中国高速铁路信号系统分析与思考
高速铁路信号控制系统的数据分析与优化
高速铁路信号控制系统的数据分析与优化高速铁路信号控制系统是保障列车安全、提高铁路运行效率的重要组成部分。
随着现代科技的快速发展，数据分析与优化在高速铁路信号控制系统中的应用日益重要。
本文将对高速铁路信号控制系统的数据分析与优化进行探讨，为提升铁路运行效率提供指导。
一、数据分析在高速铁路信号控制系统中的应用数据分析是通过收集、处理和解释大量数据，从中获得有价值的信息和洞察的过程。
在高速铁路信号控制系统中，数据分析的应用是为了实时监测铁路运行状态、识别问题和改进系统性能。
1. 实时监测铁路运行状态通过采集高速铁路列车的运行数据，可以实时监测铁路的运行状态。
例如，通过监测列车的位置、速度以及设备状态等数据，可以及时发现异常情况，如列车偏离轨道、超速等，并及时采取措施进行处理，以确保列车的安全运行。
2. 识别问题与优化系统性能通过对高速铁路信号控制系统中的数据进行分析，可以识别出存在的问题，并采取相应的措施进行优化。
例如，通过分析列车的运行时间、到达时间、发车间隔等数据，可以确定列车运行的瓶颈，并进行优化调整，以提高铁路运行效率。
二、高速铁路信号控制系统的优化方法1. 登记铁路运行数据为进行数据分析与优化，首先需要登记高速铁路的运行数据，包括列车的位置、速度、到达时间、发车间隔等信息。
可以通过现代科技手段，如轨道侧置传感器、列车上的监测设备等来实时采集这些数据。
2. 数据预处理在进行数据分析前，需要对采集到的数据进行预处理。
预处理包括数据清洗、去噪、归一化等步骤，以确保数据的准确性和可靠性。
3. 数据分析与挖掘通过使用数据分析和挖掘的技术工具，对铁路运行数据进行深入分析。
可以运用统计分析、机器学习等方法，识别出潜在的问题和关键因素，为优化铁路运行提供依据。
4. 系统优化与调整根据数据分析的结果，对高速铁路信号控制系统进行优化与调整。
可以通过调整列车发车间隔、优化信号灯控制策略等手段，提高高速铁路的整体运行效率。
高速铁路信号系统稳定性分析与优化
高速铁路信号系统稳定性分析与优化高速铁路信号系统是现代铁路运输的核心技术之一，对于确保列车行驶安全、提高线路运输能力至关重要。
在此文中，我们将对高速铁路信号系统的稳定性进行分析，并提出优化建议。
1. 引言高速铁路信号系统是保障列车运行安全和提高线路运输能力的关键组成部分。
具有稳定的信号系统对于确保列车正常运行、避免事故和防范信号干扰至关重要。
然而，随着高速铁路网络不断发展，信号系统的稳定性问题逐渐凸显。
因此，本文将对高速铁路信号系统的稳定性进行深入分析，并提出优化措施。
2. 信号系统的稳定性问题2.1 信号干扰高速铁路信号系统可能暴露于各种干扰源，如电磁干扰、天气因素等。
这些干扰源可能干扰信号传输，导致信息丢失或错误。
这会对列车行驶和运行安全造成严重威胁。
2.2 硬件故障高速铁路信号系统依赖于复杂的硬件设备支持，如信号电缆、传感器等。
这些硬件设备的故障可能会导致信号系统的不稳定。
故障硬件的修复不仅耗费时间，还可能对列车线路造成停发影响。
3. 信号系统稳定性分析3.1 信号传输效率分析通过对高速铁路信号传输效率进行分析，可以评估信号系统的稳定性。
信号传输效率低可能意味着信号丢失或传输延迟，这会对列车运行产生重大影响。
3.2 硬件设备故障率分析对高速铁路信号系统的硬件设备进行故障率分析，可以了解硬件故障对信号系统稳定性的影响程度。
了解故障率分布特点，我们可以采取合适的措施来降低系统不稳定性。
4. 优化信号系统稳定性的措施4.1 强化信号系统抗干扰能力采用专业的信号传输线缆和设备，对信号系统进行改进，以提高系统抗干扰能力，减少信号跳变和信息丢失的风险。
4.2 定期维护和检修对信号系统的硬件设备进行定期维护和检修，确保设备处于良好状态。
如果发现硬件故障，及时修复或更换，以减少硬件故障对信号稳定性的影响。
4.3 引入智能化技术引入智能化技术，如自动故障诊断和纠正功能，对信号系统进行监测和优化。
通过智能技术，可以及时发现问题并采取相应的措施进行修复，提高信号系统的稳定性。
高速铁路信号监测分析及精细化管理的思考
