第一篇：高速鐵路與鐵路信號(五)

高速鐵路與鐵路信號(五）

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時間：2012-6-20來源： 通號設計院作者：傅世善閱讀次數：1369

第五講 幾個主要技術原則的選擇

1.車上模式的選擇

從制動曲線的產生分為地面模式和車上模式。

德國LZB系統是基于軌道電纜傳輸的列控系統，是1965年以前開發的系統，是世界上首次實現連續速度控制模式的列控系統，早期探索中國高速列控方案時曾關注過。LZB系統基于能雙向信息傳輸的軌道電纜，信息量有83.5bit，地面控制中心可以獲得列車性能的重要信息，以地面控制中心為主計算制動曲線后，發送指令傳至車載設備，車上存有多種制動曲線，按地面指令執行。地面控制中 心掌握在線所有列車的運行情況，并可以直接指揮列車運行。例如，地面控制中心可能組織前后行駛的列車加減速，以調整追蹤間隔、運行時分和平衡牽引供電網； 地面控制中心可以監督列車的制動、速度、故障和司機操作等。我們考察時印象很深的是：司機表演“自動駕駛”，以及列車將設備故障情況報給地面動車段，列車 一回段，替換設備和維修者已在站臺等候。

地面模式的車載信號設備相應簡單，但智能化不夠，與其他列控系統兼容比較困難。在早期計算機技術還沒發展到當前水平時，采用地面模式是可以理解的，此模式在城軌交通中也有采用。

中國高速鐵路網廣大，還與普速線互連互通，長途列車較多，要求實現高、普速列車跨線運行。所以CTCS-2級和CTCS-3級均采取車上模式，列車運行速度曲線是車載信號設備根據地面上傳的移動許可和線路數據及列車本身的性能計算的。車載信號設備具有一定的智能化，只要各線路移動許可和線路數據的信息標準化，可以實現系統兼容和跨線運行。

2.線路數據地面提供方式的選擇

CTCS-0級和CTCS-1級采取大貯存的方式把線路數據全部貯存在車載設備中，靠邏輯推斷地址調取所需的線路數據，結合列車性能計算給出目標-距離式制動曲線。CTCS-1級在車站附近增加點式信息設備，傳輸定位信息，以減少邏輯推斷地址產生錯誤的可能性。

日本數字ATC使用575Hz和675Hz的頻帶，碼長64bit，對用戶開放43bit。將列車控制所需的全部信息都通過鋼軌傳送是不可能的，日本采用變通辦法：在車上數據庫預存閉塞分區的長度、坡道及區間曲線等地面信息，當列車收到地面傳來ATC信息中的軌道電路編碼為地址，從車上數據庫中取出列車控制所必要的固定數據，結合其他編碼信息生成列車控制模式曲線。為了彌補傳輸速率低的缺陷，日本設計了4種編碼。

列車壓入本閉塞分區時，首先收到第一種編碼，以判斷確認閉塞分區分界點；經一定時間后自動轉為發送第二種編碼，列車獲得距停車點距離等列車控制信息；本軌道區段內容有變化時，為了及時向車上傳遞，發送2組縮短的第三種編碼或第四種編碼，然后再正常傳送第二種編碼。

采用第一種編碼方式有效控制了分界點的確認，使電氣絕緣誤差控制在10m以內，安全距離只有50m。采用第二、三、四種編碼方式，實際上既加快了應變速度，又擴大了信息含量，使列車控制精度較細。軌道電路有編碼也有利于抗干擾。

由此可見，日本采用了數字軌道電路傳輸信息，傳輸速率低，信息量不夠，又要利用軌道電路編碼利于抗干擾，所以采取了車上預存線路數據的方式。日本高速鐵路網相對短小，白天行車，有利于車上數據庫的版本管理和修改，采用車上數據庫預存線路數據的方式是有道理的。

CTCS-2級和CTCS-3級列控系統采取線路數據由地面提供方式。這種方式最大優勢在于一旦地面線路數據因故需要變動，由地面修改，與車上設備無關，這非常適用于國情。我國地域廣大，需要跨局、跨線的長途列車多，又日夜行車，大量列車在線運行，想統一修改車載設備的數據庫是很難的。

