日本高速铁路安全设计技术
日本高速铁路技术(9)tie17
７通信技术日本新干线的通信技术经历了30多年的发展，如今新建的新干线与２０世纪６０年代初东海道新干线刚开通时相比，已大大改变了面貌，不可同日而语。
２０世纪６０年代初，光纤通信还没问世，计算机网络还在初期阶段，半导体集成电路尚在室内试验研究，漏泄同轴电缆也没有实用化。
所以可以说，新干线通信技术的发展，就是一般通信技术发展的体现，就是通信技术、计算机技术、电子技术发展的综合。
新干线通信网是日本铁路通信网的一部分，是在原有铁路通信网的基础上发展的，两者互相渗透，互为补充。
以下首先介绍日本铁路通信技术发展概况，而后介绍新干线通信的特殊技术。
同时，以北陆新干线为例，全面整体地介绍新干线的最新技术状况。
7.1 日本铁道通信技术概况日本铁道通信技术的发展大体可分为３个时期：２０世纪60年代，建设干线通信网、实施电话电报的现代化；２０世纪70年代，开发和发展数据通信，计算机系统；２０世纪80年代，各种业务实施计算机联网，各种信息传输向数字化发展。
日本铁道的长途通信网由3级构成，即总检局、统制局和端局（或从局）。
总检局全国有8处：东京、大阪、广岛、门司、名古屋、仙台、新泻和札幌。
1961年完成了微波通信网的建设，1974年山阳新干线的迂回线开通，1979年东北、上越新干线迂回线开通。
载波通信设备包括平衡电缆上的120路设备、不同轴电缆上的300路、960路设备以及PEF绝缘、0.9mm对称电缆上开通的简易载波设备。
地区通信用的交换机经历了步进制、纵横制、布线逻辑全电子以及程控数字交换机的发展过程，1981年6月程控电子交换机实行了标准化，1985年3月开始试验程控数字交换机，1986年12月在盛冈开通了大型程控数字交换机。
无线通信分为固定无线和移动无线两部分。
固定无线是总公司至各管理局间以及各铁路局互相间十分经济的通信方式，采用微波（SHF）、特高频（UHP）和甚高频（VHF），分别开通960路、240路（120路）及近距离的独立回线。
高速铁路设计规范(最新版)
1总则1.0.1为统一高速铁路设计技术标准，使高速铁路设计符合安全适用、技术先进、经济合理的要求，制定本规范。
1.0.2本规范适用于旅客列车设计行车速度250～350km/h的高速铁路，近期兼顾货运的高速铁路还应执行相关规范。
1.0.3高速铁路设计应遵循以下原则：（1）贯彻“以人为本、服务运输、强本简末、系统优化、着眼发展”的建设理念；（2）采用先进、成熟、经济、实用、可靠的技术；（3）体现高速度、高密度、高安全、高舒适的技术要求；（4）符合数字化铁路的需求。
1.0.4高速铁路设计速度应按高速车、跨线车匹配原则进行选择，并应考虑不同速度共线运行的兼容性。
1.0.5高速铁路设计年度宜分近、远两期。
近期为交付运营后第十年；远期为交付运营后第二十年。
对铁路基础设施及不易改、扩建的建筑物和设备，应按远期运量和运输性质设计，并适应长远发展要求。
易改、扩建的建筑物和设备，可按近期运量和运输性质设计，并预留远期发展条件。
随运输需求变化而增减的运营设备，可按交付运营后第五年运量进行设计。
1.0.6高速铁路建筑限界轮廓及基本尺寸应符合图1.0.6的规定，曲线地段限界加宽应根据计算确定。
27250550040002440170017501250650③①②④⑤1700251250①轨面②区间及站内正线（无站台）建筑限界③有站台时建筑限界④轨面以上最大高度⑤线路中心线至站台边缘的距离（正线不适用）图1.0.6高速铁路建筑限界轮廓及基本尺寸（单位：mm）1.0.7高速铁路列车设计活载应采用ZK活载。
ZK活载为列车竖向静活载，ZK标准活载如图1.0.7-1所示，ZK特种活载如图1.0.7-2所示。
图1.0.7-1ZK标准活载图式图1.0.7-2ZK特种活载图式31.0.8高速铁路应按全封闭、全立交设计。
1.0.9高速铁路设计应执行国家节约能源、节约用水、节约材料、节省用地、保护环境等有关法律、法规。