高速铁路信号监测分析及精细化管理的思考1. 引言高速铁路的发展对于现代交通运输起到了重要的推动作用。
然而，随着高速铁路的不断发展，信号监测和管理变得越来越重要。
本文将探讨高速铁路信号监测分析及精细化管理的思考。
高速铁路信号监测的重要性2.1提高列车运行安全性高速铁路信号监测在提高列车运行安全性方面发挥着至关重要的作用。
通过对信号的实时监测，可以确保列车在行驶过程中接收到准确的信号信息，避免发生事故。
信号监测系统能够及时发现并预警潜在的安全隐患，为列车运行提供坚实的安全保障。
2.2提升列车运行效率高速铁路信号监测有助于提升列车运行效率。
通过对信号的实时分析，可以实现列车运行的精细化管理，确保列车在行驶过程中充分利用线路资源，减少拥堵现象，提高运行速度。
此外，信号监测还可以为列车调度提供数据支持，实现列车的优化调度，进一步提升运行效率。
2.3保障乘客出行体验高速铁路信号监测在保障乘客出行体验方面具有重要意义。
通过对信号的实时监测和分析，可以确保列车按时发车、到站，避免长时间延误。
此外，信号监测还可以实时反馈列车运行状态，为乘客提供准确的出行信息，提高乘客的出行满意度。
3.高速铁路信号监测分析技术3.1传感器技术在信号监测中的应用传感器技术在高速铁路信号监测中发挥着重要作用。
通过在列车、轨道及其他设备上安装各类传感器，可以实时采集列车运行过程中的信号数据，为信号分析提供基础数据支持。
3.2数据采集与处理技术在信号分析中的应用数据采集与处理技术在高速铁路信号监测中具有重要意义。
通过对采集到的信号数据进行处理，可以提取有效信息，为信号分析提供依据。
此外，数据采集与处理技术还可以实现信号的实时分析和预警，提高监测系统的智能化水平。
3.3人工智能在信号监测与分析中的应用人工智能技术在高速铁路信号监测与分析中具有广泛应用前景。
通过运用机器学习、深度学习等人工智能算法，可以实现对海量信号数据的自动分析，提高监测的准确性和实时性。
高速铁路信号系统分析与思考
高速铁路信号系统分析与思考摘要：交通运输是中国社会经济发展的重要因素，铁路项目作为中国重要交通工具，效率和运营将直接影响中国社会经济的可持续发展。
为了确保铁路项目的顺利运营，有必要进一步提高铁路信号系统的性能。
目前，铁路运输是全国不同城市地区之间的主要走廊，能源效率相对较低，交通安全性和成本较高。
因此，我们不断加强铁路运输技术的创新和实践，以实现高速、高负荷、高密度的铁路运输，特别是铁路信号系统。
通过不断创新，促进这些系统的良好发展和交通的可持续发展。
关键词：高速；铁路；信号；系统引言近年来，我国的高速铁路发展迅速。
与此同时，高铁的运营里程也在迅速增加，中国的高铁已成为世界上最大、最快的铁路。
而中国高铁能否在短时间内跻身世界前列，也取决于相关人员对信号系统的管理和研究。
这是因为信号系统可以确保铁路运输的安全，并大大提高铁路运营的标准化。
如果铁路信号系统出现问题，也可能导致中国铁路运营出现错误。
然而，随着中国高铁速度的不断提高，仅靠现有的信号系统已经无法满足当前的需求。
因此，加强相关人员对信号系统的研究也非常重要。
一、我国高速铁路信号系统的发展（一）高铁运行智能化调整技术基于目前高铁分散自律的调度结构，在不改变铁路目前在分散自律调度结构中的地位的情况下，对主要因素进行总结，应根据同一区间的运营条件、设备故障、紧急情况和其他运营场景，提前建立高铁运营计划调整模型如（图1）。
智能列车调度子系统将根据紧急情况及时接收预先设置的工作计划调整模型，与车站和列车进行通信，并为调度提供智能调整计划。
为了实现列车运行计划的快速智能调整，智能列车运行调整技术将是支撑高速铁路智能调度子系统的关键技术之一。
图1：高铁运营调整模型包含的技术参数（二）高精度虚拟仿真技术通过高精度虚拟建模技术，为高铁信号工程的开通提供了丰富的测试模式，为高铁提供了逼真、连接牢固的多链路运营场景，避免了交通事故的发生。
由于测试不全面，从高铁信号工程建设之初就确保了高铁运输的安全。
高速铁路信号控制系统的优化与安全性分析
高速铁路信号控制系统的优化与安全性分析随着交通快速发展，高速铁路作为一种高效、快速、可靠的交通方式，在全球范围内得到广泛应用。
