铁路线路除雪模型建立以及线路降雪清除规划

刘泽

摘要：内蒙古自治区地处中纬度西风带，暴雪天气相对比较频繁，暴雪天气中剧烈的降温和持续低温，给工农业生产、交通和人民生活带来严重危害，同时又是防灾减灾工作的重点和难点，如除雪不及时会造成重大的经济损失和社会影响。为此，针对暴雪天气降雪的物理特点和除雪机的工作特点，通过建立降雪、除雪数学模型，完成降雪清除规划，编制程序得出使用除雪机的最少台数，从而制定《乌海工务段暴雪应急预案》和《乌海工务段除雪抢险路径示意图》，为管理人员提供管理依据和帮助，提高灾害处置能力和效率。

1.背景和概况

1.1背景

暴雪是我国北方冬季重大灾害性天气之一，剧烈的降温和持续低温往往与其伴随，给工农业生产、交通和人民生活带来严重危害，同时又是防灾减灾工作的重点和难点。以内蒙古自治区降雪天气为例，它地处中纬度西风带，属较强的大陆性气候，东北部暴雪天气相对比较频繁，发生雪灾的概率相对较大。

雪灾曾在2008年使我国南方部分铁路局铁路全线受阻，2010年造成日本交通大部分瘫痪，而在大雪过后公路交通基本全部封闭，铁路自然而然的成了旅客输送和物资运输的主力，如除雪不及时会造成重大的经济损失和社会影响。

2012年全路全面推行风险管理，风险管理的核心是降低损失，即在风险事故发生前防患于未然，预见将来可能发生的损失，采取一系列消除事故隐患和减少损失的办法。下面对乌海工务段2010-2012年20个雨量采集点的数据进行了统计，具体统计数据见表1：

从表数据可以看出，乌海工务段管内属于年降水量偏低地区，但在2012年降水量大大增加，因此不能完全排除不发生雪灾的可能，所以有必要针对可能的风险作出应对措施，依据降雪的物理特点和除雪机工作特点，建立了降雪、除雪数学模型，并通过编写相关程序求解出除雪所需除雪机的台数，并对管内除雪进行规划，制定《乌海工务段暴雪应急预案》和《乌海工务段除雪抢险路径示意图》，为管理人员提供管理依据和帮助，提高灾害处置能力和效率。

1.2概况

本项目针对降雪的物理特点和除雪机的工作特点，建立了降雪、除雪数学模型，并结合乌海工务段管内设备分布和交通状况，完成了清除规划，主要包括以下几个方面：

（1）对降雪的物理特点进行数学分析，建立降雪速度及积雪厚度数学模型；

（2）建立除雪机运行速度和积雪厚度数学模型；

（3）根据除雪机工作方式建立除雪机工作数学模型；

（4）根据所建立数学模型对乌海工务段管内除雪作业进行规划，并编制相应程序求解出使用除雪机的最少台数；

（5）根据乌海工务段管内实际情况，完成《乌海工务段暴雪应急预案》和《乌海工务段除雪抢险路径示意图》。

2降雪物理特点、降雪及积雪数学模型研究

2.1降雪物理特点分析

造成雪灾的暴雪降雪有两种模型——“两阶段模型”和“三阶段模型”。

车间根据降雪量选择除雪机的速度，也可以根据降雪量布置除雪机的台数，在除雪过程中根据除雪交路图的安排由调度统一指挥，可以选择逐段清除、逐段开通，最大程度的降低列车延误时间，减小雪灾损失。

5乌海工务段暴雪应急预案

5.1组织指挥体系

5.1.1段成立暴雪应急领导小组

组长：由段党政正职担任。

副组长：由分管安全副段长担任。

成员：各科室负责人和相关人员。

暴雪天气应急领导小组（以下简称应急领导小组）下设办公室，办公室设在安全调度科。

5.1.2专业小组

应急领导小组下设信息处理反馈组、调查分析组、现场抢险组、材料供应组、后勤生活组、安全保卫组、宣传报道组七个专业小组。

5.1.3应急救援队

按责任区域范围，设十个车间应急救援队和两个应急救援预备队。同时十个车间应急救援队参加铁路局站区应急救援队，相应车间主任任副队长。

车间应急救援队队长由车间主任担任，车间有关人员组成，具体人员分工由车间确定。主要职责：服从段应急领导小组领导，负责全段范围和责任区域内的突发事件救援工作，以及救援人员、机具、材料组织，救援方案的具体实施。

5.2值守应急机构设置及工作要求

5.2.1段应急领导小组办公室设在段调度科，办公室主任由调度科科长担任，负责全段范围内应急管理、应急抢险指挥、信息传输等日常工作。值守人员由段值班领导、安全科、调度科工作人员、调度员、办公室保卫人员和小车司机组成。

5.2.2车间值守应急抢险队办公室设在车间主任办公室，组长由车间主任担任，负责车间范围内的应急救援组织、信息处理和反馈，值守人员由车间主任或副主任、党总支书记、定额员、技术员以及管内各班组值守人员组成。

5.2.3应急值守机构工作要求

⑴值守时间要求：每日从当日8：00—次日8：00，实行24小时值班制。

⑵工作汇报要求：车间值班人员，每日20：30前向段调度报到，值班电话：29355，15147320001，传真29348。

⑶值守人数要求：车间应急救援队应急救援值班组人员不得少于20名（包括本车间班组值班人员）。应急救援值班人员，应加强对管内设备的检查、巡查和整修，由车间值班干部统一指挥。

⑷请假要求：段领导离开段管内，按要求应向路局有关领导请假。调度值班人员、办公室保卫人员、小车司机离开岗位，应向段值班领导请假。车间主任、党总支书记离开段管内，必须向段党政正职请假。车间其他干部离开段管内，向车间主任请假，车间备案。

