第三十五章铁路调度 1.定义 铁路调度的过程是汇集铁路运输(客运和货运)的“需求”与“供给方”的 约束(如现有的基础设施能力、机车车辆、人员),时间表和资源计划,以满足 需求在一个适当的水平的成本。这个过程也被称为“火车规划” 列车运行时刻表通常采取“表”或“时距图”来显示列车如何随着时间的推 移而运行。 考虑到所有的操作、法律和工会规则,列车时间表中关于机车资源计划图和 列车人员的安排需要考虑。 调度人员或规划者负责把时间表和资源计划整合在一起。对于非常短的铁路 (比如,一个城市中心到机场的铁路线)有可能只有一、两个调度人员负责全过 程;主要铁路及国家铁路将有多达几百个调度程序,不同的组的人员负责制定时 间表和资源规划,同时个别员工在这个过程中专门从事特定任务。 2.时间跨度 铁路调度在不同的时间进行有不同的原因。 2.1战略规划 这就是改变基础设施需要考虑的和正在被问及“加入”的问题,通常要向后 看2-10年。“回执信”评估工作正在开展(例如,如果一些额外的火车被租赁或 可以提供额外的轨道时哪些列车服务可以实施?)。由于这些想法更加坚定,详 细的时间表是评估可能的修订基础设施布局(也许是与其他平台或通过一个新的 循环让快车超越慢车)的性能,并确认额外的车辆运营所需的未来时间表 2.2战术规划 这是在一个时间范围内基础设施趋向固定的情况下的调度,但移动资源(机 车车辆和人员)在数量,质量和操作力度是多种多样。战术规划也分为“长期规 划”和“短期规划。”长期规划产生的时间表和资源计划通常在未来一年内实施 短期规划总是需要在一个或大或小的程度上改变这一计划,以应对供应或需求波 动从实施前几个星期到几天的时间里(一个供应波动的例子,一个船员由于缺乏 培训导致疾病:需求的例子是法定假日和特殊场合,如大型体育赛事)。长期的 计划在数月前已产生,特别是铁路客运专线,完成一些新的时间表投产前的数周 或数月,允许公布新的时间表为乘客和传输预订客户信息系统。 2.3作业计划和控制 然而良好的战术规划过程,实时扰动是一个不可避免的特性的运输业务。重
第三十五章 铁路调度 1. 定义 铁路调度的过程是汇集铁路运输（客运和货运）的“需求”与“供给方”的 约束（如现有的基础设施能力、机车车辆、人员），时间表和资源计划，以满足 需求在一个适当的水平的成本。这个过程也被称为“火车规划”。 列车运行时刻表通常采取“表”或“时距图”来显示列车如何随着时间的推 移而运行。 考虑到所有的操作、法律和工会规则，列车时间表中关于机车资源计划图和 列车人员的安排需要考虑。 调度人员或规划者负责把时间表和资源计划整合在一起。对于非常短的铁路 （比如，一个城市中心到机场的铁路线）有可能只有一、两个调度人员负责全过 程；主要铁路及国家铁路将有多达几百个调度程序，不同的组的人员负责制定时 间表和资源规划，同时个别员工在这个过程中专门从事特定任务。 2. 时间跨度 铁路调度在不同的时间进行有不同的原因。 2.1 战略规划 这就是改变基础设施需要考虑的和正在被问及“加入”的问题，通常要向后 看 2~10 年。“回执信”评估工作正在开展（例如,如果一些额外的火车被租赁或 可以提供额外的轨道时哪些列车服务可以实施？)。由于这些想法更加坚定，详 细的时间表是评估可能的修订基础设施布局（也许是与其他平台或通过一个新的 循环让快车超越慢车）的性能，并确认额外的车辆运营所需的未来时间表。 2.2 战术规划 这是在一个时间范围内基础设施趋向固定的情况下的调度，但移动资源（机 车车辆和人员）在数量，质量和操作力度是多种多样。战术规划也分为“长期规 划”和“短期规划。”长期规划产生的时间表和资源计划通常在未来一年内实施； 短期规划总是需要在一个或大或小的程度上改变这一计划，以应对供应或需求波 动从实施前几个星期到几天的时间里(一个供应波动的例子，一个船员由于缺乏 培训导致疾病；需求的例子是法定假日和特殊场合，如大型体育赛事)。长期的 计划在数月前已产生，特别是铁路客运专线，完成一些新的时间表投产前的数周 或数月，允许公布新的时间表为乘客和传输预订客户信息系统。 2.3 作业计划和控制 然而良好的战术规划过程,实时扰动是一个不可避免的特性的运输业务。重
