普速铁路全天窗作业模式的研究与实践

2019-03-04鲍立群

中国铁路 2019年12期

鲍立群

（中国铁路武汉局集团有限公司，湖北武汉 430071）

1 概述

铁路营业线具有不间断、全天候、大运量的特点，为保证行车安全，需要逐段开设天窗对线路、通信信号、接触网等设施设备进行定期维修和养护。天窗是指在列车运行图中不铺画列车运行线或调整、抽减列车运行线，为施工和维修作业预留一定的时间，按用途分为施工天窗和维修天窗［1]。

在国内外高速铁路领域，普遍选择在0：00—6：00开行天窗，天窗大多采取垂直矩形类型，安全性较高，同时利于管理，我国高速铁路也基本采取这种方式。近年来，随着夕发朝至、高铁动卧等品牌列车开行，我国京沪、京港等高速铁路已尝试按照“3+4”模式设置天窗，即3 d长天窗和4 d短天窗［2]。

在普速铁路领域，不同国家因路网情况不同，天窗的设置各有差异。国外发达国家既有铁路的行车密度相对较小、业务单一、运能富余，有条件开行3～4 h 以上的天窗，作业机械化程度高，维修理念更加灵活、高效。因此，国外对于天窗的研究侧重在如何“用”，即如何组织“天窗修”，实现维修成本的最小化，以及如何在列车运行图中插入天窗，使旅客时刻表的变化最小。我国普速铁路兼顾客运和货运业务，整体运能偏紧，运输生产与施工维修之间的矛盾一直存在。一直以来，我国普速铁路（双线）天窗的设置，一般按施工3 h、维修2 h 执行，在不影响行车安全的情况下，也允许将一些简单的维修作业安排在天窗点以外的时间进行，称为点外作业。因此，我国铁路对于天窗的研究重点集中在不同类型的线路天窗如何“开”，使其对线路的通过能力和列车旅速影响最小，目的是减少天窗对运输的干扰，而每段线路的天窗应该设置多长时间、如何组织“天窗修”、如何评价天窗开行的质量等方面缺乏进一步研究。如果把天窗研究放在铁路路网条件下考虑，开展天窗设置和运用与列车运行图铺画和开行之间的组合优化的理论研究则更为复杂［1-2]。

2 普速铁路天窗修存在的问题及发展趋势

2.1 存在的问题

2.1.1 点外上道作业人员安全风险高

现行的天窗修模式容许点外上道作业行为存在，在实际执行过程中，特别是工区主导（少量为车间主导）作业，对天窗修认识不足、界定不清，甚至出现超范围、无计划作业［3]，一旦安全措施做不到位，作业人员的安全就会面临较大风险。

2.1.2 组织水平及劳动效率较低

普速铁路的特点是点多线长、人员分散，传统的天窗修模式以工区为基本的组织单元，检修力量分散；其次天窗时间较短，大、中型机具难以发挥作用，而人工方式劳动效率太低，解决不了深层的设备质量问题，因此，计划兑现容易走样，需要后期调整作业计划或在出现设备故障时需临时要点。

2.1.3 天窗综合利用率较低

由于不同的工种各自为政，使得天窗综合利用率较低。一方面，工务、电务、供电、房建等部门客观上长期以来专业不同、单位不同，一定程度上形成壁垒；另一方面，各部门主观上不愿与其他部门交叉作业，盲目扩大作业范围，造成大量可共用的天窗、可平行进行的作业因沟通不足而取消。

2.1.4 综合成本支出较大

每个站区每天需组织2 次120 min 的天窗修，一方面，运输部门要提前组织列车停运，机车、车辆的周转变慢，作业结束之后又需要重新调整、恢复运输秩序，这些都会影响铁路运输的整体效率；另一方面，天窗修的次数越多，交通、食宿、设置作业防护、接触网加挂地线以及动力设备组织等辅助成本就会越多。

2.2 天窗修发展趋势

我国普速铁路尤其是经过近10年的快速发展，天窗修呈现出以下趋势：

（1）机械化是铁路施工维修的发展方向，靠人工已不再适合。

（2）设备逐步采用新材料、新工艺，监测设备大量运用，综合检测列车周期开行，有些关键设备试点大数据、全生命周期管理，因此应减少不必要的计划修，有条件的实施状态修［4]。

（3）组织方式逐渐向专业修、集中修方向发展，天窗需要化零为整，最终实现天窗、人员、机具的高效配置［4]。

（4）开展一体化作业是提高天窗利用率的必然方向，对运输企业而言，时间就是成本［5]，综合工区、车间及站段的成立，也为开展一体化作业创造了良好的外部条件［6]。

为有效控制点外上道作业带来的安全风险，进一步提高普速铁路天窗修效率，同时减少因天窗次数过多造成的运能损失和运营成本，中国铁路武汉局集团有限公司（简称武汉局集团公司）在管内天窗条件较好、运输生产压力适当的武九线、焦柳线试行了全天窗维修作业模式，取得了较好成效。

