第3章 高速铁路列车运行综合控制 章节教案

铁路运输调度指挥综合实验教程配套教学设计

本章教学围绕教材知识结构、仿真系统及实验任务展开。各环节记录教师活动、学生活动和学习证据，实验结果由学生实际操作后填写。表中课程信息取自所附2026版课程参考文件，章节范围以教材为准。

课程教学进度安排

教学目标与重点难点

教学目标

• 知识：描述属地化管理的区域集中二级架构、主要岗位职责及协作；梳理运行计划管理、调度日计划、监控追踪和实时调整。

• 技能：辨识仿真系统四个子系统，在教师预设条件下完成设备操作与运行图编制、导入执行和实绩监控。

• 方法：依据条件核查、状态证据、车次与车底一致性检验自己的操作和计划，不以界面操作次数代替学习成果。

• 素养：遵守仿真授权和岗位边界，诚实记录异常，兼顾安全、公众服务与全局协同，用准确语言表达和回应。

教学重点

• 列车调度、助理调度和其他岗位的分工与信息衔接

• 计划管理和日计划的内容、依据、流程

• 高速铁路运行调整原则与方法及其适用条件

• 设备状态、运行计划和实绩监控之间的闭环

教学难点

• 区分本列与全局、计划与实绩、指令与结果，并在协作中保持信息一致

• 从运行图编制延伸到动车组交路与相邻区段影响分析

• 分清教材已提供步骤、需要补充核实的要求与真实铁路现场规程

思政目标

• I09 格物致知：以教材条件与状态证据检验判断，培养可核验的工程思维。

• I10 诚意修身：以职责清晰、反馈准确、异常如实记录落实职业自律。

• I11 正心修身：理解恢复正点必须守住安全及旅客乘降条件。

• I12 齐家治国平天下：从团队协作、全局优化和有条件的国际比较认识公共交通责任。

教学方式与媒体资源

主要教学方式

• 目标导向讲授与图示辨析

• 课前任务单与随堂问答

• 教师演示、受控仿真操作与角色轮换

• 小组讨论、个人证据报告与针对性反馈

使用媒体资源

• 教材图3-1组织结构；图3-2—3-6实验场景与界面；图3-7—3-17设备操作图；图3-18—3-35运行图操作图。

• 隔离的教学仿真平台及教师提供的模拟数据；平台版本、账号和部署由授课前实查确认。

• 教材资源3-1—3-10二维码入口；8项视频、1项彩图、1项在线答题，访问与内容可用性待核。

• 岗位责任卡、计划管理流程图、日计划编制节点表、状态核查单、计划—实绩记录单。

参考书与参考资料

主教材：杨俊锋主编《铁路运输调度指挥综合实验教程》，北京大学出版社，第3章p61—90、附录p197第30—39问。

课程组织参考：《铁路运输综合实验》课程教学大纲2026版、课程简介2026版，用户提供。

补充阅读书目：吴暖主编《高速铁路列车调度指挥仿真实验指导书》，校内讲义，2018，见大纲推荐书目；教学前核对所用版本。

课前准备

教师准备

• 逐项核对教材章节和两项实验目标，准备实际可用的仿真数据及软件环境。

• 确认本章资源可读、任务输入足够且个人成果可记录；核查3.4.3与3.4.4支撑不足项目，未补齐前不设成已可操作任务。

• 明确课时以学校核定安排为准；本章8学时参考课程大纲安排，实际学时按教学安排确定。

学生准备

• 阅读3.1，画出主要岗位关系，准备解释计划调度与列车调度的不同职责。

• 阅读3.2，记录四子系统各自输入、处理和输出的教材依据。

• 预读3.3、3.4，准备两张个人记录表；列出缺失数据或不理解的条件。

章节教学活动安排

授课教师可按实际课表将下列活动分课次实施。基础知识与系统介绍先形成共同理解，再进入实验；各实验的具体任务与证据见后续实施表。

3.3 高速铁路调度指挥设备操作仿真实验

教材位置：74—81；支撑知识见62—74

学时参考：大纲参考4学时。2026版《铁路运输综合实验》课程教学大纲实验9为1天（4学时）；本教材本节未规定课时。以下环节学时为可调整教学建议，合计4；不等同于学校已审批安排，不自行换算分钟