然而，随之而来的问题是如何优化高速铁路信号控制系统以确保其正常运行并提高安全性。
本文将对高速铁路信号控制系统进行优化与安全性分析，并提出一些解决方案。
首先，我们需要了解高速铁路信号控制系统的基本原理。
高速铁路信号控制系统是通过不同的信号机显现特定的信号，为列车提供运行和停车指令的系统。
该系统的主要组成部分包括信号机、信号系统、轨道回路和列车控制系统等。
信号控制系统是确保高速铁路运行正常和安全的核心部分。
为了优化高速铁路信号控制系统，我们可以从以下几个方面进行改进。
首先，采用先进的技术是提高高速铁路信号控制系统效率的重要方法之一。
例如，可以使用先进的传感器技术来提高轨道回路的侦测精度，从而更准确地检测列车的位置和速度。
此外，利用无线通信技术可以实现信号控制系统与列车控制系统的实时信息交流，提高系统的响应速度和效率。
其次，优化信号机的设置和布局也是提高高速铁路信号控制系统效率的关键。
根据列车运行的特点和需求，合理设置信号机的位置和数量，使得列车能够以更高的速度和更短的间隔进行安全运行。
此外，在信号机布局上采用智能化技术，能够根据实际情况动态调整信号机的显示，提高系统的适应性和灵活性。
另外，数据分析和预测也是提高高速铁路信号控制系统效率的重要手段。
通过对大量的列车运行数据进行分析和挖掘，可以为信号控制系统提供更准确的列车运行预测，从而优化信号机的设置和时间控制。
此外，利用数据分析还可以发现系统的潜在问题和隐患，及时采取措施进行处理，提高系统的安全性。
在提高高速铁路信号控制系统安全性方面，也有一些关键的因素需要考虑。
首先，加强设备的维护和监测是确保高速铁路信号控制系统安全运行的基础。
定期对信号控制设备进行检修和维护，及时发现并解决潜在问题，确保设备的正常运行。
同时，建立完善的监测机制，对信号控制系统的运行情况进行实时监测和数据收集，提前发现并消除可能的安全隐患。
全面探讨中国高速铁路信号系统中的若干问题
全面探讨中国高速铁路信号系统中的若干问题摘要：高速铁路装备了列控系统后，提高了列车运行速度和行车密度，同时对中国铁路信号技术还具有积极的促进作用，但由于发展速度太快，设备、标准、管理与养护都免不了存在一些缺陷和不足。
本文作者简要阐述了中国列车运行控制系统为我国铁路发展所产生的促进作用，也对现有系统存在的若干问题进行了分析，在分析的基础上，针对今后中国列车运行控制系统的建设提出了改进建议。
关键词：高速铁路；铁路信号；中国列控系统Abstract: High speed railway equipment of the train control system, improved the train running speed and density, but also has a positive effect on the Chinese railway signal technology, but the development speed is too fast, equipment management, standard, and maintenance will inevitably have some defects and shortcomings. In this paper, the author briefly describes the Chinese train control system for the development of China's railway role, also has carried on the analysis to the problems existed in current systems, on the basis of the analysis, for the future construction of Chinese train control system was put forward recommendations for improvement.Key words: high speed railway; railway signals; Chinese traincontrol system中图分类号：U2841中国列车运行控制系统（CTCS）2003年，铁道部参照欧洲列车运行控制系统（ET CS）相关技术[3]，根据中国高速铁路建设需求制定了5中国列车运行控制系统（CT CS）技术规范总则（暂行）6[4]，以分级的形式满足不同线路运输需求。
