ISO 24675-22026 铁路应用 时刻表用运行时间计算 第2部分距离速度图和速度曲线标准立项发展报告

标题：铁路应用时刻表用运行时间计算第2部分：距离速度图和速度曲线标准立项发展报告EnglishTitle:StandardizationDevelopmentReport:RailwayApplications—RunningTimeCalculationforTimetabling—Part2:Distance-SpeedDiagramsandSpeedCurves摘要本报告围绕国际标准化组织（ISO）发布的ISO24675-2:2026《铁路应用时刻表用运行时间计算第2部分：距离速度图和速度曲线》标准，系统分析了其立项背景、技术内容、应用价值及发展趋势。随着全球铁路运输网络的日益复杂和智能化的快速发展，精确、高效的列车运行时间计算成为优化时刻表编制、提升线路通过能力与运营效率的核心环节。本标准作为ISO24675系列标准的第2部分，专注于规范距离速度图（Distance-speeddiagrams）和速度曲线（Speedcurves）的定义、绘制方法、数据格式及其在运行时间计算中的应用规则，旨在为铁路运营商、基础设施管理者及系统供应商提供统一的技术语言与操作规范。报告深入探讨了该标准制定的必要性，即解决当前行业内因计算方法不一致、数据格式不统一所导致的兼容性障碍与效率瓶颈。通过详细解析标准的核心技术要素，包括基本术语定义、图形构建原则、关键参数设定及数据交换要求，本文论证了ISO24675-2:2026在推动全球铁路运营调度信息化、智能化转型中的关键作用。结论指出，该标准的发布标志着国际铁路运营基础数据标准化迈出了重要一步，其与ISO24675系列其他部分及相关系列标准的协同应用，将有力支撑未来高速铁路、重载铁路及城市轨道交通的互联互通与高效协同运营。关键词铁路应用；时刻表；运行时间计算；距离速度图；速度曲线；国际标准化；运营调度KeywordsRailwayApplication;Timetabling;RunningTimeCalculation;Distance-SpeedDiagram;SpeedCurve;InternationalStandardization;OperationsScheduling正文一、引言：标准化背景与立项必要性现代铁路系统作为国民经济的大动脉，其运营效率与安全性直接关系到社会经济运行的质量。列车运行时间是编制行车时刻表（Timetable）的核心输入，其计算的准确性、一致性与通用性，是保障线路能力最大化利用、列车正点率以及应对突发事件快速调整运行图的基础。然而，长期以来，全球各铁路运营商、车辆制造商及信号系统供应商在计算列车运行时间时，所采用的物理模型、数学算法、数据接口与图形表示方法千差万别。这种技术藩篱不仅增加了跨系统集成的成本与复杂性，更限制了跨国、跨区域铁路网络的一体化调度与互联互通。ISO24675《铁路应用时刻表用运行时间计算》系列标准正是为应对这一挑战而制定。其中，第2部分（ISO24675-2:2026）专注于距离速度图和速度曲线，旨在解决以下几项关键需求：1.统一技术语言：明确“距离-速度图”、“速度曲线”、“限制速度”、“巡航速度”、“制动曲线”等核心术语的精确内涵，消除因理解歧义导致的计算偏差。2.规范图形构建：为标准化的列车运行仿真和时刻表优化工具提供数学基础，规定绘制速度曲线时应考虑的物理约束（如牵引力、制动力、线路坡度、曲线半径、信号制式等）。3.促进数据交换：定义标准化的数据格式，保证不同系统之间（如时刻表编制系统与列车控制系统）能够无缝共享和解析速度曲线数据，从而支持自动列车运行（ATO）和列车自动防护（ATP）系统的精确控制。4.推动行业进步：为基于大数据的运行图智能优化、能耗评估及列车群协同控制等前沿应用提供统一、可靠的数据底座。二、标准核心技术内容解析ISO24675-2:2026并非孤立的技术规范，而是构建在ISO24675系列整体框架（第1部分通则）基础之上的专项标准。其核心内容可以归纳为以下几个维度：1.基本定义与表示方法：*距离-速度图：标准严格定义了以列车行驶距离为横坐标、瞬时速度为纵坐标的直角坐标系图。该图是表征列车运行过程（加速、巡航、惰行、制动）最直观的基础工具，也是所有高级计算的起点。*速度曲线：定义了在不同线路条件（如坡道、弯道、限速区段）下，列车理论或实际遵循的即时速度的变化轨迹。标准区分了“限制速度曲线”（即线路基础设施允许的最高速度）、“目标速度曲线”（调度员设定的运行目标）以及“实际运行速度曲线”（考虑列车动态响应后的实际轨迹）。2.速度曲线构建方法：*过程划分：标准化了列车运行过程中的四个基本阶段：启动加速（Tractivephase）、恒速运行（Coasting/cruisingphase）、惰行（Coastingphase）和制动减速（Brakingphase）。标准为每个阶段的速度-距离关系提供了基准计算公式。*约束条件整合：详细规定了如何将以下物理和运营约束整合进速度曲线的计算中：*牵引与制动特性：牵引力/制动力与速度的关系曲线。*线路限速：恒定的或区段变化的线路最高允许速度。*信号安全约束：移动闭塞或固定闭塞下的安全制动距离要求。