CTCS-2級采取由地面應答器提供一個全制動距離范圍內的線路數據，包括每一個軌道區段的坡道、曲線、長度等。由于ZPW-2000A型無絕緣軌道電路只有18個 信息量，軌道電路只能提供列車運行前方有若干個軌道區段空閑數來作為移動授權憑證，通過和區段長度數據的計算求得若干個空閑軌道區段總長度，列車到第一個 空閑軌道區段始端的距離則由測速測距系統計算后求得，兩者相加就能求得目標距離。車載設備根據地面傳送來的移動許可、線路數據和列車性能計算列車運行速 度，若列車接近前方減速點時，即刻生成目標-距離一次制動模式曲線。

CTCS-3級車載設備則是通過無線通信獲得地面傳送來的移動許可和線路數據，車載信號設備根據列車性能計算列車運行速度。若列車接近前方減速點時，即刻生成目標-距離一次制動模式曲線。

3.與制動系統接口方式的選擇

列 控車載信號設備判斷列車超速，引發列車制動時，總會有一個車載信號設備與制動系統的接口。在接口方式上歷來有“得電制動”與“失電制動”之爭。例如，車載 信號設備與制動系統的接口是一個繼電器，繼電器常態是失磁落下狀態，需要時給電，使繼電器勵磁吸起，引發列車制動，這就稱為“得電制動”；如繼電器常態是 勵磁吸起狀態，需要時斷電，使繼電器失磁落下，引發列車制動，這就稱為“失電制動”。如車載信號設備與制動系統的接口采取其他方式，仍然會存在“得電制 動”與“失電制動”之意思，其道理是一樣的。

顯然，“失電制動”方式符合傳統的故障-安 全理念，任何斷線、斷電、斷信號等常見故障時都會導致“失電制動”，因為制動停車是安全取向。采取分級制動模式時，只有一條模式曲線，列車超速，所謂“撞 線”

時，會限時引發列車緊急制動。這種方式有點副作用，當遇到常見故障時，司機緊張，旅客受驚，系統的可用性受到影響。

相反，“得電制動”可用性強些，但不符合故障安全理念，信號專業人士不易接受。CTCS-0級由通用機車信號+列車運行監控裝置組成，就采取“得電制動”方式。

CTCS-2級和CTCS-3級列控系統的車載設備根據地面傳送來的移動許可和線路數據，車載信號設備根據列車性能計算列車運行速度。若列車接近前方減速點時，即刻生成目標-距離一次制動模式曲線。一次制動模式曲線除緊急制動模式曲線外，還可生成若干條常用制動模式曲線，例，0.7或0.8 全制動力的常用制動模式曲線。列車進站停車時采用0.7常用制動模式曲線，旅客舒適性更好。在高速列車時代，應盡量避免使用緊急制動，緊急制動雖確保了列車不會闖過安全點，但旅客難免易受驚或受傷。如圖1所示。

圖1目標—距離一次制動模式曲線

圖1中示意3條曲線。正常情況司機按實際列車運行速度曲線駕駛，一旦超速碰撞常用制動速度曲線時，采取“得電制動”方式，以提高系統的可用性。如繼續超速碰撞緊急制動模式曲線時，采取“失電制動”方式。“得電制動”與“失電制動”的組合運用兼顧了安全性與可用性。

第二篇：高速鐵路與鐵路信號(一)

高速鐵路與鐵路信號

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時間：2011-9-29來源： 中國通號網作者：傅世善閱讀次數：16

52高速鐵路促進鐵路信號的發展

自武廣350 km/h 的高速鐵路順利開通，以無線通信為車地信息傳輸系統的中國列車運行控制系統CTCS-3得到成功運用，200 km/h 以上的高速鐵路網建設也已初具規模，中國鐵路和鐵路信號的面貌為之一新。高速鐵路對鐵路信號提出了很多需求，促進了鐵路信號的大發展，無論從概念、原則、構成、技術上都發生很大的變化。較大的變化如下。

