中國的鐵路網如何安排幾千列速度不同的火車?
怎樣才能防止列車相撞?
▼
-
以下為視頻文字稿:
假設你坐在由上海虹橋開往西安北的 G1928 次列車上,現在是下午 2 點 40 分,5 分鐘前,列車剛剛駛出南京南站。
12 分鐘後,你會在滁州停車 5 分鐘,待避身後去北京的 G136 。然後以 300 km/h 的速度沖入京滬高鐵最繁忙的區間——蚌埠南至徐州東。
福州開來的 G330 會在蚌埠南等著給你讓路,並在你之後保持 4 分鐘的車距和你追蹤運行。
你們會一起在宿州東站待避追上來的復興號—— G4 。
最後你會在徐州東轉上鄭徐高鐵,向西安行駛。
這些列車的運行時刻被緊湊地安排在了一起,一旦有意外情況導致列車晚點,上面的這些列車都有可能因此晚點,進而影響所有通過徐蚌段的列車,甚至是全國鐵路網的運行。
和我們在 12306 看到的時刻表不同,組織列車運行的基礎是列車運行圖。它大概長這樣。
每一條線都是一趟列車,橫軸是時間,縱軸是鐵路上的車站,每一條線就反映了一趟列車在不同時刻所處的相對位置,被稱為運行線。
對於不同速度等級列車混跑的線路,自然就會出現快車追上慢車的情況,兩條線一旦交匯就意味著列車相撞,這時慢車就得在車站內停車待避。
對於普速鐵路,直達特快列車的等級最高, 最高時速可達 160 km ,其次是特快,最高時速 140 km ,然後是快速,普快和普客列車,時速一般在 120km 以下。
以前,不同等級列車所使用的車底顏色不一樣,雖然現在他們都被刷綠了。
運行圖會經常調整。鋪畫運行圖需要先確定最高等級列車的運行線,然後再將空餘的運行線逐級向下安排給等級更低的列車。最後還會留出用於檢修鐵路的天窗時間。
這樣,就大致得到了一張可行的鐵路運行圖和對應的時刻表,列車就可以開始按照時刻表運行了。
除了運行圖,列車的運行還需要一套可靠的列車運行控制系統。
閉塞是防止列車相撞最重要的機制。
將鐵道分為一個個區間,每個區間內,兩條軌道互相絕緣,列車通過就會短路兩條軌道,表示閉塞分區里有車。列控根據區間被佔用的情況給列車發放行車許可。
普速鐵路的列控系統是 LKJ2000,通過監控列車車軸的轉速,然後對速度積分,配合車載的地面數據來推算列車的位置,並給出相應的燈光信號。
一旦列車超速或闖入被佔用的閉塞區間,LKJ 就會根據情況做出從語音警告到緊急制動等不同的反應。
與 LKJ 不同,高鐵使用的 CTCS 系統通過應答器來確定列車的位置,發送線路參數和限速信息。
應答器安裝在軌道上,裡面有感應線圈。當列車經過時,車載天線發送射頻信號,應答器隨後將電磁信號轉化為電能,發送信號給列車。
相比高度自動化的高鐵,普速列車則依賴人肉指揮。
每個車站都有一個負責列車調度的調度員,每趟列車進站出站,都必須和車站的調度員溝通前方路況,列車的運行狀況和異常情況。
調度員的命令優先順序很高,甚至超過了運行圖。如果調度不放行列車,列車就必須等待。
普速鐵路聯控的通話是公開的,你甚至可以買個手台在家收聽。
*擅自加入或干擾聯控通話是違法行為
聯控混亂和列控失效的結果往往是災難性的。
這是 2011 年溫州動車事故的國務院調查報告。存在缺陷的地面列控設備遭到雷擊,導致被撞列車在溫州南站看到錯誤的紅燈信號並停車。之後,調度命令被撞列車以 20km/h 的速度目視行駛。
期間,調度和兩車司機多次聯繫不上,後車司機沒有及時得到前方有車的提醒。
同時,因為雷擊的破壞,導致列控中心認為前車所在的閉塞區間未被佔用,並將無車佔用的信號錯誤地發送給後車。
這樣,後車就在錯誤的引導下撞向了低速行駛的前車。
雖然事故的原因並不是車速太快,但 2011 年事故後,中國高鐵仍然被命令降速運行。其中,既有線上的動車組時速不能超過 160 km, 原有的應答器也被拆除。
所以用能跑 250 km/h 的動力分散式動車組開 160 km/h 就不太划算了。於是,2019 年 1 月 5 日鐵路總公司調整運行圖後,復興號動力集中式動車組出現了。
它們雖然長得像傳統動車,但只是把普速列車更換了外殼和內部裝修,拼成了一列動車組,最高時速也只有 160 km。當然,票價還是得和其他的動車組列車一樣。
在「回形針Paperclip」公眾號對話框內回復「列車」,可以獲得一份 LKJ2000 的操作手冊。
推薦閱讀: