国家能源集团重载铁路中间站无人值守模式探讨
2022-11-22段宏海
段宏海
(国家能源投资集团有限责任公司 总调度室,北京 100011)
1 国内铁路无人值守站现状
随着现代信息技术不断发展与创新,铁路信息化已逐渐走向成熟,大部分中间站行车人员所担当的职能、发挥的作用将被设备代替,实行车站行车室无人值守是大势所趋。无人值守站,顾名思义就是铁路车站不设办理行车作业人员的车站,铁路中间站建立无人值守模式,各项行车设备应实现自动化、智能化、远程化,能够实现列车/调车作业进路自动选排;固定行车设备及站场管理应具备远程监测、预警及报警功能;行车设备故障后应急处置人员应具备快速抵达或具备远程处置条件;实行无人值守站区段需要具备车流密度不大、车站作业性质单一等条件。国内部分铁路依托CTC系统的技术优势,开创了中间站“无人值守”模式[1]。青藏铁路(西宁—拉萨),为国铁Ⅰ级非电气化铁路,具有海拔高、自然条件恶劣、作业量小、作业单一等特点,于2006 年7 月开通38 个中间站无人值守站;锦赤铁路(锦州—赤峰),为国家I 级电气化铁路,是蒙东煤炭外运的大通道,并承担锦州港部分疏港运输任务,具有中间站办理货运业务少、自然环境差等特点,于2020 年6 月开通14 个中间站无人值守站。
目前,国家能源投资集团有限责任公司(以下简称“国家能源集团”)铁路行车调度指挥系统采用分散自律调度集中(CTC)系统,是国内较为先进的行车调度指挥系统,无装卸作业的大部分中间站都采用CTC 系统中心操作方式来远程办理列车或调车作业[2],车站车务人员仅安排应急值守人员值守。国家能源集团铁路行车调度指挥系统自2020 年11 月投用以来,实现行车控制自动化、运营指挥智慧化。基于该系统稳定投用,以及无线通讯系统、网络系统、监控系统的自动化、智能化、网络化设备日渐成熟,站场数据、操作权限、行车指令在调度指挥中心都能进行远程操作、指挥、监控和传递的现状,提出研究将CTC 分散自律调度集中系统中心操作方式下中间站的车务应急值守人员撤离,全权交由调度指挥中心控制,使中间站行车室实现真正的无人值守,从而优化人力资源配置,降低运营成本,提升安全管理水平和运输生产效率。
2 国家能源集团重载铁路中间站无人值守模式可行性分析
2.1 无人值守站管理分析
(1)管理模式。传统CTC 系统行车调度指挥模式采用二级管理模式[3],调度台负责直接控制车站进路或通过车站值班员管理所辖车站的行车计划。各站根据车站运输组织的需求和特点分别采用分散自律控制模式、非常站控模式和CTC控制模式3种操作方式运行。二级管理模式下,调度员需要联系和管理全线所有车站的相关业务。传统CTC 系统下二级调度指挥模式如图1所示。
图1 传统CTC系统下二级调度指挥模式Fig.1 Two-level traffic control mode in traditional CTC system
区域集控CTC 系统采用三级管理模式和二级管理模式并存方式,在传统的二级管理方式下引入中心站概念,增加三级管理模式,可以根据现场不同车站的工作量设计为二级或者三级管理模式。将线路上管辖的车站根据工作量大小划分,可以设置为中心站、区域集控站或大型车站。在中心站设置集控台(行车控制台),将多个区域集控站的操作和管理功能集中到中心站统一进行管理[4]。此模式下,对于区域集控的区段,调度员只需要与中心站的值班员进行联系和管理即可,区域集控站的管辖权下放至中心站值班员。集中控制CTC系统下调度指挥模式如图2所示。
图2 集中控制CTC系统下调度指挥模式Fig.2 Traffic control mode under CTC system
(2)日常管理。无人值守站建立以后,在管理模式和管理方式上的变化很大,需要制定特定的相关管理办法和作业制度对无人值守站进行管理。一是中间站设为无人值守站后,车站管理交由邻站管理,需要将无人值守站车务行车设备的维修、保养、检查纳入相邻车站管理,相关线路、信号、接触网等行车设备技术资料及接发列车、调车作业办法纳入邻站《车站行车工作细则》内统一管理。二是设为无人值守站后,调度指挥模式发生变化,需制定无人值守站的行车指挥作业制度,明确分散自律控制模式下各种操作方式的转换时机、助理调度员操纵排列接发列车/调车进路要求、编制下达调车作业计划等规定;制定行车室无人值守站的作业制度,明确无人值守站列车在站保留及非正常情况下应急处置人员的指派、调度命令和行车凭证交付核对等规定,满足非正常情况下的行车要求。