高速鐵路的鐵路信號系統從傳統的車站聯鎖、區間閉塞、調度監督，發展為列控系統、車站聯鎖、綜合行車調度3大系統。

鐵路信號從以車站聯鎖為中心向以列車運行控制系統為中心轉化。

列車運行調度指揮從調度員—車站值班員—司機3級管理向實現由調度員直接控制移動體（列車）轉化。列車運行由以人為主確認信號和操作向實現車載設備的智能化轉化。

車地信息傳輸從小信息量到大信息量，線路數據從車上貯存方式到地面實時上傳方式。

信號顯示制式從進路式、速差式，發展為目標-距離式；信號機構從地面信號機為主，發展為車載信號為主，甚至取消地面信號機。

閉塞方式從三顯示、四顯示的固定閉塞，發展為準移動閉塞。

列車制動方式從分級制動到模式曲線一次制動，制動控制方式從失電制動發展到得電和失電制動優化組合。信號設備從繼電、電子技術為主，發展到信號控制、計算機、通信技術的一體化。車站聯鎖從繼電聯鎖發展到計算機聯鎖，從傳統聯鎖發展到信息聯鎖。

信號系統從孤立設備組成，發展到通過網絡化、信息化構成大系統。

主流移頻軌道電路的載頻從600 Hz系列調整為2000 Hz，從少信息向多信息發展，數字化軌道電路的研究也取得初步成功。

軌道電路從在有砟軌道上運用，發展到在無砟軌道上運用。

站內軌道電路從疊加電碼化向一體化站內軌道電路發展。

應答器和計軸設備廣泛應用于信號系統。

道岔轉換設備改內鎖閉為外鎖閉，提高轉轍機功率，加大轉換動程，改尖軌聯動為分動，采用密貼檢查器實現大號碼道岔尖軌的密貼檢查，對大號碼道岔由單點牽引改為多點牽引，解決了可動心軌的牽引鎖閉問題。

調度指揮系統從調度監督，發展到分布自律的調度集中，構建綜合調度指揮系統，建設大型的客運專線調度中心。

高速鐵路安全性要求更高，防災報警系統納入綜合調度指揮系統，開始與信號發生聯鎖。

高速鐵路要求開天窗維護，電務集中監測納入綜合調度指揮系統。

調度集中的安全等級提高，限速系統采用專門的安全通信通道。

信號系統采用的通信通道從傳統的電線路，發展到光通信，從有線通信發展到無線通信，非安全通信通道用于信號安全領域。

故障-安全理念從傳統的追求絕對安全，發展到以概率論為基礎的安全性系統設計。

確立以歐洲鐵路標準體系為參考標準，建立安全評估機制，通過第三方進行安全認證，對系統進行綜合仿真與測試。

鐵路現代化、信息化擴大了“鐵路信號”的內涵, 鐵路信號技術向數字化、網絡化、智能化和綜合化方向邁進。

350 km/h的高速鐵路，是當今國際鐵路技術的高峰。對鐵路信號來說是一個重要的里程碑，CTCS-2和CTCS-3的成功運用，標志著中國鐵路有了自已的列車運行控制系統，鐵路信號重要裝備水平開始進入了世界先進行列。

鐵路信號為鐵路高速保駕護航，鐵路高速推動了鐵路信號的發展。

第三篇：高速鐵路與鐵路信號(四)

高速鐵路與鐵路信號

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時間：2012-1-20來源： 中國通號網作者：傅世善閱讀次數：1768

信息傳輸系統的選擇車地信息傳輸系統的方式

列控系統有兩大基本要素：列車運行控制方式與車-地信息傳輸方式。列控系統往往以兩者之一來命名，例如，“基于準移動閉塞的列控系統”或“基于無線通信的列控系統”。

車-地信息傳輸方式是列控系統最基本的技術特征之一，車-地信息傳輸方式往往決定了列控系統的設備構成、功能和技術水平。

在高速前期研究時，分析了各國高速鐵路列控系統采用的信息傳輸系統，車地間傳輸媒介主要包括以下幾種方式，有的列控系統僅用一種傳輸媒介，有的列控系統以一種為主，輔以其他方式。

