京滬高鐵復(fù)興號動車組350kmh運營安全保障研究

京滬高鐵復(fù)興號動車組350kmh運營安全保障研究

0復(fù)興號動車組沒有壓縮/直發(fā)展為了充分調(diào)動北京高鐵的客運潛力，提高北京高鐵的運營服務(wù)質(zhì)量，東興列車自2017年9月21日起首次在北京高鐵上運營。北京和天津之間的全球運營時間從5小時縮短到4.5小時左右。在這種情況下，游客提供了更舒適、更快的旅行體驗，同時顯示了東興列車的質(zhì)量和性能。中國已成為世界上最快的鐵路運營速度之一。成為中國高鐵品牌的代表。在高速鐵路已有安全保障體系的基礎(chǔ)上，為構(gòu)建京滬高鐵復(fù)興號動車組350km/h運營安全保障體系，中國鐵路上海局集團(tuán)有限公司（簡稱上海局集團(tuán)公司）從設(shè)備、人員、管理、應(yīng)急保障等多方面入手，進(jìn)行有益探討，取得了一些成果，可為其他高鐵350km/h運營提供參考1復(fù)興號動車組列車運營概況京滬高鐵是世界上建設(shè)里程最長、投資最大、標(biāo)準(zhǔn)最高的高速鐵路，于2011年6月30日開通運營。這條鐵路連接“環(huán)渤?！焙汀伴L三角”兩大經(jīng)濟(jì)區(qū)，橫跨京、津、冀、魯、皖、蘇、滬7省市，所經(jīng)省市面積占全國國土面積的6.5%，人口占全國總?cè)丝诘?6.7%。京滬高鐵初期運營速度為300km/h，隨著客流不斷增長，動車組開行對數(shù)大幅增加，通過能力基本飽和，行車量最大區(qū)段徐州東—蚌埠南圖定行車對數(shù)現(xiàn)在已達(dá)156對。為了進(jìn)一步提高京滬高鐵的運輸能力，滿足旅客出行需要，從2017年9月21日起，7對復(fù)興號動車組列車在京滬高鐵率先實現(xiàn)了時速350km運營，超過了法國TGV和日本新干線320km/h的世界最快運行速度。同時，在列車運行圖編制上采取復(fù)興號動車組優(yōu)先的原則，打造京滬高鐵復(fù)興號動車組品牌。目前，京滬高鐵開行350km/h的復(fù)興號動車組已增至15對，品牌效應(yīng)進(jìn)一步擴(kuò)大。2體系內(nèi)復(fù)興號動車組安全運營保障措施高鐵運營安全保障體系的基本要求包括：監(jiān)控和檢測技術(shù)的應(yīng)用需要實現(xiàn)精細(xì)化，包括維持軌道的高平順性、高穩(wěn)定性和關(guān)鍵設(shè)備的運用狀態(tài)實時自診斷等；增強(qiáng)對自然災(zāi)害的預(yù)防；外部環(huán)境檢測需要采取必要措施；需要運用使用大數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)分析手段，構(gòu)建數(shù)學(xué)化、信息化、互動化、可視化、智能化的新一代鐵路運輸系統(tǒng)；作業(yè)人員違章違紀(jì)防控；管理和控制相結(jié)合；強(qiáng)化安全分析與評價，找出安全管理的薄弱環(huán)節(jié)，進(jìn)行整改，持續(xù)改進(jìn)；預(yù)警、預(yù)報和應(yīng)急處置需求一體化；加強(qiáng)日常應(yīng)急處置和重大事故的應(yīng)急救援組織等。考慮到京滬高鐵復(fù)興號動車組350km/h運營具有特殊性，需要在一般高鐵運營安全保障體系的基礎(chǔ)上，圍繞350km/h動車組安全運營特征，進(jìn)一步強(qiáng)化相關(guān)安全保障措施，主要體現(xiàn)在以下幾個方面。(1）基于復(fù)興號動車組車體構(gòu)造、更高的運行速度、不同的運行條件需求，組織對既有線路、信號、通信、接觸網(wǎng)等設(shè)備實施全面達(dá)標(biāo)改造，確保按350km/h運營時質(zhì)量優(yōu)良、狀態(tài)穩(wěn)定。