(3)安全管理。无人值守站日常无人留守,一旦被路外人员破坏,危害性极大,在行车室无人值守车站须安装一套视频监控系统、边界安防报警系统、安防视频监控系统,全方位覆盖行车室、站场,并在调度中心安装复视监控终端,进行实时监控,保障无人值守站行车、设备安全[5]。
2.2 行车组织变化分析
运输组织过程中,遇到无人值守站设备发生故障或列车发生非正常情况后,需要在无人值守站进行处置时,由于车站未设置值守人员,设备故障信息的通知、行车凭证的交付、列车临时甩挂车处置等情况的通知流程、交递方式、处置方案都与原来不一样,需要制定一些非常规的办法来满足变化后的运输组织需要,以达到快速恢复行车秩序的目的,减小对运输的影响。
(1)设备故障通知及登销记。无人值守站行车设备故障时,助理调度员通知无人值守站设备管理相关人员进行处理,并按规定办理登销记手续。无人值守站发生设备故障需要现场人工准备进路时,原则上待设备故障修复后组织行车,遇特殊情况确需办理时,相邻站车站值班员通知本站站长,组织助理值班员、扳道员或引导员等应急处置人员赶赴无人值守站检查、准备进路。
(2)行车凭证递交。行车室无人值守站发生行车设备故障、需采用书面行车凭证发车以及进站信号机故障不能开放引导信号接车时,由相邻站车站值班员安排无人值守站其他专业人员填写并交付行车凭证或显示手信号接发列车。
(3)临时甩挂故障车应急处置。列车运行途中发生故障,原则上不安排在行车室无人值守站停车处理(特殊情况除外),运行至前方站停车处理。按规定需要立即停车甩挂处理时,列车调度员通知相邻站,相邻站管理人员组织调车组等应急处置人员赶赴处理。
(4)列车保留处置。行车室无人值守站原则上不安排列车保留,如遇特殊情况需要保留时,列车调度员提前通知邻站车站值班员安排无人值守站其他专业(工务、电务)人员对保留列车采取防溜措施,摘解列尾装置。
(5)分散自律模式转换。行车室无人值守站除调度集中系统故障、摘挂故障车,以及天窗作业需要在站内操纵道岔、联锁试验、清扫道岔外,不得随意转换控制模式及操作方式。遇到调度集中系统故障、摘挂故障车时,须经调度指挥中心值班主任同意,在应急处置人员到达无人值守站行车室后方可办理。
(6)降雪天气处置。为满足高寒地区行车室无人值守站在降雪天气时的行车组织不受到影响,需要安装具有远程自动控制及故障自动诊断功能的融雪道岔及配套系统,保证列车行经的径路畅通。在条件允许的情况下,可以在道岔咽喉区修建挡风棚。
2.3 无人值守站关键技术及装备分析
车站实现无人值守的关键技术和行车设备是调度指挥中心与车站间需要配有CTC 系统、施工管理系统、安全监控系统等,才能实现调度员进行远程指挥列车,保障列车安全运行。
(1)CTC 系统实现无人值守站列车、调车作业进路办理。铁路中间站行车室建立无人值守模式需要实现列车/调车作业进路自动选排,需要建立具备远程遥控自动化功能的调度集中指挥系统,由列车调度员通过CTC 系统中心端设备直接远程办理列车、调车作业进路。
(2)无线调度命令传输系统实现调度命令远程交付。铁路中间站行车室建立无人值守模式后,铁路沿线需要配有调度命令无线传输系统,需要向机车乘务员递交调度命令时,由列车调度员使用该传输系统直接向机车乘务员发布,发布后需要得到机车乘务员的回执。遇到调度命令无线传送系统故障时,由列车调度员发布至相邻车站,再由相邻车站值班员使用传真或电子设备传递至无人值守站相关人员并由其交付或使用列车无线调度通讯设备直接向司机发布。
(3)电子登销记系统实现线上登销记施工、维修作业。在无人值守站行车室建立电子登销记系统,并具备与相邻站行车室的车站值班员相互签认功能,遇到施工、维修作业,设备发生故障时,施工单位、设备管理单位可以在无人值守站行车室通过电子登销记系统进行签认、登记停用及销记,登销记作业完毕后,应及时使用电话与相邻站车站值班员联系确认。
(4)自动驻车装置确保保留列车安全停靠。对车辆进行改造,加装自动防溜装置,天窗日需要在无人值守站安排列车停靠时,原则上不安排超长列车,如有所需则安排装有车辆自动防溜装置的列车停靠,停靠期间列车的防溜和完整性确认由机车乘务员负责。发车时,机车乘务员确认机车信号和出站信号机显示的允许信号后即可通行。
(5)无线网络设备实现远程监控。在无人值守站建立网络化远程视频监视平台,对接视频监控系统、边界安防报警系统、安防视频监控系统的数据,形成数据实时共享,为调度指挥、安全生产、公安保卫等工作提供视频图像。