新安排最终发生“实时”以适应在最后时刻改变了需求(通常从货运客户)、火车 延误、失败和基础设施可靠性问题以及员工病。火车编组,汽车路线(决定汽车 货运火车)和堆场经营决策需要当下决定 3.流程阶段 调度在所有三个上面定义时间范围内也遵循类似的高级流程,流程设置及描述 如下图1所示 基础设施特 点 时间表制定 基础设施的 可用性 业务规范 时间表规划 车辆调度 列车乘务人 基础数据 员调度 资源特点 资源可用性 图1铁路调度流程简图 3.1基础数据 这个过程开始的最初定义 (1)基础设施特点(火车的数量,火车交汇点,火车运行速度等)。时间计 划表是列车运行的一个简化视图。这种简化的视图(在英国通常被称为“地理规 划”)是在规划实施过程中细节与变量相匹配的水平下发挥效用。因此所有路口 和车站都包括在创建的规划网络中,但个别转换点和信号未包括在内 (2)基础设施的可用性(在实践中往往出一个声明当基础设施“不可用” 时)。这表明约束是在列车运行时实施,通常是因为基础设施正在维护。这通常 将在维护“窗口”期间被声明,所谓窗口是指当列车被禁止时每天的数小时里, 每周或不定期地的一个时间段。在更多较为有限的情况下,它也可能不能够运行 列车因为信号人员或关键操作人员或不在值班 (3)资源特征一特定的车辆是否可以运行在特定的路线(局限性包括压力 曲率、重量、或信号干扰)以及特定的车辆在特定的路线上的性能特点和(尤其 是“计时”:特定车辆旅行在每一站的规划“地理”花费的时间 (4)资源的可用性(车辆号码,工作人员数量、位置等) 3.2业务规范 对于部分有潜在冲突的业务规范的产生是正常的,这些规范生产来自铁路客 户的不同需求。在统一的国家铁路规范来自不同的业务单位,通常是结合一些
新安排最终发生“实时”以适应在最后时刻改变了需求(通常从货运客户)、火车 延误、失败和基础设施可靠性问题以及员工病。火车编组，汽车路线(决定汽车 货运火车)和堆场经营决策需要当下决定。 3. 流程阶段 调度在所有三个上面定义时间范围内也遵循类似的高级流程,流程设置及描述 如下图 1 所示。 图 1 铁路调度流程简图 3.1 基础数据 这个过程开始的最初定义： （1）基础设施特点（火车的数量，火车交汇点，火车运行速度等）。时间计 划表是列车运行的一个简化视图。这种简化的视图（在英国通常被称为“地理规 划”）是在规划实施过程中细节与变量相匹配的水平下发挥效用。因此所有路口 和车站都包括在创建的规划网络中，但个别转换点和信号未包括在内。 （2）基础设施的可用性（在实践中往往出一个声明当基础设施“不可用” 时）。这表明约束是在列车运行时实施，通常是因为基础设施正在维护。这通常 将在维护“窗口”期间被声明，所谓窗口是指当列车被禁止时每天的数小时里， 每周或不定期地的一个时间段。在更多较为有限的情况下，它也可能不能够运行 列车因为信号人员或关键操作人员或不在值班。 （3）资源特征—特定的车辆是否可以运行在特定的路线(局限性包括压力、 曲率、重量、或信号干扰)以及特定的车辆在特定的路线上的性能特点和(尤其 是“计时”:特定车辆旅行在每一站的规划“地理”花费的时间)。 （4）资源的可用性(车辆号码,工作人员数量、位置等)。 3.2 业务规范 对于部分有潜在冲突的业务规范的产生是正常的,这些规范生产来自铁路客 户的不同需求。在统一的国家铁路规范来自不同的业务单位，通常是结合一些 基础设施特 点 基础设施的 可用性 基础数据 资源特点 资源可用性 业务规范 时间表规划 时间表制定 车辆调度 列车乘务人 员调度