高速铁路信号与通信系统中的安全与可靠性分析
高速铁路信号与通信系统中的安全与可靠性分析随着科技的发展和人们对交通效率的要求提高，高速铁路逐渐成为现代交通系统中重要的组成部分。
高速铁路的信号与通信系统，作为其正常运行的关键支撑，必须保证其安全与可靠性。
本文将对高速铁路信号与通信系统的安全性和可靠性进行分析，以探讨如何提高其运行效率和减少事故风险。
一、安全性分析1. 设备安全性：高速铁路信号与通信系统的设备安全性是保障其正常运行的基础。
首先，选用具有高度可靠性和稳定性的设备是确保系统安全的关键。
其次，设备必须符合相关的安全标准和规范，并定期进行维护和检修，以保证设备的正常功能。
同时，设备之间的连接线路和电源线路也需要经过严格的安全检测和保护措施，以防止电力故障和短路等问题。
2. 通信安全性：高速铁路信号与通信系统的通信安全性是保障其正常运行和信息传递的关键。
首先，通信网络必须具有强大的抗干扰能力，能够应对电磁干扰和恶意攻击等问题。
其次，数据传输的加密和解密技术必须健全，以防止不良分子获取敏感信息。
此外，应建立完善的网络安全管理机制，及时发现和解决可能存在的安全漏洞。
3. 人员安全性：高速铁路信号与通信系统中的操作人员必须具备相关的专业知识和操作技能，并接受严格的培训和考核。
只有熟练掌握操作流程和应急处理方法，才能保证系统的安全性。
此外，应加强对操作人员的监督和管理，建立健全的岗位责任制，确保人员安全意识和责任心的培养。
二、可靠性分析1. 故障预防：高速铁路信号与通信系统中，需要采取一系列的措施来预防可能导致故障的因素。
首先，定期进行设备巡检和维护，及时发现和解决潜在故障。
其次，设备的质量可靠性要求高，可采用可靠性设计技术来降低故障率。
此外，设备的供电系统和通信线路也要进行备份设计，以确保在一定故障情况下能够正常工作。
2. 异常处理：面对系统中可能出现的各种异常情况，高速铁路信号与通信系统需要建立完善的异常处理机制。
这包括应急演练和预案制定，以及监测系统的异常警报和及时处理程序。
高速铁路信号系统的安全性分析
高速铁路信号系统的安全性分析随着高速铁路的发展，高速铁路信号系统的安全性成为了一个非常重要的议题。
这是因为高速铁路信号系统的安全性直接关系到乘客和列车的安全，而且故障可能导致致命的事故。
因此，对高速铁路信号系统的安全性进行分析和评估非常关键。
高速铁路信号系统的安全性分析需要考虑以下几个方面：1. 信号系统的可靠性：高速铁路信号系统必须具有高度的可靠性，以确保信号在任何时候都能准确地传达给驾驶员。
在设计和实施过程中，应该对信号系统组件进行充分的测试和验证，以确保其可靠性。
2. 网络安全：高速铁路信号系统是一个基于网络通信的系统，因此网络安全是至关重要的。
攻击者可能会试图入侵或干扰信号系统，从而对列车运行造成威胁。
为了确保信号系统的安全，必须采取合适的安全措施，如加密通信、访问控制和入侵检测等。
3. 系统故障的容错能力：即使在系统发生故障时，高速铁路信号系统也应该具有一定的容错能力。
这是通过设计冗余系统和采用备份方案来实现的。
例如，如果一台信号设备故障，备份系统能够接管并保持信号的正常运行，以确保列车继续运行。
4. 设备的防护措施：高速铁路信号系统中的设备需要受到适当的防护，以防止不同类型的危险事件对其产生影响。
这可能包括防火、防水、防雷击等措施，以保护信号设备的正常运行。
5. 定期的维护和检修：为了保证高速铁路信号系统的安全性，需要进行定期的维护和检修工作。
这包括对设备进行检查、保养和故障排除，以及检查信号系统的运行状态和性能。
定期维护和检修可以帮助早期发现潜在问题并进行修复，以防止事故的发生。
