关键字：铁道部/第六次提速/调度控制
和谐号动车组
4月12日，在铁道部会议厅里举行了铁路第六次大提速的新闻发布会，铁道部副部长胡亚东在会上宣布：第六次大提速一切准备就绪，将在4月18日零时实行新的运行图，中国由此进入拥有高速列车的国家行列。
本次提速没有进行大规模新铁道线路的建设，也就是在既有线路上把120-160km/h的速度提升到200-250km/h。实现这个目标，除了依靠最新动车组列车外，重要的一点是提升对列车的调度控制水平。它背后就是列控技术CTCS2的大范围使用以及调度集中技术(CTC)的阶段性使用。同时，代表未来列车调控技术方向的铁路综合调度移动通信系统——GSM-R(GSM for Railway)也开始在中国崭露头角。
CTCS2：让高速列车撒开跑
在4月12日的新闻发布会上，铁道部总工程师何华武介绍，中国铁路首次采用了具有中国特色自主知识产权的CTCS2级系统。而实际上，这个系统的实现是建立在列车自动控制系统相对发展比较成熟的基础上。
谈到列车的自动控制，首先是列车速度监督系统(又称为列车超速防护系统ATP)，这样的系统在高速列车里意义重大。使用这个系统的列车，在运行中收到某种信息后(通过载波信号)，与当时的列车实际运行速度进行比较，若出现实际速度超过规定的允许速度，则给出光声警报，要求司机减速到允许速度以下，否则就立即发出停车指令。中国铁路通信信号集团公司北京工程分公司总工程师徐国斌说：“目前世界上所有国铁(非地铁)大都只能做到ATP，能减速不能加速，做不到真正的列车自动运行(ATO)——也就是列车可以自动地根据情况加速或者减速。”
“该系统是国家‘八五’科技攻关项目，1998年通过了铁道部技术鉴定，获得铁道部科技进步二等奖。”北京交通大学杨中平副教授介绍，1998年还有一项“SJ型数字化通用式机车信号”获得了国家科技进步二等奖。这些都是中国铁路在列车超速防护方面所取得的成绩，目前都广泛在中国铁路干线机车上使用，为提速列车的运行安全提供了极大的保障。
1999年底研制成功可适应200km/h列车速度的点连式列车运行控制系统地面设备，并在进行综合试验的时候达到预期目标。
随着列车自动控制系统的日渐成熟，“铁道部专门把CTCS技术规范的研究列为‘十五’科技攻关项目的一个重要研究内容。研究人员对欧洲列车控制系统(ETCS)进行全面的研究分析后，结合第六次大提速的列控系统技术的引进，并通过与国外几个著名信号公司的技术交流，在借鉴国外技术的基础上研制了适合中国的铁路运行控制系统(CTCS)技术规范总则和CTCS2级技术条件。”杨中平介绍说。
参照欧洲ETCS的分级，铁道部把CTCS分为L0~L4五个级别。
“第六次大提速只在CTCS2这个水平，它有车载设备保证列车运行，地面还有发码设备。它可以取消地面信号机，以车载信号作为主要行车凭证。”徐国斌说。
“这个CTCS2系统成功解决了国内型列车高密度混合运输、动车组跨线运营，系统设备互联互通的技术难题。”何华武说。
“调度集中”蓄势待发
如果说CTCS2是对列车在铁路上运行状况的监控，那么还需要有一个更高层次的技术对某一个范围甚至全国范围的铁路火车运行状况进行指挥调度，以保证安全和提高运行效率。
“这次大提速在繁忙线上采用了分散滞留式的调度集中(CTC)，实现了铁路局调度所对所管辖的线路、列车的统一调度指挥控制。比如在胶济线，这条线三个车站的调度员就可以对列车进行全途跟踪。”何华武说。
目前，中国铁路的调度分为调度中心、调度所、调度室三级，分别放在铁道部、铁路局、车站上。2005年3月前，原来铁路分局还有调度机构，后来全部并到铁路局。
调度集中是指铁路局调度所内的调度员通过调度集中设备，直接控制所管辖区段内各车站上的道岔和信号，办理列车进路，组织和指挥列车的运行；并能在调度所内直接了解现场岔道、信号和列车运行等的情况。调度所内一般设有调度集中总机、控制台、表示盘和列车运行记录器。每个车站都设立有集中调度分机。总机和分机之间由传输线路联系起来。
铁路局编制了一个运行图(运输计划)，它通过中心的信号传输设备传递给调度室，在调度室自动生成运行计划，调度室的人只是盯着不出错就可以了，如果发生意外，就马上转到手工模式。
