國家能源集團重載鐵路中間站無人值守模式探討

段宏海

(國家能源投資集團有限責任公司 總調度室，北京 100011)

1 國內鐵路無人值守站現(xiàn)狀

隨著現(xiàn)代信息技術不斷發(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當?shù)穆毮堋l(fā)揮的作用將被設備代替，實行車站行車室無人值守是大勢所趨。無人值守站，顧名思義就是鐵路車站不設辦理行車作業(yè)人員的車站，鐵路中間站建立無人值守模式，各項行車設備應實現(xiàn)自動化、智能化、遠程化，能夠實現(xiàn)列車/調車作業(yè)進路自動選排；固定行車設備及站場管理應具備遠程監(jiān)測、預警及報警功能；行車設備故障后應急處置人員應具備快速抵達或具備遠程處置條件；實行無人值守站區(qū)段需要具備車流密度不大、車站作業(yè)性質單一等條件。國內部分鐵路依托CTC系統(tǒng)的技術優(yōu)勢，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，于2006 年7 月開通38 個中間站無人值守站；錦赤鐵路(錦州—赤峰)，為國家I 級電氣化鐵路，是蒙東煤炭外運的大通道，并承擔錦州港部分疏港運輸任務，具有中間站辦理貨運業(yè)務少、自然環(huán)境差等特點，于2020 年6 月開通14 個中間站無人值守站。

目前，國家能源投資集團有限責任公司(以下簡稱“國家能源集團”)鐵路行車調度指揮系統(tǒng)采用分散自律調度集中(CTC)系統(tǒng)，是國內較為先進的行車調度指揮系統(tǒng)，無裝卸作業(yè)的大部分中間站都采用CTC 系統(tǒng)中心操作方式來遠程辦理列車或調車作業(yè)[2]，車站車務人員僅安排應急值守人員值守。國家能源集團鐵路行車調度指揮系統(tǒng)自2020 年11 月投用以來，實現(xiàn)行車控制自動化、運營指揮智慧化?；谠撓到y(tǒng)穩(wěn)定投用，以及無線通訊系統(tǒng)、網(wǎng)絡系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)的自動化、智能化、網(wǎng)絡化設備日漸成熟，站場數(shù)據(jù)、操作權限、行車指令在調度指揮中心都能進行遠程操作、指揮、監(jiān)控和傳遞的現(xiàn)狀，提出研究將CTC 分散自律調度集中系統(tǒng)中心操作方式下中間站的車務應急值守人員撤離，全權交由調度指揮中心控制，使中間站行車室實現(xiàn)真正的無人值守，從而優(yōu)化人力資源配置，降低運營成本，提升安全管理水平和運輸生產(chǎn)效率。

2 國家能源集團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)行車調度指揮模式采用二級管理模式[3]，調度臺負責直接控制車站進路或通過車站值班員管理所轄車站的行車計劃。各站根據(jù)車站運輸組織的需求和特點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種操作方式運行。二級管理模式下，調度員需要聯(lián)系和管理全線所有車站的相關業(yè)務。傳統(tǒng)CTC 系統(tǒng)下二級調度指揮模式如圖1所示。

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

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

圖2 集中控制CTC系統(tǒng)下調度指揮模式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管理辦法和作業(yè)制度對無人值守站進行管理。一是中間站設為無人值守站后，車站管理交由鄰站管理，需要將無人值守站車務行車設備的維修、保養(yǎng)、檢查納入相鄰車站管理，相關線路、信號、接觸網(wǎng)等行車設備技術資料及接發(fā)列車、調車作業(yè)辦法納入鄰站《車站行車工作細則》內統(tǒng)一管理。二是設為無人值守站后，調度指揮模式發(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換時機、助理調度員操縱排列接發(fā)列車/調車進路要求、編制下達調車作業(yè)計劃等規(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急處置人員的指派、調度命令和行車憑證交付核對等規(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，并在調度中心安裝復視監(jiān)控終端，進行實時監(jiān)控，保障無人值守站行車、設備安全[5]。

2.2 行車組織變化分析

運輸組織過程中，遇到無人值守站設備發(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行處置時，由于車站未設置值守人員，設備故障信息的通知、行車憑證的交付、列車臨時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輸組織需要，以達到快速恢復行車秩序的目的，減小對運輸?shù)挠绊憽?/p>

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

（2）行車憑證遞交。行車室無人值守站發(fā)生行車設備故障、需采用書面行車憑證發(fā)車以及進站信號機故障不能開放引導信號接車時，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接發(fā)列車。

（3）臨時甩掛故障車應急處置。列車運行途中發(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)，運行至前方站停車處理。按規(guī)定需要立即停車甩掛處理時，列車調度員通知相鄰站，相鄰站管理人員組織調車組等應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，列車調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、電務)人員對保留列車采取防溜措施，摘解列尾裝置。

（5）分散自律模式轉換。行車室無人值守站除調度集中系統(tǒng)故障、摘掛故障車，以及天窗作業(yè)需要在站內操縱道岔、聯(lián)鎖試驗、清掃道岔外，不得隨意轉換控制模式及操作方式。遇到調度集中系統(tǒng)故障、摘掛故障車時，須經(jīng)調度指揮中心值班主任同意，在應急處置人員到達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的行車組織不受到影響，需要安裝具有遠程自動控制及故障自動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)修建擋風棚。

2.3 無人值守站關鍵技術及裝備分析

車站實現(xiàn)無人值守的關鍵技術和行車設備是調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，才能實現(xiàn)調度員進行遠程指揮列車，保障列車安全運行。

