高速铁路应急处置现状分析及优化策略

杨国柱

（中国国家铁路集团有限公司 运输调度指挥中心，北京 100844)

1 高速铁路应急处置特点

高速铁路应急处置是指在发生设备故障或其他影响列车正常运行的突发事件时，在应急中心统一指挥下，协同车务、机务、工务、电务、车辆等部门，利用计算机、电子、通信、信息处理、控制与系统、管理与决策支持和大数据等信息技术，制订应急处置方案，在确保安全的基础上，以较快响应速度和较低成本及时恢复运输秩序的行动过程[1]。在行车调度指挥“人车天地图”五大要素中，人的要素处于首位，在应急处置当中起重要作用。突发事件发生后，会导致高速铁路安全保障设备纵深防御能力的丧失或下降，人为因素造成的失误会明显上升，甚至会酿成事故，作业人员素质至关重要。随着我国高速铁路动车组列车开行数量、开行密度的持续增加，高速铁路应急处置呈现以下特点。

1.1 突发事件的不确定性

铁路运输是一个复杂而庞大的系统，列车运行图是铁路行车组织工作的基础[2]，铁路各有关部门应协同动作，组织列车按列车运行图运行。在日常运行组织过程中，不可避免地受自然灾害、恶劣天气以及设备故障等不确定因素的影响，致使列车不能按图行车，导致列车晚点，进而采取停运、变更运行径路等调整方法。而这些突发事件具有明显的不确定性，突发事件的是否发生、发生的时间、地点、方式都不可预知。

1.2 应急响应的时效性

突发事件发生后，应急响应时间即时效性至关重要，对后续的决策、应急处置方案的选择有很大影响。理想的流程是在突发事件发生后，现场人员(司机、车站值班员、设备单位有关人员等)能够在最短的时间将现场的信息准确汇报至调度指挥中心，调度指挥中心根据现场汇报信息对影响情况进行科学研判，并启动相应等级的响应，应急值班人员及时到达调度台、现场，由专业部门对现场进行督促、指导，各部门加强横向、纵向联系，协同动作，尽快组织恢复运行秩序，列车调度员根据现场汇报的情况及时正确制订应急处置方案、救援方案，并及时调整列车运行计划，目标是以最快的速度恢复运行，将突发事件的影响降到最低。

1.3 突发事件的规律性

在实际运营过程中，虽然突发事件具有不确定性和随机性，但也有规律可循，结合应急处置的实例，不难发现突发事件呈现明显的季节性特点和地域性特点。

（1）季节性。春秋两季大风天气多发，导致大风限速运行、接触网及受电弓挂异物、春融导致路基刚性变化继而伴随有晃车的发生。夏季特别是汛期因降雨量达到雨量警戒导致限速或封锁，甚至泥石流、断道等水害的发生。冬季则容易因冰雪天气导致降雪限速、道岔转动困难、道岔失表、冰雪击打应答器等情况的发生。

（2）地域性。北方地区特别是东北、华北地区如中国铁路哈尔滨局集团有限公司、中国铁路沈阳局集团有限公司、中国铁路北京局集团有限公司、中国铁路太原局集团有限公司受大风、降雪影响导致的突发事件较多，南方地区如华南、华东地区的中国铁路上海局集团有限公司、中国铁路南昌局集团有限公司、中国铁路广州局集团有限公司受降雨、台风天气影响导致的突发事件较多，西南地区受地形影响，泥石流、地震等自然灾害类的突发事件较多，这在中国铁路成都局集团有限公司、中国铁路昆明局集团有限公司体现得较为明显。

2 应急处置现状分析和不足

2.1 应急处置流程有待完善

现有状态下，高速铁路应急处置流程尽管已形成事前、事中、事后的闭环结构，但在事前的预警方面和事后的总结回馈环节还有待完善。目前事前的预警和事后的分析很大程度依靠有关人员的经验预判和总结，受处置人员的业务水平影响较大，导致处置效果波动性大，对后续的运行调整也会造成较大的不确定性。

