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基于京张高速铁路相关智能技术设备应用的技术规章制修订研究

所属分类:建筑论文 阅读次 时间:2021-02-23 11:11

本文摘要:摘要:为适应京张高速铁路相关智能技术设备的运用管理需求,需要及时开展与之配套的技术规章制度制修订研究。通过调研相关智能技术设备在国内运用情况及其配套技术规章的适应性,分析京张高速铁路已投入使用的智能技术设备对行车组织、客运服务、设备运用维

  摘要:为适应京张高速铁路相关智能技术设备的运用管理需求,需要及时开展与之配套的技术规章制度制修订研究。通过调研相关智能技术设备在国内运用情况及其配套技术规章的适应性,分析京张高速铁路已投入使用的智能技术设备对行车组织、客运服务、设备运用维护的影响,提出相关技术规章在自动驾驶、站台门、智能客站旅客服务与生产管控平台、智能牵引变电所、简统化接触网5个方面的制修订建议。

  关键词:京张高速铁路;智能技术设备;技术规章;制定;修订

铁路养护

  0引言

  京张高速铁路是我国“八纵八横”高速铁路网的重要组成部分,也是2022年北京冬奥会重要交通保障设施。自2019年12月30日京张高速铁路开通运营以来,列车自动驾驶系统(技术方案为列车运行控制系统3级(CTCS-3)+列车自动驾驶(ATO))、智能牵引供电系统、智能客站旅客服务与生产管控平台等一系列智能技术的集成化运用,给既有行车组织、旅客服务和设备运用维护方式带来一定挑战。

  铁路维护论文范例:铁路无缝线路的养护维修

  既有技术规章体系中相关内容已经不能完全满足京张高速铁路运营管理需要,有必要及时制修订相关技术规章。通过系统梳理京张高速铁路相关智能技术设备对行车组织、旅客服务和设备运用维护等方面的影响,提出相关技术规章制修订建议。对于构建我国智能高速铁路技术规章体系具有重要的现实意义,同时对于其他高速铁路智能技术设备的运用维护也具有借鉴意义。

  1相关智能技术设备应用情况和现有规章制度

  目前,我国铁路智能化发展正在全面推进,相关智能技术设备的研究和试用工作正在开展。京张高速铁路开通运营前,智能技术设备主要有自动驾驶设备、站台安全门等。

  1.1ATO设备

  2017年,我国首列自动驾驶列车在莞惠城际铁路投入使用。列车采用自动驾驶系统(技术方案为列车运行控制系统2级(CTCS-2)+ATO),融合了高速铁路的快速与城市轨道交通的便捷,有效适应了城际铁路高速度、高密度、站间距短、公交化运营的特点,满足城际列车最高速度200km/h的运营需要。

  鉴于ATO智能技术设备对行车组织和客运服务的影响,中国铁路广州局集团有限公司在GZG/03—2017《广惠城际铁路东莞西广惠场至小金口间行车组织细则》中,规定了ATO模式下的行车要求,以及ATO模式下站台安全门对标不成功、不能自动控制时的处置方式等内容。针对设备运用维护管理,制定了GZG/XH211—2016《CTCS2+ATO列控设备维护管理办法(试行)》等技术规章[1]。在此基础上,原中国铁路总公司立项研究制定高速铁路列车自动驾驶系统(技术方案为CTCS3+ATO)总体方案,于2018年在京沈客运专线综合试验段完成现场试验后,制定发布了《高速铁路ATO系统暂行总体技术方案》[2],为京张高速铁路ATO应用奠定了基础。

  1.2站台安全门

  为保障站台旅客乘降安全,部分城际铁路和高速铁路车站安装了站台安全门,如广珠城际铁路全线车站、长株潭城际铁路全线车站、海南东环铁路海口站和成灌铁路犀浦站。站台安全门的操作方式有站台客运人员控制和与动车组联动控制2种。为规范站台安全门的操作管理,及时处置站台安全门故障时的各种突发情况,保障旅客乘降安全有序,相关铁路局集团有限公司制定了相应的技术规章。

  例如,中国铁路广州局集团有限公司制定了《高速铁路车站站台安全门(屏蔽门)管理办法》、中国铁路成都局集团有限公司制定了《成都铁路局高速铁路站台安全门操作管理办法》,主要内容包括站台安全门操作维护职责分工、正常作业流程、应急处置流程、设备维修保养等,为站台安全门的运用、维护、管理提供了制度保障[3]。上述智能技术设备的应用实践,以及相配套的技术规章制度,为京张高速铁路智能技术设备的运用维护和技术规章制修订提供了参考。

