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第二期 ,讨论  2010年9月4日

实现最简洁、最安全、最有效的 新干线的软件系统

正点运行的适应力战略

铁路这一产业如果用生命体来打比方的话可以归为植物类。线路沿地面延伸,并总是在同一个地方生存。沿线的村镇有了活力,车次也会增加,往来不绝。反之,村镇衰落了,活力也随着散失。即使乘客减少,也不能随便转移营业地点,所以就像植物一样在地域扎根,以求生存。

“适土地而生存”是世界的铁道共同的宿命。一旦环境发生了很大的改变,自己如果不与时俱进,便难以生存。因为不能像动物那样移动觅食,所以,要求有足够的适应环境的本领。

日本铁路的最优之处,简而言之,就是其整个系统高度地与环境适应的”系统调整能力”。将诸多的关键技术进行统和,精巧地组合了具有现场调度、宏观整合力的巨大系统,使铁路整体实现了适应环境的高效率。这种调整性的工作做得扎实,贯彻始终,体现了日本铁路从古至今奉行的精神。

最能彰显这种精神的是,车辆如钟表般的准点运行。从日本铁路的运行状况来看,新干线95%左右的车辆,普通线路90%的车辆,发车、到达时间能够确保与时刻表的时间相差在1分钟以内。

世界大多数铁路晚点10-15分钟的话一般不会看作”晚点”,而大可算作”正点”了。与此相比,日本列车的”准点”实在是超群。一辆车的平均误点时间;新干线是在20秒前后,普通线路的车辆是在50秒左右,都没有超过1分钟。(JR线) 真正令人瞩目的是,像这样如钟表般的准点运行,日本的铁路日复一日,风雨无阻,几十年如一日。新干线开通了45年,普通线路自20世纪10年代后半期以来已经运行了近一百年。※1也许你会觉得铁路这么正点运行的国家有点怪,或许铁路的用户也就是日本的国民一定对时间异常地执着,才出现了这样的铁路。

但是你想错了。其实,造成这种现象的是提供铁路服务的一方。这正是日本铁路业界人士展开适应力战略的一环。

因为,所有列车正点运行时,铁路业界人士便可以打造最安全、最有效的铁路系统。

所有的车辆都正点运行时,铁路系统最顺畅。※2这是在有限的铁路设备下,运输能力得到最大限度的发挥,最不容易发生失误的状态。不论世界任何一处的铁路都一样。

请试想一下,在同一条线路上列车间隔2、3分钟发车,如果一辆车晚点20分钟的话会怎么样!或者是时速超过200km的新干线,间隔7-8分钟地频繁运行,突然有一辆车晚点30分钟! 很早就对繁忙运行开始研究的日本铁路业界人士深知,列车时刻表的混乱会使铁路的输送能力瞬间消失。另外,事故的苦涩经验警戒我们,频繁地变更或订正发车或到达时间是人为失误的温床,大事故发生的阶梯。

运作铁路这一巨大系统的智慧

火车诞生于19世纪的英国,之后推广至全世界,从一开始它便具有庞大系统的特性。铁路车辆是靠远隔几十公里或者几百公里的铁路工作人员相互联络、协作才得以安全行驶的。这种产业要求从一开始就要考虑和必须很好地加以控制这种超越身体极限的距离性。为此,铁路业界人士编排出了运作各种各样庞大系统的方法。

“提前设定”就是其中的一个例子。列车的时间表一旦决定了,未来的某一时刻列车的位置基本上也就确定了。预先制订好铁路工作人员的行动规则及操作规程,远在他方的同事的行动也可以了如指掌。

如果线路延伸,车辆班次增加,整个铁路系统的规模也会庞大起来。对组合几万个、几十万个零件、部件(item),同时创造高质量的庞大系统特有的管理方法应运而生。

铁路产业很早就开始重视员工的组织性及技术培训。四通八达的铁路,需要铁路工作人员动手操作的部分很多。包括乘客在内,是人所占比例很高的庞大系统。

阿尔弗雷德·D·钱德勒(Alfred D.Chandler,Jr) 在其一系列的著作中称,※3铁路公司是美国最早的庞大企业。铁路的宿命是,它是一个从一出现就被锁定要面对一个”庞大系统特性”的产业。