2.2 应急响应速度慢

我国高速铁路经过多年的良性发展，根据铁总办调(2018) 50 号文件要求，目前中国国家铁路集团有限公司(以下简称“国铁集团”)实行一级、二级、三级应急处置分级响应[3-4]。但是，在实际处置过程中，响应时间仍然受信息不畅通、不及时的制约，各部门间不能实现实时信息共享。此外，在启动应急响应的时候多数情况下还是通过人工拨打电话通知应急值班人员的方式，从而导致响应速度慢，响应效率低，应急体系的协调、管理作用未能充分发挥，以国铁集团级启动响应为例，每次需要通报的业务部门都在10 个以上，采用传统的人工拨号的方式通报，每个部门按1 min 计算，在电话畅通不占线的理想条件下，启动一次应急响应仅通报所占用的时间至少在10 min 以上，如果遇有电话占线、需要反复呼叫则用时更长，并且极易造成重复通报和错漏通报，进而影响整个应急处置进度。

2.3 应急预案有待改进

随着我国高速铁路多年的运营，各级机构不断积累总结，已经制定了较为完备的应急预案，但随着动车组列车开行密度的持续增加，应急预案还需不断地改进和完善。

以接触网挂异物为例，由于高速铁路是全封闭区段，当设备发生故障，需在双线区间的一线上道检查、处理设备故障时，本线应封锁、邻线列车限速160 km/h 及以下[5]。目前，发生接触网挂异物特别是挂有防尘网等影响较大、需要现场处理的情形时，常规办法是利用汽车运送供电作业人员到现场处置，通过驻所(站)联络员登记上线，列车调度员按规定设置列控限速后，现场供电人员进入护网内进行处置，同时高速铁路站间距离普遍较长，从故障发生到通知现场出动，加上汽车赶往现场包括登记上线、设置列控限速等程序，处理全程大约需要2 h，抢修的效率较低。与此相似的还有双线区间一行出现红光带、应答器被击打等情况需要设备单位赶赴现场检查处理的突发事件，均存在效率较低的问题。

2.4 运输调整措施有待优化

突发事件应急处置完毕后，应迅速科学地对列车运行进行适时调整，恢复运输秩序。以动车组异地故障车底归位调整措施为例[6]，我国高速铁路运营里程长，动车组列车日均开行6 000 列以上，其中跨局动车组列车占30%以上，动车组异地故障时有发生，为了最大限度压缩列车晚点时间，动车组异地故障后启用外局热备、检备动车组进行换乘。后续的运输调整中涉及故障动车组、热备(备用)动车组的归位、客运乘务组归位等方面的问题。目前多数情况下采用车底空送的方式归位，一是用时长、影响动车组上线使用率；二是车底空走距离长，增加运输成本，不利于节支降耗。

2.5 应急辅助决策系统有待完善

我国高速铁路运营速度等级不同、车型多样，在应急处置中情况复杂多变，需要协同配合的部门较多，现行应急处置方案的制订依靠人工优选，难度大，对决策人员(机构)经验依赖程度高，应急方案的科学性不能保证[7]。目前，调度应急指挥系统内的辅助决策系统已经整合了运输调度管理系统TDMS5.0 系统编制的日班计划、列车运行图有效数据，但多种系统中的数据不能互联互通，数据不能及时有效地整合利用，影响辅助决策的实际效果。

2.6 调度人员综合素质有待提高

列车调度员是高速铁路行车的指挥者和作业参与者，在中心操作方式下，调度人员操纵道岔、人工排列进路都是风险项点。突发条件下，调度人员及时、正确、高效的处置显得尤为重要。这种能力的培养需要平时不断地学习积累，必要的时候应定期开展应急演练，目前各铁路局集团公司调度所日常培训普遍存在方法简单，内容单一，采用定期学习培训外加利用夜间天窗时间进行应急演练的模式对调度人员进行业务培训和演练。培训仅仅在授课时强调规章文电的学习，通过信息技术创新性的培训很少。应急演练也只是列车调度员单工种进行演练，实战情景差，日常培训和应急演练均没有形成科学的培训体系。

3 应急处置优化策略

3.1 强化事前预警和事后分析

通过引入数据分析技术对每一次应急处置进行全程复盘和分析，深度挖掘有效信息，总结规律，强化事前的风险研判和事后的分析总结。

（1）加强完善事前的风险研判。较为典型的是针对不良天气对运输影响的预判，如降雪冻雨天气在气象灾害预警后组织各铁路局集团公司有预见性地采取取消天窗、开行热滑除冰列车等措施，有效减少弓网故障的发生，防患于未然。遇有台风等极端天气可根据客流量及时采取停运、缩短运行区段等措施，减少对运输的干扰。此外，以规章制度为依据，有针对性地对日常作业中的风险项点进行分类梳理研判。目前，高速铁路调度指挥中较为典型的风险点包括防冲突脱轨、防错办、防溜逸、防漏交限速命令等。除此之外各级调度指挥中心还根据实际情况制定了风险提示卡，使作业人员对日常工作中的风险项点有直观明了的警示，从而在应急处置当中做到心中有数，处置有序。

