楊國柱

（中國國家鐵路集團有限公司 運輸調(diào)度指揮中心，北京 100844)

1 高速鐵路應急處置特點

高速鐵路應急處置是指在發(fā)生設備故障或其他影響列車正常運行的突發(fā)事件時，在應急中心統(tǒng)一指揮下，協(xié)同車務、機務、工務、電務、車輛等部門，利用計算機、電子、通信、信息處理、控制與系統(tǒng)、管理與決策支持和大數(shù)據(jù)等信息技術，制訂應急處置方案，在確保安全的基礎上，以較快響應速度和較低成本及時恢復運輸秩序的行動過程[1]。在行車調(diào)度指揮“人車天地圖”五大要素中，人的要素處于首位，在應急處置當中起重要作用。突發(fā)事件發(fā)生后，會導致高速鐵路安全保障設備縱深防御能力的喪失或下降，人為因素造成的失誤會明顯上升，甚至會釀成事故，作業(yè)人員素質至關重要。隨著我國高速鐵路動車組列車開行數(shù)量、開行密度的持續(xù)增加，高速鐵路應急處置呈現(xiàn)以下特點。

1.1 突發(fā)事件的不確定性

鐵路運輸是一個復雜而龐大的系統(tǒng)，列車運行圖是鐵路行車組織工作的基礎[2]，鐵路各有關部門應協(xié)同動作，組織列車按列車運行圖運行。在日常運行組織過程中，不可避免地受自然災害、惡劣天氣以及設備故障等不確定因素的影響，致使列車不能按圖行車，導致列車晚點，進而采取停運、變更運行徑路等調(diào)整方法。而這些突發(fā)事件具有明顯的不確定性，突發(fā)事件的是否發(fā)生、發(fā)生的時間、地點、方式都不可預知。

1.2 應急響應的時效性

突發(fā)事件發(fā)生后，應急響應時間即時效性至關重要，對后續(xù)的決策、應急處置方案的選擇有很大影響。理想的流程是在突發(fā)事件發(fā)生后，現(xiàn)場人員(司機、車站值班員、設備單位有關人員等)能夠在最短的時間將現(xiàn)場的信息準確匯報至調(diào)度指揮中心，調(diào)度指揮中心根據(jù)現(xiàn)場匯報信息對影響情況進行科學研判，并啟動相應等級的響應，應急值班人員及時到達調(diào)度臺、現(xiàn)場，由專業(yè)部門對現(xiàn)場進行督促、指導，各部門加強橫向、縱向聯(lián)系，協(xié)同動作，盡快組織恢復運行秩序，列車調(diào)度員根據(jù)現(xiàn)場匯報的情況及時正確制訂應急處置方案、救援方案，并及時調(diào)整列車運行計劃，目標是以最快的速度恢復運行，將突發(fā)事件的影響降到最低。

1.3 突發(fā)事件的規(guī)律性

在實際運營過程中，雖然突發(fā)事件具有不確定性和隨機性，但也有規(guī)律可循，結合應急處置的實例，不難發(fā)現(xiàn)突發(fā)事件呈現(xiàn)明顯的季節(jié)性特點和地域性特點。

（1）季節(jié)性。春秋兩季大風天氣多發(fā)，導致大風限速運行、接觸網(wǎng)及受電弓掛異物、春融導致路基剛性變化繼而伴隨有晃車的發(fā)生。夏季特別是汛期因降雨量達到雨量警戒導致限速或封鎖，甚至泥石流、斷道等水害的發(fā)生。冬季則容易因冰雪天氣導致降雪限速、道岔轉動困難、道岔失表、冰雪擊打應答器等情況的發(fā)生。

（2）地域性。北方地區(qū)特別是東北、華北地區(qū)如中國鐵路哈爾濱局集團有限公司、中國鐵路沈陽局集團有限公司、中國鐵路北京局集團有限公司、中國鐵路太原局集團有限公司受大風、降雪影響導致的突發(fā)事件較多，南方地區(qū)如華南、華東地區(qū)的中國鐵路上海局集團有限公司、中國鐵路南昌局集團有限公司、中國鐵路廣州局集團有限公司受降雨、臺風天氣影響導致的突發(fā)事件較多，西南地區(qū)受地形影響，泥石流、地震等自然災害類的突發(fā)事件較多，這在中國鐵路成都局集團有限公司、中國鐵路昆明局集團有限公司體現(xiàn)得較為明顯。

