高速铁路运输组织优化与前沿

曲思源，黑龙江林口人，中国铁路上海局集团有限公司运输部正高级工程师，工学博土，曾在北京交通大学、西南交通大学、同济大学求学，已发表论文200多篇。组织研究科研开发与管理创新课题50多项，获得国家级管理创新二等奖2次，省部级科技奖二等奖2次、三等奖2次，集团公司级相关奖项若干。研究成果紧密结合铁路运营组织的实际并有所创新，围绕高铁、普铁、城际和市域铁路的运营管理、物流管理、安全管控等方面建立了完整的体系结构。出版的作品有《高速铁路运营安全风险管控》《城际铁路运营组织与管理》《铁路运输组织管理与优化》《大国重器——高速铁路技术发展纵横》《时代脉动—高速铁路发展简史》《知行天下——高速铁路问答》等共30余部。

上篇 运输组织与管理优化

第1章 高速铁路综合运营管理  2

1.1 高速铁路技术概况  2

 1.1.1 我国高速铁路技术发展阶段  2

 1.1.2 构建现代高效的高速铁路网  2

1.2 高速铁路运营管理特征  5

1.3 高速铁路运营管理的难点和复杂性  6

 1.3.1 运营组织理念的转变问题  7

 1.3.2 网络化运营客流的管理难题  7

 1.3.3 运输组织模式复杂带来的运营组织难题  8

 1.3.4 精准化组织问题  8

1.4 构建高速铁路运营管理体系的理念和思路  9

 1.4.1 运营管理体系构建的理念和思路  9

 1.4.2 运营管理体系构建过程中遵循的基本原则  9

1.5 高速铁路运营管理体系的构成  12

 1.5.1 优化设计高速铁路客运产品  12

 1.5.2 创建互联网+高速铁路服务方式  17

 1.5.3 加强运输组织的日常管理  18

 1.5.4 强化高速铁路安全应急管理  19

 1.5.5 创新设备设施管理维修模式  22

第2章 通道型高速铁路  25

2.1 京沪高铁列车运行图结构分析  25

 2.1.1 京沪高铁客流特征  25

 2.1.2 京沪高铁列车开行情况  26

 2.1.3 京沪高铁列车运行特征  26

 2.1.4 京沪高铁通过能力影响分析  28

 2.1.5 京沪高铁列车开行方案优化  31

 2.1.6 进一步优化思路和方法  33

2.2 京沪高铁“复兴号”350?km/h动车组运输保障  38

 2.2.1 总体构建思路  38

 2.2.2 设备设施保障  39

 2.2.3 现场作业人员保障  41

 2.2.4 管理保障  41

 2.2.5 安全风险防控和隐患排查  41

 2.2.6 应急管理体系保障  42

 2.2.7 铁路外部环境路地协同治理  43

第3章 城际型高速铁路  50

3.1 城际铁路客流分析  50

 3.1.1 高速铁路对城际出行的影响  50

 3.1.2 城际客运需求特征及内涵分析  51

3.2 城际铁路列车停站方案存在的主要问题  52

3.3 沪宁高铁周期化列车运行图铺画研究  53

 3.3.1 周期化列车运行图概述  53

 3.3.2 周期化列车运行图的编制原则与方法  53

 3.3.3 列车谱系设计理念  59

3.4 沪杭高铁通过能力提升运输组织  62

 3.4.1 沪杭高铁开行现状  62

 3.4.2 沪杭高铁运输能力存在问题分析  63

 3.4.3 沪杭高铁运输能力提高措施  64

第4章 既有线开行200?km/h动车组列车  68

4.1 既有线开行动车组列车产生的问题分析  68

 4.1.1 国内外既有线开行动车组列车运营状况  68

 4.1.2 客货列车共线混跑组织方式存在很多限制条件  68

 4.1.3 列车开行方案编制困难  69

 4.1.4 施工天窗设置需要摸索  69

4.2 宁启铁路线路概况及客运需求分析  69

 4.2.1 线路概况  70

 4.2.2 客运需求分析  70

4.3 动车组列车运营组织及保障方案  70

 4.3.1 列车开行方案设计  71

 4.3.2 天窗时段设置优化  72

 4.3.3 运输组织优化  75

 4.3.4 运营组织保障方案  78

4.4 基于沪苏通铁路开通运营后宁启铁路动车组列车开行方案  79

 4.4.1 运输能力问题分析  79

 4.4.2 客流特征分析及预测  80

 4.4.3 动车组列车开行方案  82

4.5 宁启铁路旅客服务质量改进  83

 4.5.1 旅客服务满意度测评问题  83

 4.5.2 旅客服务质量投诉问题  83

 4.5.3 提升宁启铁路旅客服务质量的对策  83

中篇 运输安全与管理保障

第5章 高速铁路安全保障体系  86

5.1 高铁运营安全影响因素  86

 5.1.1 人防、物防、技防理念的提出  86

