第一篇：高速鐵路與鐵路信號(hào)(一)

高速鐵路與鐵路信號(hào)

（一）【字號(hào)：大 中 小】

時(shí)間：2011-9-29來源： 中國通號(hào)網(wǎng)作者：傅世善閱讀次數(shù)：16

52高速鐵路促進(jìn)鐵路信號(hào)的發(fā)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(tǒng)的中國列車運(yùn)行控制系統(tǒng)CTCS-3得到成功運(yùn)用，200 km/h 以上的高速鐵路網(wǎng)建設(shè)也已初具規(guī)模，中國鐵路和鐵路信號(hào)的面貌為之一新。高速鐵路對(duì)鐵路信號(hào)提出了很多需求，促進(jìn)了鐵路信號(hào)的大發(fā)展，無論從概念、原則、構(gòu)成、技術(shù)上都發(fā)生很大的變化。較大的變化如下。

高速鐵路的鐵路信號(hào)系統(tǒng)從傳統(tǒng)的車站聯(lián)鎖、區(qū)間閉塞、調(diào)度監(jiān)督，發(fā)展為列控系統(tǒng)、車站聯(lián)鎖、綜合行車調(diào)度3大系統(tǒng)。

鐵路信號(hào)從以車站聯(lián)鎖為中心向以列車運(yùn)行控制系統(tǒng)為中心轉(zhuǎn)化。

列車運(yùn)行調(diào)度指揮從調(diào)度員—車站值班員—司機(jī)3級(jí)管理向?qū)崿F(xiàn)由調(diào)度員直接控制移動(dòng)體（列車）轉(zhuǎn)化。列車運(yùn)行由以人為主確認(rèn)信號(hào)和操作向?qū)崿F(xiàn)車載設(shè)備的智能化轉(zhuǎn)化。

車地信息傳輸從小信息量到大信息量，線路數(shù)據(jù)從車上貯存方式到地面實(shí)時(shí)上傳方式。

信號(hào)顯示制式從進(jìn)路式、速差式，發(fā)展為目標(biāo)-距離式；信號(hào)機(jī)構(gòu)從地面信號(hào)機(jī)為主，發(fā)展為車載信號(hào)為主，甚至取消地面信號(hào)機(jī)。

閉塞方式從三顯示、四顯示的固定閉塞，發(fā)展為準(zhǔn)移動(dòng)閉塞。

列車制動(dòng)方式從分級(jí)制動(dòng)到模式曲線一次制動(dòng)，制動(dòng)控制方式從失電制動(dòng)發(fā)展到得電和失電制動(dòng)優(yōu)化組合。信號(hào)設(shè)備從繼電、電子技術(shù)為主，發(fā)展到信號(hào)控制、計(jì)算機(jī)、通信技術(shù)的一體化。車站聯(lián)鎖從繼電聯(lián)鎖發(fā)展到計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖，從傳統(tǒng)聯(lián)鎖發(fā)展到信息聯(lián)鎖。

信號(hào)系統(tǒng)從孤立設(shè)備組成，發(fā)展到通過網(wǎng)絡(luò)化、信息化構(gòu)成大系統(tǒng)。

主流移頻軌道電路的載頻從600 Hz系列調(diào)整為2000 Hz，從少信息向多信息發(fā)展，數(shù)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(yùn)用，發(fā)展到在無砟軌道上運(yùn)用。

站內(nèi)軌道電路從疊加電碼化向一體化站內(nèi)軌道電路發(fā)展。

應(yīng)答器和計(jì)軸設(shè)備廣泛應(yīng)用于信號(hào)系統(tǒng)。

道岔轉(zhuǎn)換設(shè)備改內(nèi)鎖閉為外鎖閉，提高轉(zhuǎn)轍機(jī)功率，加大轉(zhuǎn)換動(dòng)程，改尖軌聯(lián)動(dòng)為分動(dòng)，采用密貼檢查器實(shí)現(xiàn)大號(hào)碼道岔尖軌的密貼檢查，對(duì)大號(hào)碼道岔由單點(diǎn)牽引改為多點(diǎn)牽引，解決了可動(dòng)心軌的牽引鎖閉問題。

調(diào)度指揮系統(tǒng)從調(diào)度監(jiān)督，發(fā)展到分布自律的調(diào)度集中，構(gòu)建綜合調(diào)度指揮系統(tǒng)，建設(shè)大型的客運(yùn)專線調(diào)度中心。

高速鐵路安全性要求更高，防災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)納入綜合調(diào)度指揮系統(tǒng)，開始與信號(hào)發(fā)生聯(lián)鎖。