針對復(fù)興號動車組重心更高、軌道平順性影響列車運行穩(wěn)定性、列車高速運行產(chǎn)生的空氣負(fù)壓更大、無砟軌道板脹板等引起軌道狀態(tài)不平順、外部環(huán)境對高鐵運行安全的影響等安全風(fēng)險進(jìn)行研判，并有針對性安排整治。(2）在對線路、牽引供電、動車組、聯(lián)鎖及列控、軌旁設(shè)備等加強(qiáng)檢測監(jiān)控和維護(hù)的基礎(chǔ)上，研究設(shè)備變化規(guī)律，完善和統(tǒng)一設(shè)備設(shè)施修程修制。設(shè)備檢修方式帶來運營管理創(chuàng)新，結(jié)合檢修方式變化，進(jìn)行檢修管理方式變革，不斷優(yōu)化維修組織模式。從維修計劃編制入手，周密安排，提高效率，力求天窗綜合利用最大化，并將其作為運營保障體系的一部分(3）設(shè)置智能化感知系統(tǒng)，對動車組走行部狀態(tài)、制動系統(tǒng)狀態(tài)等進(jìn)行全方位實時監(jiān)測、多維度故障診斷，為設(shè)備維修提供支持。當(dāng)車輛出現(xiàn)異常時，可實現(xiàn)自動預(yù)警或報警，并能根據(jù)“導(dǎo)向安全”的策略自動采取停車或限速等措施。(4）通過強(qiáng)化設(shè)備狀態(tài)的實時掌控，特別是對CTC、防災(zāi)系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)等的運行重點盯控，強(qiáng)化故障信息的處置和反饋，包括現(xiàn)場動車組、行車設(shè)備等故障信息的處置和反饋，第一時間強(qiáng)調(diào)應(yīng)急處置，組織相關(guān)部門協(xié)同動作，盡快排除故障或?qū)⒐收嫌绊懡档偷阶钚〕潭?系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)3.1設(shè)備安全3.1.1固定設(shè)備必須滿足350km/h的要求3.1.1.軌道質(zhì)量指數(shù)與無軌道板防脹工作(1）對線路進(jìn)行精調(diào)。滿足復(fù)興號動車組350km/h運營需要，組織實施規(guī)?；⒅悄芑壍谰{(diào)，京滬高鐵350km/h運營的軌道質(zhì)量指數(shù)（TQI）標(biāo)準(zhǔn)值≤3.00，上海局集團(tuán)公司管段TQI平均值達(dá)到2.45，其中實施精調(diào)區(qū)段達(dá)到1.75。(2）加強(qiáng)無砟軌道板防脹工作。組織研究和分析京滬高鐵路基地段覆蓋隔熱涂層、橋梁地段軌道板注漿孔植筋等預(yù)加固技術(shù)方案和整治計劃，開展技術(shù)攻關(guān)和最優(yōu)方案比選，集中完成350km/h軌道板防脹加固等預(yù)防性整治工作，并加密高溫時段無砟軌道檢查周期，及時發(fā)現(xiàn)整治脹板問題。3.1.1.地面列控系統(tǒng)和信號設(shè)備(1）實施信號設(shè)備升級。針對無線閉塞中心（RBC）進(jìn)行軟件升級和密鑰更新，在列控中新增區(qū)間邏輯檢查功能，實現(xiàn)列車占用丟失后自動報警、自動限速，提高了列車在區(qū)間占用丟失的防護(hù)能力；開展地面列控系統(tǒng)和車載ATP設(shè)備軟件升級工作，對車站、線路所、中繼站和京滬高鐵中心設(shè)備以及所有型號ATP設(shè)備進(jìn)行軟件達(dá)標(biāo)升級，滿足350km/h運營要求。(2）實施通信設(shè)備升級。將CTC系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸通道由單路通道升級為雙路通道，將2M寬帶網(wǎng)絡(luò)接口升級為Fe光纖接口，并通過為核心路由器、交換機(jī)增設(shè)光接口板，增強(qiáng)通道冗余，確保達(dá)速運行后信號傳輸穩(wěn)定；將數(shù)據(jù)通信網(wǎng)鏈路帶寬由155M拓寬至1000M，把鐵路運輸管理信息系統(tǒng)（TMIS）接入數(shù)據(jù)通信網(wǎng)，提升TMIS系統(tǒng)承載能力。