⑸其他要求：值班人员按时到岗，严禁饮酒、擅离职守，并确保手机24小时处于开机状态。段领导、安全科、调度科、路桥科、线路科、材料科、办公室全体人员，其他科室正、副科长（正、副主任），各车间干部、工班长、机动车司机，应保证手机24小时处于开机状态。

5.3预防预警

5.3.1各职能科室要根据管内实际，不断总结恶劣天气影响行车的特点和规律，提高科技保障安全的能力，不断加大投入，积极采用和引进先进的安全技术设备，进一步拓展现有各类安全检测、监控技术装备功能，逐步完善预防设备故障的检测系统；依托现代网络、视频系统和通信技术等手段，构建有效的安全监控信息网络，实现各类安全检测信息的数字化、网络化、智能化、综合化，逐步形成集监测、监视、控制、管理和抢险于一体的安全应急体系。

5.3.2加强与地方气象部门的联系，充分运用好气象信息。

5.3.3各车间要加强对线桥设备的日常检查，提高抵抗暴风雨雪的能力。恶劣天气易发时期，要加大线桥设备的检查、巡视频次。根据天气情况实时增加添乘机车检查，及时掌握设备状态。

5.3.4充分利用现有技术手段，强化对恶劣天气的实时监测，及时发现恶劣天气影响行车趋势，采取防控措施，尽最大努力减少恶劣天气对行车造成的影响。

5.3.5各抢险队要配齐备好应急救援处置工具，按规定安排好值班人员，遇到灾害时及时出动，确保应急响应到位。

5.4应急响应

5.4.1I、Ⅱ级应急响应行动

I、Ⅱ级响应由段上报铁路局，由铁路局启动应急响应。

5.4.2Ⅲ级应急响应行动

⑴Ⅲ级应急响应行动由段应急领导小组启动。段应急领导小组接到暴风雨雪的报告后，立即向铁路局应急救援指挥部报告，通知有关单位，派有关人员到现场指导应急救援。

⑵段调度按照段应急领导小组要求，根据“段应急处置信息传递流程图”，立即通知有关成员，前往事故现场或指定集结地点待命。同时通知设备管辖车间救援队第一时间赶赴现场，区段负责车间救援人员赶往现场或指定地点集结待命。

⑶有关车间、班组按照段调度要求和“车间、班组应急处置信息传递流程图”，快速结集人员、机具、配齐通讯工具，组织抢险人员赶赴现场。

⑷恶劣气候引发的事故或行车设备故障发生后，第一时间赶赴现场的人员迅速进行现场调查，掌握第一手资料，并将调查情况按照汇报程序如实上报。

⑸在事故调查委员会或上级部门领导未到现场之前，不得擅自进行事故起复和恢复线路工作。

⑹发生恶劣气候灾害需启动本预案时，机关各科室、各车间班组要按段应急领导小组的命令，无条件调动应急队伍，集结专用设备等救援物资，落实处置措施。需要公安、武警对现场实施保护，警戒和协助抢救时，应迅速汇报铁路局进行协调。

⑺超出本级应急救援处置能力时，及时报告铁路局。需地方人民政府协助救援、协调伤员救助、疏散现场群众等工作时，在报告铁路局的同时，还须按有关规定抄报事发地人民政府。

⑻暴雪灾害发生后，按处理应急信息传递流程及限时制度，立即将信息传递到各相关救援队及救援人员。事件现场设置指挥电话和扩音设备，段应急领导小组成员及各救援队负责人的手机应处于24小时开机状态，救援抢险现场应配备足够数量的无线对讲机确保应急指挥联络畅通。

5.4.3应急响应启动形式

发生恶劣气候灾害，由段应急领导小组宣布启动预案。

5.4.4应急响应结束形式

暴雪气候灾害应急处置预案，按照“谁启动，谁结束”的原则，由段应急领导小组宣布应急结束。

5.5雪害应急救援预案

1.检查汇报制度及预防措施

⑴遇有降雪气象预报，段调度应及时向工务处汇报，通知管内各车间，并与车站加强联系做好站内道岔清扫的配合工作。

⑵遇有降雪或积雪未融，班组应派双人巡道。并根据降雪情况，必要时增派巡查人员，增加检查频次，不得接近接触网支柱等带电设备。

⑶遇有大风雪天气，线路情况不明，与车站联系办理列车慢行手续，并安排人员添乘机车检查。同时通知分管段领导和各科室、各车间做好雪害抢修准备。

⑷遇有积雪埋道，及时向段调度汇报，汇报内容包括：雪害发生时间、地点，埋道厚度、长度，影响行车时间、车次和抢修所需人员、机械等信息。

⑸段调度将雪害情况及时向段领导或值班领导以及安调科、线路科、路桥科科长汇报，同时按要求及时向工务处或上级部门汇报、反馈有关信息。

2.雪害应急响应程序

⑴遇有雪害埋道时，立即汇报段调度并组织清除；如雪害严重不能及时清除危及行车安全时，必须先防护、后处理，按线路故障防护办法设置停车防护，及时拦停列车或通知车站封锁区间。

⑵如雪害轻微或断续埋道，通知车站列车限速运行，并安排救援人员添乘机车清除积雪。

⑶如雪害埋道严重，车间组织的力量不能及时开通线路，应立即向段调度汇报，由段统一安排，通知各车间组织雪害救援。救援人员应遵守电气化区段安全作业事项。

⑷如段组织的力量不足排除雪害时，应向上级部门汇报，必要时请示当地政府，出动部队或救援队伍给予支援。

⑸经灾害抢险，线路恢复正常运行，并向路局应急办、安监室、工务处汇报

6乌海工务段暴雪抢险路径及除雪机调度示意图

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