第一类是以日本为代表,通过构建各专业综合调度系统以适应高速客运专线的特点和需求,按照新的思路构成的综合型调度指挥系统,简称“综合型”系统。
第二类为德国模式,其调度系统是以地区为中心建立调度控制中心,而不是以高速线为中心。
第三类是以法国和西班牙为代表,线路为目标建立控制中心,基本沿袭既有铁路的传统模式。
(一)日本高速铁路调度指挥系统
1.日本高速铁路调度指挥系统的发展
1964年,东海道新干线开通,采用调度集中(CTC)的行车指挥方式;
1972年,日本国铁将计算机辅助运行控制系统COMTRAC(Computer aided Traffic Control System)投入使用,此后又不断地改进设备扩充功能。形成现在的系统,管理总长为1 100 km的东海道和山阳新干线。
日本高速铁路列车的运行密度、运量、安全性、正点率和方便性居世界领先位置。采用综合调度系统,保证了世界客运铁路最高运营密度和行车的安全正点。
1996年阪神大地震以后,JR东海与JR西日本铁路公司在大阪建设了COMTRAC备用中心。
1999年,JR九州铁路公司将原有的七个既有线调度所合并,采用COMTRAC系统,建设了九州综合调度中心,管理2 000余千米的既有铁路。
在COMTRAC基础上,JR东日本铁路公司开发了新型综合调度集中系统COSMOS(Computerized Safety Maintenance and Operation System),1995年投入运营的COSMOS系统是集行车控制、电力控制、车辆运用管理、运行图生成及变更、信息系统(灾害信息、旅客信息等)、维修作业管理、车站作业管理等功能于一体的综合性运营管理信息系统,它通过信息共享结构,将运行本部的8个计划、管理部门与作业现场(车站、乘务员区所、车辆基地等)有效地连接在一起。
COSMOS调度中心设在东京,集中管理东北、上越、北陆等新干线,总长达到900余千米。COSMOS系统(见图6-7-1)由运输计划、行车控制、维修作业管理、设备管理、电力监控、车辆管理、维修基地管理8个子系统构成。
COSMOS系统与COMTRAC相比扩大了管理和控制范围,增强了功能,约500台计算机构成广域自律分散系统,确保系统故障或中断时仍能维持铁路正常运输秩序。COSMOS系统采用了90年代最新的计算机和通信技术,实现了运输业务管理的综合系统化。
2.日本高速综合调度系统特点
(1)日本新干线按线(东海道山阳)和区域(东日本公司)分别设置单独的调度指挥系统,无国家级统一调度指挥中心;东海道山阳新干线与既有线完全独立,调度系统完全独立,并设立了备用中心;东日本公司的部分高速列车下既有线运行(既有线改造,在既有线上列车运行速度较低)与既有线调度指挥系统间相互协调。
(2)充分考虑了高速行车所伴随的高风险性及行车安全对调度系统的依赖性,突出了安全的重要地位。
图6-7-1 COSMOS系统构成图
(3)基于对可靠性、实时性、安全性等不同要求,各子系统采用不同网络通道相连接,从广义的运输系统概念出发,即将运输系统视为包含多部门的庞大复杂的人-机-环境动态系统,以保证运输安全和稳定有序为首要目标,构建信息化、集成化和智能化的综合调度指挥系统。
(4)基于管辖范围设计系统,容量有一定限制,不利于扩充,基于日本技术条件、技术标准开发,通用性较差。
(5)以运行计划为基础、以列车运行管理(调度)为核心、以良好的设备状态为保障,系统具有高度的综合性,功能强大。(www.xing528.com)
日本新干线的综合调度中心所设置的职能结构、业务范围,除传统的各种调度业务以外,还设立有关线路设备管理、维修、保养,供电系统的监视、遥控,通信信号设备的监控、检修以及发生灾害、事故抢修处理等业务调度。
图6-7-2 综合调度中心职能结构示意图
综合型系统是以现代化新技术为支撑条件的信息化、集成化和智能化的先进系统。日本的综合调度中心,在采用调度集中CTC的基础上,开发配置了计算机管理系统,形成了以行车指挥自动化系统COMTRAC和新干线信息系统SMIS为中枢的,集成了一系列自动化程度很高的移动数据通信、设备监控、列车运行自动控制、事故预警、防灾、售票服务、事务管理等功能综合的、统一的运营管理总体系统。
图6-7-3 统一的运营管理总体系统示意图
(二)德国调度指挥系统
(1)高速铁路调度指挥系统纳入既有线调度系统,路网调度与客货调度协调工作量较大,运行图协调难度大。
(2)铁路调度中心分别设在柏林、汉诺威、杜伊斯堡、卡尔斯鲁厄、莱比锡、法兰克福、慕尼黑7个大枢纽地区,其中法兰克福调度指挥中心属于国家监控中心(NLZ),负责协调和监控整个路网调度指挥,主要监控客运和货运列车同邻国铁路的国际列车连接,对地区和中央路网问题监控,为理事会做中央日程报告、流程分析及优化路网交通。法兰克福调度指挥中心实行总部—地区调度所—基层车站值班员三级管理;调度人员实行2班倒,每班12 h。
(3)在硬件方面,沿用了既有线的显示模式、运行环境等,二者得到了较好的衔接与联系。
(4)采用集中控制列车运营,基本配置如下
① 在柏林和美茵茨各设一个调度中心协调各区域控制中心的调度工作。
② 全国路网设七个区域控制中心。
③ 由遥控中心和车站信号设备组成基层控制系统。
高速铁路不专设调度中心,而是将高速铁路调度纳入所在区域的既有调度系统,仅增加供高速线调度使用的工作台。德国铁路采用BZ2000调度系统,包括计划系统、信息系统、故障处理系统、调监显示和进路控制(人工)系统等。BZ2000系统功能主要包括运行图编制、运行冲突预测和检查、运行图自动调整、列车运行状态监视、列车车次追踪和列车定位、列车进路自动设置、设备故障监视、安全防灾信息监视、各种信息的接收和发布等功能。
(三)法国高速铁路调度指挥系统
(1)设有相对独立的高速铁路调度指挥系统。
(2)采用二级或三级结构进行调度指挥,即:国家调度中心、分局调度中心(二级结构无)和CTC指挥中心。
(3)按区域设置分局作为管理机构。
(4)客运专线的调度系统与既有线调度系统之间,尤其在上下线站有密切的联系和数据交换,包括列车运行、设备运用信息等。
(5)高速线列车运行由国家调度中心和按高速线设置的调度机构集中指挥。
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