高速鐵路要求開天窗維護(hù)，電務(wù)集中監(jiān)測納入綜合調(diào)度指揮系統(tǒng)。

調(diào)度集中的安全等級(jí)提高，限速系統(tǒng)采用專門的安全通信通道。

信號(hào)系統(tǒng)采用的通信通道從傳統(tǒng)的電線路，發(fā)展到光通信，從有線通信發(fā)展到無線通信，非安全通信通道用于信號(hào)安全領(lǐng)域。

故障-安全理念從傳統(tǒng)的追求絕對(duì)安全，發(fā)展到以概率論為基礎(chǔ)的安全性系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

確立以歐洲鐵路標(biāo)準(zhǔn)體系為參考標(biāo)準(zhǔn)，建立安全評(píng)估機(jī)制，通過第三方進(jìn)行安全認(rèn)證，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行綜合仿真與測試。

鐵路現(xiàn)代化、信息化擴(kuò)大了“鐵路信號(hào)”的內(nèi)涵, 鐵路信號(hào)技術(shù)向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化和綜合化方向邁進(jìn)。

350 km/h的高速鐵路，是當(dāng)今國際鐵路技術(shù)的高峰。對(duì)鐵路信號(hào)來說是一個(gè)重要的里程碑，CTCS-2和CTCS-3的成功運(yùn)用，標(biāo)志著中國鐵路有了自已的列車運(yùn)行控制系統(tǒng)，鐵路信號(hào)重要裝備水平開始進(jìn)入了世界先進(jìn)行列。

鐵路信號(hào)為鐵路高速保駕護(hù)航，鐵路高速推動(dòng)了鐵路信號(hào)的發(fā)展。

第二篇：高速鐵路與鐵路信號(hào)(四)

高速鐵路與鐵路信號(hào)

（四）【字號(hào)：大 中 小】

時(shí)間：2012-1-20來源： 中國通號(hào)網(wǎng)作者：傅世善閱讀次數(shù)：1768

信息傳輸系統(tǒng)的選擇車地信息傳輸系統(tǒng)的方式

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

車-地信息傳輸方式是列控系統(tǒng)最基本的技術(shù)特征之一，車-地信息傳輸方式往往決定了列控系統(tǒng)的設(shè)備構(gòu)成、功能和技術(shù)水平。

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

1.1 軌道電路

列控系統(tǒng)信息基于軌道電路傳輸是傳統(tǒng)方式，有多信息與數(shù)字化軌道電路兩類。

TVM300系統(tǒng)在1981年投入使用，采用無絕緣軌道電路UM71，地對(duì)車的信息傳輸容量僅有18個(gè)，速度監(jiān)控是滯后階梯式的。

TVM430 系統(tǒng)在1993 年投入使用。當(dāng)時(shí)列車速度已達(dá)320km/h，采用數(shù)字化的無絕緣軌道電路U M2000，車地間的信息傳輸數(shù)字編碼化，速度監(jiān)控方式改為分級(jí)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(tǒng)ATC，速度監(jiān)控方式為超前階梯式，制動(dòng)方式是設(shè)備優(yōu)先的模式。從1991 年日本開始試驗(yàn)和運(yùn)用基于數(shù)字式軌道電路的數(shù)字列控系統(tǒng)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(jì)軸設(shè)備實(shí)現(xiàn)列車位置檢查，德國列控系統(tǒng)LZB采用軌道電纜實(shí)現(xiàn)了列控系統(tǒng)的雙向信息傳輸。

1.3 點(diǎn)式設(shè)備

利用點(diǎn)式設(shè)備提供列控系統(tǒng)信息傳輸通道的方式已經(jīng)廣泛采用。點(diǎn)式設(shè)備主要包括點(diǎn)式應(yīng)答器和點(diǎn)式環(huán)線兩種。

在歐洲ETCS2 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中主要提供列控系統(tǒng)的輔助信息，如里程標(biāo)、線路數(shù)據(jù)、切換點(diǎn)等；在歐洲ETCS1級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中利用點(diǎn)式設(shè)備提供全部控車信息。

1.4 無線傳輸

歐洲列控系統(tǒng)ETCS2及ETCS3 級(jí)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)明確利用GSM-R無線系統(tǒng)進(jìn)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(qiáng)等特點(diǎn)。CTCS對(duì)信息傳輸系統(tǒng)的選擇

CTCS規(guī)范中各應(yīng)用等級(jí)均采取目標(biāo)距離式，各應(yīng)用等級(jí)是根據(jù)設(shè)備配置來劃分的，其主要差別在于地對(duì)車信息傳輸?shù)姆绞胶途€路數(shù)據(jù)的來源。