2 應急處置現(xiàn)狀分析和不足

2.1 應急處置流程有待完善

現(xiàn)有狀態(tài)下，高速鐵路應急處置流程盡管已形成事前、事中、事后的閉環(huán)結構，但在事前的預警方面和事后的總結回饋環(huán)節(jié)還有待完善。目前事前的預警和事后的分析很大程度依靠有關人員的經(jīng)驗預判和總結，受處置人員的業(yè)務水平影響較大，導致處置效果波動性大，對后續(xù)的運行調(diào)整也會造成較大的不確定性。

2.2 應急響應速度慢

我國高速鐵路經(jīng)過多年的良性發(fā)展，根據(jù)鐵總辦調(diào)(2018) 50 號文件要求，目前中國國家鐵路集團有限公司(以下簡稱“國鐵集團”)實行一級、二級、三級應急處置分級響應[3-4]。但是，在實際處置過程中，響應時間仍然受信息不暢通、不及時的制約，各部門間不能實現(xiàn)實時信息共享。此外，在啟動應急響應的時候多數(shù)情況下還是通過人工撥打電話通知應急值班人員的方式，從而導致響應速度慢，響應效率低，應急體系的協(xié)調(diào)、管理作用未能充分發(fā)揮，以國鐵集團級啟動響應為例，每次需要通報的業(yè)務部門都在10 個以上，采用傳統(tǒng)的人工撥號的方式通報，每個部門按1 min 計算，在電話暢通不占線的理想條件下，啟動一次應急響應僅通報所占用的時間至少在10 min 以上，如果遇有電話占線、需要反復呼叫則用時更長，并且極易造成重復通報和錯漏通報，進而影響整個應急處置進度。

2.3 應急預案有待改進

隨著我國高速鐵路多年的運營，各級機構不斷積累總結，已經(jīng)制定了較為完備的應急預案，但隨著動車組列車開行密度的持續(xù)增加，應急預案還需不斷地改進和完善。

以接觸網(wǎng)掛異物為例，由于高速鐵路是全封閉區(qū)段，當設備發(fā)生故障，需在雙線區(qū)間的一線上道檢查、處理設備故障時，本線應封鎖、鄰線列車限速160 km/h 及以下[5]。目前，發(fā)生接觸網(wǎng)掛異物特別是掛有防塵網(wǎng)等影響較大、需要現(xiàn)場處理的情形時，常規(guī)辦法是利用汽車運送供電作業(yè)人員到現(xiàn)場處置，通過駐所(站)聯(lián)絡員登記上線，列車調(diào)度員按規(guī)定設置列控限速后，現(xiàn)場供電人員進入護網(wǎng)內(nèi)進行處置，同時高速鐵路站間距離普遍較長，從故障發(fā)生到通知現(xiàn)場出動，加上汽車趕往現(xiàn)場包括登記上線、設置列控限速等程序，處理全程大約需要2 h，搶修的效率較低。與此相似的還有雙線區(qū)間一行出現(xiàn)紅光帶、應答器被擊打等情況需要設備單位趕赴現(xiàn)場檢查處理的突發(fā)事件，均存在效率較低的問題。

2.4 運輸調(diào)整措施有待優(yōu)化

突發(fā)事件應急處置完畢后，應迅速科學地對列車運行進行適時調(diào)整，恢復運輸秩序。以動車組異地故障車底歸位調(diào)整措施為例[6]，我國高速鐵路運營里程長，動車組列車日均開行6 000 列以上，其中跨局動車組列車占30%以上，動車組異地故障時有發(fā)生，為了最大限度壓縮列車晚點時間，動車組異地故障后啟用外局熱備、檢備動車組進行換乘。后續(xù)的運輸調(diào)整中涉及故障動車組、熱備(備用)動車組的歸位、客運乘務組歸位等方面的問題。目前多數(shù)情況下采用車底空送的方式歸位，一是用時長、影響動車組上線使用率；二是車底空走距離長，增加運輸成本，不利于節(jié)支降耗。

2.5 應急輔助決策系統(tǒng)有待完善

我國高速鐵路運營速度等級不同、車型多樣，在應急處置中情況復雜多變，需要協(xié)同配合的部門較多，現(xiàn)行應急處置方案的制訂依靠人工優(yōu)選，難度大，對決策人員(機構)經(jīng)驗依賴程度高，應急方案的科學性不能保證[7]。目前，調(diào)度應急指揮系統(tǒng)內(nèi)的輔助決策系統(tǒng)已經(jīng)整合了運輸調(diào)度管理系統(tǒng)TDMS5.0 系統(tǒng)編制的日班計劃、列車運行圖有效數(shù)據(jù)，但多種系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)不能互聯(lián)互通，數(shù)據(jù)不能及時有效地整合利用，影響輔助決策的實際效果。