1.1 軌道電路

列控系統信息基于軌道電路傳輸是傳統方式，有多信息與數字化軌道電路兩類。

TVM300系統在1981年投入使用，采用無絕緣軌道電路UM71，地對車的信息傳輸容量僅有18個，速度監控是滯后階梯式的。

TVM430 系統在1993 年投入使用。當時列車速度已達320km/h，采用數字化的無絕緣軌道電路U M2000，車地間的信息傳輸數字編碼化，速度監控方式改為分級速度曲線控制模式。、日本于1964 年開通了世界上第一條高速鐵路，采用基于有絕緣軌道電路的列控系統ATC，速度監控方式為超前階梯式，制動方式是設備優先的模式。從1991 年日本開始試驗和運用基于數字式軌道電路的數字列控系統I-ATC。

1.2 軌道電纜

德國鑒于國情采用鋼枕，不用軌道電路，以計軸設備實現列車位置檢查，德國列控系統LZB采用軌道電纜實現了列控系統的雙向信息傳輸。

1.3 點式設備

利用點式設備提供列控系統信息傳輸通道的方式已經廣泛采用。點式設備主要包括點式應答器和點式環線兩種。

在歐洲ETCS2 級標準中主要提供列控系統的輔助信息，如里程標、線路數據、切換點等；在歐洲ETCS1級標準中利用點式設備提供全部控車信息。

1.4 無線傳輸

歐洲列控系統ETCS2及ETCS3 級技術標準明確利用GSM-R無線系統進行列控信息車地雙向傳輸。無線傳輸具有信息量大、雙向傳輸、通用及兼容性強等特點。CTCS對信息傳輸系統的選擇

CTCS規范中各應用等級均采取目標距離式，各應用等級是根據設備配置來劃分的，其主要差別在于地對車信息傳輸的方式和線路數據的來源。

CTCS-0級的控制模式是目標距離式，它在既有地面信號設備的基礎上，采取大貯存的方式把線路數據全部貯存在車載設備中，靠邏輯推斷地址調取所需的線路數據，結合列車性能計算給出目標距離式制動曲線。CTCS-1級的控制模式為目標距離式，采取大貯存的方式把線路數據全部貯存在車載設備中，靠邏輯推斷地址調取所需的線路數據，結合列車性能計算給出目標距離式制動曲線。在車站附近增加點式信息設備，傳輸定位信息，以減少邏輯推斷地址產生錯誤的可能性。

CTCS-1級與CTCS-0級的差別在于全面提高了系統的安全性，是對CTCS-0級的全面加強，可稱為線路數據全部貯存在車載設備上的列車運行控制系統。

CTCS規范中對CTCS-2級的總體描述為：“CTCS-2級，是基于軌道傳輸信息的列車運行控制系統，??” 應用等級CTCS-2級標準的規定是比較寬的，基于軌道傳輸信息的列車運行控制系統可以是多樣的，例如，基于數字軌道電路的列控系統。但當時國內研究的數字軌道電路尚不成熟，又不愿受制于國外公司，于是鐵道部組織研究了一種基本符合CTCS-2級標準的列控系統：基于ZPW-2000A型軌道電路和應答器進行車地

間信息傳輸的列控系統，以后該列控系統就直接稱為CTCS-2級列控系統，第6 次鐵路大提速中裝備了CTCS-2級列控系統。

CTCS-2級列控系統是結合國情構思的，它的構成是當時歷史背景下最佳和最實際的選擇：當時ZPW-2000A型無絕緣軌道電路具有自主知識產權，已經作為統一的軌道電路制式推廣使用，用其構成CTCS-2 級列控系統更有把握，更便于與既有信號系統兼容。充分發揮ZPW-2000A 型無絕緣軌道電路18個信息的作用，目標距離（移動授權憑證）由軌道電路進行連續信息傳輸，線路數據由應答器提供，構成了點連式的列控系統。系統具有自主知識產權：采用了具有自主知識產權的ZPW-2000A 型無絕緣軌道電路；采用通用設備的歐標應答器；列控中心由中國自主研發，符合歐洲標準；車載信號設備也符合歐洲標準，通過引進設備實現技術引進，最終實現國產化。