国际、城际、郊区铁路和运费;也有一些独立的公司争相进入基础设施建设领 域,都将提供其自己的要求。在这两种情况下高水平列车服务规范(有时称为 服务计划)会产生,说明服务需求的整体水平(如,每小时的列车数量、这些列 车的类型和停止模式)。这些规范考虑资源(特别是车辆)的可用性水平。 3.3时间表设计(有时称为时间表开发或者在英国被称为访问计划) 列车服务规范传递到时间表规划者,其任务是生产“无冲突”时间表(因 此,如果时间表在实践中能经过却运行,将没有列车因其他车辆而延迟) 图2概述了开发过程的时间表,现在描述每个阶段。 创建详细的列车时刻表 在业务规范提供的时间都变成详细的精确到每一分钟的时间表,并考虑到 基础设施的细节和列车特点 前期时间表 前期的时间表计划对任务计划表(也许是一些时间表是相同的;另外一些可 能是相同的,但是在时间上有偏移)的创建提供有价值的输入。前期时间表对于 冲突解决阶段可能也是有价值的,也可能是不相适应的或是有细微的变化 “绘图”时间表 对生产时间表的下一阶段是在时间距离图上绘制时间表(使用电脑程序或方格纸 和铅笔)。一旦所有计划都绘制到图形上,就可以通过眼睛来判断在火车时间表 上是否有“冲突”,在列车化计划表中同一轨道上走同一方向(“进展”),在 同一条轨道上向不同方向行驶或者在交叉的轨道(结点)上行驶的列车之间没有 足够的距离和时间。一个简单的时刻表视图在图3中已给出,想要一个更加详细 的描述请参考见福特和黑多克(1992)。 业务规范 创建详细的列 冲突解决 完成时间 基础数据 车时刻表 时间图表 方案 前期时间 表 解决规则 图2时间表设计流程
国际、城际、郊区铁路和运费；也有一些独立的公司争相进入基础设施建设领 域，都将提供其自己的要求。在这两种情况下高水平列车服务规范(有时称为 “服务计划”)会产生,说明服务需求的整体水平(如,每小时的列车数量、这些列 车的类型和停止模式)。这些规范考虑资源(特别是车辆)的可用性水平。 3.3 时间表设计(有时称为时间表开发,或者在英国被称为访问计划) 列车服务规范传递到时间表规划者,其任务是生产“无冲突”时间表 (因 此，如果时间表在实践中能经过却运行，将没有列车因其他车辆而延迟）。 图2概述了开发过程的时间表，现在描述每个阶段。 创建详细的列车时刻表 在业务规范提供的时间都变成详细的精确到每一分钟的时间表，并考虑到 基础设施的细节和列车特点。 前期时间表 前期的时间表计划对任务计划表(也许是一些时间表是相同的;另外一些可 能是相同的,但是在时间上有偏移)的创建提供有价值的输入。前期时间表对于 冲突解决阶段可能也是有价值的,也可能是不相适应的或是有细微的变化。 “绘图”时间表 对生产时间表的下一阶段是在时间距离图上绘制时间表（使用电脑程序或方格纸 和铅笔）。一旦所有计划都绘制到图形上，就可以通过眼睛来判断在火车时间表 上是否有“冲突”，在列车化计划表中同一轨道上走同一方向（“进展”），在 同一条轨道上向不同方向行驶或者在交叉的轨道（结点）上行驶的列车之间没有 足够的距离和时间。一个简单的时刻表视图在图 3 中已给出，想要一个更加详细 的描述请参考见福特和黑多克（1992）。 图 2 时间表设计流程 时间图表 业务规范 基础数据 前期时间 表 解决规则 创建详细的列 车时刻表 冲突解决 方案 完成时间 表
图A一冲突 图B一冲突解决 A站 列车1 列车1 B站 列车2 B站 列车2 C站 列车3 C站 D站 间 间 图3简化的时间表图表 说明 单轨循环通过车站 列车1:快速列车从D到A不停驶 列车2:慢车在站C和B停 列车1:快速列车从A到D不停驶 在图A中列车3和列车2在站A、B之间的单轨上冲突一一需要解决冲突 在图B中列车2在站B穿越列车3 另一种方法是时间表以表格的形式打印出来,并通过比较关键位置的日程表 来检查“进展”或“结点”的不足之处。 解决冲突 一旦检测到冲突,有必要去“解决”它们。在英国的术语“弯曲”已经被设 计人员用来描述这个过程,他们调整视图上的规划表以实现一个无冲突的时间 表,同时,尽量实现需求可行、业务规范。不可避免地,在繁忙的线路上的妥协 是必要的,非常熟练的规划者必须达到令人满意的“路径”(这个术语,用来描述 个一旦已经放在视图上的火车时刻表)来满足业务需求。 解决规则 有一些代表一个满意的解决方案的规则一一不仅要服从基础设施进展和边 际利润规则,而且一系列规则的适用程度是可以接受的,也就是说,增加了城 际列车的行程时间以给货运列车一较快的运行时间表(做法虽不尽相同,但通 常在欧洲是不能接受的,比如,增加旅客列车的行车时间来减少一列货运列车 的行车时间)。在某些情况下,这些规则可能会被基础设施公司和火车运营商 同意并正式签署在文件中(例如,在英国,对于这些普遍适用的规则都包含在 份名为“准入条件”的文件中)