*运行阻力：包括基本阻力（Davis公式等）和附加阻力（坡度、曲线）。*关键参数设定：明确了计算所需的关键参数，如列车质量、转动惯量系数、空气阻力系数、制动效率等，并要求在特定应用场景下进行明确声明和校准。3.数据交换与接口要求：*标准化输出格式：标准推荐了用于存储和交换距离-速度图和速度曲线数据的标准化数据结构（如基于XML或JSON的开放式编码方案）。这保证了不同供应商开发的仿真软件、时刻表编制工具与车辆控制器能够读取和解析彼此的速度曲线数据。*元数据定义：要求数据包中必须包含完整的元数据，包括计算日期、所使用的列车模型版本、线路数据版本、计算参数（如预留时间、安全余量等），以确保数据的可追溯性和可校验性。三、标准的主要参与单位与标委会介绍本标准的制定工作主要由国际标准化组织铁路应用技术委员会（ISO/TC269）负责管理，并由其下属的工作组（例如，WG2或WG3等相关工作组）具体执行。ISO/TC269是全球铁路领域制定国际标准的最高层次技术机构，其秘书处由德国标准化协会（DIN）承担。该技术委员会下设多个分委会（SC）与工作组，覆盖从基础设施、车辆到运营管理和信号系统的各个专业领域。ISO/TC269的核心使命是整合全球铁路行业的技术知识和最佳实践，推动铁路装备和运营管理的标准化。详细介绍ISO/TC269的职能与贡献：1.组织架构与职责：ISO/TC269负责制定铁路系统工程、标准化、试验方法和基础数据交换等方面的国际标准。其成员由来自全球主要铁路国家的国家标准化机构代表组成，包括中国、德国、法国、日本、美国、俄罗斯等。标委会通过定期会议、工作组研讨会以及在线协作平台，组织行业专家、研究机构和产业界代表共同分析和解决标准制定中的技术难题。2.对本标准的贡献：ISO/TC269在制定ISO24675-2:2026过程中，发挥了关键作用：*需求分析与立项：标委会通过调研全球铁路运营与规划现状，识别出运行时间计算方法标准化的迫切需求，并正式立项启动ISO24675系列标准。*技术协调与整合：协调了来自不同国家、不同轨道制式（如标准轨距、宽轨、窄轨）的代表意见，确保标准在技术上具有普适性和先进性。例如，协调了高铁与普铁在速度曲线计算逻辑上的差异。*质量保障与共识构建：标委会组织了多轮全球范围内的专家评审和投票，对标准的各个技术细节进行了深入讨论和严格审核，确保了规定的科学性和可操作性，最终促成了在2015-2026年间发布的系列标准（本部分于2026年发布）。*与其他标准的协调：确保ISO24675-2与ISO24675系列其他部分以及现有和正在制定的其他相关标准（如IEC61375关于列车通信网络的标准，以及EN13848系列关于轨道几何状态的标准）具有极高的兼容性。通过ISO/TC269的严谨工作，ISO24675-2:2026不仅成为一份技术规范，更在全球范围内凝聚了行业共识，为未来铁路运营的数字化和智能化协同奠定了坚实的制度基础。四、标准的应用价值与影响ISO24675-2:2026的发布将在多个层面产生深远影响：1.提升运营效率：统一的运行时间计算方法意味着时刻表编制将更加精确，能够有效减少不必要的冗余时间，最大化线路通过能力。对于高速铁路而言，精确到秒级的运行时间计算是编制“黄金”图的关键。2.降低综合成本：标准化的数据接口和格式将大幅降低系统集成与调试的复杂性与成本。铁路运营商和车辆制造商可以基于通用标准采购软件和硬件，避免和减少因数据格式不兼容导致的定制化开发，从而降低全生命周期成本。3.增强系统兼容性：跨国铁路运输（如“一带一路”跨境货运、泛欧铁路网）中，不同国家、不同信号系统（如ETCS的不同层级）之间的数据交换将变得便捷高效。速度曲线的标准化格式是未来实现智能、协同、互联互通的铁路运输的基础。4.推动技术创新：标准为基于人工智能（AI）和大数据的运行图智能优化、列车能耗实时评估、基于速度曲线的节能驾驶策略开发等前沿领域提供了开放、统一的数据平台。研究机构和企业可以基于标准数据模型，开发更先进的算法，从而催生一系列商业化应用和解决方案。五、结论：总结与展望ISO24675-2:2026《铁路应用时刻表用运行时间计算第2部分:距离速度图和速度曲线》标准的正式发布，是国际铁路标准化工作的一项重大成果。它系统性地解决了行业长期存在的“语言不通”、“数据孤岛”问题，为列车运行时间的精确计算与速度曲线的规范化表示提供了全球公认的基准。该标准不仅直接服务于当前的时刻表编制与运营调度，更通过定义标准化的数据交换格式，为未来铁路运输系统的全自动化（GoA3/GoA4）运行、智能运维和基于数据的精细化经营管理提供了核心技术支撑。展望未来，随着铁路智能化、网络化程度的不断加深，ISO24675系列标准将持续发挥关键作用。未来发展趋势可能包括：1.动态更新与自适应：标准可能向动态、实时计算演进，未来能将实时天气、线路状态异常、乘车需求波动等动态因素实时整合进速度曲线计算中，支持更加灵活、鲁棒的实时调度。2.与车地通信标准的深度融合：ISO24675系列预计与铁路移动通信标准（如FRMCS）更深度地结合，确保在高速移动环境中，速度曲线数据能以毫秒级延迟被列车控制系统和地面调度系统共享。3.跨模态交通一体化：标