CTCS-0級(jí)的控制模式是目標(biāo)距離式，它在既有地面信號(hào)設(shè)備的基礎(chǔ)上，采取大貯存的方式把線路數(shù)據(jù)全部貯存在車載設(shè)備中，靠邏輯推斷地址調(diào)取所需的線路數(shù)據(jù)，結(jié)合列車性能計(jì)算給出目標(biāo)距離式制動(dòng)曲線。CTCS-1級(jí)的控制模式為目標(biāo)距離式，采取大貯存的方式把線路數(shù)據(jù)全部貯存在車載設(shè)備中，靠邏輯推斷地址調(diào)取所需的線路數(shù)據(jù)，結(jié)合列車性能計(jì)算給出目標(biāo)距離式制動(dòng)曲線。在車站附近增加點(diǎn)式信息設(shè)備，傳輸定位信息，以減少邏輯推斷地址產(chǎn)生錯(cuò)誤的可能性。

CTCS-1級(jí)與CTCS-0級(jí)的差別在于全面提高了系統(tǒng)的安全性，是對(duì)CTCS-0級(jí)的全面加強(qiáng)，可稱為線路數(shù)據(jù)全部貯存在車載設(shè)備上的列車運(yùn)行控制系統(tǒng)。

CTCS規(guī)范中對(duì)CTCS-2級(jí)的總體描述為：“CTCS-2級(jí)，是基于軌道傳輸信息的列車運(yùn)行控制系統(tǒng)，??” 應(yīng)用等級(jí)CTCS-2級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定是比較寬的，基于軌道傳輸信息的列車運(yùn)行控制系統(tǒng)可以是多樣的，例如，基于數(shù)字軌道電路的列控系統(tǒng)。但當(dāng)時(shí)國內(nèi)研究的數(shù)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(jí)標(biāo)準(zhǔn)的列控系統(tǒng)：基于ZPW-2000A型軌道電路和應(yīng)答器進(jìn)行車地

間信息傳輸?shù)牧锌叵到y(tǒng)，以后該列控系統(tǒng)就直接稱為CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)，第6 次鐵路大提速中裝備了CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)。

CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)是結(jié)合國情構(gòu)思的，它的構(gòu)成是當(dāng)時(shí)歷史背景下最佳和最實(shí)際的選擇：當(dāng)時(shí)ZPW-2000A型無絕緣軌道電路具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，已經(jīng)作為統(tǒng)一的軌道電路制式推廣使用，用其構(gòu)成CTCS-2 級(jí)列控系統(tǒng)更有把握，更便于與既有信號(hào)系統(tǒng)兼容。充分發(fā)揮ZPW-2000A 型無絕緣軌道電路18個(gè)信息的作用，目標(biāo)距離（移動(dòng)授權(quán)憑證）由軌道電路進(jìn)行連續(xù)信息傳輸，線路數(shù)據(jù)由應(yīng)答器提供，構(gòu)成了點(diǎn)連式的列控系統(tǒng)。系統(tǒng)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)：采用了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的ZPW-2000A 型無絕緣軌道電路；采用通用設(shè)備的歐標(biāo)應(yīng)答器；列控中心由中國自主研發(fā)，符合歐洲標(biāo)準(zhǔn)；車載信號(hào)設(shè)備也符合歐洲標(biāo)準(zhǔn)，通過引進(jìn)設(shè)備實(shí)現(xiàn)技術(shù)引進(jìn)，最終實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化。

CTCS-3級(jí)是基于無線通信（如GSM-R）的列車運(yùn)行控制系統(tǒng)，它可以疊加在既有干線信號(hào)系統(tǒng)上。軌道電路完成列車占用檢測及完整性檢查，點(diǎn)式信息設(shè)備提供列車用于測距修正的定位基準(zhǔn)信息。無線通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)地-車間連續(xù)、雙向的信息傳輸，行車許可由無線閉塞中心產(chǎn)生，通過無線通信系統(tǒng)傳送到車上。CTCS-3級(jí)選擇基于無線通信是符合國際化技術(shù)發(fā)展趨勢的明智之舉。

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

車-地信息傳輸方式是列控系統(tǒng)最基本的技術(shù)特征之一，車-地信息傳輸方式往往決定了列控系統(tǒng)的設(shè)備構(gòu)成、功能和技術(shù)水平。

車-地信息傳輸方式是多樣的，信息量有大小，對(duì)列控系統(tǒng)的構(gòu)成影響很大。

3.1 信息量的大小決定列車運(yùn)行控制模式

采用階梯式速度控制模式時(shí)，只要求地對(duì)車傳輸運(yùn)行前方制動(dòng)距離范圍內(nèi)閉塞分區(qū)空閑個(gè)數(shù)就行，所以多信息機(jī)車信號(hào)就可滿足。