不过，目前CTC并没有在全国所有的干线都使用，何华武也强调是在繁忙干线才上马。“调度集中现在也只是在青藏线一段(西宁-格尔木)，胶济线在用，大秦线正在安装和调试，总体来讲应用范围有限。CTC普及应用起来主要困难是调解、调试过于烦琐。”徐国斌说。
“让人奇怪的是，在发生非常规情况的时候，目前世界上最先进的国家如德国、法国等还是没有实现完全的调度电脑化自动调整，都是人机对话的模式。”杨中平说，目前中国铁路的调度集中也只能做到人机对话，调度工作只能由经验丰富的员工来担任，否则应付不了那么多突发的情况。
“在试验成熟的基础上，CTC将推广利用。”徐国斌说。
GSM-R：未来高速铁路调控的核心
不过，上面CTCS2和CTC还是相对比较初级。CTCS2强调的是慢慢不再依赖地面信号，转而主要依靠车载信号，但它还是不能脱离轨道电路来监测列车的占用和运行状况。CTCS3还需要轨道电路或者计轴设备来完成列车占用和列车完整性检查。CTCS4则可以取消轨道电路，直接实现移动信号传输。
此外，根据国外的经验，CTC将来也要发展成综合调度系统，把很多系统综合起来，就像日本的新干线综合系统COSMOS一样，管理的范围更广、更加高效和智能化。“日本现在就是用GSM-R作为平台来实现的。”杨中平说。也就是说，无论是CTCS4级的实现还是CTC的升级，甚至是两者的融合，都要依靠无线通信技术。
世界范围内，随着近年欧洲高速铁路网络的发展，各个运营有高速铁路的国家都需要解决高速列车运行时语音和数据的可靠传输问题。这样，国际铁路联盟就向欧盟委员会推荐了欧洲铁路综合调度移动通信系统——GSM-R(GSM for Railway)。
“打个比方，一个铁塔(GSM-R基站)就可以控制铁路上的好多辆列车，每辆列车上都有一个发射和接收装置(GPS)，列车定位信息传输到铁塔，铁塔把信号汇集后集中到列控中心，中心有逻辑电路运算好每列车该以多大速度运行最合适，随后把这个运算结果通过铁塔反馈到各辆列车去执行。”徐国斌说，这样就可以完全取消了轨道电路和地面应答器等，把列车控制和调度集中有效结合起来。
“GSM-R具备适合高速环境下使用的所有要素，能满足国际铁路联盟提出的铁路专用调度通信要求，为铁路应用提供了综合的通信网络平台，减少集成和运行费用。”杨中平这样介绍GSM-R的优点。
铁道部为了实现跨越式发展，自然也是对这个未来技术备加关注。2001年底，铁道部派出了高级代表团访问了国际铁路联盟和西班牙、意大利，重点考察GSM-R技术。
随后铁道部与相关科研机构合作，开始把GSM-R进行国产化研发，力求能研制出完全适合我国环境的具有完全知识产权的GSM-R系统。接着《GSM-R数字移动通信网技术体制》等技术标准的制定让中国铁路GSM-R发展走上正轨。2003年开始，铁道部加快GSM-R的发展，并与信息产业部协商取得GSM-R所需要的频率。
根据记者调查，目前，铁道部已经确定GSM-R核心网络建设规模，全国铁路GSM-R数字移动通信网络将由19个交换中心组成。
而对GSM-R实际的运用也开始展开：青藏铁路GSM-R网络试验段、大秦铁路GSM-R工程、胶济铁路GSM-R网络工程、成都北站编组站GSM-R综合无线通信系统。此外，铁道部明确表示，准备建设的如武广、福厦、京津等客运专线上都要采用GSM-R技术。
尽管铁道部如此青睐GSM-R，但第六次大提速并没有广泛应用这个技术。
“其实，现在GSM-R在青藏线上，听说用得不是太好，主要是各个供应商之间的接口有点问题。华为基础设备与通用机车的车载设备、北电的传输设备之间的信息沟通有困难。”徐国斌说。他认为，GSM-R是可以用了，但就目前的技术水平看，解决不了可靠性。
“你看列车以超过200km/h的速度在跑，通信中断很短时间就会出问题。还有窜码、频道干扰——我们手机用的频道是900M、1800M，GSM-R也用这两个频道，只是偏离了一点，所以靠近大城市的时候干扰比较厉害。”徐国斌认为在目前情况下，为了安全考虑暂时不会大规模运用。不过他也承认，GSM-R是未来的趋势，“在200km/h以上的铁路，全国联网采用GSM—R综合数字移动通信技术体制实现具有明显的技术优势。”杨中平说。