图 3 简化的时间表图表 说明 单轨循环通过车站 列车 1：快速列车从 D 到 A 不停驶； 列车 2：慢车在站 C 和 B 停 列车 1：快速列车从 A 到 D 不停驶 在图 A 中列车 3 和列车 2 在站 A、B 之间的单轨上冲突——需要解决冲突 在图 B 中列车 2 在站 B 穿越列车 3 另一种方法是时间表以表格的形式打印出来，并通过比较关键位置的日程表 来检查“进展”或“结点”的不足之处。 解决冲突 一旦检测到冲突，有必要去“解决”它们。在英国的术语“弯曲”已经被设 计人员用来描述这个过程,他们调整视图上的规划表以实现一个无冲突的时间 表，同时,尽量实现需求可行、业务规范。不可避免地，在繁忙的线路上的妥协 是必要的,非常熟练的规划者必须达到令人满意的“路径”(这个术语,用来描述一 个一旦已经放在视图上的火车时刻表)来满足业务需求。 解决规则 有一些代表一个满意的解决方案的规则——不仅要服从基础设施进展和边 际利润规则，而且一系列规则的适用程度是可以接受的，也就是说，增加了城 际列车的行程时间以给货运列车一较快的运行时间表（做法虽不尽相同，但通 常在欧洲是不能接受的，比如，增加旅客列车的行车时间来减少一列货运列车 的行车时间）。在某些情况下，这些规则可能会被基础设施公司和火车运营商 同意并正式签署在文件中（例如，在英国，对于这些普遍适用的规则都包含在 一份名为“准入条件”的文件中）。 A 站 B 站 C 站 D 站 时间 图 A—冲突 列车 1 列车 2 列车 3 时间 A 站 B 站 C 站 D 站 列车 1 列车 2 列车 3 图 B—冲突解决
完成时间表 一旦解决过程已经完成,时间表可以放进车辆调度过程,也可以放进时间 表出版过程 3.4车辆调度 时间表中所有的服务都必须分配给车辆“图”。一个图是列车在一天内名义 上将要执行的一个服务清单。它是通过“关联”(连接)一个服务的结束与另 一个的开始来形成连续的循环 有关于关联规则必须遵循(例如,一个服务的结束必须在相同的位置开始下 个,除非添加一个“空车”或“重置”服务,并且衔接时接下来的服务联系必 须至少晚于其之前的服务几分钟。) 旦所有的服务已经分配给图就表示车辆时间表完成:然后就可以确定运行该时 间表需要多少车辆(可能不同于输入资源可用性) e i a或 罗岂豐·舌 图4.列车人员值班图(屏幕截图来自船员软件,版权 Siscog) 3.5列车乘务员调度 旦车辆计划己经开发出来,然后就可以用火车人员时间表覆盖它(通常已 知的“列车人员图和花名册”)。所有的车辆图必须相互匹配训练船员图(虽然
完成时间表 一旦解决过程已经完成，时间表可以放进车辆调度过程，也可以放进时间 表出版过程。 3.4 车辆调度 时间表中所有的服务都必须分配给车辆“图”。一个图是列车在一天内名义 上将要执行的一个服务清单。它是通过“关联”（连接）一个服务的结束与另 一个的开始来形成连续的循环。 有关于关联规则必须遵循(例如，一个服务的结束必须在相同的位置开始下一 个，除非添加一个“空车”或“重置”服务，并且衔接时接下来的服务联系必 须至少晚于其之前的服务几分钟。) 一旦所有的服务已经分配给图就表示车辆时间表完成:然后就可以确定运行该时 间表需要多少车辆 (可能不同于输入资源可用性)。 图4.列车人员值班图(屏幕截图来自船员软件,版权Siscog) 3.5 列车乘务员调度 一旦车辆计划已经开发出来,然后就可以用火车人员时间表覆盖它 (通常已 知的“列车人员图和花名册”)。所有的车辆图必须相互匹配训练船员图(虽然