（1）CTC 系統(tǒng)實現(xiàn)無人值守站列車、調車作業(yè)進路辦理。鐵路中間站行車室建立無人值守模式需要實現(xiàn)列車/調車作業(yè)進路自動選排，需要建立具備遠程遙控自動化功能的調度集中指揮系統(tǒng)，由列車調度員通過CTC 系統(tǒng)中心端設備直接遠程辦理列車、調車作業(yè)進路。

（2）無線調度命令傳輸系統(tǒng)實現(xiàn)調度命令遠程交付。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度命令無線傳輸系統(tǒng)，需要向機車乘務員遞交調度命令時，由列車調度員使用該傳輸系統(tǒng)直接向機車乘務員發(fā)布，發(fā)布后需要得到機車乘務員的回執(zhí)。遇到調度命令無線傳送系統(tǒng)故障時，由列車調度員發(fā)布至相鄰車站，再由相鄰車站值班員使用傳真或電子設備傳遞至無人值守站相關人員并由其交付或使用列車無線調度通訊設備直接向司機發(fā)布。

（3）電子登銷記系統(tǒng)實現(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功能，遇到施工、維修作業(yè)，設備發(fā)生故障時，施工單位、設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)進行簽認、登記停用及銷記，登銷記作業(yè)完畢后，應及時使用電話與相鄰站車站值班員聯(lián)系確認。

（4）自動駐車裝置確保保留列車安全?？俊囕v進行改造，加裝自動防溜裝置，天窗日需要在無人值守站安排列車?？繒r，原則上不安排超長列車，如有所需則安排裝有車輛自動防溜裝置的列車停靠，?？科陂g列車的防溜和完整性確認由機車乘務員負責。發(fā)車時，機車乘務員確認機車信號和出站信號機顯示的允許信號后即可通行。

（5）無線網(wǎng)絡設備實現(xiàn)遠程監(jiān)控。在無人值守站建立網(wǎng)絡化遠程視頻監(jiān)視平臺，對接視頻監(jiān)控系統(tǒng)、邊界安防報警系統(tǒng)、安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，形成數(shù)據(jù)實時共享，為調度指揮、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電力。為滿足無人值守站通信與信號設備正常使用，在車站貫通電源故障情況下，需要裝備太陽能蓄電設備、發(fā)電機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、信號設備可以運行。

3 國家能源集團重載鐵路中間站無人值守模式成效分析

國家能源集團運輸產(chǎn)業(yè)涵蓋的鐵路板塊由國能包神鐵路集團有限責任公司、國能朔黃鐵路發(fā)展有限責任公司[6]、國能新朔鐵路有限責任公司3 家分公司組成，北達甘其毛都口岸，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，設有89 座中間站，其中19 個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，運輸能力達到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、地理條件復雜、自然環(huán)境惡劣，給員工的工作、生活帶來極大的不便，亟需進行改善。鑒于國家能源集團CTC3.0 版在2020 年已經(jīng)投用，基本實現(xiàn)行車設備遠程遙控自動化功能，在此基礎上實施“大站城鎮(zhèn)化、小站無人化”建設，采取將小站小點的相關行車設備移設或新設在相鄰站，小站小點的行車室不設車務應急值守人員，設置成無人值守模式，有效改善山區(qū)小站小點車務員工生活、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輸品種單一或運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)或少量調車作業(yè)，可控性較好，實現(xiàn)無人值守模式的可能性較大。根據(jù)國家能源集團鐵路線路情況、閉塞方式、中間站作業(yè)性質和接發(fā)車作業(yè)量分析來看，將大準線(大同—薛家灣)大紅城、清水河站，準池線(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12 個無裝卸車作業(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車作業(yè)交由調度指揮中心調度員通過分散自律CTC 系統(tǒng)遠程操作，可以節(jié)省60名車務人員。

3.2 通過增設調度臺建立單線區(qū)段無人值守站

根據(jù)各鐵路公司線別、車站作業(yè)量，調減調度臺管轄區(qū)段的長度，增設調度臺，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、調車進路的排列由調度員操作。

國能包神鐵路集團有限責任公司甘泉線(甘其毛都—萬水泉)全長333 km，正線設車站16 個，其中中間站8 個。將調度臺管轄范圍按照170 km 的標準，以金泉站為分界，設置2 個調度臺負責甘泉線的調度指揮工作，分別管轄7 個和9 個車站，將烏蘭計、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7 個站設置為無人值守站，可以節(jié)省6名車務人員。

國能朔黃鐵路發(fā)展有限責任公司黃萬線(黃驊南—萬家碼頭)全長79 km，設車站7 個，其中中間站6 個，單獨設置1 個調度臺負責黃萬線的調度指揮工作。將黃驊東、竇莊子、北港農(nóng)場站設置為無人值守站，可節(jié)省16名車務人員。

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

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)段通過增設調度臺建立無人值守站，全集團可以節(jié)省110 名車務人員，有利于進一步優(yōu)化生產(chǎn)布局、提高運輸效率、釋放生產(chǎn)活力，實現(xiàn)降本增效。如果計算車務人員生產(chǎn)生活物資供應成本，則運營成本壓縮將更大。

4 結束語

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”，而是綜合人員調配、作業(yè)辦法、安全保證、應急處置等多方面的“復合運算”。研究結合建立行車室無人值守站的接發(fā)車、調車作業(yè)，調度命令交付及核對，施工、維修作業(yè)，應急處置，日常管理，以及國家能源集團重載鐵路線路特點、管轄范圍的車站作業(yè)性質等，分析建立行車室無人值守站的條件、可行性及成效，提出相應的應對措施。通過建立中間站行車室無人值守模式，實現(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)小站小點車務員工生活、辦公條件，壓縮人力資源成本，提高運輸效率，實現(xiàn)降本增效。