  2京张高速铁路相关智能技术设备应用及技术规章适应性分析

  京张高速铁路在智能建造、智能装备、智能运营3个方面采用多项智能技术,选取已投入使用并且对京张高速铁路行车组织、客运服务和设备运用维护影响较大的5项技术设备展开分析。

  2.1列车自动驾驶系统

  京张高速铁路、京张高速铁路崇礼支线采用列车自动驾驶系统,运行初期2列复兴号动车组使用ATO功能。京张高速铁路列车自动驾驶系统主要功能包括车站自动发车、区间自动运行、车站自动停车、车门自动开门(防护)、车门/站台安全门联动控制等[4-5]。

  结合线路条件,列车自动驾驶系统自动控制列车运行,定点停车、自动开启车门与站台安全门,减少了司机操作,降低了司机劳动强度;根据列车运行特点和不同运行策略,列车自动驾驶系统对加减速、启动与停车等影响旅客舒适性的控制策略实现智能调整,控制列车纵向冲击,提高旅客乘坐的舒适性。ATO模式下动车组列车司机操作、站台安全门联动及非正常情况下的处置与人工驾驶模式不同,司机操纵方式发生了变化。

  因此,有必要规范ATO模式下司机监视列车运行的操作内容和操作方式,包括列车进路预告与列车实际进路确认核对、列车运行计划与实际运行情况核对、遇恶劣天气设备故障等特殊情况时退出ATO模式、车站不能对标停车、车门与站台安全门联动故障,以及ATO模式自动退出时的确认等内容。另外,由于列车自动驾驶系统等智能技术设备是新增设备,既有技术规章BJJ/XH244—2015《北京铁路局CTCS-2/3级列控车载设备维护管理办法》中没有相关的运用维护管理内容,需要制订列车自动驾驶系统车载设备的运用维护类技术规章。

  2.2站台安全门

  京张高速铁路在清河站Ⅱ道、Ⅶ道,八达岭长城站3道、4道和太子城站Ⅰ道、Ⅱ道、3道、4道站台设有站台安全门。站台安全门设备是将乘客候车区与列车运行区相互隔离,保障乘客出行安全,改善候车环境不可缺少的关键设施。京张高速铁路站台安全门通过与动车组信号联动,实现自动开关。

  京张高速铁路运行列车分为ATO和人工驾驶2种模式。针对自动驾驶列车,站台安全门和动车组车门实现联动控制。但在异常情况下开启、关闭车门和站台安全门作业组织,需要明确相应责任部门和作业流程,及时保障旅客的乘降作业。针对人工驾驶列车,动车组车门和站台安全门分别由司机和站台客运人员操控。站台安全门开启和关闭相关作业组织、司机和站台客运人员的联控方式,需要在相关技术规章中明确。另外,由于站台安全门是新增设备,需要制定相关运用维护管理办法。

  2.3智能客站旅客服务与生产管控平台

  京张高速铁路采用智能客站旅客服务与生产管控平台,以“集成共用”的设计理念,构建统一的车站数据中心。该管控平台不仅提高了数据的集成度和共享度,实现数据的统一管理和应用,还满足了客站的运营状况可视、作业流程可控的需求,保障了车站所有设备、设施、系统、人员、作业等高效运转[6]。

  智能客站旅客服务与生产管控平台,可自动解析客运调度命令,与行车调度日计划比对,自动生成日班计划;同时京张高速铁路车站客运人员配备的手持终端与智能客站旅客服务与生产管控平台互联,可以提示职工按时上岗,自动向职工手持终端发送日班计划、调度命令、加开列车、晚点列车、编组变更、站台变更等变更信息和通知,改变了传统的“纸质流转、电台布置、口头传达”作业组织方式,客运作业相关作业流程实现了自动化卡控。由于智能客站旅客服务与生产管控平台改变了传统的客运服务作业组织方式,需要编制配套的使用管理手册、应急处置方式等规章制度,适应新设备运用后的变化。

  2.4智能牵引变电所

  智能牵引变电所(含AT所、分区所、开闭所),采用“一次设备本体+传感器+智能组件”一体化的智能牵引供电设备,设置广域保护测控系统和辅助监控系统,实现所内设备状态全景感知、控制保护与辅助监控的信息融合和联动控制[7-8]。

  目前,京包客运专线北京—张家口段、京张高速铁路崇礼支线、京张高速铁路延庆支线均采用智能牵引变电所。智能牵引变电所一体化的智能技术设备在电气化铁路中的应用,尤其是广域保护测控系统和辅助监控系统在变电所的应用,提高了相关供电设备的运行品质和在线监测水平。既有技术规章BJG/GD116—2015《北京铁路局高速铁路牵引变电所运行检修细则》中,主要对有人值守牵引变电所的值守、倒闸、巡视、设备运行、设备检修作出规定。对于采用无人值守的京张高速铁路智能牵引变电所,缺少远程监测管理要求,以及相关智能技术设备的运行检修管理周期和检修标准要求,需要制定相应技术规章。

