客運專線列車運行方式分析

田長海 范麗君 王鈺濱

田長海:中國鐵道科學(xué)研究院研發(fā)中心 研究員 100081 北京

范麗君:中國鐵道科學(xué)研究院通信信號研究所 研究員 100081 北京

王鈺濱:鐵道部運輸局 高級工程師 100844 北京

經(jīng)過多年技術(shù)積累，我國客運專線正處在快速發(fā)展階段。至2012年底將有20條營業(yè)里程超過6500 km的客運專線投入運營。未來幾年內(nèi)，還將有一大批客運專線建成投產(chǎn)。與既有線相比，我國客運專線在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)設(shè)備、行車組織方式和管理理念等方面有許多不同之處。鐵道部組織編寫并頒布實施的200～250 km/h和300～350 km/h客運專線技術(shù)管理辦法，就客運專線的技術(shù)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)和行車組織方式等內(nèi)容做了明確的規(guī)定。單就行車組織方式而言，客運專線采用的控車系統(tǒng)、調(diào)度指揮方式、站車技術(shù)作業(yè)方式、行車閉塞方式、跨線列車運行方式等，都與既有線完全不同，本文主要從這些方面分析客運專線的行車組織特點。

1 客運專線行車控車方式

客運專線動車組列車運行速度高，必須裝備新型列車運行控制系統(tǒng)。根據(jù)我國客運專線發(fā)展實際情況和中國列車運行控制系統(tǒng)(CTCS)相關(guān)技術(shù)規(guī)范要求，200～250 km/h動車組列車裝備CTCS-2級列控車載設(shè)備和列車運行監(jiān)控裝置(LKJ)，300～350 km/h動車組列車裝備CTCS-3級列控車載設(shè)備，同時客運專線必須裝備CTCS-2級(對200～250 km/h客運專線)或 CTCS-3級(對300～350km/h客運專線)列控地面設(shè)備。

動車組列車在CTCS-2/3級線路運行時，按列控車載設(shè)備控制列車運行。CTCS-2級控車時，列控車載設(shè)備有完全監(jiān)控、部分監(jiān)控、目視行車、調(diào)車、隔離、待機(jī)等控車模式;CTCS-3級控車時，列控車載設(shè)備有完全監(jiān)控、引導(dǎo)、目視行車、調(diào)車、隔離、待機(jī)等控車模式。裝備CTCS-2級列控車載設(shè)備同時又裝備LKJ的動車組列車，運行在CTCS-2/3級區(qū)段，當(dāng)列控車載設(shè)備故障(機(jī)車信號故障除外)或列控地面設(shè)備故障，以及運行在CTCS-0級區(qū)段時，可按 LKJ方式行車。裝備CTCS-3級列控車載設(shè)備的動車組列車，在CTCS-3級區(qū)段運行時，車-地?zé)o線通信中斷超時后自動減速，列車速度降低到CTCS-2級列控系統(tǒng)允許速度范圍內(nèi)時，經(jīng)司機(jī)確認(rèn)后，列控車載設(shè)備由CTCS-3級轉(zhuǎn)為CTCS-2級運行，最高運行速度不超過300 km/h;在CTCS-2級區(qū)段運行時，按CTCS-3級列控系統(tǒng)的后備模式運行，后備模式的控車模式與CTCS-2級控車模式相同，這樣便于調(diào)度指揮和司機(jī)操作。

采用CTCS-3級列控系統(tǒng)的客運專線和部分CTCS-2級的客運專線，區(qū)間不設(shè)地面通過信號機(jī)，只設(shè)信號標(biāo)志牌，車站設(shè)進(jìn)、出站(進(jìn)路)信號機(jī)，進(jìn)、出站(進(jìn)路)信號機(jī)常態(tài)滅燈(京津城際鐵路除外)，列車運行以車載信號顯示為行車憑證，車載信號顯示的是允許運行的速度值，代替了色燈含義。當(dāng)列控車載設(shè)備故障停用時，經(jīng)人工操作，地面信號機(jī)轉(zhuǎn)為點燈狀態(tài)，司機(jī)根據(jù)調(diào)度命令將列控車載設(shè)備轉(zhuǎn)入隔離模式(或LKJ)，以規(guī)定的速度運行至進(jìn)站信號機(jī)，按其顯示運行;當(dāng)信號機(jī)滅燈時，視為紅燈;若出站信號機(jī)開放須檢查站間空閑條件，列車將按站間間隔行車。