实验目标

• 能在教材图示或教学沙盘中识别五个模拟站场、四个区间及主要实验设备，说明助理调度台显示信息与现场模型的联系。

• 能按教材说明区分信号机、道岔、轨道与进路状态，操作前准确说出教材列明的条件。

• 能在教师预设数据和授权仿真环境中完成信号机、道岔与进路相关任务，并用截图或记录证明条件与结果；不将模拟状态修改迁移为真实现场操作。

• 能以列车调度、助理调度角色完成任务传达、状态反馈与结果核对，遇异常如实记录并报告。

• 能提交含步骤、结果、异常和证据的个人实验报告，区别观察事实与推测原因。

重点与难点

重点

• 道岔操作与进路排列的前提条件

• 指令、服务器可行性判断与显示状态之间的联系

• 岗位协作与过程证据留存

难点

• 把图示/仿真界面状态转换为可核验的操作前提，避免只记菜单动作

• 区分模拟设备异常处理与真实行车安全规程，守住实验授权边界

• 对不生效、未查清和正常完成分别作准确记录

资源与实验准备

• 教材p62—81及图3-1—图3-17

• 经教师检查的高速铁路列车运行综合控制实验系统、助理调度台和可用的教学沙盘；不预设软件版本

• 教师预设的模拟任务数据、角色任务单、状态条件核查单、截图工具与个人记录表

• 资源3-1信号机、3-2道岔、3-3进路、3-4股道操作视频，3-5彩图；入口存在，课堂前须核实可用性，不作为唯一教学依赖

教师准备

• 确认教学系统与真实线路隔离，检查本轮预设数据、客户端和服务器状态以及沙盘联动条件。

• 对照p78—79制作道岔条件和进路条件核查单；拒绝性反馈如需演示，使用教师预设的安全仿真场景。

• 检查纸面图和投影图可辨认；数字视频未验证时使用教材图与现场演示。

• 安排角色轮换及个人证据提交方式，不把小组操作直接当成每个人已掌握。

• 明确启动与结束由教师组织；未经指导不得初始化、重置服务器或擅改其他小组数据。

学生准备

• 预读p63—64、73—81，标出列车调度与助理调度职责。

• 用自己的话抄列道岔定位/反位和进路排列条件，不只摘录菜单名称。

• 准备个人实验记录，留出输入/对象、前提、动作、结果、异常、截图索引栏目；不得提前编造结果。

实验教学过程

作业与实验报告

• 按p81提交个人实验报告：实验目的和条件、实际完成步骤、信号机/道岔/进路截图、结果、异常及结论。未完成项写明原因，不用示例图代替自己的实验结果。

• 完成附录第31—33问，对照教材修订角色协作记录；为每项职责标注书页。

• 作一次短反思：指出一处“发出命令”与“确认结果”的差别，并举本次仿真实验的真实观察证据；无异常时如实写明。

实验评价

来源

大纲仅参考：高速铁路列车调度指挥工作占课程总评20分，工作方式为个人，成果为现场考核及个人实验报告。未提供3.3与3.4内部权重，本教案不擅定分值。

方法

教师观察个人操作及条件解释，结合报告证据形成反馈；同伴核查是学习活动，不替代教师判定。

评价项目

设备认知

达到要求：能正确对应设备、状态与界面信息

需要改进：只记颜色或按钮而不能说明状态含义

前提核查与规范操作

达到要求：先核查教材条件，在预设仿真范围完成任务，异常及时报告

需要改进：省略条件、混淆仿真与现场或擅自重置，须先纠正再继续

协作与表达

达到要求：对象、动作、反馈清楚，能解释教材规定的共同确认事项

需要改进：含糊汇报、角色责任不清或把在场当作确认

证据与报告

达到要求：实际步骤、截图、结果和异常记录互相一致，事实与推测分开

需要改进：缺过程证据、以示例替代本人结果或隐去失败过程

记录要求

未发生的结果不得写成完成；影响安全理解的错误先讲评并安排指导下重练。

3.4 高速铁路列车运行图编制仿真实验

教材位置：81—90；支撑知识见66—74

学时参考：大纲参考4学时。2026版大纲实验10“高速铁路列车运行调度指挥仿真实验”为1天（4学时）；本教案章节与标题以教材3.4“高速铁路列车运行图编制仿真实验”为准。以下建议合计4学时，不自行规定每学时分钟数；教材未分配课时

