路的排列由調(diào)度員操作。

國能包神鐵路集團(tuán)有限責(zé)任公司甘泉線(甘其毛都—萬水泉)全長333 km，正線設(shè)車站16 個(gè)，其中中間站8 個(gè)。將調(diào)度臺(tái)管轄范圍按照170 km 的標(biāo)準(zhǔn)，以金泉站為分界，設(shè)置2 個(gè)調(diào)度臺(tái)負(fù)責(zé)甘泉線的調(diào)度指揮工作，分別管轄7 個(gè)和9 個(gè)車站，將烏蘭計(jì)、明安南、大佘太、耶仁高勒、陶勒蓋、昌吉高勒、哈貝日格站[8]，共計(jì)7 個(gè)站設(shè)置為無人值守站，可以節(jié)省6名車務(wù)人員。

國能朔黃鐵路發(fā)展有限責(zé)任公司黃萬線(黃驊南—萬家碼頭)全長79 km，設(shè)車站7 個(gè)，其中中間站6 個(gè)，單獨(dú)設(shè)置1 個(gè)調(diào)度臺(tái)負(fù)責(zé)黃萬線的調(diào)度指揮工作。將黃驊東、竇莊子、北港農(nóng)場站設(shè)置為無人值守站，可節(jié)省16名車務(wù)人員。

國能朔黃鐵路發(fā)展有限責(zé)任公司黃大線(黃驊南—大家洼)全長216 km，設(shè)車站10 個(gè)，其中中間站9 個(gè)，增配助理調(diào)度員，將賈象、碣石山、丁莊站設(shè)置為無人值守站，可節(jié)省28名車務(wù)人員。

綜上所述，雙線區(qū)段基于分散自律CTC 系統(tǒng)建立無人值守站，單線區(qū)段通過增設(shè)調(diào)度臺(tái)建立無人值守站，全集團(tuán)可以節(jié)省110 名車務(wù)人員，有利于進(jìn)一步優(yōu)化生產(chǎn)布局、提高運(yùn)輸效率、釋放生產(chǎn)活力，實(shí)現(xiàn)降本增效。如果計(jì)算車務(wù)人員生產(chǎn)生活物資供應(yīng)成本，則運(yùn)營成本壓縮將更大。

4 結(jié)束語

重載鐵路中間站行車室無人值守模式不是簡單的撤出人員“做減法”，而是綜合人員調(diào)配、作業(yè)辦法、安全保證、應(yīng)急處置等多方面的“復(fù)合運(yùn)算”。研究結(jié)合建立行車室無人值守站的接發(fā)車、調(diào)車作業(yè)，調(diào)度命令交付及核對(duì)，施工、維修作業(yè)，應(yīng)急處置，日常管理，以及國家能源集團(tuán)重載鐵路線路特點(diǎn)、管轄范圍的車站作業(yè)性質(zhì)等，分析建立行車室無人值守站的條件、可行性及成效，提出相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施。通過建立中間站行車室無人值守模式，實(shí)現(xiàn)作業(yè)量小且單一、自然條件惡劣的中間站無人值守，有助于改善山區(qū)小站小點(diǎn)車務(wù)員工生活、辦公條件，壓縮人力資源成本，提高運(yùn)輸效率，實(shí)現(xiàn)降本增效。