(6)备用电源保障通信与信号电力。为满足无人值守站通信与信号设备正常使用,在车站贯通电源故障情况下,需要装备太阳能蓄电设备、发电机或大容量不间断电源作为备用电源,以保证发生电力电源中断后,确保通信、信号设备可以运行。
3 国家能源集团重载铁路中间站无人值守模式成效分析
国家能源集团运输产业涵盖的铁路板块由国能包神铁路集团有限责任公司、国能朔黄铁路发展有限责任公司[6]、国能新朔铁路有限责任公司3 家分公司组成,北达甘其毛都口岸,西牵陕北蒙南晋西大型能源基地,横穿蒙、陕、晋、冀等省区,与京包铁路(北京—包头)、大秦铁路(大同—秦皇岛)、京九铁路(北京—香港九龙)、京广铁路(北京—广州)等多条干线相联通,连接天津港、黄骅港、龙口港等港口,设有89 座中间站,其中19 个中间站采用中心操作方式,52.8%的车站作业繁忙,全长超2 000 km,运输能力达到5.2 亿t;属典型山区铁路,山高谷深、沟壑纵横、桥隧相连、海拔落差大、地理条件复杂、自然环境恶劣,给员工的工作、生活带来极大的不便,亟需进行改善。鉴于国家能源集团CTC3.0 版在2020 年已经投用,基本实现行车设备远程遥控自动化功能,在此基础上实施“大站城镇化、小站无人化”建设,采取将小站小点的相关行车设备移设或新设在相邻站,小站小点的行车室不设车务应急值守人员,设置成无人值守模式,有效改善山区小站小点车务员工生活、办公条件,从而提升职工获得感、幸福感和满意度。
3.1 基于分散自律CTC 系统建立双线区段无人值守站
行车室无人值守站管理模式仅适用运输品种单一或运输能力不紧张的铁路支线及部分干线的车站,且该车站一般仅办理接发列车作业或少量调车作业,可控性较好,实现无人值守模式的可能性较大。根据国家能源集团铁路线路情况、闭塞方式、中间站作业性质和接发车作业量分析来看,将大准线(大同—薛家湾)大红城、清水河站,准池线(外西沟—神池南)八里铺站,朔黄线(神池南—黄骅港)回凤、南湾、猴刎、古月、定州东、博野、行别营、杜生、段庄站[7],共计12 个无装卸车作业、接发车作业单一、条件艰苦、作业量小的中间站,建立行车室无人值守站,其列车行车指挥及调车作业交由调度指挥中心调度员通过分散自律CTC 系统远程操作,可以节省60名车务人员。
3.2 通过增设调度台建立单线区段无人值守站
根据各铁路公司线别、车站作业量,调减调度台管辖区段的长度,增设调度台,将单线区段部分车站建立成无人值守站,列车的避让、通过、停车、调车进路的排列由调度员操作。
国能包神铁路集团有限责任公司甘泉线(甘其毛都—万水泉)全长333 km,正线设车站16 个,其中中间站8 个。将调度台管辖范围按照170 km 的标准,以金泉站为分界,设置2 个调度台负责甘泉线的调度指挥工作,分别管辖7 个和9 个车站,将乌兰计、明安南、大佘太、耶仁高勒、陶勒盖、昌吉高勒、哈贝日格站[8],共计7 个站设置为无人值守站,可以节省6名车务人员。
国能朔黄铁路发展有限责任公司黄万线(黄骅南—万家码头)全长79 km,设车站7 个,其中中间站6 个,单独设置1 个调度台负责黄万线的调度指挥工作。将黄骅东、窦庄子、北港农场站设置为无人值守站,可节省16名车务人员。
国能朔黄铁路发展有限责任公司黄大线(黄骅南—大家洼)全长216 km,设车站10 个,其中中间站9 个,增配助理调度员,将贾象、碣石山、丁庄站设置为无人值守站,可节省28名车务人员。
综上所述,双线区段基于分散自律CTC 系统建立无人值守站,单线区段通过增设调度台建立无人值守站,全集团可以节省110 名车务人员,有利于进一步优化生产布局、提高运输效率、释放生产活力,实现降本增效。如果计算车务人员生产生活物资供应成本,则运营成本压缩将更大。
4 结束语
重载铁路中间站行车室无人值守模式不是简单的撤出人员“做减法”,而是综合人员调配、作业办法、安全保证、应急处置等多方面的“复合运算”。研究结合建立行车室无人值守站的接发车、调车作业,调度命令交付及核对,施工、维修作业,应急处置,日常管理,以及国家能源集团重载铁路线路特点、管辖范围的车站作业性质等,分析建立行车室无人值守站的条件、可行性及成效,提出相应的应对措施。通过建立中间站行车室无人值守模式,实现作业量小且单一、自然条件恶劣的中间站无人值守,有助于改善山区小站小点车务员工生活、办公条件,压缩人力资源成本,提高运输效率,实现降本增效。