由于客運專線和動車組列車裝備了CTCS-2/3級列控系統(tǒng)，動車組列車采用目標(biāo)-距離連續(xù)速度控制模式運行，從而實現(xiàn)了準(zhǔn)移動閉塞。前后列車追蹤運行時，后行列車是以前行列車占用閉塞分區(qū)的入口(外加一個防護(hù)距離)為追蹤目標(biāo)點，前行列車在同一閉塞分區(qū)內(nèi)移動時，追蹤的目標(biāo)點固定不變，當(dāng)前行列車出清閉塞分區(qū)時，目標(biāo)點隨之前移，目標(biāo)距離速度控制曲線隨之變化。客運專線與既有線采用不同的控車模式，導(dǎo)致了列車追蹤間隔時間的計算方法不同。同時在滿足列車追蹤間隔時間的前提下，客運專線閉塞分區(qū)也可適當(dāng)延長，一般為2000 m。

2 調(diào)度集中的行車組織

我國客運專線全部采用調(diào)度集中系統(tǒng)(CTC)，與既有線不同的是，CTC在客運專線行車組織工作中的作用更加明顯和突出。采用CTC帶來了一系列行車組織方式的變革，如可以取消車站值班員，正常情況下列車調(diào)度員直接指揮行車，列車調(diào)度員直接設(shè)置臨時限速，助理調(diào)度員直接擔(dān)當(dāng)調(diào)車領(lǐng)導(dǎo)人，采用調(diào)度命令作為行車憑證等，這些行車組織方式減少了人工作業(yè)量，提高了調(diào)度指揮的工作效率，增加了行車安全性和可靠性，是客運專線調(diào)度指揮不可或缺的手段和工具。

2.1 列車調(diào)度員直接指揮行車

正常情況下客運專線列車按運行圖規(guī)定的股道到發(fā)或通過，CTC自動排列列車進(jìn)路，無需行車人員排列進(jìn)路和組織列車運行。遇特殊情況需要調(diào)整時，由列車調(diào)度員在列車運行調(diào)整計劃中進(jìn)行調(diào)整。需要人工排列進(jìn)路時，通過CTC操作終端進(jìn)行操作。當(dāng)CTC設(shè)備故障、發(fā)生危及行車安全的情況，或行車設(shè)備需要進(jìn)行維修施工不能使用CTC設(shè)備時，才轉(zhuǎn)為非常站控模式，采用傳統(tǒng)方式直接操縱聯(lián)鎖設(shè)備排列進(jìn)路和組織列車運行。

由于在調(diào)度集中條件下集控站由列車調(diào)度員直接指揮行車，車站的行車工作由列車調(diào)度員辦理，所以集控站不設(shè)車站值班員，僅設(shè)應(yīng)急值守人員。正常情況下應(yīng)急值守人員不參與行車作業(yè)，只有在CTC轉(zhuǎn)為車站控制模式，以及行車設(shè)備故障和非正常行車情況下，應(yīng)急值守人員才參與行車作業(yè)。而且動車組列車在運行過程中，一般不進(jìn)行車機(jī)聯(lián)控，司機(jī)需要時直接向列車調(diào)度員報告有關(guān)行車工作，這樣加大了列車調(diào)度員和動車組列車司機(jī)的責(zé)任。