采用分級(jí)速度控制模式時(shí)，還需要地對(duì)車傳輸就近一個(gè)閉塞分區(qū)的距離和線路參數(shù)。列控系統(tǒng)TVM430，地面采用UM2000數(shù)字化軌道電路，信息量達(dá)228 位。

一次連續(xù)速度控制模式時(shí)，車載列控設(shè)備需要一個(gè)全制動(dòng)距離內(nèi)所有的線路參數(shù)，信息量相當(dāng)大，可以通過無線通信、數(shù)字軌道電路、軌道電纜、應(yīng)答器等地對(duì)車信息傳輸系統(tǒng)傳輸，據(jù)測算信息量應(yīng)當(dāng)在250位以上。

實(shí)現(xiàn)移動(dòng)閉塞還需要前行列車的運(yùn)行信息。

3.2 點(diǎn)式、連續(xù)式信息傳輸?shù)挠绊?/p>

車-地間傳輸媒介中，應(yīng)答器和點(diǎn)式環(huán)線是點(diǎn)式的，無線通信、軌道電路、軌道電纜等是連續(xù)式的。利用點(diǎn)式設(shè)備提供列控系統(tǒng)信息傳輸通道的方式也有廣泛采用。

在歐洲ETCS1級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中，利用點(diǎn)式設(shè)備提供全部控車信息。

由于信息的不連續(xù)，系統(tǒng)功能的完整性、安全性和運(yùn)營效率等遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如ETCS2級(jí)。

CTCS-1級(jí)采取大貯存的方式把線路數(shù)據(jù)全部貯存在車載設(shè)備中，靠邏輯推斷地址調(diào)取所需的線路數(shù)據(jù)，結(jié)合列車性能計(jì)算給出目標(biāo)距離式制動(dòng)曲線。在車站附近增加點(diǎn)式信息設(shè)備，傳輸定位信息，以減少邏輯推斷地址產(chǎn)生錯(cuò)誤的可能性。

日本的數(shù)字列控系統(tǒng)I-ATC就是采取車載信號(hào)設(shè)備貯存電子地圖，通過每一軌道區(qū)段的地址編碼來調(diào)取所需的線路數(shù)據(jù)，這種方式可以使地-車信息傳輸?shù)男枨罅繙p少。

采取大貯存的方式，一旦線路數(shù)據(jù)有變化，需及時(shí)更換車上數(shù)據(jù)庫，日本國家小，鐵路夜里不行車，動(dòng)車組統(tǒng)一更換車上數(shù)據(jù)庫是可行的。中國鐵路動(dòng)車組統(tǒng)一更換車上數(shù)據(jù)庫是不可行的。

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

CTCS-2級(jí)采用了ZPW-2000A 型無絕緣軌道電路，僅有18個(gè) 信息，還要兼顧既有信號(hào)系統(tǒng)的使用，相對(duì)而言，信息量少了一些，因而會(huì)產(chǎn)生系統(tǒng)的局限性：傳輸目標(biāo)距離的信息量偏緊；軌道電路不能給出目標(biāo)速度信息；道岔 的限速采取變通方式解決；臨時(shí)限速是由設(shè)在進(jìn)站口的有源應(yīng)答器來預(yù)告；防災(zāi)系統(tǒng)報(bào)警沒有專門的信息；軌道電路沒有編號(hào)（編號(hào)可以有效防止同頻干擾）。

例如，目標(biāo)距離的長度至少要滿足全制動(dòng)距離加上確認(rèn)信號(hào)的長度，CTCS-2級(jí)的軌道電路只能給出7個(gè)閉塞分區(qū)的預(yù)告，顯然不夠充裕。目標(biāo)距離能預(yù)告快一點(diǎn)，讓司機(jī)早一點(diǎn)知道目標(biāo)距離，心中更有數(shù)，對(duì)安全更有利。

3.4 車地信息傳輸雙向優(yōu)于單向

CTCS-2級(jí)采用軌道電路和應(yīng)答器只能實(shí)現(xiàn)地對(duì)車單向信息傳輸，C TCS-3級(jí)采用無線通信GSM-R能實(shí)現(xiàn)地-車間連續(xù)、雙向的大信息量傳輸。車對(duì)地的信息傳輸可以將列車的制動(dòng)狀況、司機(jī)駕駛狀況、設(shè)備故障和列車速度等重要信息傳給控制中心，使系統(tǒng)更趨安全和功能更趨完善。實(shí)現(xiàn)移動(dòng)閉塞還需要車-車間信息傳輸

第三篇：高速鐵路與鐵路信號(hào)(五)

高速鐵路與鐵路信號(hào)(五）

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時(shí)間：2012-6-20來源： 通號(hào)設(shè)計(jì)院作者：傅世善閱讀次數(shù)：1369