除了以上几个方面，高速铁路信号系统的安全性分析还涉及到应急预案的制定和培训。
应急预案应该能够有效应对各种突发事件，如天气恶劣、设备故障或恶意攻击等，以减少损失并保护乘客和列车的安全。
此外，对操作员进行相关培训和技能提升也是关键，以确保他们能够正确地操作信号系统，并在紧急情况下迅速做出反应。
总结起来，高速铁路信号系统的安全性是一个综合性的问题，需要综合考虑硬件设备的可靠性、网络安全、容错能力、设备防护、定期维护以及应急预案和操作员培训等方面。
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文章编号:1673-0291(2012)05-0090-05中国高速铁路信号系统分析与思考郭 进,张亚东(西南交通大学信息科学与技术学院,四川成都610031)摘 要:介绍中国高速铁路信号系统的发展历程及成果,对比分析了中国高速铁路列车运行控制系统的技术水平及特点.在总结成果的基础上,针对现有信号系统的技术标准与体系结构存在缺陷、基础研究薄弱、安全保障体系不符合高速铁路安全需求等问题进行了思考,并提出了改进建议.关键词:高速铁路;铁路信号;中国列控系统中图分类号:U284 文献标志码:AStudy and consideration on Chinese high speed railwaysignal systemG UO Jin ,ZH AN G Yadong(School of Infor matio n Science and T echnology,Southw est Jiaotong U niversity,Cheng du Sichuan 610031,China)Abstract:The paper introduced the achievement of Chinese high -speed railway signal system,and then analyzed the technical characteristics of China Train Control System (CTCS).After summarizing the development of CTCS,some problems of the technical standard and config uration on CTCS w ere men -tioned,and the modification suggestions w ere put forw ard to decrease the risk on CTCS.Key words:high -speed railw ay ;railw ay sig nal;China Train Control System 收稿日期:2011-10-20基金项目:铁道部科技研究开发计划项目资助(2011X025-C,2012X007-D)作者简介:郭进(1960 ),男,四川成都人,教授,博士,博士生导师.研究方向为铁路信号.email:jguo -scce@sw .近年来,我国高速铁路建设取得了迅猛发展,截至2011年底,高速铁路营业里程达7531km(不包括台湾地区),在建高速铁路1万多千米,已成为世界高速铁路运营速度最高,运营里程最长、在建规模最大的国家[1].铁路信号系统是为了保证铁路运输安全而诞生和发展的,它的第一使命是保证行车安全,没有铁路信号,就没有铁路运输的安全[2].随着列车运行速度的提高,完全靠人工望、人工驾驶列车已经不能保证行车安全了,当列车提速到200km/h 时,紧急制动距离将达到2km (常用制动距离超过3km ),因此,国际上普遍认为当列车速度大于时速160km 时,必须装备列车运行控制系统(简称列控系统),以实现对列车间隔和速度的自动控制,提高运输效率,保证行车安全.要实现列车自动控制,需要解决许多关键技术问题,例如:车-地之间大容量、实时和可靠信息传输,列车定位,列车精确、安全控制等,需要车载设备、轨旁设备、车站控制、调度指挥、通信传输等系统良好的配合才能实现,以现代列车运行控制技术为核心的信号系统可以称为现代铁路信号系统.