隨著CTC和高性能動車組設(shè)備的采用，車站行車作業(yè)組織也發(fā)生了一系列變化。車站接、發(fā)列車作業(yè)過程不同，不需要助理值班員接、送列車。列車進(jìn)站停穩(wěn)后，由司機(jī)(隨車機(jī)械師)開啟車門;列車從車站出發(fā)時，由列車長確認(rèn)旅客上下完畢后，通知司機(jī)(隨車機(jī)械師)關(guān)閉車門。動車組列車不設(shè)運轉(zhuǎn)車長，司機(jī)在確認(rèn)行車憑證、開車時間和關(guān)閉車門后，即可起動列車，不需要由助理值班員向司機(jī)發(fā)指示。

2.2 助理調(diào)度員直接擔(dān)當(dāng)調(diào)車領(lǐng)導(dǎo)人

客運專線采用CTC后，車站一般不設(shè)車站值班員。車站需要進(jìn)行調(diào)車作業(yè)時，由助理調(diào)度員直接擔(dān)當(dāng)調(diào)車領(lǐng)導(dǎo)人。調(diào)車作業(yè)計劃編制、調(diào)車進(jìn)路排列、與調(diào)車司機(jī)的通信聯(lián)絡(luò)等工作都由助理調(diào)度員完成。司機(jī)進(jìn)行調(diào)車作業(yè)時，一般在動車組運行方向的前端操作。不得已必須在后端操作時，一般由隨車機(jī)械師在動車組運行方向的前端指揮。對于未設(shè)置調(diào)車信號機(jī)的車站進(jìn)行調(diào)車作業(yè)時，按列車進(jìn)路辦理，司機(jī)將列控車載設(shè)備轉(zhuǎn)入目視行車模式，根據(jù)列車調(diào)度員的指示和進(jìn)出站信號機(jī)的顯示進(jìn)行調(diào)車作業(yè)。

2組同型號動車組需要重聯(lián)運行時，前車應(yīng)關(guān)閉駕駛臺，將列控車載設(shè)備轉(zhuǎn)為待機(jī)模式，后車使用調(diào)車模式與前車連接。重聯(lián)動車組在站內(nèi)進(jìn)行摘解作業(yè)時，通過轉(zhuǎn)換為調(diào)車模式即可以將其分解為2組列車。

2.3 調(diào)度命令作為行車憑證

對于既有線，地面信號機(jī)的顯示是普通客貨列車的主要行車憑證，在閉塞設(shè)備故障等非正常情況下，路票、綠色許可證和紅色許可證可作為行車憑證。對于客運專線，列控車載設(shè)備顯示的允許運行信號是主要行車憑證，同時為應(yīng)對閉塞設(shè)備故障情況，充分利用CTC和先進(jìn)的通信工具，提高行車作業(yè)效率，適應(yīng)先進(jìn)的組織管理方式，引入了調(diào)度命令作為行車憑證。

在客運專線，裝備CTCS-2/3級列控車載設(shè)備的動車組列車，當(dāng)進(jìn)、出站(進(jìn)路)信號機(jī)故障或基本閉塞法停用時，列車均以調(diào)度命令作為進(jìn)入?yún)^(qū)間(閉塞分區(qū))或站內(nèi)的行車憑證。遇列控車載設(shè)備故障不能恢復(fù)正常時，裝備CTCS-3級列控車載設(shè)備的動車組列車，司機(jī)按調(diào)度命令行車，以不超過40 km/h的速度運行到前方進(jìn)站信號機(jī)處，按其顯示運行。

2.4 列車調(diào)度員直接設(shè)置臨時限速

客運專線臨時限速是指客運專線固定設(shè)施臨時有變化，要求列車運行速度比無源應(yīng)答器中已設(shè)定的允許運行速度低，需要列車調(diào)度員通過列控中心(應(yīng)答器)或無線閉塞中心臨時設(shè)置的限速。CTC與列控系統(tǒng)結(jié)合，實現(xiàn)了列車運行過程中臨時限速的設(shè)置，并適時傳遞到動車組列車上。