CTCS-3級是基于無線通信（如GSM-R）的列車運行控制系統，它可以疊加在既有干線信號系統上。軌道電路完成列車占用檢測及完整性檢查，點式信息設備提供列車用于測距修正的定位基準信息。無線通信系統實現地-車間連續、雙向的信息傳輸，行車許可由無線閉塞中心產生，通過無線通信系統傳送到車上。CTCS-3級選擇基于無線通信是符合國際化技術發展趨勢的明智之舉。

CTCS-4級是完全基于無線通信（如GSM-R）的列車運行控制系統。由地面無線閉塞中心（RBC）和車載設備完成列車占用檢測及完整性檢查，點式信息設備提供列車用于測距修正的定位基準信息。車地信息傳輸系統的影響

車-地信息傳輸方式是列控系統最基本的技術特征之一，車-地信息傳輸方式往往決定了列控系統的設備構成、功能和技術水平。

車-地信息傳輸方式是多樣的，信息量有大小，對列控系統的構成影響很大。

3.1 信息量的大小決定列車運行控制模式

采用階梯式速度控制模式時，只要求地對車傳輸運行前方制動距離范圍內閉塞分區空閑個數就行，所以多信息機車信號就可滿足。

采用分級速度控制模式時，還需要地對車傳輸就近一個閉塞分區的距離和線路參數。列控系統TVM430，地面采用UM2000數字化軌道電路，信息量達228 位。

一次連續速度控制模式時，車載列控設備需要一個全制動距離內所有的線路參數，信息量相當大，可以通過無線通信、數字軌道電路、軌道電纜、應答器等地對車信息傳輸系統傳輸，據測算信息量應當在250位以上。

實現移動閉塞還需要前行列車的運行信息。

3.2 點式、連續式信息傳輸的影響

車-地間傳輸媒介中，應答器和點式環線是點式的，無線通信、軌道電路、軌道電纜等是連續式的。利用點式設備提供列控系統信息傳輸通道的方式也有廣泛采用。

在歐洲ETCS1級標準中，利用點式設備提供全部控車信息。

由于信息的不連續，系統功能的完整性、安全性和運營效率等遠遠不如ETCS2級。

CTCS-1級采取大貯存的方式把線路數據全部貯存在車載設備中，靠邏輯推斷地址調取所需的線路數據，結合列車性能計算給出目標距離式制動曲線。在車站附近增加點式信息設備，傳輸定位信息，以減少邏輯推斷地址產生錯誤的可能性。

日本的數字列控系統I-ATC就是采取車載信號設備貯存電子地圖，通過每一軌道區段的地址編碼來調取所需的線路數據，這種方式可以使地-車信息傳輸的需求量減少。

采取大貯存的方式，一旦線路數據有變化，需及時更換車上數據庫，日本國家小，鐵路夜里不行車，動車組統一更換車上數據庫是可行的。中國鐵路動車組統一更換車上數據庫是不可行的。

3.3 信息量的大小決定系統功能的完整性同樣采取一次連續速度控制模式的列控系統也因信息量的大小而功能不同。

CTCS-2級采用了ZPW-2000A 型無絕緣軌道電路，僅有18個 信息，還要兼顧既有信號系統的使用，相對而言，信息量少了一些，因而會產生系統的局限性：傳輸目標距離的信息量偏緊；軌道電路不能給出目標速度信息；道岔 的限速采取變通方式解決；臨時限速是由設在進站口的有源應答器來預告；防災系統報警沒有專門的信息；軌道電路沒有編號（編號可以有效防止同頻干擾）。