团队协作挑战扰乱因素的干扰

铁路的特性归纳起来大体有三点:1)超过身体可及的距离, 2)部件的数量繁多,3)人所占的比例高。保证”正点运行”就是一项要求不断地控制上述铁路特性引起的问题的工作。它是要求组织力的工作、是要求想象力的工作、是严谨的工作、是谨慎的工作、是重建的工作、是着眼于人的工作。

那么,日本的铁路是如何运行的呢,让我们到现场”窥视”一下吧。

谁都会立即想象,但是让列车不差1分钟地正点运行,要求司机拥有绝对高超的驾驶技术。实际上正是如此,如果奥林匹克的竞赛项目中有列车驾驶这一项,日本的司机恐怕会每届蝉联获得金牌吧。

据东海道新干线驾龄较长的老司机说,新干线的司机谁都可以把到站的时间控制在前后误差5秒以内,把在月台的停车位置控制在误差1cm以内。不仅一、两节车厢的短编列车可以做到,十节车厢以上的长编列车也不是问题。

技术实在是超群吧。当然,正点运行也不是只靠司机的技术就可以实现的,有一些潜在的误点是司机的技术怎么也无法控制的。

关于这一点,可以用足球赛来比喻。球队要想得分,前锋选手一定要很优秀。但是如果球传得不好,射门的机会也很渺茫。球场上的所有选手,包括领队、教练、场上的拉拉队、体育的赞助企业等同心协力才能破门取胜。

同样,司机的背后也有很多协作团队。可以说是这些人在司机坐在驾驶席之前就已经基本完成了为正点运行的准备工作。

首先,有防止硬件部分出问题的工作人员。他们是一支机械部队,不被人注意,每天在整修场地,钻到车辆下面,做定期检查。是一支护线部队,深夜在人们进入梦乡时,他们在线路上对铁轨进行厘米单位的精密的修正。架线、隧道墙壁、桥梁、车站……铁路这个巨大的结构物需要检查和检修的地方多如牛毛。当然,还包括排除信号机、通信系统、预约坐席系统问题的故障等等,都为实现时钟一样的正点运行不可缺少。总之,他们是保障铁路系统顺畅的”后卫”。

另外,还有为硬件服务的软件设计人员。列车时刻表的专业制作人员的任务就是要制作出”确保正点的时刻表”。一个周全的时刻表要考量大雨大雪和沿线是否有大型活动的因素,尽量使车辆在有一定干扰的情况下也可以维持正点。这需要考虑顾客的需求,同时要对可能发生事态做预想和制定对策。

也有发挥”前卫”功能的人们。当列车的时刻被打乱时马上改变作战方针,制定新的时刻表以确保铁路系统全面的稳定运行。这些人被称为”指挥员”,他们是监视整个铁路系统的监督人,恢复时刻表时间路径的指挥塔。他们经过确认,再确认,然后向车站和司机传达指示。

因为车站工作人员、乘务员都定期接受培训,所以,一旦发生问题,他们会有条不紊地按照事先规定的绵密的规则行动。

日本铁路是140年的智慧的结晶

与铁路系统相关的一切都是为切实执行而制定的规则体系,是总结无数现场经验的指南,是日本铁路140年的智慧结晶。

让全世界的人们瞠目的新干线的正点运行,就是在这样庞大的积累上得以实现的。

这里要强调的是,实现正点运行的工作要求各个部门的精诚合作,有一处疏漏就会使全盘崩溃。要想创造像钟表一样准确的运行,各个部门的工作”完成率99.9%”(问题的发生率在千分之一)是完全不够的。

对几万、几十万个部件和部分组合起来的铁路这样庞大的系统来说,所有的工作要确保精度在”99.9999%”(6位9的信赖度)。也就是说;如果有问题也是一百万次中只有一次!非此不能确保铁路所需的机能。

为了不因为一辆列车中的一个部件的瑕疵,一个地方的线路或是架线的问题,致使列车停止,造成铁路全线系统麻痹的恶性事故发生,日本的铁路各个相关部门,在各种情况下,通过岁月的磨练形成了完成高质量工作的组织。不仅仅是组织,可以说顽强追求和忍耐支撑着这一组织的企业文化,是日本铁路最强大的力量。