实验目标

• 能解释运行图计划线与实绩线在仿真监控中的不同作用，并复述安全、正点与全局优化的调整原则。

• 能依据教师给定模拟数据检查车站信息、车次号、车底号、到发和停站安排，在教材系统中分别采用手绘和表格方法编制计划线。

• 能编制或复制多条运行线，核查车次号唯一性、共用车底号一致性与数据保存/时刻表更新的一致性。

• 能在教师组织的启动流程中载入运行图、执行指定时段时刻表并显示实绩报点线，用实际偏差记录评估计划执行。

• 能诚实说明教材要求但本节未给具体步骤的事项，形成待核清单，不以臆造按钮、参数或结果弥补。

重点与难点

重点

• 两种单条运行线编制方法及多条运行线的数据一致性

• 运行图文件、数据库信息与所执行时刻表的同步核查

• 以计划—实绩偏差为依据的监控分析

难点

• 在复制与调整过程中同时保持车次唯一、车底关联和时刻安排正确

• 区分软件默认时间与教师核定的模拟运行数据，防止把默认值当成真实技术标准

• 在安全与服务约束内分析调整，不因图形好看而删除规定停站或忽视后续接续

资源与实验准备

• 教材p66—74、81—90及图3-18—图3-35

• 教师预设的车站与列车模拟数据、列车运行图子系统、仿真服务器、助理调度客户端；实际部署和版本待课前核实

• 两种绘线方法核对单、车次/车底数据检查表、计划—实绩偏差记录表

• 资源3-6—3-9操作视频、3-10在线答题入口；数字内容可用性待核，不将未知题库列为已经完成的作业

教师准备

• 准备一份可人工核对的模拟任务数据，包括车站名称、中心里程、长度、股道信息以及列车车次、车底和时刻要求；这些数值必须实际提供，不从教材截图臆填。

• 预检图形文件打开、数据库载入、保存与时段时刻表执行的实际流程，保持教材菜单称呼，不假定所有软件版本相同。

• 明确运行前初始化由教师组织，运行中不得随意初始化、重置服务器或改变其他小组数据。

• 把p82中缺少独立步骤支撑的要求列为待核项，若未获得权威补充，本课不把它们列为已训练或已考核完成。

• 选择教师批准的正常运行或无危险的偏差教学观察情境；不设计真实线路事故操作。

学生准备

• 预读p71—74、81—90，比较手绘和表格添加计划线的方法。

• 根据给定数据先在纸面或草图标出列车停站及到发信息，列出还缺哪些输入。

• 回顾p71—72四项调整原则与六种方法，写出压缩停站时间的明确边界。

实验教学过程

作业与实验报告

• 按p82、p90提交个人实验报告和本次运行图/运行线截图；建议附教师给定数据、两种绘线方法比较、车次/车底核查、保存和执行记录、实绩观察及改进建议。

• 完成附录第35—39问，重点解释安全、旅客乘降、正点列车和全局优化的关系，答案标注教材页码。

• 用教材p72—73说明一次纸面运行计划变化可能需要通知哪些岗位、相邻区段或车站；不向任何真实岗位发送命令。

• 资源3-10在线题库仅在教师核实能访问且题目适用后使用；教师依据实际题目和作答记录登记完成情况。

实验评价

来源

参考大纲的个人现场考核及个人实验报告，高铁部分课程总评20分；本节内部比例由授课单位确定。

方法

检查个人编图过程、数据核查、监控解释和报告，给出“达成/需补证/需指导重练”的形成性反馈。

评价项目

计划线编制

达到要求：两种方法形成与给定数据一致的可读计划线

需要改进：只展示图形，无法说明数据来源或停站节点

数据关联与版本

达到要求：车次唯一、共用车底号一致，修改与执行数据可对应

需要改进：重复车次、错用车底或保存后仍执行旧时刻表

监控与约束解释

达到要求：用计划—实绩证据作分析，保留安全、乘降和全局约束

需要改进：以界面默认值代替运行标准，或只追求赶点

报告真实性

达到要求：输入、截图、观察与结论一致，未完成项目明示

需要改进：虚构结果或把教材无操作步骤的要求写成已掌握

补练与改进

关键约束理解错误时先指导纠正，再在隔离仿真环境重练；不得以直接改动模拟占用状态来掩盖问题。

融入课堂的思政活动

I09 看见指令之后还要验证状态

内容导引：教师展示同一仿真操作的三种证据：已选菜单、服务器反馈、设备状态显示。请学生判断：“点击成功”是否已经证明任务完成？由界面动作进入对条件、反馈和结果的证据辨析。

展开研讨：菜单命令发出后，至少还要观察哪些状态，才能在实验报告中写“已完成”？ 若指令没有生效，怎样区分“尚未查清原因”与“操作条件不满足”？不能仅凭猜测写什么结论？ 为什么模拟实验也不能为了得到成功截图而省略失败记录？

