我国研究和发展铁路列车运行控制系统已有约20年时间,尤其是近10年来,取得迅猛发展。2002年铁道部在研究国外典型铁路列车运行控制系统技术体系和关键技术应用的基础上,本着设备兼容、互联互通和技术发展的下面是小编为大家整理的2023列车安全总结【五篇】【完整版】,供大家参考。
列车安全总结范文第1篇
【关键词】CTCS-3级列控系统;
关键技术;
技术特点
1 我国列控系统的发展
我国研究和发展铁路列车运行控制系统已有约20年时间,尤其是近10年来,取得迅猛发展。2002年铁道部在研究国外典型铁路列车运行控制系统技术体系和关键技术应用的基础上,本着设备兼容、互联互通和技术发展的原则,确定了发展高速、先进、适用和可持续发展的中国铁路列车运行控制系统(ChineseTrainControlSystem以下简称CTCS)的战略目标。2003年在UIC北京年会上,铁道部宣布CTCS的基本架构和分级。2004年铁道部颁布了5CTCS技术规范总则6,确定了CTCS的总体技术框架,了CTCS-0级到CTCS-4级共5个等级的系统框架。2007年CTCS-2级列控系统在全路第六次大面积提速中成功实施应用。2007年底,铁道部成立C3技术攻关组,依托武广和郑西等高速铁路建设项目,开展CTCS-3级列控系统的创新研发工作,实现了RBC和车载等关键设备的国产化,创建了具有自主知识产权的CTCS-3级列控系统技术标准体系和技术平台。
2 CTCS-3级列控系统总体结构及工作原理
2.1 总体技术要求
CTCS-3级列控系统满足运营速度350 km/h、最小追踪间隔3 min,正向按自动闭塞追踪运行、反向按自动站间闭塞运行的运营要求。车载设备采用目标距离连续速度控制、设备制动优先的方式监控列车安全运行。CTCS-2级作为后备系统,当无线闭塞中心(RBC)或无线通信故障时控制列车运行,并满足动车组跨线运行要求。动车段及联络线均安装CTCS-2级列控系统地面设备。RBC设备集中设置, GSM-R无线通信覆盖包括大站在内的全线所有车站。由RBC向装备CTCS-3级车载设备的列车、应答器向装备CTCS-2级车载设备的列车分别发送分相区信息,实现自动过分相功能。CTCS-3级列控系统采用统一接口标准,安全信息传输采用标准安全通信协议,关键设备冗余配置。系统安全性、可靠性、可用性、可维护性满足相关标准的要求。
2.2 系统构成
CTCS-3级列控系统由地面设备和车载设备两大部分组成。地面设备由无线闭塞中心(RBC)、临时限速服务器(TSRS)、列控中心、GSM-R接口设备、应答器、ZPW-2000 (UM)系列轨道电路等组成;
车载设备由车载安全计算机、GSM-R无线通信单元、轨道电路信息接收单元、应答器信息接收模块、列车接口单元、记录器、人机界面、速度传感器、轨道电路信息接收天线、应答器信息接收天线、GSM-R天线等部件组成。
2.3 工作原理
CTCS-3级列控系统基于轨道电路实现列车占用检查,应答器实现列车定位, RBC根据区间轨道电路状态、联锁生成的进路状态等信息生成行车许可,再通过GSM-R无线通信系统将行车许可、线路参数、临时限速传输给列车,车载设备根据接收到的信息和动车组参数,按照目标距离连续速度控制模式生成动态速度曲线监控列车安全运行,并向下兼容CTCS-2级功能。
3 CTCS-3列车控制系统的关键技术
3.1 车站列控中心
车站列控中心是根据列车占用情况及进路状态计算行车许可及静态速度曲线并传送给列车。车站列控中心设于各车站主要由列控中心主机和监测机组成。车站列控中心系统依据调度指挥系统下达的临时限速命令和联锁系统当前的进路状态实时计算, 选择相应的应答器报文数据, 控制有源应答器向列车动态传送, 从而实现对列车运行的动态控制。
3.2 无线闭塞中心 RBC
无线闭塞系统包括:
无线闭塞中心 ( RBC) 设备、网络传输模块( NTG) 、本地控制站( LCS) 、检修和维护中心、手提式终端( HHT) 、联锁和相关设备、应答器( 无源和有源应答器、LEU) 等。
3.3 应答器地面设备
地面应答器是一种可以发送数据报文的高速数据传输设备。应答器安装在轨道中间, 通过它的天线环路接收从位于列车上的应答器天线传输的电磁能量。当火车经过时, 应答器会以编码信息的形式将信息以送到车载应答器系统。
3.4 车载子系统
车载设备的人机界面为机车乘务员提供列车运行速度、允许速度、目标速度和目标距离的显示。人机界面设有声光报警功能, 能及时给出列车超速、切除牵引力、制动、允许缓解或故障状态的报警和表示。动车组的两端各安装一套独立的车载设备, 总体采用硬件冗余结构, 关键设备均采用双套, 核心设备采用 3 取 2 或者 2×2 取 2 结构。