既有線的限速儲存在IC卡中，司機(jī)持限速運行揭示調(diào)度命令監(jiān)控列車運行;遇沒有寫入IC卡的臨時限速，由列車調(diào)度員向司機(jī)、車站值班員、機(jī)務(wù)段派班室發(fā)布調(diào)度命令，最不利情況是列車在進(jìn)入限速地段前的車站停車交付有關(guān)限速調(diào)度命令。

客運專線則不同，臨時限速由列車調(diào)度員和助理調(diào)度員采用雙重口令的方式，在行車調(diào)度臺直接設(shè)置或取消，設(shè)置成功后給出回執(zhí)提示，并在顯示屏上顯示出來。同時列車調(diào)度員向司機(jī)等相關(guān)人員發(fā)布臨時限速調(diào)度命令，司機(jī)簽收后自動給行車調(diào)度臺一個回復(fù)。1個有源應(yīng)答器管轄范圍最多可設(shè)置3處臨時限速;臨時限速值自45 km/h至350 km/h按每5 km/h一擋設(shè)置，車站側(cè)線臨時限速值使用45 km/h、80 km/h兩擋;所有臨時限速按不高于限速值的原則進(jìn)行歸擋設(shè)置。低于45 km/h的臨時限速，目前200～250 km/h客運專線技術(shù)管理辦法與300～350 km/h客運專線技術(shù)管理辦法規(guī)定有所不同，建議按后者的規(guī)定統(tǒng)一執(zhí)行，即列控限速調(diào)度命令按45 km/h設(shè)置，由司機(jī)根據(jù)臨時限速調(diào)度命令的限速值控制列車運行。

若客運專線臨時限速設(shè)置不成功時，列車調(diào)度員應(yīng)首先關(guān)閉進(jìn)入該限速地段前一站的出站信號機(jī)(站內(nèi)臨時限速建議關(guān)閉限速站的進(jìn)站信號機(jī))。同時裝備CTCS-2級列控車載設(shè)備和LKJ的動車組列車，司機(jī)在該站停車轉(zhuǎn)換為LKJ方式行車，通過限速區(qū)段;僅裝備CTCS-3級列控車載設(shè)備的列車，列車調(diào)度只準(zhǔn)向司機(jī)發(fā)布最高不超過40 km/h的限速調(diào)度命令，司機(jī)按限速調(diào)度命令人工控制列車運行速度，通過限速區(qū)段。

3 跨線列車的行車組織

本文所討論的客運專線跨線運行，既包括動車組列車跨線運行，也包括普通旅客列車跨線運行;既包括不同客運專線之間的跨線運行，也包括客運專線與既有線之間的跨線運行。

在我國現(xiàn)階段，列車跨線運行至少要滿足下列基本條件:①跨線列車必須符合所跨線路的建筑限界標(biāo)準(zhǔn)，包括站臺高度;②動車組列車和電力機(jī)車牽引的旅客列車運行區(qū)段必須是電氣化線路，車上設(shè)備和地面設(shè)備滿足自動過分相的要求，受電弓適應(yīng)各區(qū)段接觸網(wǎng)高度;③跨線列車的控車系統(tǒng)必須適應(yīng)所跨線路要求，能夠按照所跨線路控車系統(tǒng)控制列車安全運行;④跨線列車需要進(jìn)行技術(shù)作業(yè)和客運作業(yè)的車站，其作業(yè)辦法、設(shè)備和人員配置必須具備;⑤跨線列車的通信手段滿足行車要求。

3.1 動車組列車跨線運行

理論上，300～350 km/h動車組列車，首選在300～350 km/h線路上運行，最能充分發(fā)揮固定設(shè)備和移動設(shè)備的高速性能;也可在200～250 km/h客運專線按CTCS-3級的后備模式CTCS-2級模式運行，可采用的控車模式與CTCS-2級車載設(shè)備的完全相同。經(jīng)過提速改造裝備CTCS-2級列控地面設(shè)備的既有線，300～350 km/h動車組列車在條件具備時可以有選擇地運行。300～350 km/h動車組列車若運行在未裝備CTCS-2級列控地面設(shè)備的既有線(線路允許速度一般不超過160 km/h)，則只能按機(jī)車信號模式運行，以地面信號機(jī)顯示為行車憑證，最高速度規(guī)定只有80 km/h，運行速度比普通旅客列車和快運貨物列車還低，遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有發(fā)揮高速列車的性能優(yōu)勢，也嚴(yán)重影響線路使用效率，所以目前規(guī)定300～350 km/h動車組列車只有在需要檢修回送時才允許以空載方式在這樣的線路運行。