例如，目標距離的長度至少要滿足全制動距離加上確認信號的長度，CTCS-2級的軌道電路只能給出7個閉塞分區的預告，顯然不夠充裕。目標距離能預告快一點，讓司機早一點知道目標距離，心中更有數，對安全更有利。

3.4 車地信息傳輸雙向優于單向

CTCS-2級采用軌道電路和應答器只能實現地對車單向信息傳輸，C TCS-3級采用無線通信GSM-R能實現地-車間連續、雙向的大信息量傳輸。車對地的信息傳輸可以將列車的制動狀況、司機駕駛狀況、設備故障和列車速度等重要信息傳給控制中心，使系統更趨安全和功能更趨完善。實現移動閉塞還需要車-車間信息傳輸

第四篇：高速鐵路技術

根據UIC（國際鐵道聯盟）的定義，高速鐵路是指營運速率達每小時200公里的鐵路系統（也有250公里的說法）。

世界最先進的高速輪軌技術誕生在德、法、日這3個國家：

日本的高速鐵路“新干線”誕生于1964年。當時的東京至大阪“東海道”線僅用8年時間就收回全部投資。近40年來，新干線技術不斷進步，已經構成了日本國內鐵路網的主干部分。雖然新干線的速度優勢不久之后就被法國的TGV超過，但是日本新干線擁有目前最為成熟的高速鐵路商業運行經驗———近40年沒有出過任何事故。而且新干線修建之后對于日本經濟的拉動也是引起世界高速鐵路建設狂潮原因之一。

TGV可能是目前惟一沒有任何淫逸色彩而享譽世界的法國產品。所謂TGV是Train a Grande Vitesse（法語“高速鐵路”的）簡稱。第一條TGV是1981年的開通的巴黎至里昂線。此后不過幾個月，TGV就打敗法國航空擁有了這條線路的最大客源。法國TGV的最大優勢在于傳統輪軌領域的技術領先。1996年，歐盟各國的國有鐵路公司經聯合協商后確定采用法國技術作為全歐高速火車的技術標準。因此TGV技術被出口至韓國、西班牙和澳大利亞等國，是被運用最廣泛的高速輪軌技術。

德國的ICE則是目前高速鐵路中起步最晚的項目。ICE（Inter City Express的簡稱）的研究開始于1979年，其內部制造原理和制式與法國TGV有很大相似之處，目前的最高時速是1988年創下的409公里。因此現在德國與法國政府正在設計進行鐵路對接，用各自的技術完成歐洲大陸上最大的兩個國家鐵路網的貫通。ICE起步較晚和進展比較落后的一個重要原因是德國人在高速輪軌和磁懸浮的兩線作戰。由于磁懸浮在設計理念上的先天優勢（沒有固態摩擦），德國的常導高速磁懸浮一直是其鐵路方面科研的重點。磁懸浮的設計理念與傳統意義上的輪軌完全不同，因此當法國的TGV順利投入運行，而且速度不亞于當時的磁懸浮時，德國人才開始在高速輪軌方面奮起直追，但是至今仍與法國TGV技術有不小的差距。

中國高鐵走出國門

從2008年8月1日中國京津城際高鐵開通至今，中國高鐵不但在時速和里程上已躍居世界第一，而且迅速走出國門。2010年底，鐵道部已經與泰國、老撾、阿根廷、哥倫比亞、保加利亞、黑山、斯洛文尼亞、土耳其等國的主管部門以及部分國外鐵路設備企業分別簽署了高鐵合作協議。至今全世界已有50多個國家希望中國能給予高鐵技術和建設的支持。2011年1月19日，在胡錦濤主席訪美期間。中國鐵道部與美國通用電氣公司簽署高速鐵路動車組技術轉讓備忘錄。按照這份合作協議，美國通用電氣公司將與中國南車在美國建立合資公司，共同促進高鐵技術在美國市場的推廣。這標志著中國高鐵正式登陸美國。

此外，近日有國內媒體報道，英國準備從中國租賃或購買高速列車，這些高速列車將由中國南車生產。

2011年1月，美國總統奧巴馬在國情咨文中高度評價中國的高鐵項目。奧巴馬表示，中國正在建設比美國更快的鐵路和更新的機場，美國應把中國當作榜樣。他提出，未來25年要讓80%的美國人獲得高速鐵路的覆蓋。

