如何为十三亿人调度列车

生活

02-01 10:58

假设你坐在由上海虹桥开往西安北的 G1928 次列车上,现在是下午 2 点 40 分,5 分钟前,列车刚刚驶出南京南站。

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12 分钟后,你会在滁州停车 5 分钟,待避身后去北京的 G136 。然后以 300 km/h 的速度冲入京沪高铁最繁忙的区间——蚌埠南至徐州东。

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福州开来的 G330 会在蚌埠南等着给你让路,并在你之后保持 4 分钟的车距和你追踪运行。

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你们会一起在宿州东站待避追上来的复兴号—— G4 。

最后你会在徐州东转上郑徐高铁,向西安行驶。

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这些列车的运行时刻被紧凑地安排在了一起,一旦有意外情况导致列车晚点,上面的这些列车都有可能因此晚点,进而影响所有通过徐蚌段的列车,甚至是全国铁路网的运行。

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和我们在 12306 看到的时刻表不同,组织列车运行的基础是列车运行图。它大概长这样。

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每一条线都是一趟列车,横轴是时间,纵轴是铁路上的车站,每一条线就反映了一趟列车在不同时刻所处的相对位置,被称为运行线。

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对于不同速度等级列车混跑的线路,自然就会出现快车追上慢车的情况,两条线一旦交汇就意味着列车相撞,这时慢车就得在车站内停车待避。

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对于普速铁路,直达特快列车的等级最高, 最高时速可达 160 km ,其次是特快,最高时速 140 km ,然后是快速,普快和普客列车,时速一般在 120km 以下。

以前,不同等级列车所使用的车底颜色不一样,虽然现在他们都被刷绿了。

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运行图会经常调整。铺画运行图需要先确定最高等级列车的运行线,然后再将空余的运行线逐级向下安排给等级更低的列车。最后还会留出用于检修铁路的天窗时间。

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这样,就大致得到了一张可行的铁路运行图和对应的时刻表,列车就可以开始按照时刻表运行了。

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除了运行图,列车的运行还需要一套可靠的列车运行控制系统。

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闭塞是防止列车相撞最重要的机制。

将铁道分为一个个区间,每个区间内,两条轨道互相绝缘,列车通过就会短路两条轨道,表示闭塞分区里有车。列控根据区间被占用的情况给列车发放行车许可。

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普速铁路的列控系统是 LKJ2000,通过监控列车车轴的转速,然后对速度积分,配合车载的地面数据来推算列车的位置,并给出相应的灯光信号。

一旦列车超速或闯入被占用的闭塞区间,LKJ 就会根据情况做出从语音警告到紧急制动等不同的反应。

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与 LKJ 不同,高铁使用的 CTCS 系统通过应答器来确定列车的位置,发送线路参数和限速信息。

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应答器安装在轨道上,里面有感应线圈。当列车经过时,车载天线发送射频信号,应答器随后将电磁信号转化为电能,发送信号给列车。

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相比高度自动化的高铁,普速列车则依赖人肉指挥。

每个车站都有一个负责列车调度的调度员,每趟列车进站出站,都必须和车站的调度员沟通前方路况,列车的运行状况和异常情况。

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调度员的命令优先级很高,甚至超过了运行图。如果调度不放行列车,列车就必须等待。

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普速铁路联控的通话是公开的,你甚至可以买个手台在家收听。

*擅自加入或干扰联控通话是违法行为

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联控混乱和列控失效的结果往往是灾难性的。

这是 2011 年温州动车事故的国务院调查报告。存在缺陷的地面列控设备遭到雷击,导致被撞列车在温州南站看到错误的红灯信号并停车。之后,调度命令被撞列车以 20km/h 的速度目视行驶。

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期间,调度和两车司机多次联系不上,后车司机没有及时得到前方有车的提醒。

同时,因为雷击的破坏,导致列控中心认为前车所在的闭塞区间未被占用,并将无车占用的信号错误地发送给后车。

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这样,后车就在错误的引导下撞向了低速行驶的前车。

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虽然事故的原因并不是车速太快,但 2011 年事故后,中国高铁仍然被命令降速运行。其中,既有线上的动车组时速不能超过 160 km, 原有的应答器也被拆除。

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所以用能跑 250 km/h 的动力分散式动车组开 160 km/h 就不太划算了。于是,2019 年 1 月 5 日铁路总公司调整运行图后,复兴号动力集中式动车组出现了。

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它们虽然长得像传统动车,但只是把普速列车更换了外壳和内部装修,拼成了一列动车组,最高时速也只有 160 km。当然,票价还是得和其他的动车组列车一样。

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本文来自微信公众号回形针 PaperClip(ID:papercliptv),作者为聂统宇,爱范儿经授权发布,文章为作者观点,不代表爱范儿立场。

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