第五講 幾個(gè)主要技術(shù)原則的選擇

1.車上模式的選擇

從制動(dòng)曲線的產(chǎn)生分為地面模式和車上模式。

德國LZB系統(tǒng)是基于軌道電纜傳輸?shù)牧锌叵到y(tǒng)，是1965年以前開發(fā)的系統(tǒng)，是世界上首次實(shí)現(xiàn)連續(xù)速度控制模式的列控系統(tǒng)，早期探索中國高速列控方案時(shí)曾關(guān)注過。LZB系統(tǒng)基于能雙向信息傳輸?shù)能壍离娎|，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(jì)算制動(dòng)曲線后，發(fā)送指令傳至車載設(shè)備，車上存有多種制動(dòng)曲線，按地面指令執(zhí)行。地面控制中 心掌握在線所有列車的運(yùn)行情況，并可以直接指揮列車運(yùn)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(diào)整追蹤間隔、運(yùn)行時(shí)分和平衡牽引供電網(wǎng)； 地面控制中心可以監(jiān)督列車的制動(dòng)、速度、故障和司機(jī)操作等。我們考察時(shí)印象很深的是：司機(jī)表演“自動(dòng)駕駛”，以及列車將設(shè)備故障情況報(bào)給地面動(dòng)車段，列車 一回段，替換設(shè)備和維修者已在站臺(tái)等候。

地面模式的車載信號(hào)設(shè)備相應(yīng)簡單，但智能化不夠，與其他列控系統(tǒng)兼容比較困難。在早期計(jì)算機(jī)技術(shù)還沒發(fā)展到當(dāng)前水平時(shí)，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(wǎng)廣大，還與普速線互連互通，長途列車較多，要求實(shí)現(xiàn)高、普速列車跨線運(yùn)行。所以CTCS-2級(jí)和CTCS-3級(jí)均采取車上模式，列車運(yùn)行速度曲線是車載信號(hào)設(shè)備根據(jù)地面上傳的移動(dòng)許可和線路數(shù)據(jù)及列車本身的性能計(jì)算的。車載信號(hào)設(shè)備具有一定的智能化，只要各線路移動(dòng)許可和線路數(shù)據(jù)的信息標(biāo)準(zhǔn)化，可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)兼容和跨線運(yùn)行。

2.線路數(shù)據(jù)地面提供方式的選擇

CTCS-0級(jí)和CTCS-1級(jí)采取大貯存的方式把線路數(shù)據(jù)全部貯存在車載設(shè)備中，靠邏輯推斷地址調(diào)取所需的線路數(shù)據(jù)，結(jié)合列車性能計(jì)算給出目標(biāo)-距離式制動(dòng)曲線。CTCS-1級(jí)在車站附近增加點(diǎn)式信息設(shè)備，傳輸定位信息，以減少邏輯推斷地址產(chǎn)生錯(cuò)誤的可能性。

日本數(shù)字ATC使用575Hz和675Hz的頻帶，碼長64bit，對(duì)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(shù)據(jù)庫預(yù)存閉塞分區(qū)的長度、坡道及區(qū)間曲線等地面信息，當(dāng)列車收到地面?zhèn)鱽鞟TC信息中的軌道電路編碼為地址，從車上數(shù)據(jù)庫中取出列車控制所必要的固定數(shù)據(jù)，結(jié)合其他編碼信息生成列車控制模式曲線。為了彌補(bǔ)傳輸速率低的缺陷，日本設(shè)計(jì)了4種編碼。

列車壓入本閉塞分區(qū)時(shí)，首先收到第一種編碼，以判斷確認(rèn)閉塞分區(qū)分界點(diǎn)；經(jīng)一定時(shí)間后自動(dòng)轉(zhuǎn)為發(fā)送第二種編碼，列車獲得距停車點(diǎn)距離等列車控制信息；本軌道區(qū)段內(nèi)容有變化時(shí)，為了及時(shí)向車上傳遞，發(fā)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(diǎn)的確認(rèn)，使電氣絕緣誤差控制在10m以內(nèi)，安全距離只有50m。采用第二、三、四種編碼方式，實(shí)際上既加快了應(yīng)變速度，又?jǐn)U大了信息含量，使列車控制精度較細(xì)。軌道電路有編碼也有利于抗干擾。

由此可見，日本采用了數(shù)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(yù)存線路數(shù)據(jù)的方式。日本高速鐵路網(wǎng)相對(duì)短小，白天行車，有利于車上數(shù)據(jù)庫的版本管理和修改，采用車上數(shù)據(jù)庫預(yù)存線路數(shù)據(jù)的方式是有道理的。