2.6 調(diào)度人員綜合素質有待提高

列車調(diào)度員是高速鐵路行車的指揮者和作業(yè)參與者，在中心操作方式下，調(diào)度人員操縱道岔、人工排列進路都是風險項點。突發(fā)條件下，調(diào)度人員及時、正確、高效的處置顯得尤為重要。這種能力的培養(yǎng)需要平時不斷地學習積累，必要的時候應定期開展應急演練，目前各鐵路局集團公司調(diào)度所日常培訓普遍存在方法簡單，內(nèi)容單一，采用定期學習培訓外加利用夜間天窗時間進行應急演練的模式對調(diào)度人員進行業(yè)務培訓和演練。培訓僅僅在授課時強調(diào)規(guī)章文電的學習，通過信息技術創(chuàng)新性的培訓很少。應急演練也只是列車調(diào)度員單工種進行演練，實戰(zhàn)情景差，日常培訓和應急演練均沒有形成科學的培訓體系。

3 應急處置優(yōu)化策略

3.1 強化事前預警和事后分析

通過引入數(shù)據(jù)分析技術對每一次應急處置進行全程復盤和分析，深度挖掘有效信息，總結規(guī)律，強化事前的風險研判和事后的分析總結。

（1）加強完善事前的風險研判。較為典型的是針對不良天氣對運輸影響的預判，如降雪凍雨天氣在氣象災害預警后組織各鐵路局集團公司有預見性地采取取消天窗、開行熱滑除冰列車等措施，有效減少弓網(wǎng)故障的發(fā)生，防患于未然。遇有臺風等極端天氣可根據(jù)客流量及時采取停運、縮短運行區(qū)段等措施，減少對運輸?shù)母蓴_。此外，以規(guī)章制度為依據(jù)，有針對性地對日常作業(yè)中的風險項點進行分類梳理研判。目前，高速鐵路調(diào)度指揮中較為典型的風險點包括防沖突脫軌、防錯辦、防溜逸、防漏交限速命令等。除此之外各級調(diào)度指揮中心還根據(jù)實際情況制定了風險提示卡，使作業(yè)人員對日常工作中的風險項點有直觀明了的警示，從而在應急處置當中做到心中有數(shù)，處置有序。

（2）強化事后的分析總結。通過建立臺賬等方法對每次應急處置過程中的經(jīng)驗教訓進行討論并深度分析總結，對以往數(shù)據(jù)進行深度解析、歸納，針對不足之處提出優(yōu)化措施，進而促使對風險研判的補充、對應急預案不斷優(yōu)化，并實現(xiàn)良性循環(huán)和信息正向回饋，達到優(yōu)化整個應急處置流程的效果。

3.2 提高應急響應效率

（1）通過信息技術提高響應速度。構建應急響應體系的目的是為了有效應對鐵路交通事故、自然災害、設備故障等突發(fā)事件，盡快恢復鐵路運輸正常秩序，最大限度減少突發(fā)事件造成的影響和損失。但在應急響應啟動過程中，傳統(tǒng)的通報方式是人工撥打電話，不僅用時長，還容易錯漏通報有關部門，響應的效率較低。在此背景之下，國鐵集團運輸調(diào)度指揮中心在調(diào)度應急指揮系統(tǒng)基礎上組織研發(fā)了國鐵集團級應急通信自動撥報功能，將與應急響應有關的部門負責人的聯(lián)系方式預先保存在后臺，啟動應急響應時，該系統(tǒng)自動調(diào)用預先儲存的有關聯(lián)系方式，自動撥打并以短信息的方式發(fā)送至有關負責人，實現(xiàn)對鐵路電話、公網(wǎng)固定電話、手機用戶之間的呼叫，具備自動語音通知和快速呼叫功能。該系統(tǒng)自2021 年9 月1 日正式投入使用后，極大地縮短了通報時間，減輕了調(diào)度工作強度，提高了應急響應的正確性和及時性，啟動響應通報時間平均壓縮90%以上。