3 全天窗维修作业模式

3.1 全天窗与传统天窗修模式的差异

全天窗模式原则上将工务、电务、供电等各专业在线路建筑限界［7]以内的所有作业全部纳入天窗点内，以防止实施过程中发生的人身伤害等安全问题。“创造作业真空环境、全部纳入天窗点、避免出现人身伤害”是其最重要的目的。

传统天窗修模式一般为每周上下行各4次天窗，每次120 min，累计时间960 min。如果采用全天窗模式，则将天窗次数调整为每周上下行各2次，每次180 min，原则上逢周一和周三安排一个行别，周二和周四安排另一行别，累计时间为720 min。

同时，每年安排近50 d，将更换道岔、钢轨、枕木及线路清筛、捣固等大型机械化施工纳入集中修，非集中修时段则执行全天窗作业模式。

3.2 全天窗模式的可行性

对比传统天窗修模式，实行全天窗模式具有以下优点：

（1）点外作业大幅下降，点内作业的次数也得以减少，作业带来的人身安全风险更加可控。执行全天窗以后，供电、电务专业基本取消点外作业，工务专业之前点外上道进行的探伤、轨检、小范围捣拨改等项目都纳入了天窗点内，点外只容许进行建筑限界以外的巡检、整理等作业。

（2）天窗作业化零为整，效果更好。虽然全天窗模式将每周总的天窗时间由原来960 min 压缩至720 min，考虑到每次作业需要登记封锁、核对计划、下达命令、路用车辆编挂转线、设置防护、停（送）电、加挂（拆除）保护地线、办理开通等辅助环节预计达到50 min 以上，减少4 次作业，相当于累计压缩200 min 以上的辅助作业时间，纯作业的总时间并没有减少，而单次的作业时间由120 min延长到180 min，在组织方式上，采取大兵团、机械化、专业化作业，效率和效果都更优于传统模式。

（3）天窗次数减少，运输能力得到一定释放。执行全天窗以后，每周天窗次数减少了一半，调度员、车站值班员专心组织运输生产，不用把大量精力放在登销记、命令发布、运行揭示、运输调整、列车放行等方面，运输能力得到进一步释放［1]。

（4）作业辅助时间减少，一线职工更有获得感。推行全天窗之前每天要组织上下行2个小天窗，推行全天窗后，每天只安排1个行别的大天窗，职工作业时精力会更加集中，准备也更加充分，作业辅助时间大幅减少，休息时间能得到保证。

全天窗也可称为“大天窗”，首先突出的是“全”的要求，将线上（线路建筑限界以内）全部作业纳入天窗点内，同时具有“大”的特点，通过抓住有效作业时间、集中专业力量，更好地完成设备检修任务。“全”强调的是安全前提，“大”体现组织方式上的变化，目标是提高效率和效益，二者缺一不可，相辅相成。

4 全天窗维修作业模式的实践与效果

2019年1月1日率先在武汉局集团公司管内武九线上试行全天窗作业模式，4月14日开始在管内焦柳线推广运用，在实施过程中结合设备状况、运输特点等因素对全天窗方案进行优化调整。目前全天窗在实践过程中的规章制度不断完善，天窗安排、计划质量、综合利用、天窗兑现等方面更加规范合理，操作办法也日趋成熟，受到了运输调度、站段、车间、工区等各层级的广泛认同和支持［8-10]。

4.1 天窗安排要满足线路要求

武九线行车密度不大、上下行通过总重比较平均，因此规定下行线逢周一和周三、上行线逢周二和周四安排180 min 大天窗，同时每月逢周一和周二可安排4次30 min的垂直天窗。焦柳线行车密度大，且下行以重车为主、上行以空车为主，线路通过总重区别大，则规定上行线逢周一安排180 min 的大天窗，下行线逢周二和周四安排180 min 的大天窗，逢周三在上行线再安排1 个120 min 的小天窗，同时固定每周二结合下行大天窗安排60 min的垂直天窗。

4.2 计划编制流程要更加流畅、精准

工务、电务、供电部门在编制全天窗作业计划时，要提前进行沟通，各专业分别根据设备检查结果、维修任务安排、施工计划内容、劳力安排等情况科学合理地安排下周计划，需其他单位配合作业时，要提前协调，达成一致，遇计划与其他单位产生冲突时，应及时调整，按时间、空间编排好作业计划，确保计划编制流畅、精准。

4.3 天窗综合利用效率须大幅提高

原则上各专业的作业计划要按不同区域在空间上做到相对独立，需要在同一区域综合利用天窗时，应确保相互之间不产生交叉干扰。需轨道车配合的作业，其作业地段不得安排其他单位上道，走行经过的地段原则上可以安排综合利用，但必须在确认整列轨道车组安全通过后才能给点。遇作业计划冲突时，允许通过缩小作业范围或临时调整计划等方法来提高综合利用效率。