1.0.10高速铁路结构物的抗震设计应符合《铁路工程抗震设计规范》（GB50111）及国家现行有关规定。
中国与日本高速铁路桥梁工程主要技术标准对比分析
中国与日本高速铁路桥梁工程主要技术标准对比分析韩文雷【摘要】为完善铁路工程建设技术标准,加快实施中国铁路"走出去"战略,对比分析我国高速铁路与日本新干线桥梁工程设计标准,主要是设计计算理论、设计荷载及其组合、动力系数、桥梁横纵向刚度、梁体竖向自振频率等技术标准,结合以上标准的对比分析,对我国高速铁路桥梁标准的制定提出了一点个人建议.【期刊名称】《铁道标准设计》【年(卷),期】2011(000)004【总页数】5页(P65-69)【关键词】高速铁路;桥梁工程;技术标准;对比分析【作者】韩文雷【作者单位】中铁工程设计咨询集团有限公司桥梁工程设计研究院,北京,100055【正文语种】中文【中图分类】U238;U442.5+1高速铁路代表了当今世界铁路发展的方向，也是时代发展的潮流［1］。
随着我国综合国力的增强，大规模、高标准铁路建设的不断推进，我国铁路“走出去”的时机已经成熟，形势更加迫切。
铁路工程建设标准国际化是铁路“走出去”战略的最高形式，研究和部署我国高速铁路技术标准与国外铁路先进标准对比分析工作，对进一步完善高速铁路技术标准体系，展示我国铁路发展最新成果，加快实施中国铁路“走出去”战略等十分必要且意义重大。
1 概述1.1 中国标准我国铁路工程建设标准体系由综合标准和技术标准两部分构成。
综合标准是涉及质量、安全、卫生、环保和公众利益等方面的目标要求或为达到这些目标而必需满足的技术要求及管理要求，是完全强制性的标准;技术标准由共用标准和专业标准两大部分组成，其中共用标准包括与速度无关的基础标准、通用标准、专用标准3个层次;专业标准包括与速度有关的高速铁路、时速250 km以下铁路的通用标准和专用标准2个层次［2］。
我国现行的与铁路桥梁工程设计有关的标准主要有:《高速铁路设计规范(试行)》(TB10621—2009)、《新建时速200～250 km客运专线铁路设计暂行规定》(铁建设［2005］140号)、《铁路工程抗震设计规范》(GB50111—2006)、《铁路桥涵设计基本规范》(TB10002.1—2005)、《铁路桥梁钢结构设计规范》(TB10002.2—2005)、《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》(TB10002.3—2005)、《铁路桥涵混凝土和砌体结构设计规范》(TB10002.4—2005)、《铁路桥涵地基和基础设计规范》(TB10002.5—2005)、《铁路结合梁设计规定》(TBJ24—89)等。
干货详解高速铁路七大技术体系
客室内的传递。据了解，这项专利技术可适用于时速200公 里等级及以上的动车组车体结构，目前广泛应用于
CRH2C—300系列动车组车体，及CRH2长大编组系列动 车组车体，已装用700余辆，总价值近10亿元。
旅客服务系统大量运用了信息技术，需要给各位专家报告的
间0.3秒左右，高速列车动力丢失少，长距离运行节能效果
采用简单链型、弹性连型悬挂技术，研发高强高导接触网导 线。保证接触网与受电弓匹配良好、受流稳定。武广客运专
线接触网采用弹性缝型悬挂方式， 实现时速350公里双弓稳
系统的主体设备接触网，已经开始实现关键零部件的国产化。
3、列车运行控制列控系统是确保列车行车安全的控制系统，
速列车由45000个零部件组成，工程中分为九大关键技术。