（2）强化事后的分析总结。通过建立台账等方法对每次应急处置过程中的经验教训进行讨论并深度分析总结，对以往数据进行深度解析、归纳，针对不足之处提出优化措施，进而促使对风险研判的补充、对应急预案不断优化，并实现良性循环和信息正向回馈，达到优化整个应急处置流程的效果。

3.2 提高应急响应效率

（1）通过信息技术提高响应速度。构建应急响应体系的目的是为了有效应对铁路交通事故、自然灾害、设备故障等突发事件，尽快恢复铁路运输正常秩序，最大限度减少突发事件造成的影响和损失。但在应急响应启动过程中，传统的通报方式是人工拨打电话，不仅用时长，还容易错漏通报有关部门，响应的效率较低。在此背景之下，国铁集团运输调度指挥中心在调度应急指挥系统基础上组织研发了国铁集团级应急通信自动拨报功能，将与应急响应有关的部门负责人的联系方式预先保存在后台，启动应急响应时，该系统自动调用预先储存的有关联系方式，自动拨打并以短信息的方式发送至有关负责人，实现对铁路电话、公网固定电话、手机用户之间的呼叫，具备自动语音通知和快速呼叫功能。该系统自2021 年9 月1 日正式投入使用后，极大地缩短了通报时间，减轻了调度工作强度，提高了应急响应的正确性和及时性，启动响应通报时间平均压缩90%以上。

（2）通过建立应急指挥系统网络通报制度提高应急响应的效率。通过信息化技术的不断应用，督促各铁路局集团公司不断完善应急响应体系，建立了应急指挥系统网络通报制度，在应急处置当中，由应急指挥中心按照响应等级分层、分岗的原则通过应急指挥系统进行应急通报信息发布，该发布程序可同时下达至相关处室和有关站段，各有关部门可在接到通报信息后第一时间赶赴现场做好应急处置的盯控、协调工作，调度部门应及时、准确向客运部门提供故障概况、故障原因、列车运行信息、故障预计恢复时间及列车调整情况等客运信息。客运部门第一时间通过12306、站车广播等渠道向旅客发布列车晚点情况、预计恢复时间等客运信息。构建专业化、精准化的应急响应体系，确保信息渠道畅通可有效提高应急响应速度，压缩应急处置时间，减少损失，降低对运输的影响。

3.3 科学制订完善应急预案

组织各铁路局集团公司围绕调度指挥部门协调车务、机务、供电、电务、车辆等部门共同完善优化应急预案，重点要打通结合部的顽疾，明确职责职能，科学制订完善应急预案。

以高速铁路接触网挂异物需现场处理为例，利用接触网作业车、汽车运送人员赶往现场包括登记上线、设置列控限速等程序，处置全过程用时长，抢修的效率较低，加之高速铁路线路的桥隧比较高，部分线路如西成高速铁路(西安北—成都东)桥隧比甚至高达93%，在实际应急处置当中采用登乘动车组运送人员处理接触网异物，人员到达现场速度快，效果明显。特别是故障点在长大桥梁隧道上，汽车只能到达最近的栅栏门，再步行至故障点，如果采用登乘邻线动车组到达故障区段抢修的方式会大大提高抢修的效率，一般处置时间可控制在40 min 以内，有效降低对运输的影响，特别是在京沪高速铁路(北京南—上海虹桥)、京广高速铁路(北京西—广州南)、京津城际铁路(北京南—天津西)等繁忙干线效果尤为明显。目前，各铁路局集团公司已经积极探索采用登乘动车组运送有关人员的方式并在实际应急处置中取得较好的成效。此外还将登乘动车组赶赴现场的方式不断推广至其他应急处置当中，如双线区间一行出现红光带、应答器被击打等情况需要设备单位赶赴现场检查处理的突发事件中得到较好地探索和应用，均可以有效压缩中断行车时间，提高处置效率。

3.4 优化应急处置运输调整措施

突发事件应急处置完毕后，开行密度的加大使高速铁路的通过能力越来越紧张[8]，需要迅速科学地对列车运行进行适时调整。目前在运行调整方面还需进一步优化，以动车组异地故障车底归位的调整措施为例，故障动车组担当日交路：A 局动车组担当交路为a—b—c，c 站终到后担当c—b—a 交路。A 局车底a 站始发后运行至b 站故障，启用B 局热备(检备)车底担当后续b—c 交路，终到c 站后，折返c—b—a 交路终到A 局。