而近日美國政府將提交新預算案，要求美國國會批準一項為期6年、總額530億美元的全國高鐵計劃，致力于修建新高鐵走廊。其中，美國加利福尼亞州表現最為積極性。此前，加利福尼亞高速鐵路管理局開始為貫通舊金山、洛杉磯和圣迭戈的長約1280公里的高鐵線路第一階段建設招標。目前已有日本、德國、法國等多個國家的公司在競標。

與此同時，英國政府計劃未來15年內在全國建造新型高速鐵路，并推廣時速最高可達225英里(約362公里)的列車。法國希望將高速鐵路總長度提高一倍，在2020年達到2500英里；西班牙計劃在2010年超過日本，建成世界上最大的高速鐵路網；波蘭將于2014年開始興建國內第一條高速鐵路，計劃2020年完工

按照目前各國公布的規劃，預計到2024年，全球高鐵總里程可達4.2萬公里，這意味著國外2010~2024年的高鐵修建計劃將達1.9萬公里左右。據估計，2020年前，海外高鐵投資將超過8000億美元，其中歐美發達國家的投資額為1650億美元，帶動其他產業創造的市場規模達7萬億美元，這一數字同時也意味著，中國高鐵迎來了前所未有的走出國門、進軍海外的良機。

第五篇：淺論鐵路信號與鐵路行車安全

淺論鐵路信號設備與鐵路行車安全

摘要：

鐵路行車安全的水平直接關系到鐵路和其他運輸方式的競爭能力、鐵路的聲譽和經濟效益，還影響到社會的穩定和發展。鐵路信號擔負著各種行車設備的控制和行車信息的傳輸，是鐵路信息技術的重要組成部分，其主要的功能是保證行車安全和提高運輸效率。

關鍵字：鐵路信號設備、行車安全

（一）鐵路行車安全定義

鐵路行車安全是指在運輸過程中，維護鐵路正常運行秩序、保證旅客和鐵路員工生命財產安全、保障運輸設備和貨物的完整性的全部生產活動的集合體。鐵路行車工作是涉及多部門、多環節、多因素的綜合性很強的工作。行車過程受到路內、路外以及各種環境條件的影響，所處情況十分復雜，任何一個環節出了問題都可能威脅行車工作的安全。

(二)鐵路信號設備

鐵路信號設備是組織指揮列車運行，保證行車安全，提高運輸效率，傳遞信息，改善行車人員勞動條件的關鍵設施。鐵路信號設備是鐵路主要技術之一。鐵路信號的裝備水平和技術標準是鐵路現代化的重要標志。

鐵路信號基礎設備，包括信號繼電器、信號機、軌道電路、轉轍機等是構成鐵路信號系統的基礎，他們的質量和可靠性直接影響信號系統效能的發揮，可靠性能的提高，在鐵路信號現代化的進程中，信號基礎設備在不斷的更新和改造。

（三）因鐵路信號設備故障導致的鐵路行車事故

3.1“7.23”動車追尾事故

3.1概述

2011年7月23日20時30分05秒，甬溫線浙江省溫州市境內，由北京

南站開往福州站的D301次列車與杭州站開往福州南站的D3115次列車發生動車組列車追尾事故，造成40人死亡、172人受傷，中斷行車32小時35分，直接經濟損失19371.65萬元。