  2.5简统化接触网

  我国在接触网设计、施工、器材制造等方面学习或引进了前苏联、日本、法国、德国等多种技术,形成了不同设计、不同施工工艺的复杂状况,给产品制造、施工及备料、运营维护管理等带来一定难度。接触网设备简统化有利于设计、制造、施工和运用维护各个环节的统一,有利于提高系统安全性、可靠性、可用性和可维护性。京张高速铁路崇礼支线全线采用简统化接触网,通过重组整体结构,统一技术参数,不仅简化了装备结构,减少了零部件种类,还提高了关键零部件的服役周期。

  既有技术规章BJG/GD109—2016《高速铁路接触网运行维修实施细则》规定了非简统化接触网监测、检测和维修等内容。由于简统化接触网规范统一了相关零部件,需要根据简统化接触网设备新工艺特点,明确简统化接触网监测周期、动态检测周期、静态检测周期和设备巡视检查周期要求,制定维修技术标准和应急处置等相关方面的规章制度。

  3技术规章制修订情况

  (1)关于自动驾驶的技术规章制修订情况。针对自动驾驶技术应用,中国铁路北京局集团有限公司制定了BJG/QT201—2019《京包客专CTCS3+ATO动车组行车办法(试行)》,主要规定ATO模式下车站自动停车、车站发车、区间自动运行、站台安全门联动行车组织的内容,以及ATO图标及按钮开关名称和故障处置等内容[9],为ATO模式下的行车组织提供了制度保障。中国铁路北京局集团有限公司机务部门制定了京机电〔2020〕7号《京张高速铁路ATO使用的安全措施(试行)》,主要规定ATO模式下司机操作注意事项,规范ATO模式下司机操作;中国铁路北京局集团有限公司电务部门制定了BJG/XH203—2019《高速铁路ATO设备维护管理办法》,主要规定ATO地面设备和车载设备的修程修制,以及与机务、车辆等部门的结合部管理等内容,规范ATO设备的日常维护管理[10]。

  (2)关于站台安全门的技术规章制修订情况。针对站台安全门的运用,在BJG/QT201—2019中,规定了自动驾驶列车人工驾驶模式下司机与站台客运人员联控用语,以及ATO模式下动车组到站停车后未自动开启车门、车门与站台安全门联动故障情况下的处置方式,满足了各种情况下开启站台安全门的需要,提升了现场操作水平,进一步强化了站台旅客乘降组织作业,保障了旅客乘降安全。

  (3)关于智能客站旅客服务与生产管控平台的技术规章制修订情况。目前,已完成智能客站旅客服务与生产管控平台运用维护管理办法的初稿制定工作。运用维护管理办法主要规定管控平台构成、管控平台功能、使用范围及权限、职责分工、B/S端使用管理、C/S端使用管理、手持终端使用管理、查询终端使用管理、设备设施管理、应急处置等内容。规章发布后,将对规范智能客站旅客服务与生产管控平台的运用和维修具有关键性的指导作用。

  4结语

  智能高速铁路已成为当今世界高速铁路发展的重要方向。京张高速铁路作为我国智能高速铁路的新起点,率先开启智能技术设备集成化应用。通过研究分析智能技术设备集成化应用对行车组织、客运服务和设备运用维护等方面的影响,研究并制修订配套的技术规章制度,不仅能够满足京张高速铁路的运营管理需要,也为其他线路采用相关智能技术设备提供参考。下一步,京张高速铁路相关智能技术设备的运用状况有待持续跟踪调研,通过不断总结运营管理经验,进一步完善京张高速铁路相关技术规章制度,为建立智能高速铁路技术规章体系奠定基础。

  参考文献

  [1]广州铁路(集团)公司.CTCS2+ATO列控设备维护管理办法(试行):广铁电发〔2016〕35号[S].广州:广州铁路(集团)公司,2016.

  [2]中国国家铁路集团有限公司.高速铁路ATO系统暂行总体技术方案:铁科信〔2019〕21号[S].北京:中国国家铁路集团有限公司,2019.

  [3]成都铁路局.成都铁路局高速铁路站台安全门操作管理办法:成铁客〔2014〕576号[S].成都:成都铁路局,2014.

  作者:保鲁昆1,孙伟2,赵楠2,田雷1

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