3.1.1.接觸網(wǎng)振動防護(hù)(1）確保動車組正常獲取電流。針對接觸網(wǎng)四跨非絕緣錨段關(guān)節(jié)中心柱處接觸線設(shè)計抬高20～40mm、運營過程中容易產(chǎn)生硬點及火花的問題，組織對京滬高鐵管內(nèi)接觸網(wǎng)四跨非絕緣錨段關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行降低調(diào)整，保證動車組能夠平滑通過，并增加受電弓和接觸網(wǎng)使用壽命。針對京滬高鐵350km/h運營后將加大接觸網(wǎng)振動的實際情況，通過試點開展接觸網(wǎng)振動、應(yīng)力腐蝕研究工作，研發(fā)安裝了接觸網(wǎng)振動檢測裝置，動態(tài)做好適應(yīng)性調(diào)整，防止接觸網(wǎng)振動疲勞。(2）補(bǔ)強(qiáng)接觸網(wǎng)設(shè)備能力。加強(qiáng)接觸網(wǎng)防雷能力，實現(xiàn)全線接觸網(wǎng)避雷線覆蓋率達(dá)70%以上；增加接觸網(wǎng)融冰裝置，為接觸網(wǎng)防（融）冰方案決策提供依據(jù)；針對“屋脊”問題導(dǎo)致接觸網(wǎng)彈性較差，在運營維護(hù)過程中，通過采取智能監(jiān)測設(shè)備及時發(fā)現(xiàn)定位器、定位支座、定位器U型銷存在的磨損問題，精調(diào)四跨關(guān)節(jié)，以改善接觸網(wǎng)彈性，保證非絕緣錨段關(guān)節(jié)處受電弓過渡時，接觸懸掛處于良好的工作狀態(tài)。3.1.2固定設(shè)備智能監(jiān)控3.1.2.間接觸網(wǎng)運行監(jiān)測(1）工務(wù)方面：加強(qiáng)便攜式線路檢查儀、車載式線路檢查儀和綜合檢測車的相關(guān)檢測數(shù)據(jù)分析，結(jié)合高鐵防災(zāi)系統(tǒng)風(fēng)監(jiān)測數(shù)據(jù)，對大勝關(guān)長江特大橋、曲線等地段動靜態(tài)檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究，掌握復(fù)興號動車組350km/h運營后對線路的影響規(guī)律。(2）電務(wù)方面：會同相關(guān)系統(tǒng)研發(fā)廠家，開展區(qū)間綜合監(jiān)測試點，完成部分區(qū)間監(jiān)測及軌道電路診斷系統(tǒng)試點，加強(qiáng)區(qū)間軌道電路運用的監(jiān)測監(jiān)控，在一定程度上提升故障預(yù)測預(yù)判能力，降低設(shè)備故障發(fā)生概率。(3）供電方面：組織全面平推檢查，對接觸網(wǎng)分相、分段絕緣器、隔離開關(guān)、錨段關(guān)節(jié)、軟索式硬橫梁、特殊設(shè)計處所、絕緣距離等進(jìn)行全面監(jiān)測檢查，開展設(shè)備缺陷整治，確保質(zhì)量動態(tài)檢測評價優(yōu)良率達(dá)到100%、一級缺陷為零。通過遠(yuǎn)動系統(tǒng)加強(qiáng)牽引所亭、電力所亭設(shè)備及接觸網(wǎng)開關(guān)狀態(tài)實時監(jiān)測，持續(xù)提高遠(yuǎn)動系統(tǒng)運行中發(fā)現(xiàn)缺陷問題的處置效率，最大效能發(fā)揮遠(yuǎn)動系統(tǒng)在應(yīng)急處置時的作用。3.1.2.規(guī)范間軌道電路室外監(jiān)測系統(tǒng)，降低故障診斷發(fā)現(xiàn)率(1）工務(wù)方面：研發(fā)復(fù)興號動車組車載式晃車儀，可實時記錄高鐵沿線晃車處所，通過數(shù)據(jù)分析比對，為有針對性地實施局部線路精調(diào)提供參考。