高速铁路装备了列控系统后,提高了列车运行速度和行车密度,同时对中国铁路信号技术还具有积极的促进作用,但由于发展速度太快,设备、标准、管理与养护都免不了存在一些缺陷和不足.本文作者简要阐述了中国列车运行控制系统为我国铁路发展所产生的促进作用,也对现有系统存在的若干问题进行了分析,在分析的基础上,针对今后中国列车运行控制系统的建设提出了改进建议.第36卷第5期2012年10月北 京 交 通 大 学 学 报JOU RNAL OF BEIJING JIA OT ON G U N IV ERSIT YVol.36No.5Oct.20121 中国列车运行控制系统(CTCS)2003年,铁道部参照欧洲列车运行控制系统(ET CS)相关技术[3],根据中国高速铁路建设需求制定了 中国列车运行控制系统(CT CS)技术规范总则(暂行)[4],以分级的形式满足不同线路运输需求.如图1所示,CTCS 系统由车载子系统和地面子系统组成.地面子系统包括:应答器、轨道电路、无线通信网络(GSM -R)、列控中心(TCC)/无线闭塞中心(RBC).车载子系统包括:CTCS 车载设备、无线系统车载模块等.CTCS 依次分CT CS -0~CT CS -4共5个等级,图1 C TC S 列控系统构成图Fig.1 Structure of CT CS以满足不同线路速度需求.CT CS0级为既有线的现状;CTCS1级为面向160km/h 以下的区段;CT CS2级为面向干线提速区段和200~250km/h 高速铁路;CTCS3级为面向300~350km/h 及以上客运专线和高速铁路;CTCS4级为面向未来的列控系统.1 1 C TC S -2级列控系统CTCS -2级列控系统[5]是基于轨道电路和点式应答器传输列车运行许可信息,并采用目标-距离模式监控列车安全运行的控制系统.地面一般设置通过信号机,是一种点-连式列车运行控制系统.在CTCS -2级列控系统中,用轨道电路实现列车占用及完整性检查,并连续向车载设备传送空闲闭塞分区数量等信息.用应答器向车载设备传输定位、线路参数、进路参数、临时限速等信息.列控中心具有轨道电路编码、应答器报文储存和调用、区间信号机点灯控制、站间安全信息传输等功能.同时,列控中心根据轨道电路、进路状态及临时限速等信息,产生行车许可,并通过轨道电路及有源应答器将行车许可传递给列控车载设备.列控车载设备根据地面设备提供的信号动态信息、线路参数、临时限速等信息,结合动车组参数,按照目标-距离模式生成控制速度,监控列车安全运行.CTCS -2列控系统设备组成见图2所示.1 2 CTCS -3级列控系统CTCS -3级的列控系统[6]是基于无线通信网GSM -R 传输列控信息并采用轨道电路检查列车占用的连续式控制系统.CT CS -3级列控系统采取目标距离控制模式和准移动闭塞方式,地面可不设通过信号机,司机凭车载信号行车,同时具有CT CS -2级功能.其运行示意图如图3所示.CTCS -3级列控系统地面设备包括:无线闭塞中心、列控中心、轨道电路、点式应答器、GSM -R 通信接口设备等.车载设备包括: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、列车接口单元等.在CTCS -3级列控系统中,无线闭塞中心根据91第5期 郭 进等:中国高速铁路信号系统分析与思考轨道电路、联锁进路等信息生成行车许可,并通过GSM-R 无线通信系统将行车许可、线路参数、临时限速传输给CTCS -3级车载设备.同时,通过GSM -R 无线通信系统接收车载设备发送的位置和列车数据等信息.列控中心接收轨道电路的信息,并通过联锁系统传送给无线闭塞中心.同时,列控中心具有轨道电路编码等CTCS -2级系统列控中心功能,满足作为CTCS -3级后备系统需要.应答器向车载设备传输定位、等级转换、线路参数和临时限速等信息,满足后备系统需要.车载安全计算机根据地面设备提供的行车许可、线路参数、临时限速等信息,结合动车组参数,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.