3.2事故原因

通號集團所屬通號設計院在LKD2-T1型列控中心設備研發中管理混亂，通號集團作為甬溫線通信信號集成總承包商履行職責不力，致使為甬溫線溫州南

站提供的LKD2-T1型列控中心設備存在嚴重設計缺陷和重大安全隱患。鐵道部在LKD2-T1型列控中心設備招投標、技術審查、上道使用等方面違規操作、把關不嚴，致使其在溫州南站上道使用。當溫州南站列控中心采集驅動單元采集電路電源回路中保險管F2遭雷擊熔斷后，采集數據不再更新，錯誤地控制軌道電路發碼及信號顯示，使行車處于不安全狀態。雷擊也造成5829AG軌道電路發送器與列控中心通信故障。使從永嘉站出發駛向溫州南站的D3115次列車超速防護系統自動制動，在5829AG區段內停車。由于軌道電路發碼異常，導致其三次轉目視行車模式起車受阻，7分40秒后才轉為目視行車模式以低于20公里/小時的速度向溫州南站緩慢行駛，未能及時駛出5829閉塞分區。因溫州南站列控中心未能采集到前行D3115次列車在5829AG區段的占用狀態信息，使溫州南站列控中心管轄的5829閉塞分區及后續兩個閉塞分區防護信號錯誤地顯示綠燈，向D301次列車發送無車占用碼，導致D301次列車駛向D3115次列車并發生追尾。上海鐵路局有關作業人員安全意識不強，在設備故障發生后，未認真正確地履行職責，故障處臵工作不得力，未能起到可能避免事故發生或減輕事故損失的作用。

3.3事故性質

“7.23”甬溫線特別重大鐵路交通事故是一起因列控中心設備存在嚴重設計缺陷、上道使用審查把關不嚴、雷擊導致設備故障后應急處臵不力等因素造成的責任事故。

3.4事故暴露出各有關方面的主要問題。

通號集團所屬通號設計院研發的LKD2-T1型列控中心設備設計存在嚴重缺陷，設備故障后未導向安全。經事故調查組對采集驅動單元測試，以及委托工業和信息化部有關檢測機構組成的聯合測試組對列控中心主機和采集驅動板（PIO板）軟件進行測試，并經動車組實車模擬試驗驗證和反復分析論證，查明：從軟件及系統設計看，溫州南站使用的LKD2-T1型列控中心保險管F2熔斷后，采集驅動單元檢測到采集電路出現故障，向列控中心主機發送故障信息，但未按?故障導向安全?原則處理采集到的信息，導致傳送給主機的狀態信息一直保持為故障前采集到的信息；列控中心主機收到故障信息后，僅把故障信息轉發至監測維護終端，也未采取任何防護措施，繼續接收采集驅動單元送來的故障

前軌道占用信息，并依據故障前最后時刻的采集狀態信息控制信號顯示及軌道電路。從硬件設計看，LKD2-T1型列控中心設備主要存在以下問題：PIO采集電源僅有一路獨立電源，未按規定采用兩路獨立電源設計，一旦電源失效，PIO機柜中全部PIO板將失去采集電源，當列控中心保險管F2熔斷后，造成采集驅動單元采集回路失去供電；兩路輸入采集來自一個源點，無法構成輸入信息的安全比較。這兩處硬件設計缺陷導致設備不符合安全防護要求。

結論： 鐵路信號設備是鐵路的主要設備之一，它對鐵路運輸起著至關重要的作用。長期的實踐證明信號設備對于指揮列車運行、保證行車安全、提高運輸效率、減輕勞動強度、降低運輸成本等方面均起著非常重要的作用。它投資省、見效快、自動化程度高，是實現鐵路運輸現代化的關鍵設備。隨著鐵路行車向高速度、高密度、重載化、自動化發展，信號設備在鐵路運輸中的地位也越來越高。高速鐵路建設投資的不斷加大，我國鐵路各項技術研究取得巨大的成績，部分技術和設備研究成果已經躋身于世界鐵路強國之列。由于鐵路信號系統是一個龐大的有機體，不僅受內部設備和技術水平的限制，同時受外部條件的約束，因此，尋求最優的組合方案，才能在經濟技術可行的條件下，實現跨越式發展，從而更好的保障鐵路行車安全。

參考文獻：

7.23事故調查報告（百度文庫）

論鐵路信號設備維護與安全保障（中國論文網）

鐵路信號與通信設備運用（西南交通大學出版社）

鐵路技術管理規程（中華人民共和國鐵道部）

鐵路企業文化（天津鐵道職業技術學院）