(2）電務(wù)方面：研發(fā)運用區(qū)間軌道電路室外監(jiān)測系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常可及時報警，以提高區(qū)間軌道電路設(shè)備的故障診斷發(fā)現(xiàn)率。(3）供電方面：開發(fā)智能移動巡檢系統(tǒng)，主要實現(xiàn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集、查詢和分析判斷功能，可實現(xiàn)無紙化巡視、檢修、檢測，通過賬號密碼等角色分配、系統(tǒng)平臺和NFC卡粘貼實現(xiàn)數(shù)據(jù)化、信息化管理。3.1.3適應(yīng)性改造，提高檢修質(zhì)量優(yōu)化生產(chǎn)組織，推進(jìn)維修體系改革，一級修主要解決高峰期檢修瓶頸問題，二級修主要實施均衡修、流水修，適應(yīng)客流潮汐；高級修主要推進(jìn)精益生產(chǎn)，推行節(jié)拍化、流水化、模塊化作業(yè)。動車組高級修分為三、四、五級修，維修修程按照“三—四—三—五”的順序循環(huán)(1）補(bǔ)強(qiáng)檢修設(shè)備功能和規(guī)范作業(yè)流程。結(jié)合復(fù)興號動車組車型特點，對既有檢修平臺、地面電源線等設(shè)施進(jìn)行適應(yīng)性改造，配套購置輪輞輪輻探傷樣板輪、旋輪下壓爪、空心軸探傷適配器等專用設(shè)備，同時升級相應(yīng)檢修軟件，完善相關(guān)功能，滿足日常檢修以及探傷、旋輪等工作需要。另外，考慮到復(fù)興號動車組與和諧號動車組檢修不同點，推行自動化檢測、智能化組裝、數(shù)字化質(zhì)量控制，規(guī)范檢修作業(yè)流程和工藝，以提高檢修質(zhì)量及效率。(2）加強(qiáng)動車組智能化檢修維護(hù)。組織研發(fā)應(yīng)用動車組健康管理運維決策系統(tǒng)，在動車組車輛評價分析、故障感知及預(yù)測、維修決策等方面逐步智能化，并通過對復(fù)興號動車組上線運行數(shù)據(jù)全程采集記錄，研究掌握相關(guān)運營規(guī)律，發(fā)現(xiàn)故障自動篩選報警。對復(fù)興號動車組關(guān)鍵部件長期跟蹤監(jiān)測，盯控磨耗、振動、車輛平穩(wěn)性等指標(biāo)變化，結(jié)合大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，科學(xué)指導(dǎo)檢修維護(hù)。利用遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)分析平臺對故障進(jìn)行實時跟蹤，重點關(guān)注車輪磨耗及多邊形，轉(zhuǎn)向架關(guān)鍵部件振動、車輛平穩(wěn)性、輪軌關(guān)系、弓網(wǎng)關(guān)系等數(shù)據(jù)分析，不斷提高故障情況下的應(yīng)急處置效率。3.2員工安全3.2.1明確崗位準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)，確保崗位資格京滬高鐵現(xiàn)場作業(yè)人員主要包括動車組司機(jī)、列車調(diào)度員、應(yīng)急值守人員（車站值班員）、隨車機(jī)械師、設(shè)備檢修維護(hù)人員以及列車服務(wù)人員等，每個崗位都制定相應(yīng)的高準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)，選拔業(yè)務(wù)能力、綜合素質(zhì)、作業(yè)技能等方面表現(xiàn)突出的作業(yè)人員，并嚴(yán)格落實持證上崗和月考、抽考等考核制度，確保在崗作業(yè)人員具備相應(yīng)崗位資格。3.2.2做好相關(guān)專業(yè)的培訓(xùn)京滬高鐵350km/h運營后，弓網(wǎng)接觸狀態(tài)、輪軌接觸狀態(tài)變化較大，加之應(yīng)急處置要求更高，現(xiàn)場作業(yè)人員的綜合業(yè)務(wù)素質(zhì)和應(yīng)急處置能力尤為重要。