乘客作为参与者的脚色

大概没有人发觉,实际上乘客也参与到这种追求高质量的活动中。日本的乘客本来就十分注重礼仪,在车辆上用罐装喷漆涂鸦,撕破座垫等破坏行为非常罕见。所以车辆包括预备车辆总是100%的随时可以使用。有时会出现有卧轨自杀的问题,但基本上乘客是很配合运行工作的,日本的乘客具有全世界稀有的教养素质。

最好可以乘坐日本的列车观察一下。列车快进站时,乘客好像有组织似地拿着行李等在车门的地方。而站台上,也可以看到乘客自觉地在乘车位置上排队等候。

车辆到站后,车门打开,先下后上。乘客下车大概是十秒钟、上车也用十秒左右。上、下车的乘客基本上在二十秒左右。就在这个时刻,发车的信号响了,列车马上出站,驶向下一个车站。

列车进站后30秒之间乘客一连串的动作,5秒钟的浪费都没有。看上去是一个浓缩了日本人气质的典型光景,实际上,这种乘车的规矩是20世纪20年代国铁教给国民的。日本实际上对乘客也实行了训练教育。

如果追溯乘车规矩的契机,就要回顾第一次世界大战时期的经济状况。当时经济的急速发展对铁路运输的要求激增,国铁的运输量在3年内增长了2倍。但国铁没有增加2倍的车辆,而是用缩短进站后的停车时间来满足需求。结果形成了有条不紊的乘车规矩。

日本的铁路车站反映了都市形成的历史,站与站间隔较短,停车的站数相对较多。所以,试想本来停车时间要2分钟,现在如果缩短成20秒的话,假设到终点需要经过10个车站,一趟车程就可以早16分40秒到达。提前到达终点,马上可以走回程,然后又可以往返……这样,往返的时间缩短了,一天往返的车次就增加了。也就是说运输力提高了。

这是国铁想出的好办法。不需要任何设备投资就可以迅速提高运输力的超级对策。马上他们就将构想推广实行,大正14年(1925年),国铁在车站贴出海报;”顺序乘车”。先下后上可以缩短停车时间,提高列车的运转率。即可以确保上班高峰时间的输送能力,也可以减少拥挤。大家都可受益。

结果首都圈主要车站的停车时间从大正3年(1914年)的2分钟减少到大正14年(1925年)的20秒。只用了10年的时间,铁路空间里人流节奏就提高了6倍。这是铁路空间划时代的变革。

真是奇迹般的创意吧。日本的铁路遵循这一创意至今。当然,乘客们大概已经忘记了乘车规矩的由来,不过,规矩的初衷仍然是日本铁道沿袭的基本思想。

四两拨千斤的精神

说到这里,您已经很明白列车正点行驶的工作,是全系统协调一致的结果了吧。

日本列岛纵向狭长,中央有如脊骨般的山脉,湍急的河流甚多。平川较少,且人口密集。巨大的首都圈聚集了超过3000万人口,但也不乏很多人口稀疏的乡镇。列岛地震多发,还有如节假日般的台风定期席卷而来。暴雨、豪雪、酷暑的季节这个国家都有。

在这样的自然环境和都市环境中,铺设铁路本身是一件很艰难的工作。包括很多隧道和桥梁的建筑都是高难工程。陡坡的改造、土壤的改良、无数为对应灾害而设置的感知器、数不清的横穿铁道的路口设备、检修、线路的架设…… 大都市因为受到土地的制约,随着社会的变动,铁路系统也不得不变化,这时,谁都会先考虑提高现有线路的使用率而不会马上想到铺设新的线路。所以,”四两拨千斤”的(少投入多产出)的技术更加发达。

不进行大宗的设备投资也可以在短期里成倍提高运输力,是日本铁路百年以前就已觉悟到的作法。东北・上越新干线只有两条上下线,每天山下线的发车超过240次左右。世界的铁路业界人士几乎不能相信的事情日本轻松地做到了。

日本每一可居住面积的国民生产总值是世界先进国家的几倍、几十倍。有限的平川、密集的人口,对这样一个国家”四两拨千斤”是经济活动的常识和大前提。甚至成为人类活动的基本原则,渗透到文化中。