4 CTCS-3级列控系统特点
CTCS-2级列控系统依靠的是点式应答器传输线路数据、联锁进路和临时限速等信息。而CTCS-3级列控系统通过GSM-R无线网络,实现了信息的连续传输,实时性更强。同时由于具有双向传输通道,地面系统可以实时接收列车发送的列车数据、列车状态等信息,用于地面系统的运算及对列车的监控,系统性能显著提高。主要有以下几个方面的技术特点:
(1)控车信息连续性强。CTCS-3级列控系统采用GSM-R无线通信系统实现车载与地面设备安全数据传输,符合国际列控技术发展趋势。列车连续从RBC获得控制信息,列控数据不再受应答器容量和数量的限制,车-地通信形成闭环控制,使得列车运行更加平顺,对突况的应变更及时,适用于列车高速度、高密度和安全运行的要求。
(2)充分集成成熟设备。CTCS-3级列控系统集成了我国成熟应用的ZPW-2000型轨道电路、计算机联锁和CTC系统等设备,既充分利用了既有的技术装备,又利于系统兼容性。
(3)便于系统参数配置和优化。CTCS-3级列控系统中,应答器主要负责列车定位,降低了系统对轨旁设备的依赖性;
同时,控制参数存储于无线闭塞中心,便于参数配置和优化。
(4)系统可用性高。CTCS-3级列控系统集成了CTCS-2级系统功能,在无线闭塞中心或无线通信故障时,可自动降级为CTCS-2级控制列车运行;
同时GSM-R网络采用交织冗余覆盖方案,在单点故障情况下仍然能够满足系统规定的QoS指标,并提供214 kb/s、418 kb/s、916 kb/s 3种异步、透明、V1110速率适配的数据承载业务。
(5)满足列车跨线运行的要求。装备CTCS-3级车载设备的动车组可以下线到CTCS-2级客专运行,同时装备CTCS-2级车载设备的动车组也可以上线在CTCS-3级线路上运行,可以灵活地调整列车密度和运营需求,提高了线路和动车组利用率,满足我国互联互通等跨线运行需求,并且使我国列控系统的发展具备了较强的连贯性。
参考文献:
[1]中国列车运行控制系统CTCS技术规范总则(暂行),2004.
[2]光.CTCS-3级列控系统总体技术方案[M].北京:中国铁道出版社,2008 .
列车安全总结范文第2篇
1 高速铁路的特点
所谓高速铁路,即运行速度达到200~250公里每小时,或超过300~350公里每小时(km/h)的新建线路,都可以统称为高速铁路。与传统的铁路相比,高速铁路具有以下优势和特点:
1.1 速度快
高速铁路是陆地运行距离最长、运行速度最快的地面交通运输体系,速度是高速铁路技术水平的关键标志。
1.2 输送能力大
输送能力大是高速铁路的主要特点。高速铁路列车最小行车间隔可达3分钟,列车行车密度可达20列以上。高效率可使其建设和维护成本降低。
1.3 安全性好
由于高速铁路是在全封闭环境中自动化运行,又配有完整的安全保障体系,极大提高了高速铁路的安全性能。
1.4 全天候运行、正点率高
除极端天气和危及行车安全的自然灾害外,可以全天候运营。凭借高速铁路系统设备的可靠性和封闭式管理,可以做到高速铁路列车极高的正点率。
1.5 列车运行平稳,振动和摆幅较小
高速铁路线路平缓、稳定,列车运行平稳,振动和摆幅小。列车车内设施齐全,坐席宽敞舒适,减震隔音性良好,安静舒适。
1.6 能源消耗低
根有关资料统计,在各种交通运输工具中,以高速铁路的平均能耗量最低。
2 国内外高速铁路发展现状
随着高新技术在高速铁路中的不断应用,使高速铁路具有高速度、技术构成复杂、集成化程度高、耦合程度高和组织管理一体化等特点,在安全性能上与传统铁路相比存在着本质上的差别,是集人-机-环境-管理为一体的动态复杂的系统。
现在国外拥有高速铁路的国家主要有德国、日本、法国、英国、意大利、西班牙等。在国外高速铁路发展过程中,由于各国原有铁路技术装备和线路状态的不同,各国所采用的方式和技术措施也不尽相同。
德国发展高速铁路未采用修新线的方式,仅对原技术状态较好的线路进行改造和加固,必要时才修几段新线,使其形成几条高速运行线。日本在上世纪90年代开发超高速电动车组,为之后发展时速350km高速列车奠定了基础,所有高速铁路基本上都是新建铁路专线。法国是创造铁路列车试验速度最高的国家之一,其最高运行速度可达300~350km/h。英国高速铁路与德国同属一个模式。
我国高速铁路的发展是根据国内经济发展水平以及现有的铁路运营模式,对现有线路的改造与引进国外先进的高速铁路技术相结合,逐步地推进我国高速铁路的发展。
2.1 既有线的改造提速建设