方案I：B 局备用车底次日继续担当a—b 交路，与b 站修复的A 局故障车底换乘后担当后续b—c、c—b—a 交路，实现车底归位。此方案不产生空送，但需要旅客在中间站换乘，增加了客运部门的作业量。

方案II：B 局有b—a、a—b 的当日交路时，优先采用互换交路的办法归位，即次日A 局提供本局车底担当次日a—b—c、c—b—a 全程交路，A局修复车底担当次日B 局交路b—a，终到a 站后归位，B 局热备车底担当后续a—b 交路，通过互换交路实现归位，此方案完全没有空送且不用旅客换乘，最为高效。

方案III：客流需求理想的情况下，加开b—c站间的临客，由在b 站修复的车底担当，终到c 站后归位。此方案受客流需求影响较大，有客流的前提下可以做到增收降耗，实现经济效益最大化。

综上，以优化动车组异地故障后的运输调整措施为例，针对不同的场景可以灵活选择最佳运输调整措施，最大限度减少长距离空回，实现高效、节能的目的。

3.5 完善应急处置辅助决策系统

突发事件发生后，如何快速通过系统查到该区段的开行对数、故障发生时待过的列车对数，对后续处置调整提供有效的数据支撑，这些数据正是在应急处置调整中急需获取的。

针对上述需求，2022 年2 月国铁集团调度指挥中心在高速铁路应急处置辅助决策系统[9]基础上进行了进一步优化，通过将多种系统中的数据进行合理整合，增加了“故障影响实际”“高铁枢纽地区动车组开行情况”等查询功能，以枢纽地区发生地震为例，如在该功能界面输入“昆明局昆明南站”，选择事件发生时间和要查询的起始时间后则可以自动生成南昆客运专线(南宁—昆明南)、沪昆高速铁路(上海虹桥—昆明南)全日计划开行动车组列数、截至地震发生时已通过该地段的动车组列数、实际未过的动车组列数等数据信息，并根据事件发展情况，结合应急辅助决策系统的其他功能，在调整方案中包括采取停运、折返、迂回运输等，为决策人员提供数据支撑和科学依据[10]。

3.6 全面强化队伍综合素质

高速铁路行车组织采用调度集中系统(CTC)，CTC 具备分散自律控制和非常站控2 种模式[11]。分散自律控制模式是通过调度集中设备，实现进路自动和人工办理的模式；非常站控模式是遇行车设备故障、施工、维修需要时，脱离调度集中系统控制转为车站联锁控制台人工办理的模式。目前在日常运输组织中，高速铁路区段采用分散自律控制模式，突发事件发生后的信息收集和处置方案均由调度人员来决定。通过软件提升和硬件加强2 方面全面强化作业人员的综合素质，打造高质量人才队伍。

软件上，在制度层面将业务培训和演练纳入规章，使其有章可循，根据实际情况进一步完善各岗位的教育考核细化措施，科学制订并严格落实全年的培训计划。在中心操作方式下，要对单操道岔、多方向车站的排列进路等风险项点加强研判预警，制定相关操作流程。

硬件上，切实推进CTC 及数据采集与监视控制系统(SCADA)仿真实训平台建设，满足培训需求，配齐培训设施和师资力量，不断提高作业人员的作业技能和指挥水平，让实训成为提升调度应急处置能力的强力保障。此外还应不断优化实训系统，使两个系统实现互联互通，加入应急演练可以实现列调、动调、供电调等多工种联合实战化综合模拟演练，有效提高应急处置能力。

4 结束语

随着高速铁路的不断发展，旅客对运输服务质量要求越来越高，对高速铁路突发事件后的应急处置提出了新的要求。通过优化高速铁路应急处置方案，在实际应急处置过程中取得了显著成效，特别是自动拨报系统在响应时间的压缩、辅助决策系统的功能完善方面有明显的提升，同时将调度指挥作业过程由事中应急向事前研判预防和事后总结转变，有效降低突发事件对高速铁路运输秩序的干扰。优化应急处置将是一个长期的课题，随着新技术的不断运用，利用大数据将不同平台的数据进行整合，不断完善应急处置辅助决策系统的各项功能，逐步提升应急处置的智能化水平，提高高速铁路的服务质量和运输生产效率，为提升高速铁路的行业竞争力提供安全保障。