CTCS-2級(jí)和CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)采取線路數(shù)據(jù)由地面提供方式。這種方式最大優(yōu)勢在于一旦地面線路數(shù)據(jù)因故需要變動(dòng)，由地面修改，與車上設(shè)備無關(guān)，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(yùn)行，想統(tǒng)一修改車載設(shè)備的數(shù)據(jù)庫是很難的。

CTCS-2級(jí)采取由地面應(yīng)答器提供一個(gè)全制動(dòng)距離范圍內(nèi)的線路數(shù)據(jù)，包括每一個(gè)軌道區(qū)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(gè) 信息量，軌道電路只能提供列車運(yùn)行前方有若干個(gè)軌道區(qū)段空閑數(shù)來作為移動(dòng)授權(quán)憑證，通過和區(qū)段長度數(shù)據(jù)的計(jì)算求得若干個(gè)空閑軌道區(qū)段總長度，列車到第一個(gè) 空閑軌道區(qū)段始端的距離則由測速測距系統(tǒng)計(jì)算后求得，兩者相加就能求得目標(biāo)距離。車載設(shè)備根據(jù)地面?zhèn)魉蛠淼囊苿?dòng)許可、線路數(shù)據(jù)和列車性能計(jì)算列車運(yùn)行速 度，若列車接近前方減速點(diǎn)時(shí)，即刻生成目標(biāo)-距離一次制動(dòng)模式曲線。

CTCS-3級(jí)車載設(shè)備則是通過無線通信獲得地面?zhèn)魉蛠淼囊苿?dòng)許可和線路數(shù)據(jù)，車載信號(hào)設(shè)備根據(jù)列車性能計(jì)算列車運(yùn)行速度。若列車接近前方減速點(diǎn)時(shí)，即刻生成目標(biāo)-距離一次制動(dòng)模式曲線。

3.與制動(dòng)系統(tǒng)接口方式的選擇

列 控車載信號(hào)設(shè)備判斷列車超速，引發(fā)列車制動(dòng)時(shí)，總會(huì)有一個(gè)車載信號(hào)設(shè)備與制動(dòng)系統(tǒng)的接口。在接口方式上歷來有“得電制動(dòng)”與“失電制動(dòng)”之爭。例如，車載 信號(hào)設(shè)備與制動(dòng)系統(tǒng)的接口是一個(gè)繼電器，繼電器常態(tài)是失磁落下狀態(tài)，需要時(shí)給電，使繼電器勵(lì)磁吸起，引發(fā)列車制動(dòng)，這就稱為“得電制動(dòng)”；如繼電器常態(tài)是 勵(lì)磁吸起狀態(tài)，需要時(shí)斷電，使繼電器失磁落下，引發(fā)列車制動(dòng)，這就稱為“失電制動(dòng)”。如車載信號(hào)設(shè)備與制動(dòng)系統(tǒng)的接口采取其他方式，仍然會(huì)存在“得電制 動(dòng)”與“失電制動(dòng)”之意思，其道理是一樣的。

顯然，“失電制動(dòng)”方式符合傳統(tǒng)的故障-安 全理念，任何斷線、斷電、斷信號(hào)等常見故障時(shí)都會(huì)導(dǎo)致“失電制動(dòng)”，因?yàn)橹苿?dòng)停車是安全取向。采取分級(jí)制動(dòng)模式時(shí)，只有一條模式曲線，列車超速，所謂“撞 線”

時(shí)，會(huì)限時(shí)引發(fā)列車緊急制動(dòng)。這種方式有點(diǎn)副作用，當(dāng)遇到常見故障時(shí)，司機(jī)緊張，旅客受驚，系統(tǒng)的可用性受到影響。

相反，“得電制動(dòng)”可用性強(qiáng)些，但不符合故障安全理念，信號(hào)專業(yè)人士不易接受。CTCS-0級(jí)由通用機(jī)車信號(hào)+列車運(yùn)行監(jiān)控裝置組成，就采取“得電制動(dòng)”方式。

CTCS-2級(jí)和CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)的車載設(shè)備根據(jù)地面?zhèn)魉蛠淼囊苿?dòng)許可和線路數(shù)據(jù)，車載信號(hào)設(shè)備根據(jù)列車性能計(jì)算列車運(yùn)行速度。若列車接近前方減速點(diǎn)時(shí)，即刻生成目標(biāo)-距離一次制動(dòng)模式曲線。一次制動(dòng)模式曲線除緊急制動(dòng)模式曲線外，還可生成若干條常用制動(dòng)模式曲線，例，0.7或0.8 全制動(dòng)力的常用制動(dòng)模式曲線。列車進(jìn)站停車時(shí)采用0.7常用制動(dòng)模式曲線，旅客舒適性更好。在高速列車時(shí)代，應(yīng)盡量避免使用緊急制動(dòng)，緊急制動(dòng)雖確保了列車不會(huì)闖過安全點(diǎn)，但旅客難免易受驚或受傷。如圖1所示。