图2 C TC S -2级列控系统结构图Fig.2 Str ucture of CT CS -2图3 C TC S -3级运行示意图Fig.3 Operation of CT CS -32 应用情况及成效高速铁路装备了CTCS -2级和CTCS -3级列控系统后,提高了列车运行速度,也大幅度提高了行车密度,CT CS -3级列控系统可实现最小追踪间隔3min,使旅客运输能力得到极大提高.高速铁路缩短了区域和城市间的时空距离,改变了人们的出行方式,对经济与社会发展产生巨大影响,同时具有显著的节能环保效果.目前,我国高速铁路日均发送旅客超过100万人次,京津、武广及沪宁高速铁路最高发送旅客分别达到12 6万人次/日、12 7万人次/日和29万人次/日,显著提高了客运能力.高速铁路的开通运营,为实现客货分线运输创造了条件,释放了既有线的货运能力.因此,高速铁路建设无论对提高人民生活水平及加强国民经济建设都具有重要意义.同时,CT CS -2级和CTCS -3级列控系统的发展使我国铁路信号向以列车运行控制技术为核心的现代铁路信号技术前进了一大步,具有以下积极作用.1)实现了由对地面固定信号显示的控制到面向列车移动体直接控制的转变.2)实现了由对信号显示控制而不能直接控制列车的开环控制到列车按照要求执行信号指令闭环控92北 京 交 通 大 学 学 报 第36卷制的转变.3)实现了由传统信号的车站分散控制到调度集中统一指挥控制的转变.因此,我国列控技术的发展方向是正确的,成绩令人瞩目,目前我国铁路信号技术水平已经达到或接近世界先进水平.3 列控系统存在的问题尽管CTCS-2级和CTCS-3级列控系统的发展使我国铁路信号技术取得了长足进步,但由于从制定技术标准到大规模投入运行发展速度太快,设备、标准、安装工程、管理与养护都免不了存在一些缺陷和不足,需要认真总结、及时调整,避免酿成重大行车事故.3 1 技术标准与体系结构由于发展速度过快,许多重要子系统,采用边学习、边研究、边开发、边修改、边形成产品的方法,没有足够时间提前研究、编写技术规范和技术标准.如:无线闭塞中心、车载列控设备、临时限速服务器等重要子系统至今也未发布相关技术规范,因此,各个厂家的设备容易产生差别,也难以避免考虑不周、安全隐患等诸多问题.另外,已有的系统依据的许多技术标准是从既有线技术标准延续而来,对高速铁路的特点考虑不够,存在如下问题:1)尽管轨道电路用列控中心编码替代了继电器编码,但无论是CTCS-2级或CTCS-3级系统,对区间轨道状态只是沿用了自动闭塞的单区间轨道电路检查方法,没有将前后分区轨道区段联系起来,实现严格的占用出清顺序检查逻辑(三点检查),无法对区间轨道区段正常占用、故障占用,特别是分路不良进行应有的严格判断及防护,当轨道电路出现分路不良时,特别是对重量比较轻的动车组,可能造成列车追尾的事故.应当尽快修改技术条件,严格联锁逻辑,当轨道电路出现未按占用出清顺序的情况时,通过停车码序,点亮防护信号红灯及缩短RBC行车许可的方法对故障区段进行有效防护,并及时向调度员发出报警指示.2)现有列控系统是在既有线许多原有设备基础上建立的,体系结构受到原有信号系统影响,如:在原有联锁系统基础上独立设置了列控中心,尽管两个系统可以交换信息,但联锁逻辑不同,进站接口处存在补丁现象,车站区间一体化问题没有得到完善解决,两个系统执行的安全标准也有差异,如:LKD-T1型列控中心的没有实现2路独立输入采集安全比较等.3)整个系统缺乏高标准的一体化设计,各个子系统时钟不统一,不便于事故及故障分析;联锁系统与调度集中显示及操作也不统一.缺乏部分必须的冗余功能,如:一旦车站列控中心或车站CTC分机出现故障,无论是调度所还是车站都无法掌握区间设备状态及列车在区间的运行情况.缺乏信息系统必要的安全防护措施,可能受到病毒及黑客的攻击.3 2 基础平台及基础研究由于列控系统属于安全关键系统[7-8],许多列控设备需要以安全计算机作为基础平台,但目前我国几乎没有达到西方发达国家水平的安全计算机平台可供使用,主要采用国外厂商提供的硬件平台.另外,我国没有能够达到SIL4级或SIL3级的实时操作系统,仅通过应用层软件是不能完全保证系统安全的.