 5.1.2 人、设备、环境和管理的耦合关系  86

5.2 调度指挥管理体系  87

 5.2.1 创建高速铁路调度科学组织体系  87

 5.2.2 创建高速铁路调度管理标准化体系  89

 5.2.3 创建高速铁路调度培训标准化体系  93

5.3 高速铁路车站安全管理体系  94

 5.3.1 作业标准化  94

 5.3.2 设施设备标准化  95

 5.3.3 管理标准化  95

5.4 铁路车务管理平台的构建与实施  101

 5.4.1 铁路车务系统信息管理存在的主要问题  102

 5.4.2 铁路车务管理平台设计思路  102

 5.4.3 铁路车务管理平台模块  104

 5.4.4 规章与培训系统  105

 5.4.5 其他模块  106

5.5 突发事件高速铁路列车迂回运输研究  106

 5.5.1 非正常事件下列车运行调整的常用策略  106

 5.5.2 影响程度分析  108

 5.5.3 高速铁路迂回运输条件分析  109

 5.5.4 迂回运输决策方面存在的不足  110

 5.5.5 运输组织方法研究  111

第6章 高速铁路运营风险安全管控  115

6.1 高速铁路运营风险主要特征  115

6.2 高速铁路运营风险主要因素  115

6.3 国外高速铁路风险管理概述  116

6.4 我国目前高铁运营安全风险管理存在的主要问题  117

6.5 构建高铁运营安全风险管控体系的思路和方法  117

 6.5.1 体系内涵  117

 6.5.2 技术路线  118

6.6 高铁运营风险管控体系的构建  119

 6.6.1 设备设施管控体系  119

 6.6.2 人员管控体系  120

 6.6.3 环境管控体系  121

 6.6.4 管理管控体系  122

6.7 高铁智能化安全管理  123

 6.7.1 智能化安全管理的背景  123

 6.7.2 安全管理内涵  124

 6.7.3 主要做法  124

 6.7.4 相关成效  131

6.8 从安全管理到治理的发展阶段  131

下篇 运输组织前沿与实践

第7章 京沪高铁350?km/h动车组列车开行通过能力分析  134

7.1 京沪高铁列车开行组织方式与运行特征  134

 7.1.1 客流特征分析  134

 7.1.2 列车运行特征  135

 7.1.3 列车运行图铺画  135

 7.1.4 区段和列车优选顺序  136

7.2 京沪通道型高速铁路通过能力利用特征与仿真铺图分析方法  136

 7.2.1 京沪高铁通过能力的利用特征  136

 7.2.2 京沪高铁仿真铺图分析方法  137

7.3 京沪高铁通过能力仿真评估系统研发及评估  137

 7.3.1 系统研发需求  137

 7.3.2 程序总体设计  138

 7.3.3 列车开行评估方案设计  139

 7.3.4 满表运行图铺画  140

 7.3.5 京沪通道通过能力评估分析  141

 7.3.6 结论分析  144

 7.3.7 成果运用  145

7.4 京沪高铁350?km/h提速高峰时段通过能力概率评估方法  145

 7.4.1 350?km/h提速列车开行后对通过能力造成的影响分析  145

 7.4.2 通过能力影响因素  146

 7.4.3 现有适用的可选择方法分析  147

 7.4.4 列车运行结构分析  147

 7.4.5 评估方法的提出  149

 7.4.6 京沪高铁提速后蚌埠南—徐州东能力高峰时段分析  150

第8章 高铁列车3?min追踪间隔时间关键技术及应用研究  154

8.1 研究背景与研究意义  154

8.2 高速铁路列车间隔时间影响因素  154

 8.2.1 高速铁路列车间隔时间定义  154

 8.2.2 我国列车区间追踪间隔时间计算  155

 8.2.3 高速铁路列车间隔时间影响因素  160

 8.2.4 高速铁路列车间隔时间压缩措施提出  163

8.3 国内外高速铁路列车间隔时间研究  165

 8.3.1 国外列车间隔时间基本理论现状  165

 8.3.2 我国列车追踪间隔时间基本理论现状  167

8.4 下一步研究计划  173

第9章 智能高速铁路运营技术  175

9.1 智能高铁概念  175

9.2 智能高铁目标与特征  175

 9.2.1 智能高铁目标  175

 9.2.2 智能高铁特征  176

9.3 我国智能高铁总体框架  176

 9.3.1 智能建造  176

 9.3.2 智能装备  178

 9.3.3 智能运营  178

9.4 智能高铁数据体系框架  179

9.5 智能调度运营系统的构建与分析  181