圖1目標(biāo)—距離一次制動(dòng)模式曲線

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

第四篇：鐵路信號(hào)講義

交通運(yùn)輸專業(yè)《通信信號(hào)》補(bǔ)充講義

鄭 偉

一、聯(lián)鎖道岔

（一）道岔的定反位

每組道岔都有兩個(gè)位置：定位和反位。道岔的定位是指道岔經(jīng)常開通的位置，而道岔的反位則是排列進(jìn)路時(shí)臨時(shí)改變的位置。

確定道岔定位的原則是：

1、單線車站上正線的進(jìn)站道岔，為由車站兩端向不同線路開通的位置為定位，由左側(cè)行車制決定。如圖1所示，以1號(hào)道岔開通1G，2、4號(hào)道岔開通ⅡG為定位。

圖1

圖2

2、雙線車站正線上的進(jìn)站道岔，為向各該正線開通的位置為定位。（如圖2所示）

3、引向特別用途線的道岔定位方向?yàn)榘踩€（圖6）和避難線（圖7）開通的位置為定位。

4、所有區(qū)間及站內(nèi)正線上的其他道岔，除引向安全線及避難線者外，均以向各該正線開通的位置為定位。

5、側(cè)線上的道岔除引向安全線和避難線者外，為向列車進(jìn)路開通的位置或靠近站舍的進(jìn)路開通的位置為定位（如圖3所示）。

圖3

6、站內(nèi)其他道岔，由車站依據(jù)具體情況決定，以搬動(dòng)道岔次數(shù)最少為定位。

（二）聯(lián)動(dòng)道岔

排列進(jìn)路時(shí)，幾組道岔要定位都要在定位，要反位則都要在反位，這些道岔稱為聯(lián)動(dòng)道岔。

例如：渡線兩端的道岔。舉例站場的1號(hào)和3號(hào)道岔是聯(lián)動(dòng)道岔，記為1/3，它們必須同時(shí)轉(zhuǎn)換，否則不能保證安全。

（三）防護(hù)道岔和帶動(dòng)道岔

1、防護(hù)道岔：

為了防止側(cè)面沖突，有時(shí)需要將不在所排進(jìn)路上的道岔處于防護(hù)位置并予以鎖閉，這種道岔稱為防護(hù)道岔。

（1）如圖4所示，排列D3至D9的進(jìn)路，盡管1號(hào)道岔不在該進(jìn)路上，但仍然要求1號(hào)道岔鎖閉在反位。為的是防止1號(hào)道岔在定位時(shí)，一旦下行列車在長大下坡道運(yùn)行失控而冒進(jìn)下行進(jìn)站信號(hào)機(jī)，在5號(hào)道岔處造成側(cè)面沖突。

圖4

圖5

（2）又如圖5所示，下行經(jīng)3/5號(hào)道岔反位接車時(shí)，1號(hào)道岔不在該進(jìn)路上，專用線方面也無長大下坡道，但因1號(hào)道岔是引向?qū)Ｓ镁€的道岔，應(yīng)使其鎖閉在定位，開通安全線方向，以免專用線方面調(diào)車車列闖入D1信號(hào)機(jī)在5號(hào)道岔處造成側(cè)面沖突。

（3）經(jīng)由交叉渡線的一組雙動(dòng)道岔反位排列進(jìn)路時(shí)，應(yīng)使與其交叉的另一組雙動(dòng)道岔防護(hù)在定位。

2、帶動(dòng)道岔：

為了滿足平行作業(yè)的需要，排列進(jìn)路時(shí)還需把某些不在進(jìn)路上的道岔帶動(dòng)到規(guī)定位置，并對(duì)其鎖閉，這種道岔稱為帶動(dòng)道岔。

對(duì)防護(hù)道岔必須進(jìn)行聯(lián)鎖條件的檢查，防護(hù)道岔不在防護(hù)位置，進(jìn)路不能建立。對(duì)帶動(dòng)道岔則無需進(jìn)行聯(lián)鎖條件檢查，能帶動(dòng)到規(guī)定位置就帶動(dòng)，帶動(dòng)不到（若它還被鎖閉）也不影響進(jìn)路的建立，它不涉及安全，只是影響效率。

二、安全線和避難線

1、安全線：在進(jìn)站信號(hào)機(jī)外制動(dòng)距離內(nèi)為超過6‰下坡道的車站，應(yīng)在正線或到發(fā)線的接車方向末端設(shè)置一段線路，使進(jìn)站列車停不住時(shí)，不致沖入鄰線，與鄰線上正在接入或正在發(fā)出的列車相撞，這段路叫安全線（如圖6所示）。