经过多年的探索和线路改造,我国于1997年至2004年间进行了五次大面积的提速,基本形成了京沪、京哈、京广、京九铁路组成的“四纵”,以及陇海加兰新、沪杭加浙赣铁路组成的“两横”的快速铁路网络,总长达1.6万km。时速以200~250km的线路里程达1960km。2007年4月,我国铁路实施第六次大面积提速和新的列车运行图,最高时速可达250km以上,这也是既有线上的最高速度。
2.2 引进国外先进技术,消化吸收、再创新
为了实现我国高速铁路技术快速发展,先后从法国、德国、日本等国引进先进动车组技术,铁道部引导组织铁路机车车辆生产企业、科研单位,联合了一批高校,以掌握核心技术为目标,把原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新相结合,以产、学、研为一体开发制造了“和谐号”CRH系列动车组。如:200km/h级别的有:
CRH1、CRH5、CRH2-200;
300km/h级别的有:CRH3、CRH2-300等。通过引进、消化、吸收、再创新,具有自主知识产权的动车组正式启用,并成功投入高速铁路的运营。
截至2010年,我国投入运营的高速铁路(包括新建高速铁路和既有线路提速达到时速200~250km的线路)已超过6500公里,居世界第一位,时速200~350km的高速铁路有3676公里,并且形成了独有的运营模式。
未来我国高速铁路的发展趋势,将主要体现在以下几个方面:
(1)利用高科技,不断提升高铁的综合可靠性、安全性和易维护性;
(2)利用技术更新和科学管理,降低高速列车的寿命周期费用;
(3)动力配置方式向动力分散式方向发展,更加注重节能环保。
3 高速铁路安全保障技术系统
高速铁路带来的变革,使其在安全保障、运输组织和管理的一体化建设要求都远高于传统铁路,而安全是高速铁路运营的第一要素,高铁安全不仅要在规划、设计、建设和验收时给予高度重视,而且在运营管理中也要不断研究、改进、完善和提高。因此,建立一套科学的、系统地高速铁路运营安全保障技术系统对保证高速铁路的高效正常运营,最大限度地保障人民生命财产安全,维护社会稳定和提高铁路运输的经济效益具有重要的意义,已成为高速铁路安全管理工作的当务之急,重中之重。
3.1 高速铁路安全总体框架
高速铁路运营安全保障技术系统是以保障高速铁路运营安全为总体目标,结合线路自身的特点,以运营安全相关的固定设施、移动设备等为检测、监控和管理对象,以先进、成熟、经济、适用、可靠的信息技术为支撑,以科学先进的信息系统为管理手段,通过不断集成和创新形成对高速铁路运营安全系统分析、对可能发生的事故进行预警以及突发事件应急救援构建成有机整体,以此指导高速铁路运营安全保障的控制、管理和决策。总体框架如图1所示
图1 高速铁路运营安全保障体系总体框架
3.2 技术体系的构成
高速铁路安全保障技术体系应从高速铁路运营安全保障工作的可靠性、系统性和综合性出发,做好“人-设备-环境-管理”四个方面的系统构建。为了确保高速铁路的运营安全,我国铁路部门采取了各种手段。可以归纳为:
(1)基于预防和避免事故的高速铁路安全的监控和检测技术。
(2)基于维护、维修的移动设备和固定设备的安全检测技术。
(3)高速铁路运营安全管理技术。
(4)应急救援与历史记录追溯技术。
将逐步构建我国高速铁路“智能化、信息化、高可靠、全覆盖”的运营安全保障技术体系,为高铁安全稳定运营提供可靠的保障。高速铁路的整体构成见图2 。
图2 高速铁路的整体构成
3.3 技术体系的特征
高速铁路运营安全保障技术体系的核心是信息技术的全面综合集成应用,主要体现在以下几个特征:
3.3.1 系统性
高速铁路运营安全保障技术体系要从安全系统工程的角度出发,一方面,要保证高速铁路各项基础设施和关键装备的先进性、可靠性和安全性基本要求;
另一方面,高速铁路各子系统都是实现系统总体安全目标不可或缺的组成部分,都承担着特定的、不同方面的、不同层次的、分工明确的行车安全保障任务,该体系应该通过各子系统的功能集成获得最大的系统总功效。
3.3.2 综合性
综合开发和利用监控和检测到的高速铁路运营安全相关状态信息,有效地辨识系统中潜在的危险因素,从而能够客观地分析高速铁路运营安全隐患和问题,以便采取相应的对策来不断提高、改善高速铁路运营安全水平。
3.3.3 高效性
高速铁路运营安全保障技术体系应以运营安全信息为依据,认真总结历史经验和教训,建立健全高速铁路运营的各项规章制度,加强路局及各段各部门之间的协作效率,从而能够更全面实施控制和管理,制定全面、高效、科学的运营管理、决策管理制度,形成保障高速铁路运营安全的管理体制。
3.4 设施装备的监测与在线诊断系统