因此，各專業(yè)都有針對性開展培訓(xùn)，主要內(nèi)容包括熟悉掌握提速后相關(guān)規(guī)章制度、作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)修訂及設(shè)備環(huán)境變化情況，特別針對新車型特點、設(shè)備變化等內(nèi)容進(jìn)行培訓(xùn)。如，上海虹橋站充分利用與車站聯(lián)鎖終端操作界面、操作方式及聯(lián)鎖方式一致的接發(fā)列車模擬仿真系統(tǒng)，做好人員培訓(xùn)。上海局集團(tuán)公司調(diào)度所深入總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，特別是“1.25”京滬高鐵G281次火災(zāi)處置的成功經(jīng)驗，牢牢把握應(yīng)急處置的關(guān)鍵點和結(jié)合部3.3管理保證3.3.1加強(qiáng)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)管理(1）梳理京滬高鐵技術(shù)規(guī)章及管理制度。根據(jù)《高速鐵路行車組織細(xì)則編制規(guī)則》，組織修訂上海局集團(tuán)公司《高速鐵路行車組織細(xì)則》，各專業(yè)部門對涉及高鐵的技術(shù)規(guī)章及管理制度進(jìn)行全面梳理，如，機(jī)務(wù)系統(tǒng)從作業(yè)流程、質(zhì)量控制等方面，對列車操縱示意圖、提示卡等現(xiàn)場人員作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步補(bǔ)充修訂完善。(2）修訂崗位作業(yè)指導(dǎo)書。結(jié)合復(fù)興號動車組350km/h運行情況，各專業(yè)部門從作業(yè)流程、質(zhì)量控制等方面，對作業(yè)指導(dǎo)書等現(xiàn)場作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行補(bǔ)充、修訂。如上海局集團(tuán)公司運輸部組織對京滬高鐵《高鐵作業(yè)指導(dǎo)書》進(jìn)行全面檢查，重點檢查相關(guān)內(nèi)容中是否存在違反上級技術(shù)規(guī)章的條款，是否將時速300km的行車要求刪除以及分散自律、非常站控接發(fā)車作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是否完備。3.3.2進(jìn)行“健康管理”，分級分類開展“健康管理工具”，落實安全風(fēng)險規(guī)范安全風(fēng)險“動態(tài)研判、責(zé)任認(rèn)領(lǐng)、周期評價、預(yù)警干預(yù)”一整套運作流程，每年開展1次全面、全過程安全風(fēng)險辨識，對影響復(fù)興號動車組運營安全的風(fēng)險進(jìn)行重點研判分析，納入安全風(fēng)險庫，并分級分類制定預(yù)防控制措施，對照部門、崗位職責(zé)逐級落實。安監(jiān)、專業(yè)部門定期對站段開展“體檢式”檢查驗證，評價風(fēng)險管控效果，及時預(yù)警干預(yù)。如上海站制定并公布上海虹橋站行車崗位主要安全風(fēng)險控制表，涉及接發(fā)臨客列車和動車組晚點、動車組臨時變更進(jìn)路、多方向接發(fā)列車等共計10項安全風(fēng)險項點，還制定了相應(yīng)的預(yù)防控制和應(yīng)急措施以及相應(yīng)的責(zé)任部門、責(zé)任人員3.3.3安全隱患排查圍繞作業(yè)人員防控、設(shè)備質(zhì)量、現(xiàn)場作業(yè)、外部環(huán)境等安全管理重點風(fēng)險，建立隱患排查治理機(jī)制，逐項明確責(zé)任、治理要求和完成時限，分級、分類納入安全隱患庫，并對“高