韩国。二是车体制造。三是牵引系统，牵引系统是高铁竞争 的核心之一，主要由变压器九变流器、牵引控制、电机几个 不同的部分组成。高速列车所有的用电设备和运动器件都采 用传感器进行实时的监控。高速转向架，高速列车的转向架 是列车技术的核心也是轮轨技术的核心。高速专项架的结构 功能，高速列车技术的核心，具有承载、导向、减震、牵引 及制动等功能。传统意义上的火车头已经看不见了，转向架 技术创新点主要在于抑制它的蛇行运动，由于车轮的反面很 锥形，需要良好的工作曲线，锥形的爬点就形成了固有的刺 激震动，这也是转向架能跑多高速度的核心。还有脱轨安全 性。我们在研究高速列车转向架轮轨安全的时候做了一个突 破性的测试，世界各国高速铁路和它的普速铁路是不相吻的， 也就是说它不做跨线运行的技术准备，所以大多数国家，包 括日本，它的轮轨匹配都是按照高速线和普速线来设计。我 们国家高速铁路和现在了路网形成跨线，这个路网的效应就 会非常的好，我们在设计我们国家的轮轨匹配的时候采用了 特有方案，这个方案比德国的明显好，不仅可以满足本线运 行，而且还可以实现跨线运行，这项技术我们在本国和多国 申报了专利。高速转向架，我们希望有较高的临界速度，比 如时速350公里高速列车转向架理论上是490公里，在西南 交通大学做到了410公里，最后的实验没有做下去，只做到 了410公里。为了验证我们高速转向架的性能，我们用了
德国、法国、日本高速铁路防灾安全监控系统简介
德国高速铁路防灾安全监控系统简介德国高速铁路属客、货混运型，且隧道约占线路长度的1/3。
因此，隧道内的行车安全成为德国高速铁路安全保障的重点。
德铁制定了非常严格有效的防范措施。
例如：禁止无加固和防护措施的货物列车或装有危险货物的列车驶入隧道；尽可能减少客、贷列车在隧道内交会，并要求限速运行；专门制造了两列隧道救援列车，随车带有医疗卫生救助设备，并同地方政府共同组织消防、救援队，当出现意外事故时，能及时进行抢救。
此外，在高速新线上也采用了新型防灾报警系统MAS90，除可监督线路装备的运用状况外，还可识别和及时报告环境对行车安全的影响，以及移动设备发生破损的情况。
该警报系统在全线南、北、中段设有中央控制单元(SZE)，相互连通；每个SZE又连接若干设在沿线总站信号楼内的各种报警和记录单元(MRE)，并与之进行信息和命令交换。
MRE接受安装在沿线的探测报警仪器采集的信息。
这些探测报警仪器主要有：HOA903型热轴探测器；LSMA隧道气流报警器(在长度大于1.5km的隧道内安装)；WMA风测量仪(在所有桥梁上安装)；BMA火灾报警仪；沿线设置防护开关；隧道口坍方报警信号装置(EMA)；隧道两端及隧道内每1000m(早期600m)设置应急电话(NR)，仅需扳动手柄就可打开电话箱，紧急呼叫的信息具有绝对优先权。
德国的计算机辅助列车监控(或称行车调度LZB)系统，可起到安全调度功能。
图为德国新建高速铁路防灾报警系统配置示意图。
图德国新建高速铁路防灾报警系统配置图探测设备：HOA—热轴探测设备；WMA—风力测量报警设备；LSMA—气流报警设备；BMA—火灾报警设备；EMA—塌方报警设备；Whz—道岔加热设备。
处理设备：ZSE—集中控制单元；MRE—报警显示和记录装置。
BFA、BFB、BFC：车站A、B、C。
法国高速铁路防灾安全监控系统简介法国高速铁路创造了当前世界上轮轨系交通的最高试验速度515.3km/h，运营最高速度达到300～320km/h。
高速铁路设计规范(最新版)
1 总则1、0、1 为统一高速铁路设计技术标准,使高速铁路设计符合安全适用、技术先进、经济合理得要求,制定本规范。
1、0、2 本规范适用于旅客列车设计行车速度250～350km/h 得高速铁路,近期兼顾货运得高速铁路还应执行相关规范。
1、0、3 高速铁路设计应遵循以下原则:(1)贯彻“以人为本、服务运输、强本简末、系统优化、着眼发展”得建设理念;(2)采用先进、成熟、经济、实用、可靠得技术;(3)体现高速度、高密度、高安全、高舒适得技术要求;(4)符合数字化铁路得需求。
1、0、4 高速铁路设计速度应按高速车、跨线车匹配原则进行选择,并应考虑不同速度共线运行得兼容性。
1、0、5 高速铁路设计年度宜分近、远两期。
近期为交付运营后第十年;远期为交付运营后第二十年。
对铁路基础设施及不易改、扩建得建筑物与设备,应按远期运量与运输性质设计,并适应长远发展要求。
易改、扩建得建筑物与设备,可按近期运量与运输性质设计,并预留远期发展条件。
随运输需求变化而增减得运营设备,可按交付运营后第五年运量进行设计。