设备装备的监测检测与诊断系统集中对全线的线路、桥梁、信号及相关的控制设备的状态进行综合检测,包括周期性、实时检测。监视系统运行是否正常,各监测点及车站信息处理中心是否正常工作,确认各种主要设备的技术状态是否完好。建立通信网管监视系统、各专业机房环境监测系统,及时掌握工务、电务设备及其工作环境的状态,合理安排维修,保证系统正常运转,防患于未然。主要包括:轨温监测诊断系统、牵引供电安全在线监测诊断系统、机车走行部故障在线诊断系统。设施装备的监测与在线诊断系统。
3.5 环境监测与灾害监测预警系统
环境检测与灾害预测预警系统,主要对可能发生的灾害、突发性灾害等各种可能发生的灾害,实施全面、准确、实时的安全监控。对各类灾害监测的原始信息,通过灾害预测预警模块的数据处理、分析与判断后,根据灾害的性质和级别,对运动中的列车实施预警、或限速运行、或中止行车,以确保高速列车运行安全。主要包括:高铁沿线的各类安全状况的监测:如涵洞、隧道的安全状况、雨量及洪水监测预警系统、强风监测预警系统、地震监测预警系统等。
3.6 事故救援和减灾系统
安全保障系统的作用是保护列车的安全,避免事故发生,尽管高速铁路为保证行车安全采取了各种措施,但仍可能有不可预见的事故发生。因此,除了采取各种防患于未然的措施外,还应具备各种应急救援、事故处理、灾后恢复等设备和能力,需要建立一套完备的事故救援和减灾系统,对减少人员伤亡、减轻事故损失具有非常重要的意义。主要包括:应急救援指挥与信息系统、预案及事故资料管理系统、应急救援辅助决策系统、救援资源管理系统、应急演习训练管理系统等。
4 高速列车运行控制系统
4.1 应用高科技,提高高铁的运行监控系统
这是一套保证列车安全运行的自动控制系统。由综合调度指挥系统集中管理高速铁路上运行的所有列车,通过列车自动控制系统保证列车安全运行。自动控制列车按预定的速度运行,利用程控或遥控系统控制管理列车的运行。
目前普通列车上都装有列车运行监控系统装置,主要由查询应答器、速度传感器、压力传感器、主机、机车信号指令系统、速度显示和电控阀等组成。
设备的传感器可以把机车行驶的状态,各部位动作情况以及变化数据,送进黑匣子存起来。存进去的信息包括:每个区间列车行驶的速度、行程距离、机车信号、乘务员对信号的确认情况,柴油机或电动机的转速、燃料油或电力的消耗等。同时记录出乘车日期、运行时间、机车型号、车次、乘务人员代号和列车种类等信息。一次可连续记录运行几万公里的信息。而且能记录30分钟以内的最新列车运行状态数据(事故发生后将自动停止记录),并且其记录密度大大高于监控主机数据记录密度,列车走行距离超过5米时,将产生一次相关参数记录。因此在发生严重事故后可提供详细、准确的列车运行状态数据。
高速列车采用的是GSM-R(铁路无线通信)的CTCS-3系统。该系统由车载子系统和地面子系统组成,列车位置及列车移动授权由GPS和GSM-R传输解决,列车完整性检查和定位校核分别由车载设备和点式设备实现。我国的列车运行控制系统(CTCS)根据功能要求、运行速度和设备配置分为0~4级。目前我国正在大力发展建设CTCS-3级列车控制系统。通过GSM-R网络通信实现了车- 地间的双向通信。CTCS-2是CTCS-3级列控系统的后备系统。
地面设备主要检查列车在区间的位置,形成速度信号,向列车传送允许速度、线路参数等信息。车载设备主要由天线、信号接收单元、控制制动单元、司机控制平台显示器、速度传感器等组成。
4.2 提高设备的质量和性能
认真落实高质量、高性能的铁路设施设备是铁路运营安全的重中之重,以往发生的高速铁路事故,大部分是设计制造质量方面的原因,出现要求不高,把关不严,严重影响了列车的运行安全。因此,严格把关,把成熟的高铁技术运用到设施设备的研制中,不断地提高设施设备的质量和性能,才能为高速铁路的运营提供安全可靠的保障。
由于高速铁路运营系统比较复杂,涉及面广,跨度大,采用技术多,集成度高,所以如何构建和完善高速铁路运营安全保障系统是一项非常艰难的任务。必须把“人、机车、环境和管理”各个环节把好关,做好对新技术、新材料、新工艺的全面考核和严格把关,必须反复检验、试验、综合试验以及磨合期的实践,待技术成熟后才能进行推广,否则将会给高速铁路系统带来不可估量的损失。当今我国的高速铁路技术已经处于世界领先地位,因此,各种新技术的突破,必须经过更加严格的验证和实践,才能尝试地运用到实际当中,待技术完全成熟后才能进行推广。要科学统筹,精心组织,细化管理,建立健全高铁运营安全系统的各项管理制度并执行好落实好,确保人民生命和财产的安全。
列车安全总结范文第3篇
关键词:通用分组无线服务技术 全球定位系统 地理信息系统 无线列控
中图分类号:U283 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2012)011-042-02