铁路相关的状况亦复如是。

独自的技术和文化孕育了铁路事业

回首往事,明治5年(1872年),新桥–横滨之间日本最早的铁路完全是从外国进口的。明治政府打着”文明开化”的旗号,从英国原封不动地把铁道购入日本。蒸汽机车、客车当然是外货,就连钢轨、枕木、司机、制作时刻表的专门技师、机械、土木等各种技术人员,也就是高薪雇用的外国科技人员,当时被称为”广聘海外贤才”,还有煤、钟表、资金以至被称为定时法的时刻制度,都全盘引进。

西方文明的全盘引进,让江户时代的日本变成了一个嫁接般的国家,最开始到处看上去都不太对路子。※4但是,不到20年的时间,”广聘海外贤才”从日本消失,一切全靠日本人自己在运作。

到了20世纪20年代,铁路事业智慧的结晶也就是规则体系,变成了日本独自的专利。从外国全盘引进的铁路技术在国铁这个庞大的组织织下改编为日本自己的一套,成为革新的象征。铁路”如钟表般地准时”运行就是从那时开始的。也就是说;”正点运行”是日本独树的旗帜。

日本到明治时代结束时期(20世纪10年代初期)为止,列车常常晚点20分钟左右。这和当时世界的铁路状况基本吻合,属于”正点运行”的范畴。不过日本没有在这个水平上停滞不前。

日本近一百年所面对的世界,万事都加快了节奏。翻倍的博弈经济发展使得战后持续地高速成长,大都市集中了难以置信的大量人口,地价异常高腾。另外,边缘地方的过疏化加剧。日本经历了泡沫经济破灭,国家急速转入生育低迷・高龄的结构。社会进入了网络信息时代,进而全球要面对地球的环境问题,等等,让人应接不暇。

尽管如此,日本的铁路依然在时代的激流中稳步行驶。这就可以证明一点,日本的铁路与时俱进,用技术研发的跟进和系统更新来适应时代的要求。

还有更令人惊奇的风景,日本在维持间隔2–3分钟发车的频繁运行的同时,在线路的地下,神不知鬼不觉地大兴土木,建造了超大的车站,将线路配置结构,车站的面貌改头换面,这是何等鬼使神功的技术! 如此追求为哪般?!这绝对是日本铁路的未来眼光,要将铁路的系统维持在简洁、安全、效率所作的万年大计的工程。

当然,”做到如此极致不过实属一般”的文化思路并不是日本国民一朝一夕养成的习惯,这是远至七世纪,近至17世纪开始,日本国内培养起来的能力。

铁路是反映一个国家文化的镜子。即使将硬件买来,也千万不要以为高质量铁路的机能就可以实现了。

(文章选自三户祐子的《正点发车》(日文原名《定刻发车》),见交通新闻社 2001年版,新潮文库 2005年版)[2010年9月]

※1.也有未能避免晚点的时期。比如;二战的混乱时期,以及大地震造成巨大灾害时、发生激烈的劳工争议时等。还有开始运行时的磨合期。现在顺利行驶的东海道新干线在开始的1–2年间一直被预想不到的问题困扰。世界最初的超过200km/h时速的列车,出现的问题也难以想象。但,除此以外,一般铁路的行驶不论何时都如钟表一样准时。

※2.特别是在列车繁忙运行或高速运行时,这个命题尤为重要。明治5年(1872年)日本铁路开业,不久日本的铁路便进入了繁忙运行状态。之后,繁忙运行成为日本铁路的常识。

※3.阿尔弗雷德·D·钱德勒(Alfred D.Chandler,Jr)《看得见的手-美国企业的管理革命》(”The Visible Hand : The Managerial Revolution in American Business”),哈佛大学贝克奈普出版社 1977年,美国经营史(“The United States : Evolution of Enterprise”),《剑桥欧洲经济史》第七卷(”The Cambridge Economic History of Europe”,vol.7)剑桥大学出版社 1978年等。

※4.当时的日本人还过着以2小时为一时间段的生活。突然遇到了以分、秒计算的铁路。当然,有赶不上车次的人。驾驶台因为是英式的,对日本人来说过高,等等。全部英国规格,一些地方让日本人用起来很不顺手。


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