同时,我国也没有可供认证的安全软件开发工具及相应的检测方法,仅通过功能测试无法避免软件故障所带来的安全风险.安全通信及安全接口技术也有待提高.3 3 安全管理体系针对高速铁路项目及列控新产品的上道使用,沿用传统的审查、鉴定、验收和评估方法,主要致力于功能检查与审查,没有建立基于风险的安全管理方法及体制.很难进行充分的危害识别与风险分析,没有研发、设计、生产、调试和运营过程中的隐患登记与管理制度,缺乏对风险的管控及应对措施[9-10].无法提供可信的证据与数据,证明系统及项目达到相应的安全需求,所采用的功能审查及各种检查活动,无法系统、主动的保证列控系统的安全防护达到要求.3 4 现场施工、安装和调试现场施工、安装和调试存在严重的抢时间、赶工期现象,缺乏精细的管理态度及管理方法,部分隐蔽工程达不到预定技术标准,如:室外电缆入室后屏蔽层接地不规范问题,影响防雷效果.部分地段还存在电力电缆与信号、通信电缆同沟现象,部分接触网杆塔地线接向综合贯通地线的连接线与信号电缆同沟等,为设备安全运营留下隐患.许多设备在线路开通、使用过程中,仍然进行软件修改与调试,缺乏严格的测试制度与测试工具,特别是软件修改及版本管理控制不够严格.3 5 培训与应急处置现场人员素质达不到要求,现场操作人员与维修人员存在较为普遍的培训不到位现象,容易产生使用人员在紧急情况下处置不当,维修人员在设备故障后不能准确判断问题、及时处理故障的情况.同93第5期 郭 进等:中国高速铁路信号系统分析与思考时,各基层站、段、车间针对高铁设备故障情况下的应急处置办法与规章也普遍存在缺陷和不足.另外,现场作业人员也存在违章作业问题.应当强化现场作业人员安全意识,加强应急演练与培训.4 建议7 23 甬温线特大铁路交通事故应该让我们更加清醒的认识信号设备对高速铁路运营安全的影响.针对目前我国列控系统现状,我认为:应当充分认识技术先进与安全可靠的关系,强化信号设备安全第一的基本原则.注意协调发展速度与质量的关系,树立精品意识,对没有经过严格审核、认真评估的不成熟产品,应当坚决停止使用,确保高速铁路行车安全,建议:1)继续深入研究、完善现有系统的技术标准与体系结构,使系统更加安全,结构更加合理.2)加强基础技术研究,为各种列控系统提供安全、可靠的平台.3)改进现有鉴定、评审方式,积极开展信号系统安全工程管理活动,建立信号系统的独立第三方安全认证与评估体系.4)充分应用信息科学新技术,研究开发新型冗余的列车运行安全预警设备.参考文献(References):[1]何华武.中国高速铁路创新与发展[J].中国铁路,2010(10):5-8.HE Huaw u.T he innovation and dev elo pment of China hig h-speed railw ay[J].Chinese Railw ays,2010(10),5-8.(in Chinese)[2]郭进,王晓明.铁路信号基础[M].北京:中国铁道出版社,2010:5-7.GU O Jin,WAN G Xiaoming.Railw ay sig naling basis[M].Beijing:China Railw ay Publishing House,2010:5-7.(in Chinese)[3]唐涛,郜春海.ET CS系统分析及CT CS的研究[J].机车电传动,2004(6),1-3.T AN G T ao,GAO Chunhai.A nalysis of ET CS system and study on CT CS[J].Electric Dr ive for Locomotives,2004(6):1-3.(in Chinese)[4]中华人民共和国铁道部.科技运[2004]14号CT CS技术规范总则[S].北京:铁道部科技司,2004.M inist ry of Railways of the P eople s Republic o f China.Science and technology transportation[2004]number14g eneral 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