1 系统的总体设计概述
1.1 课题背景
随着铁路的跨越式发展、建设以及“和谐铁路”的实施,我国铁路取得巨大成就。然而,伴随着列车运营里程和运营速度的不断提高,列车的安全保障问题变得愈发严峻。现有的调度及指挥系统——分散自律调度集中系统是通过轨道电路实时监控战场信号设备和列车运行状态,虽然克服了传统调度集中的弊病,但是仍存在诸多问题。因此,如何实现对列车运行信息的全面掌控和实时调度,以有效的保障列车高速运行,减少延误,提高社会效益和经济效益,成为了公众面对的有一大课题。
近几年来,GPS定位技术在车辆监控方面的应用日益成熟,GPRS的快速发展为解决系统开发瓶颈提供了技术支持。此外,功能强大的GIS系统开发软件ArcGIS越来越成熟化,使得远程列车监控系统设计开发的可行性提供了保障。
基于上述背景,本人及所在课题小组经过长达一年的理论研究和系统分析,最终设计及开发一套全新的远程车辆监控系统,并运用该系统将会结合GIS/GPRS/GPS各自的特点将列车运行时的各项信息及时高效的传送到系统终端。
1.2 系统的总体概述
本项目的目的在于研究并开发一套全新的远程车辆监控系统,并运用该系统将会结合GIS/GPRS/GPS各自的特点将列车运行时的各项信息即时高效的传送到系统终端。从而保证了列车在通过闭塞区间信号系统传递信息的同时,会通过卫星定位这样的另一种方式实现列车监控,从而达到保障行车安全与信息传送的双保险。并且可以通过该系统实现列车与调度中心的实时无障碍通信,保证了列车信息的完整获取,有效避免了因为信号故障是调度室与列车失去联系的现象。
在GPS的使用方面,本项目使用专业GPS装备,并将其安装在列车驾驶室中,通过卫星定位系统将列车信息传回指挥终端,使调度室调度人员可以即时观测到各个列车的基本运行状况。在GIS的利用方面,本项目将会使用环境为Visual C++ 6.0的SuperMap系统,利用SuperMap能够简单快速的在软件应用中嵌入地图化功能,增强软件应用的地图分析能力。在信息的传递方面,本组利用GPRS无线通讯技术,选用SIEMENS GSM/GPRS模块MC55,内嵌TCP/IP协议栈,带有全套语音和数据功能。
1.3 新系统与传统调度系统的区别
与传统列车单方向发出指令而无法反馈信息的调度指挥相比,本课题开发的新系统使调度中心与每台列车形成互动式信息交流,可以使调度中心完整的了解列车运行情况,综合管理,全面协调,降低列车事故发生风险。从而达到保障行车安全与信息传送的双保险。并且可以通过该系统实现列车与调度中心的实时无障碍通信,保证了列车信息的完整获取,有效避免了因为信号故障是调度室与列车失去联系的现象。
2 系统的各部分介绍及功能的具体实现
2.1 总调度指挥中心部分
该部分主要实现各个列车、监控中心之间建立拓扑结构GPRS数据通信网,融合GPS卫星定位技术和GIS技术,对铁路运营的各个列车进行高可靠性,实时准确,灵活机动的监控。系统操作流程如图1所示。
2.2 利用GPS技术监控列车位置及运行状况
2.2.1 GPS部分的概述
利用GPS定位卫星,在全球范围内实时进行定位、导航的系统,称为全球卫星定位系统,通过运用全球卫星定位系统,可以实现列车的位置监控及运行状况监控,进而可以在列车的运行期间,总控室通过GPS接收机发出的信号,结合分散自律调度系统通过轨道电路发挥的车辆信息,并且结合GPS的无线信号,形成对远程列车监控的双保险,进而保证对列车的安全、高效行驶,有效避免了因为信号故障是调度室与列车失去联系的现象。
2.2.2 利用GPS实现列车监控的可行性分析
GPS定位的基本原理是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据,采用空间距离后方交会的方法,确定待测点的位置。
由于列车在运行时,其所在行车区间长度远大于GPS最小精度以及列车的所占空间,因此利用GPS定位可以准确的得知列车所在位置,并且由于GPS的传输方式为无线传输,不存在信号线路中断等故障问题,因此利用全球卫星定位系统可以对列车的位置、运行速度机车矿进行高精度的监控。
2.3 GIS技术在列车监控系统中的应用
在本课题开发的列车远程监控系统中,各列正在运行的列车的所在位置、运行状况等相关数据由通信网络传输到总调度中心,总控室通过GIS电子地图实时、准确的显示被监控列车的位置,从而实现对移动列车的定位、监控和管理。
GIS技术在此监控系统中的主要功能是用来列车定位,它通过提供图形化的人机界面(在电子地图上,用户可以任意的缩小、放大和地图漫游等操作)方便调度人员对列车运行状况进行更详细的了解。进而实现对列车的定位、跟踪、监控和管理。