 9.5.1 智能调度定义及内涵  181

 9.5.2 智能高铁运营调度功能需求  182

 9.5.3 智能调度框架  183

9.6 智能运营计划编制及集成  184

 9.6.1 基本概述  184

 9.6.2 业务范围与流程  186

 9.6.3 协同编制  187

9.7 智能调度的核心技术  190

 9.7.1 列车运行智能调整  190

 9.7.2 安全卡控  191

 9.7.3 模拟仿真系统  191

9.8 案例分析：上海虹桥站晚点列车股道占用智能调整系统的构建  193

 9.8.1 上海虹桥站车站股道运用存在的问题  194

 9.8.2 系统需求  195

 9.8.3 系统设计及技术关键  196

9.9 技防案例：上海西站CTC3.0综合控制系统的应用  201

 9.9.1 系统实施  201

 9.9.2 现状调研  201

 9.9.3 系统推进  202

 9.9.4 相关启示  203

9.10 其他关键技术研究  204

 9.10.1 大型高速铁路车站作业分析  204

 9.10.2 列车运行图智能编制  206

 9.10.3 车站列车运行图智能编制系统和评价系统研究  219

 9.10.4 突发事件下高速铁路晚点弹复性研究  219

 9.10.5 调度车务一体化仿真实训平台  220

 9.10.6 高铁运营综合辅助决策系统的构建  222

9.11 智能调度关键技术构成  234

第10章 “十四五”期间安全风险发展控制对策  238

10.1 安全发展新形势  238

10.2 基本原则  238

10.3 重点任务  239

 10.3.1 夯实安全管理基础  239

 10.3.2 强化安全生产关键管控  240

 10.3.3 加强应急保障  242

10.4 相关重点课题  243

参考文献  246

1.层次结构

系统划分层次结构，明确层级功能定位，是明确落实高速铁路建设运营权责和有序进行高速铁路建设的基础和前提。高速铁路网由高速铁路主通道和区域高速铁路组成。

（1）高速铁路主通道。作为具有全国政治、经济、国防等意义的重要干线通道，连接主要城市群、主要经济区、省会城市及其他大中以上城市，主要承担中长距离的跨域旅客运输，在路网中发挥客运主动脉、主骨架作用。高速铁路主通道是我国层次最高的铁路，是国家重要战略通道资源，是国家意志在铁路领域的具体体现，也是国家铁路网重要组成部分。

（2）区域高速铁路。连接区域内主要城市的非主通道高速铁路，在路网中发挥高速铁路主通道连接或延伸功能作用，主要承担区域内中短途旅客运输及部分省际跨线运输，是地方铁路网重要组成部分，也可称之为城际型高速铁路。

2.建设重点

高速铁路主要以旅客运输为主。客流支撑是保障高速铁路建设运营可持续发展的核心要素。要突出客流需求导向，尊重高铁发展规律，坚持规划科学指导，合理把握建设标准，规范有序推进建设，谨防高铁债务风险，促进高铁建设高质量发展。

1）优化完善高速铁路主通道

2016年版《中长期铁路网规划》布局的“八纵八横”高速铁路主通道是我国高速铁路网的主动脉、主骨架，与我国城市群、人口及城市等空间布局高度吻合。在保持高速铁路主通道总体纵横布局大格局的基础上，结合重大区域发展战略和客流支撑需求，进一步优化完善主通道布局，促进高速铁路主通道资源布局和结构更加合理均衡。

（1）加快贯通“八纵八横”高速铁路主通道，4.55万km高速铁路主通道中，到2020年8月底，已建成京沪、京哈、京港澳、沪昆等3.30万km，建成率73.2%；在建0.69万km，在建率15.2%。在抓好在建项目的基础上，加快高速铁路主通道剩余段落的项目前期工作，争取早日开工建设，力争“十四五”期间“八纵八横”高速铁路主通道总体贯通。

(2）强化提升重要高速铁路主通道能力。结合路网规划优化调整，科学有序推进沿江、沿海等主通道内时速350km高速铁路项目建设，覆盖、吸引更多大中城市及人口，实现与通道内既有高速铁路功能合理分工，提升通道整体水平和发展质量；对于京沪、京广等客流强度大、运输繁忙、沿线经济发展水平较高的主通道，适时推进通道运能紧张段平行高铁线路规划建设，系统提升重要高速铁路主通道能力，优化提升网络功能和级配结构。

2)有序建设区域高速铁路

区域高速铁路对于强化高速铁路主通道衔接、提升高速铁路主通道间便捷连通、扩大高速铁路网络覆盖、促进地区经济社会发展等具有积极作用。在需求有支撑、经济有实力、项目有规划的东中部等区域，积极推进高速铁路连接线、高速铁路延伸线等区域高速铁路建设，更好促进高速铁路主通道连接，拓展高速铁路网覆盖通达，满足区域经济发展需要。

……

本书内容共分为3篇10章，文字严谨，论据充分，层次清晰，通俗易懂，涉及面广，体现我国高速铁路运营与安全管理、智能高速