（2）通過建立應急指揮系統(tǒng)網(wǎng)絡通報制度提高應急響應的效率。通過信息化技術的不斷應用，督促各鐵路局集團公司不斷完善應急響應體系，建立了應急指揮系統(tǒng)網(wǎng)絡通報制度，在應急處置當中，由應急指揮中心按照響應等級分層、分崗的原則通過應急指揮系統(tǒng)進行應急通報信息發(fā)布，該發(fā)布程序可同時下達至相關處室和有關站段，各有關部門可在接到通報信息后第一時間趕赴現(xiàn)場做好應急處置的盯控、協(xié)調(diào)工作，調(diào)度部門應及時、準確向客運部門提供故障概況、故障原因、列車運行信息、故障預計恢復時間及列車調(diào)整情況等客運信息。客運部門第一時間通過12306、站車廣播等渠道向旅客發(fā)布列車晚點情況、預計恢復時間等客運信息。構建專業(yè)化、精準化的應急響應體系，確保信息渠道暢通可有效提高應急響應速度，壓縮應急處置時間，減少損失，降低對運輸?shù)挠绊憽?/p>

3.3 科學制訂完善應急預案

組織各鐵路局集團公司圍繞調(diào)度指揮部門協(xié)調(diào)車務、機務、供電、電務、車輛等部門共同完善優(yōu)化應急預案，重點要打通結合部的頑疾，明確職責職能，科學制訂完善應急預案。

以高速鐵路接觸網(wǎng)掛異物需現(xiàn)場處理為例，利用接觸網(wǎng)作業(yè)車、汽車運送人員趕往現(xiàn)場包括登記上線、設置列控限速等程序，處置全過程用時長，搶修的效率較低，加之高速鐵路線路的橋隧比較高，部分線路如西成高速鐵路(西安北—成都東)橋隧比甚至高達93%，在實際應急處置當中采用登乘動車組運送人員處理接觸網(wǎng)異物，人員到達現(xiàn)場速度快，效果明顯。特別是故障點在長大橋梁隧道上，汽車只能到達最近的柵欄門，再步行至故障點，如果采用登乘鄰線動車組到達故障區(qū)段搶修的方式會大大提高搶修的效率，一般處置時間可控制在40 min 以內(nèi)，有效降低對運輸?shù)挠绊?，特別是在京滬高速鐵路(北京南—上海虹橋)、京廣高速鐵路(北京西—廣州南)、京津城際鐵路(北京南—天津西)等繁忙干線效果尤為明顯。目前，各鐵路局集團公司已經(jīng)積極探索采用登乘動車組運送有關人員的方式并在實際應急處置中取得較好的成效。此外還將登乘動車組趕赴現(xiàn)場的方式不斷推廣至其他應急處置當中，如雙線區(qū)間一行出現(xiàn)紅光帶、應答器被擊打等情況需要設備單位趕赴現(xiàn)場檢查處理的突發(fā)事件中得到較好地探索和應用，均可以有效壓縮中斷行車時間，提高處置效率。

3.4 優(yōu)化應急處置運輸調(diào)整措施

突發(fā)事件應急處置完畢后，開行密度的加大使高速鐵路的通過能力越來越緊張[8]，需要迅速科學地對列車運行進行適時調(diào)整。目前在運行調(diào)整方面還需進一步優(yōu)化，以動車組異地故障車底歸位的調(diào)整措施為例，故障動車組擔當日交路：A 局動車組擔當交路為a—b—c，c 站終到后擔當c—b—a 交路。A 局車底a 站始發(fā)后運行至b 站故障，啟用B 局熱備(檢備)車底擔當后續(xù)b—c 交路，終到c 站后，折返c—b—a 交路終到A 局。

方案I：B 局備用車底次日繼續(xù)擔當a—b 交路，與b 站修復的A 局故障車底換乘后擔當后續(xù)b—c、c—b—a 交路，實現(xiàn)車底歸位。此方案不產(chǎn)生空送，但需要旅客在中間站換乘，增加了客運部門的作業(yè)量。

方案II：B 局有b—a、a—b 的當日交路時，優(yōu)先采用互換交路的辦法歸位，即次日A 局提供本局車底擔當次日a—b—c、c—b—a 全程交路，A局修復車底擔當次日B 局交路b—a，終到a 站后歸位，B 局熱備車底擔當后續(xù)a—b 交路，通過互換交路實現(xiàn)歸位，此方案完全沒有空送且不用旅客換乘，最為高效。

方案III：客流需求理想的情況下，加開b—c站間的臨客，由在b 站修復的車底擔當，終到c 站后歸位。此方案受客流需求影響較大，有客流的前提下可以做到增收降耗，實現(xiàn)經(jīng)濟效益最大化。