鐵橋梁下方違建存放易燃易爆物品”“應(yīng)急救援管理體系不完善、應(yīng)急救援力量布局不合理”“復(fù)興號動車組CTCS3-300H型ATP設(shè)備BTM軟件缺陷”等重大安全隱患掛牌督辦，細(xì)化制定治理方案，嚴(yán)格落實整治責(zé)任，限期完成整治，嚴(yán)格驗收銷號閉環(huán)，確保“復(fù)興號”動車組350km/h運營安全3.3.4安全監(jiān)督檢查根據(jù)“專業(yè)負(fù)責(zé)、分工負(fù)責(zé)”的原則，建立干部現(xiàn)場檢查量化、安全包保、跟班寫實、履職督查等制度。上海局集團(tuán)公司專業(yè)部門、站段按月公布京滬高鐵安全監(jiān)督檢查計劃，突出重點安全風(fēng)險和關(guān)鍵控制措施落實，明確查什么、怎么查、到哪查，把檢查評價及抽查驗證責(zé)任落實到人；各級安全管理人員細(xì)化編制個人月度安全檢查計劃，圍繞個人負(fù)責(zé)的安全風(fēng)險項點，至少開展1次（班、批、趟、項）跟班寫實，通過對現(xiàn)場作業(yè)全過程的檢查寫實，發(fā)現(xiàn)和解決安全問題，做到風(fēng)險項點月度檢查全覆蓋。3.3.5完善生產(chǎn)組織制度，提高作業(yè)效率改變傳統(tǒng)的設(shè)備專業(yè)管理模式，推行工、電、供“三合一”養(yǎng)護(hù)檢修體制，實現(xiàn)設(shè)備科學(xué)化集中管理。按檢修分開的模式，明確高鐵車間、檢查工區(qū)、養(yǎng)護(hù)工區(qū)的職能和管理職責(zé)。明確高鐵養(yǎng)修生產(chǎn)組織流程，包括檢查、分析、計劃、作業(yè)、驗收內(nèi)容；完善高鐵相關(guān)規(guī)章制度，內(nèi)容包括線路、橋梁、路基的養(yǎng)護(hù)維修、施工作業(yè)，檢測車、探傷車運用，防災(zāi)、防洪、防斷、防脹管理辦法，LKJ基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理等，對工務(wù)高鐵設(shè)備日常管理和養(yǎng)護(hù)維修起到更好的指導(dǎo)作用。實現(xiàn)資源共享，使各專業(yè)可以敲定聯(lián)合作業(yè)項目、日期、作業(yè)組織等內(nèi)容，實現(xiàn)天窗、交通、不同專業(yè)資料等資源共享，大大提高作業(yè)效率。特別是在結(jié)合部設(shè)備檢查、養(yǎng)修方面，工、電、供3個專業(yè)高度融合，及時進(jìn)行問題交流、現(xiàn)場聯(lián)合調(diào)查、優(yōu)化整治及配合方案，確保結(jié)合部設(shè)備的安全穩(wěn)定。3.4應(yīng)急措施3.4.1構(gòu)建完善的高鐵應(yīng)急管理體系為最大程度減少突發(fā)事件對運輸組織的影響，上海局集團(tuán)公司搭建了集團(tuán)公司應(yīng)急調(diào)度臺、站段安全生產(chǎn)指揮中心、作業(yè)現(xiàn)場應(yīng)急響應(yīng)點3級應(yīng)急處置體系，分系統(tǒng)、分層次制定了各種非正常情況應(yīng)急處置預(yù)案，逐步形成了一套科學(xué)規(guī)范、有序高效的高鐵應(yīng)急管理體系。按照“一事一預(yù)案”和“變化就是風(fēng)險”的原則，以信息化、可視化、智能化、流程化、集成化和決策化等方式補(bǔ)充相關(guān)場景下的處置流程、作業(yè)程序及安全卡控重點，對高速鐵路事故、突發(fā)事件、防洪防汛、非正常行車、掃雪除冰等項目的應(yīng)急預(yù)案進(jìn)行修訂完善，并不斷優(yōu)化，保證作業(yè)人員的可操作性。同時，全面研判復(fù)興號動車組在京滬高鐵運行途中可能發(fā)生的各類非正常情況，編制復(fù)興號動車組應(yīng)急故障處理手冊，細(xì)化35項常見應(yīng)急操作流程和52類故障處置方法，并明確