2.4 GPRS技术在列车监控系统中的应用
GPRS通过利用GSM网络中未使用的TDMA信道,提供中速的数据传递。GPRS突破了GSM网只能提供电路交换的思维方式,只通过增加相应的功能实体和对现有的基站系统进行部分改造来实现分组交换,这种改造的投入相对来说并不大,但得到的用户数据速率却相当可观。而且,因为不再需要现行无线应用所需要的中介转换器,所以连接及传输都会更方便容易。如此,使用者既可联机上网,参加视讯会议等互动传播,而且在同一个视讯网络上(VRN)的使用者,甚至可以无需通过拨号上网,而持续与网络连接。GPRS分组交换的通信方式在分组交换的通信方式中,数据被分成一定长度的包(分组),每个包的前面有一个分组头(其中的地址标志指明该分组发往何处)。数据传送之前并不需要预先分配信道,建立连接。而是在每一个数据包到达时,根据数据报头中的信息(如目的地址),临时寻找一个可用的信道资源将该数据报发送出去。在这种传送方式中,数据的发送和接收方同信道之间没有固定的占用关系,信道资源可以看作是由所有的用户共享使用。
由于数据业务在绝大多数情况下都表现出一种突发性的业务特点,对信道带宽的需求变化较大,因此采用分组方式进行数据传送将能够更好地利用信道资源。
3 系统的特点与操作介绍
本课题设计与开发的列车远程监控系统结合GIS/GPRS/GPS各自的特点将列车运行时的各项信息及时高效的传送到系统终端。与传统列车单方向发出指令而无法反馈信息的调度指挥相比,该系统的实现使调度中心与每台列车形成互动是信息交流,可以使调度中心完整的了解列车运行情况,综合管理,全面协调,降低;
列车事故发生风险。从而达到保障行车安全与信息传送的双保险。
3.1 系统的特点
(1)在铁路领域使用高端技术:在科技日益发展的时代,铁路运行的现代化显得格外重要,本课题将GPS、GIS、GPRS引入铁路范畴,不仅实现了对铁路安全运营的双保险,同时对实现和谐铁路和现代化铁路具有深远的意义。
(2)列车信息完整、准确:该系统的开发将列车运行的信息准确无误的实时监控。从而全面、具体的将列车运行状况动态显示。从而保证了总调度室对各个列车状况的深度了解,方便总控室的综合调度与指挥。
(3)信息交流的无障碍化:本系统建立了一套基于GPRS技术的信息交流平台,在保留了原有的轨道电路通信基础上,加强了列车与调度室之间的联系以及列车与列车之间的联系,从而切实保证了列车的高效监控,进而避免列车之间因为缺乏交流而导致事故发生。
(4)人机结合巧妙:本监控系统采用可视化的设计方法,监控系统操作简便,内容清晰易懂,可以随意安装在任意电脑上,对铁路的发展和普及有很好的推动作用。
3.2 软件的操作界面与操作流程
列车安全总结范文第4篇
关键词:铁路信号;
故障-安全;
措施
中图分类号:
F530.32 文献标识码:
A 文章编号:
所谓“故障—安全”,是指当设备发生故障的时候,在设备出现动作以后应当是安全的。也就是说,不管设备发生什么样的故障,在故障发生以后,都应该设定一个保证安全的输出信号,这种系统我们叫做“故障—安全”系统,简称“FSS”。
1 信号系统的“FSS”保障措施
1.1 传统铁路信号控制系统的“FSS”设计
为了实现”故障—安全”,铁路信号控制系统在设计时,采取了多项安全控制措施:
1.1.1机械控制手段上,大多利用重力向下的原理,保证安全。如过去应用的臂板信号机,利用重锤控制臂板动作,当传导拉力的导线或拉杆折断时,靠重锤的重力使臂板保持水平状态,指示列车停车,从而实现”故障—安全”。
1.1.2广泛应用的继电控制,采用非对称的安全型继电器。信号控制电路所用的继电器为安全型继电器,保证继电器故障落下的概率远远大于故障吸起的概率。电路设计时,采用安全对应原则,用继电器的吸起状态对应设备的危险侧,而用继电器的落下状态对应设备的安全侧。例如在信号点灯控制电路中,用列车信号继电器(LXJ)吸起接点控制允许灯光(绿灯或黄灯)点亮,而用列车信号继电器的落下接点控制红灯点亮,当发生故障使列车信号继电器落下时,信号显示红灯,指示列车停车,从而实现了继电电路的”故障—安全”。
图1 “FSS”系统继电电路
1.2 现代铁路信号控制系统的“FSS”控制
以现代集成电子电路和信息技术为核心的铁路信号控制系统,通过软件和硬件冗余的方式,实现“FSS”,下面是几种常用的“FSS”控制方式。
1.2.1 安全性冗余结构
图2 安全性冗余结构
如图2,模块A和模块B经与门输出,两个模块同步工作,只有两个模块输出一致才能使系统输出,如果有一个模块故障,系统将不能输出正常结果,从而发现故障,停止输出危险侧的执行信息。由于两个模块发生相同的故障而产生相同的错误结果的概率很小,这样提高了系统工作的安全性,减少了危险侧输出的概率。