1、0、6 高速铁路建筑限界轮廓及基本尺寸应符合图1、0、6 得规定,曲线地段限界加宽应根据计算确定。
7250550040002440170017501250650③①②④⑤1700251250①轨面②区间及站内正线(无站台)建筑限界③有站台时建筑限界④轨面以上最大高度⑤线路中心线至站台边缘得距离(正线不适用)图1、0、6 高速铁路建筑限界轮廓及基本尺寸(单位:mm)1、0、7 高速铁路列车设计活载应采用ZK 活载。
ZK 活载为列车竖向静活载,ZK 标准活载如图1、0、7-1 所示,ZK 特种活载如图1、0、7-2 所示。
图1、0、7-1 ZK 标准活载图式图1、0、7-2 ZK 特种活载图式1、0、8 高速铁路应按全封闭、全立交设计。
1、0、9 高速铁路设计应执行国家节约能源、节约用水、节约材料、节省用地、保护环境等有关法律、法规。
安全技术之高速铁路事故预防措施的
高标准轨道维护
采用高标准的轨道维护措施，定期对轨道进行检查、检测和 维修，确保轨道几何尺寸、轨枕和扣件等关键部件的完好。
轨道安全监测系统
建立轨道安全监测系统，实时监测轨道的几何尺寸、轨枕和 扣件等关键部件的状态，及时发现和解决潜在的安全隐患。
信号与通信安全技术
信号系统安全
采用可靠的信号系统，包括列车控制系统、信号机和道口控制器等设备，确保列车运行的安全和有序 。
01
建立完善的安全管理制度，明确各级管理人员和工作人员的安
全职责，形成全员参与的安全管理格局。
倡导安全理念
02
倡导“安全第一”的安全理念，使安全成为全体员工的共同价
值观和行为准则。
营造安全氛围
03
通过各种方式营造安全氛围，如悬挂安全标语、设置安全警示
标志等，使安全意识深入人心。
05
国际合作与交流
国际高速铁路安全标准与规范
人为失误
包括驾驶员、调度员或乘客 的人为失误，如操作不当、 误判等。
自然灾害
如地震、洪水、暴风雨等自 然灾害可能导致高速铁路事 故。
安全漏洞
安全管理体系不完善，安全 措施不到位也可能导致事故 发生。
事故后果与影响
01
02
03
人员伤亡
高速铁路事故可能导致大 量的人员伤亡。
财产损失
事故可能导致列车、轨道 、信号等设备的严重损坏 ，造成巨大的财产损失。
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Байду номын сангаас
通信系统安全
建立可靠的通信系统，包括无线通信、有线通信和卫星通信等，保障列车与控制中心、车站和其他列 车之间的信息传输畅通无阻。
紧急制动系统
《铁路技术管理规程》(高速铁路部分)
1《技规》制修订的必要性
• （2）是管理普速铁路的需要 • 普速铁路也有很大变化，如开动车组列车、采用GYK、 装客列尾等。 • （3）是保障铁路运输安全的需要 • 设备变化后引起的作业方式、职责调整必须重新进行规 定。为确保安全，更注重工作程序，行车方式更严格。 • （4）是政企分开后科学管理铁路的需要 • 铁路实行政企分开后，《技规》的定位和职责发生了重 大变化。 • （5）是体现铁路基本技术规章完整性、系统性和严肃 性的需要 • 避免打补丁的做法。
2《技规》编制原则和适用范围
• 2.2 适用范围 • （1） 《技规》（高速铁路部分）适用于200km/h及以上的 铁路和200km/h以下仅运行动车组列车的铁路。 • 本规程高速铁路部分的适用范围不仅包含《铁路主要技术政 策》定义的高速铁路，还包括200km/h客货共线铁路、 200km/h客运专线铁路、200km/h以下仅运行动车组列车的 铁路。这是因为200km/h客货共线铁路、200km/h客运专线 铁路、200km/h以下仅运行动车组列车的铁路都要配备CTCS2/ CTCS-3级列控系统，动车组列车的行车组织方式与高速铁 路基本相同，信号设备配置和显示含义与高速铁路基本相同； 它们与高速铁路作为一类在本规章中表述比较方便。
第一编 技术设备
• 第8条 新设备（包括改造后的设备）投入 使用前须有操作规程、竣工图纸等技术文 件和保证安全生产的办法与管理细则，经 过技术测验合格并对有关人员进行培训后， 方可使用。