总结分析：对设备状态的认识应建立在可观察证据和教材条件上。准确记录成功、失败与未查明情况，才能让后续判断有依据。仿真训练的价值包括学会验证自己的判断。

思政落脚点：格物；致知。教材位置：3.2.1、3.3.4，书页73；78；79；80；81

I10 把岗位协作落实到确认与记录

内容导引：给出教学用简短对话：“我点了。”“那应该好了。”让学生找出对象、状态、依据和责任信息缺口，随后对照教材的岗位职责说明协作为什么需要清楚表达和确认。该对话是课堂练习，不是真实事故材料。

展开研讨：“发出指令”“完成操作”“确认结果”分别由谁承担什么任务？ 二人确认在教材中对应哪些特定事项？为什么不能把“两人都在场”当成已经确认？ 同伴报告与界面结果不一致时，如何既如实说明又保持有效协作？

总结分析：岗位协作有明确分工，也有共同核对的环节。诚实报告状态、尊重职责边界、发现分歧及时说明，是可以在每次模拟任务中练习的职业自律；确认应指向具体事项和依据。

思政落脚点：诚意；修身。教材位置：3.1.1、3.3.2，书页63；64；75；81

I11 恢复正点必须保留服务与安全约束

内容导引：教师提出不带具体技术数值的纸面模拟情境：一列车出现晚点，某方案仅为使图线更贴近计划而删去规定停站。先让学生指出方案看似改善了哪个指标，再查教材判断其是否可接受。

展开研讨：为什么计划线上的晚点减少，不能单独证明调整方案更好？ 在压缩停站时间这一方法中，哪些条件不能省略？还需关注哪些旅客需求？ 一项建议只能减小本列晚点，却干扰正点列车时，应怎样向全局目标重新审视？

总结分析：正点是重要目标，但调整应先满足安全和必要服务条件。对公众负责体现在保留约束、说明取舍和承认信息不足，而不是让一项指标单独决定方案。

思政落脚点：正心；修身。教材位置：3.1.5、3.4.4，书页71；72；89

I12 把一列车的调整放回协同网络

内容导引：从运行图中两条共用车底号的教学运行线出发，追问前一列晚点后还会影响哪些对象。再对照教材对法国线路衔接、德国枢纽接续的说明，理解相同的协同问题会因网络条件不同而呈现不同重点。

展开研讨：本列车的调整会沿哪些关系传递到后续车底运用、相邻区段和车站服务？ 为何本区段最方便的安排未必符合全局优化？需要让哪些相关岗位获得什么信息？ 教材国外示例能帮助提出哪些问题？为什么不能脱离我国线路与动车组运用条件直接照搬？

总结分析：运输组织中的协同需要兼顾同伴职责、路网整体和公众服务。学习其他铁路的经验应先理解其条件，再解决本地问题；全局意识最终要落实为准确的数据关联和及时的信息衔接。

思政落脚点：齐家；治国；平天下。教材位置：3.1.2、3.1.5、3.4.4，书页68；71；72；73；86

章节总结与作业

• 提交3.3与3.4两份或明确分节的个人实验报告，严格对应教材结果要求，图片与文字来自本人实际仿真操作。

• 完成附录p197第30—39问；当前配套答案为教材依据的参考答案，不标为出版社标准答案。

• 形成一页本章知识关系图，必须包含组织岗位、计划管理、系统四模块、设备与实绩反馈。

• 整理本次未完成、数据不足或教材步骤不足的项目，说明需向教师核实的信息。

章节考核与评价

参考依据

大纲高铁模块20/100分，个人现场考核及个人实验报告；教材未给本章内部分值。本章形成性评价标准由两项实验教案提供，最终比例由授课单位确定。

知识目标

依据附录问答和课堂解释检查架构、职责、管理、调整原则与方法的准确性。

实践

检查在教师预设仿真环境中的条件核查、个人操作、数据一致性及监控判断。

沟通表达

检查角色反馈、图表说明、对非专业对象的准确解释与合作记录。

证据与诚信

以真实截图、步骤和异常记录支撑结论；示例图不得冒充本人结果，未知事项不得补造。

课后教学反思

• 学生最容易混淆的岗位分工、系统边界或状态条件是什么？有何证据？

• 哪些实验步骤因数据、平台或教材说明不足而未完成？下一次需要补什么？

• 学生能否同时解释安全、乘降、正点与全局优化，还是只关注图线结果？

• 是否出现不当重置、把默认值当标准或报告证据不足？实际如何指导纠正？

• 四项思政活动是否自然推进了专业学习？哪些讨论或学习证据支持这一判断？

课后记录与后续调整：________________________________________________