200～250 km/h動車組列車，首選在200～250 km/h線路上運行;運行到300～350 km/h線路和裝備CTCS-2級列控地面設(shè)備的既有線時，可仍按CTCS-2級模式運行。同時200～250 km/h動車組列車一般都裝備有LKJ，運行到未裝備CTCS-2級列控地面設(shè)備的既有線時，可按LKJ方式控車。所以200～250 km/h動車組列車運行范圍比較廣，能夠較好地適應(yīng)我國鐵路不同速度種類和不同線路設(shè)備的運營要求。

3.2 普通旅客列車跨線運行

為充分利用客運專線通過能力和良好的高速行車條件，根據(jù)客流情況，往往需要部分普通旅客列車(非動車組列車)上客運專線運行。目前，普通旅客列車都裝備有LKJ，它能較好地監(jiān)控列車在既有線安全運行。

對于裝備有地面通過信號機(jī)的200～250 km/h客運專線，普通旅客列車上線運行后，控車方式和行車憑證與在既有線運行時基本一致。

對于沒有裝備地面通過信號機(jī)的200～250 km/h客運專線，普通旅客列車若要上線運行，若不裝備CTCS-2級列控車載設(shè)備，則要從技術(shù)管理規(guī)程上作出重大調(diào)整，突破了《技規(guī)》的規(guī)定，允許其以機(jī)車信號作為主體信號，按LKJ方式行車。所以建議沒有裝備地面通過信號機(jī)的200～250 km/h客運專線，一般不允許普通旅客列車上線運行。

對于300～350 km/h客運專線，一般都沒有裝設(shè)地面通過信號機(jī)，而且普通旅客列車軸重大，為保證線路平面條件和高速列車舒適運行的要求，應(yīng)禁止普通旅客列車上這樣的線路運行。

表1列出了不同旅客列車在不同線路運行的適應(yīng)性和必須具備的技術(shù)條件。

表1 不同列車在不同線路運行的適應(yīng)性分析表

4 結(jié)束語

中國鐵路客運專線堅持走自主創(chuàng)新、集成創(chuàng)新和引進(jìn)、消化、吸收、再創(chuàng)新之路，顯著提高了鐵路技術(shù)水平，形成了具有中國鐵路特色的技術(shù)體系。技術(shù)設(shè)備的創(chuàng)新和重大改進(jìn)帶來了行車組織方式的重大調(diào)整。與既有線相比，客運專線行車組織在列車運行控制、調(diào)度指揮、車站技術(shù)作業(yè)、跨線列車運行等方面具有獨有特點，這種行車組織方式適應(yīng)了我國鐵路運輸?shù)男枰?/p>

［1］中華人民共和國鐵道部．鐵路客運專線技術(shù)管理暫行辦法(200～250km/h部分)［M］．北京:中國鐵道出版社，2009，9．

［2］中華人民共和國鐵道部．鐵路客運專線技術(shù)管理暫行辦法(300～350km/h部分)［M］．北京:中國鐵道出版社，2009，12．

［3］中華人民共和國鐵道部．鐵路技術(shù)管理規(guī)程［M］．北京:中國鐵道出版社，2006，10．

［4］李 博，田長海．客運專線追蹤列車間隔時間的檢算［J］．鐵道運輸與經(jīng)濟(jì)，2007(7)．

［5］傅世善．閉塞與列控概論［M］．北京:中國鐵道出版社，2006．