1.2.2 静态多元控制
静态“FSS”输入接口电路如图3所示,一个采集条件(GJ)同时由多个光电耦合采集单元同时采集,送入计算机。当采集条件接通时,各单元输出均为高电平,计算机收到代码为1111;
当采集条件断开时,各单元输出均为低电平,计算机收到代码为0000。计算机对四个码元进行逻辑“与”的运算,结果为“1”时证明采集条件接通(危险侧),结果为“0”,证明采集条件断开(危险侧)。显然当采集条件断开而电路发生故障时,运算的结果为“0”的概率远远大于运算结果为“1”的概率,实现了“故障-安全”。
图3 静态多元控制
1.2.3 动态闭环控制
图4 动态闭环控制电路
动态“FSS”输入接口的电路形式如图4所示,由计算机输出口控制的光电耦合管G2输出侧与采集输入口的光电耦合管G1输入侧串联。在采集条件接通时,由计算机输出的脉冲序列,会返回到计算机的输入端,即用动态脉冲作为危险侧信息;
采集条件断开时,计算机输入口收到稳定的低电平(0);
当电路任何一点发生断线或混线故障时。计算机输入端必然收到稳定的电平(1或0),将稳定的1或0均作为安全侧信息处理。
动态输出驱动电路则采用输出动态脉冲作为控制信息。只有动态信息才能驱动执行继电器吸起,静态电平驱动无效。输出代码还要回读到计算机。当计算机“死机”或输出电路故障时,计算机不能连续输出动态信息,执行继电器不吸,设备不会错误动作。
实际上,动态输入或输出电路是一个闭环控制系统,它是通过计算机校验输入或输出代码是否畸变来判断电路是否故障。这种动态闭环控制,以动态信息对应危险侧,以静态信息对应安全侧,当电路发生故障,只能产生静态信息,从而实现“FSS”。
2 提高现代铁路信号控制系统安全性的探讨
随着铁路运输车流密度的加大和列车运行速度的提高,铁路信号自动控制系统越来越复杂,现代铁路信号控制已有传统的机电控制变为集自动控制、机电一体化、网络通信、信息处理为一体的综合控制系统。但是无论系统如何复杂,都应严格保证实现”故障—安全”。
2.1 采用综合安全性冗余方式保证列车运行安全
高速铁路的信号控制设备,主要包括车站联锁控制系统、区间闭塞控制系统、调度集中(CTC)控制系统、列车运行控制系统等,各系统之间即相对独立,又相互联系。为了保证列车运行安全,应设计综合上述各系统的安全性冗余环节,如图5所示,只有各子系统均输出指示列车正常运行的命令,列车才能正常运行。当任一子系统输出要求列车“减速或停车”的安全侧信息时,综合控制系统都能输出使列车“减速或停车”的控制命令,防止“故障—危险”。
图5 高速铁路“FSS”综合系统
2.2 增加“丢车”检查功能,防止故障—危险
“7.23”大事故是由于前方运行的列车占用信息被覆盖,即发生了“丢车”才造成了后续列车追尾。实际在线路上运行的列车,不可能丢失,出清一个区段,必然已进入另一区段。如果出现“丢车”或“飞车”信息,一定是设备发生了故障。因此,在各控制系统中应增加“丢车”检查功能,一旦发现“丢车”,应立即使综合系统输出后续列车“紧急制动”信息,以保证后续列车的运行安全。
2.3 增加机头和列尾防护设备,防止列车冲突
铁路运输尽管有一套功能完善、性能可靠的信号控制系统,但历史上不止一次发生了列车追尾甚至正面冲突的重大事故。如果在现有信号控制系统之外,在列车头部和尾部增加一套防护设备,当两车之间的距离小于“安全距离”时,通过无线设备或通过钢轨直接向前后运行的列车分别发送 “相撞危险”的信息。相邻列车接收后,立即报警和紧急制动,这是避免列车冲突的最好方法。当然这种防护设备要考虑防止干扰,需要认真研究和实验。现有条件下,即使在列车尾部增加传输距离较远的监视设备或者特殊颜色灯光闪光提示,也能减少列车冲突事故的发生。
2.4 提高系统可靠性,减少危险故障发生
相对铁路运输而言,航空运输“故障—危险”的概率更大,但飞机发生“危险失效”的概率极低,主要原因在机采用“多个发动机”等措施,使系统运行的可靠性远远高于其他运输方式,从而也提高了运输的安全性。
铁路信号控制设备虽然在车站联锁等系统中采用了多套冗余设备,但为了提高铁路运输的安全性,还应在区间闭塞、调度集中(CTC)、列车运行控制等系统中增加冗余设备,以保证发生故障后,能够通过自动切换等方式正常运行,以减少系统发生故障失效的概率。
3结语
总之,“故障—安全”是铁路信号控制系统应严格遵循的重要原则,任何高科技的设备,发生任何故障时,都应确保安全,否则再先进的技术设备也不会有生命力。
参考文献
[1] 何文卿.车站信号自动控制.北京:中国铁道出版社,1980.
[2] 林瑜筠.铁路信号基础.北京:中国铁道出版社,2006.