• 新设备在管理、使用和养护、维修上都有新的技术要求， 如违反或不认真执行这些要求，不仅可能损坏设备，甚至 危及行车及人身安全。因此，在新设备使用前，有关单位 必须根据施工部门和设备供应商提供的操作规程、竣工图 纸等技术文件，制定保证安全生产的作业办法、设备养护 维修办法和管理细则，供有关人员学习、执行。新设备正 式使用前应进行技术测验，测验合格方可使用；同时设备 使用和检修人员还应进行技术培训，以熟悉新设备性能和
东日本铁路公司高速新干线技术开发
多 的列 车试验数据 。 对各 种元件 的开发 进行 了质 量鉴 定 试验 。在
一
定程度 上 ， 些试 验 为列 车在 ３０ｍ ｈ等级 的 这 ６ｋ ／
冷却系统。主电路系统包括 以下三个不 同的动力 系 统： １ 第 种类型采用不需要通风设备 的主变 流器 ， 它 采用 自然风冷 和水循 环冷 却 。第 １种类 型 采用轻 １ 量低噪音 的牵引变压 器 ， 它采用 自然风冷 。第 Ⅱ 种 １ 类型采用永磁铁 自通风 同步 电机 。 Ｃ ．列 车信息控制系统 车载信息 网络 的建立 便 于操 作指 令 的传 输 和 设备 控制 。 目标 是 升级 列 车 的供 电和 制 动 控制 ， 同时减少控制指令线路 的数量 。
件 。这 就需 要采 取 失 效保 护 措 施 ， 当万 一 发 生 新 泻 中越 地震这样 的紧急 状 况时 ， 够保 证 安全 性 。 能
第二个要求是通过提供可靠的高速服务缩短城市
间的旅行 时 间。这 是竞 争 力 的源 泉。第 三个 要 求 是保 持 与环境 的和谐 ， 过将 高 速运 行 时 的噪 音 ， 通 在 隧道 内的微压 波 以及震 动 限制 在允 许 的范 围 内
部空 间舒适 宜人 。 考 虑 到上 述 要 求 ， 日本 铁 路 公 司 在 以 下 方 东
面定义 了开 发理念 ：
・
列时速 ２０ ｍ的新 干线列 车发 生 出轨 事 故 。所幸 ０ｋ 的是没有发 生伤 亡事 故。东 日本 铁 路公 司 的相关
部门正在调查事 故并评估预 防再次发 生事 故需要采
户。 目前正 在将 东 北 新 干 线 延 伸 到 新 青 森 ， 北 将
高速铁路的主要技术特征
高速铁路的主要技术特征1.高速列车设计与制造技术：高速列车采用轻量化、强度高、空气动力学优良的车体设计，以减小空气阻力，并提高运行速度和安全性能。
在车体材料方面，使用高强度钢、铝合金和复合材料等先进材料，以提高列车的稳定性和安全性。
2.高速线路规划与设计技术：高速铁路线路采用直线段和大半径曲线段的设计，以减小列车运行时的横向力和纵向加速度，提高列车的稳定性和乘坐舒适性。
此外，高速铁路的线路坡度和升降曲线也需要进行科学的设计，以提高列车的运行效率和安全性。
3.高速供电与牵引技术：高速铁路采用电力牵引方式，通过架空线或第三轨供电，以实现列车的高速运行。
此外，采用了直流传动、交流传动、多系统传动等多种牵引方式，以适应不同地区和国家的电力系统标准。
4.高速信号与通信技术：高速铁路使用先进的信号与通信系统，确保列车能够实时接收到来自控制中心的指令，并能够及时与其他列车和地面设备进行通信。
这些系统包括列车自动控制系统（ATP）、列车运行控制系统（ATO）、列车通信系统以及车站和信号设备等。
5.高速轨道和道岔技术：高速铁路采用了平直轨道和道岔的设计，以减小列车在道岔处的摇晃和减速，提高列车的运行速度和安全性能。
此外，高速铁路的轨道也具备一定的自清雪能力，以保证列车的正常运行。
6.高速安全与监控技术：高速铁路配备了先进的安全和监控系统，实时监测列车的运行状态和安全指标，并通过中央控制中心进行监控和分析。
同时，还配备了紧急制动和救援设备，以应对突发情况和降低事故风险。
总的来说，高速铁路的主要技术特征体现在列车设计、线路规划、供电与牵引、信号与通信、轨道和道岔以及安全与监控等方面。
这些技术特征的应用和发展，为高速铁路的运行速度、安全性和乘坐舒适性提供了重要保障。