綜上，以優(yōu)化動車組異地故障后的運輸調(diào)整措施為例，針對不同的場景可以靈活選擇最佳運輸調(diào)整措施，最大限度減少長距離空回，實現(xiàn)高效、節(jié)能的目的。

3.5 完善應急處置輔助決策系統(tǒng)

突發(fā)事件發(fā)生后，如何快速通過系統(tǒng)查到該區(qū)段的開行對數(shù)、故障發(fā)生時待過的列車對數(shù)，對后續(xù)處置調(diào)整提供有效的數(shù)據(jù)支撐，這些數(shù)據(jù)正是在應急處置調(diào)整中急需獲取的。

針對上述需求，2022 年2 月國鐵集團調(diào)度指揮中心在高速鐵路應急處置輔助決策系統(tǒng)[9]基礎上進行了進一步優(yōu)化，通過將多種系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進行合理整合，增加了“故障影響實際”“高鐵樞紐地區(qū)動車組開行情況”等查詢功能，以樞紐地區(qū)發(fā)生地震為例，如在該功能界面輸入“昆明局昆明南站”，選擇事件發(fā)生時間和要查詢的起始時間后則可以自動生成南昆客運專線(南寧—昆明南)、滬昆高速鐵路(上海虹橋—昆明南)全日計劃開行動車組列數(shù)、截至地震發(fā)生時已通過該地段的動車組列數(shù)、實際未過的動車組列數(shù)等數(shù)據(jù)信息，并根據(jù)事件發(fā)展情況，結合應急輔助決策系統(tǒng)的其他功能，在調(diào)整方案中包括采取停運、折返、迂回運輸?shù)?，為決策人員提供數(shù)據(jù)支撐和科學依據(jù)[10]。

3.6 全面強化隊伍綜合素質

高速鐵路行車組織采用調(diào)度集中系統(tǒng)(CTC)，CTC 具備分散自律控制和非常站控2 種模式[11]。分散自律控制模式是通過調(diào)度集中設備，實現(xiàn)進路自動和人工辦理的模式；非常站控模式是遇行車設備故障、施工、維修需要時，脫離調(diào)度集中系統(tǒng)控制轉為車站聯(lián)鎖控制臺人工辦理的模式。目前在日常運輸組織中，高速鐵路區(qū)段采用分散自律控制模式，突發(fā)事件發(fā)生后的信息收集和處置方案均由調(diào)度人員來決定。通過軟件提升和硬件加強2 方面全面強化作業(yè)人員的綜合素質，打造高質量人才隊伍。

軟件上，在制度層面將業(yè)務培訓和演練納入規(guī)章，使其有章可循，根據(jù)實際情況進一步完善各崗位的教育考核細化措施，科學制訂并嚴格落實全年的培訓計劃。在中心操作方式下，要對單操道岔、多方向車站的排列進路等風險項點加強研判預警，制定相關操作流程。

硬件上，切實推進CTC 及數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)(SCADA)仿真實訓平臺建設，滿足培訓需求，配齊培訓設施和師資力量，不斷提高作業(yè)人員的作業(yè)技能和指揮水平，讓實訓成為提升調(diào)度應急處置能力的強力保障。此外還應不斷優(yōu)化實訓系統(tǒng)，使兩個系統(tǒng)實現(xiàn)互聯(lián)互通，加入應急演練可以實現(xiàn)列調(diào)、動調(diào)、供電調(diào)等多工種聯(lián)合實戰(zhàn)化綜合模擬演練，有效提高應急處置能力。

4 結束語

隨著高速鐵路的不斷發(fā)展，旅客對運輸服務質量要求越來越高，對高速鐵路突發(fā)事件后的應急處置提出了新的要求。通過優(yōu)化高速鐵路應急處置方案，在實際應急處置過程中取得了顯著成效，特別是自動撥報系統(tǒng)在響應時間的壓縮、輔助決策系統(tǒng)的功能完善方面有明顯的提升，同時將調(diào)度指揮作業(yè)過程由事中應急向事前研判預防和事后總結轉變，有效降低突發(fā)事件對高速鐵路運輸秩序的干擾。優(yōu)化應急處置將是一個長期的課題，隨著新技術的不斷運用，利用大數(shù)據(jù)將不同平臺的數(shù)據(jù)進行整合，不斷完善應急處置輔助決策系統(tǒng)的各項功能，逐步提升應急處置的智能化水平，提高高速鐵路的服務質量和運輸生產(chǎn)效率，為提升高速鐵路的行業(yè)競爭力提供安全保障。