列车安全总结范文第5篇
关键词:重载铁路;
刚桁桥梁;
受力性能;
安全性
我国重载铁路起步的时间晚,上个世纪八十年代才开始发展,但是发展迅速,2006年大秦线2万吨组合列车的在全国的推广,我国重载铁运输也在不断发展。2014年中国铁路总公司在大秦铁路进行牵引重量3万吨的重载列车试验,取得了圆满成功。这是我国铁路重载运输的重大突破。铁路运力和经济效益得到了极大的提高,桥梁作为铁路运输重要的组成部分,在运输过程中,桥梁受到很大的冲击,对桥梁结构造成一定的冲击振动,严重威胁铁路运输的行车安全。所以分析重载铁路钢桁桥梁的受力情况。
一、工程概况
某桥梁工程是一座铁路特大桥,该大桥总投资24167万元,桥梁长度为10282米,是当年建设最长的单线铁路桥。桥梁设计荷载为中级,地震烈度防设为7级。该铁路大桥为4x108米的连续刚桁桥梁,杆件使用梁单元,单元之间用刚性连接。
二、建筑工程整体受力性能适应性分析
(一)竖向扰度分析
为了确保铁路行车的安全,桥梁具有一定的竖向刚度,根据我国《铁路桥梁钢结构设计规范》的相关规定,钢桁梁由静活载引起的竖向扰度,连续桁架梁的边跨不能大于l/900,中跨不能大于l/750,l表示跨的跨长,由此得出钢桁梁的竖向扰度值。f边跨=108/900=0.12m=120mm f中跨=108/750=0144m=144mm.按照普通中-活载和30吨重载列车活载,分别计算各跨的跨中的扰度值,规范限制和普通中-活载下竖向扰度比值是中-活载竖向扰度系数的K(中)fv,30吨重载下和普通中-活载下竖向扰度的增长比为nfv,30吨轴重活载下竖向扰度比值是其发展系数的K(重)fv,具体测试结构见表1:
(二)水平扰度
根据铁路桥梁设计规范要求,桥梁横向变形的计算荷载分别是:横向摇摆力、风荷载、离心力,在计算桥梁的受力性能的时候,要综合分析横向要百利和风力的作用,确保桥梁的水平扰度不能小于梁计算跨度的l/4000,也计算是108/4000=27mm。横向风荷载以及列车横向摇摆力的作用下,可以采取四种荷载组合方式:其一,无车横风与列车摇摆力1,这种结合方式列车摇摆力位于跨中边跨的位置;
其二,无车横风与列车摇摆力2,这种组合方式,列车摇摆力与第一种一样;
其三,有车横风与列车摇摆力1;
其四,有车横风与列车摇摆力。
(三)杆件局部受力性能适应性分析
根据该工程的实际情况,本铁路桥梁的荷载组合方式有:第一,横载+活载(主力1);
第二,横载+活载+列车摇摆力(主力2),其中列车的摇摆力在边跨跨中;
第三,制动力+主力1,其中制动力在边跨跨中;
第三,横向风力+主力2,其中列车摇摆力在边跨跨中。杆件在桥梁桁架具有重要作用,铁路桥梁设计的时候,要确保杆件的安全性,确保杆件应力符合建筑设计规范要求。本铁路桥梁的杆件使用16Mnq型钢,根据不同的荷载组合方式,桥梁桁架容许应力也不同,要根据工程的实际情况去分析,提高其安全系数。其中荷载组合第一、第二种方式提高系数是1,第三钟组合方式是1.25,第四种方式是1.2。其次在设计的时候,还要考虑到桥梁桁架的运行环境,杆件应力还要确定安全储备系数,容许应力与实际应力的比值就是安全储备系数,对其测试取得的结果见表2。
得出以下结论,普通中-活载与30吨重载列车,桥梁钢桁架各个杆件在各种荷载组合的实际应力必须达到容许应力的要求,也就是应力安全储备系数必须大于1,但是在30吨重载列车作用下,桥梁钢桁架的应力安全储备系数出现了下降,下降率达到了12%-30%,其中斜杆的安全储备系数最小。所以在设计的时候要考虑到这些因素。其次,在计算的时候还要根据疲劳荷载组合计算桥梁的横载与活载,以及列车竖向荷载等等,分析不同荷载下疲劳强度,从而计算各类杆件的疲劳安全储备系数。
三、Y语
通过对这特大铁路桥梁的钢桁架受力情况进行分析,得出钢桁架在不同荷载组合条件下的整体受力性能分析、竖向扰度、水平扰度以及局部杆件受力性能、发现30吨重载下钢桁架梁的竖向扰度能够满足桥梁运行需求,杆件局部受力性能在30吨重载列车上,钢桁架杆件在各种荷载组合形式,其应力能够满足桥梁的容许应力,但是应力安全储备系数却下降。所以在设计的时候,一定要根据实际情况,进行测试,确保桥梁运行安全。
参考文献:
[1]李运生,刁云峰,张彦玲等.铁路钢桁梁桥在重载列车下的受力适应性分析[J].石家庄铁道大学学报(自然科学版),2016,29(4):1-7.