圖6

圖7

2、避難線：在陡長下坡道上，為防止失去控制的列車發(fā)生沖突或顛覆，應(yīng)在適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)設(shè)置一段具有反坡的線路，稱為避難線（盡頭式線路）。避難線比安全線要長的多（如圖7所示）。

三、擠岔

當(dāng)列車順著岔尖運(yùn)行，這時(shí)道岔位置如果不對(duì)，車輪輪緣可以從尖軌與基本軌擠進(jìn)去。并推動(dòng)另一根尖軌靠近基本軌。擠岔時(shí)有可能使道岔和道岔轉(zhuǎn)換器遭到損傷。

四、手搖道岔六步曲

1、一看?？吹啦黹_通位置是否正確，是否需要改變位置；

2、二開。打開蓋孔板及鉤鎖器的鎖，拆下鉤鎖器；

3、三搖。搖道岔轉(zhuǎn)向所需的位置，在聽到“咔嚓”的落槽聲后停止；

4、四確認(rèn)。手指尖軌，“尖軌密貼，開通×位”并和另一人共同確認(rèn)；

5、五加鎖。另一人在確認(rèn)道岔位置開通正確后，用鉤鎖器鎖定道岔尖軌；

6、六匯報(bào)。向車站值班員（站控室）匯報(bào)道岔開通位置正確。

五、敵對(duì)進(jìn)路（P28）同時(shí)行車會(huì)危及行車安全的任意兩條進(jìn)路的敵對(duì)進(jìn)路。

1、同一到發(fā)線對(duì)向的列車進(jìn)路；（如圖1所示）

圖1

圖2

2、同一到發(fā)線對(duì)向的接車進(jìn)路與調(diào)車進(jìn)路；（如圖2所示）

3、同一咽喉區(qū)對(duì)向重疊的列車進(jìn)路；（如圖3所示）

圖3

圖4

4、同一咽喉區(qū)對(duì)向重疊的調(diào)車進(jìn)路；（如圖4所示）

5、同一咽喉區(qū)對(duì)向重疊或順向重疊的列車進(jìn)路與調(diào)車進(jìn)路；（如圖

5、圖6所示）

圖5（對(duì)向重疊）

圖6（順向重疊）

6、進(jìn)站信號(hào)機(jī)外方制動(dòng)距離內(nèi)接車方向?yàn)槌^6‰下坡道，而該下坡道方向的接車線終端沒有隔開設(shè)備時(shí)，該下坡道方向的接車進(jìn)路與另一咽喉的接車進(jìn)路、調(diào)車進(jìn)路、非同一到發(fā)線順向的發(fā)車進(jìn)路；（如圖7所示）{ 規(guī)定：下行3股道接車進(jìn)路與上行咽喉的各條進(jìn)路之間互為敵對(duì)進(jìn)路。}

圖7

7、防護(hù)進(jìn)路的信號(hào)機(jī)設(shè)置在侵限絕緣處，禁止同時(shí)開通的進(jìn)路。（如圖8所示）

圖8 由于D10處軌道絕緣侵入限界，則SⅢ至D8調(diào)車進(jìn)路與D2至D10、D4至D10調(diào)車進(jìn)路為敵對(duì)進(jìn)路。因車輛停留在D10信號(hào)機(jī)前方時(shí)，如建立SⅢ至D8或D6至ⅢG調(diào)車進(jìn)路，均會(huì)發(fā)生側(cè)面沖突事故。

六、軌道電路的分類（P20）

5、按有無道岔分：

（1）無岔區(qū)段軌道電路；（2）道岔區(qū)段軌道電路。

①一送多受：一送兩受、一送三受。

圖：一送兩受

②死區(qū)段：

A：概念：死區(qū)段是當(dāng)軌道電路區(qū)段的兩組鋼軌絕緣不能設(shè)于同一坐標(biāo)時(shí)，其錯(cuò)開距離間構(gòu)成死區(qū)段。B：死區(qū)段易發(fā)生的地點(diǎn)：易發(fā)生在道岔區(qū)段和彎道上。C：規(guī)定：

a）死區(qū)段的長度不得大于2.5米；（如圖1所示）

圖1

圖2

b）兩相鄰死區(qū)段的間隔不得小于18米；（如圖2所示）c）與相鄰軌道電路的間隔不得小于18米。（如圖3所示）

圖3

D：輪對(duì)壓上死區(qū)段的后果：倘若有輪對(duì)在死區(qū)段內(nèi)，軌道電路不會(huì)被分路，是非常危險(xiǎn)的。（故應(yīng)超過各種運(yùn)用機(jī)車車輛的最大軸距）第六章 鐵路列車調(diào)度指揮系統(tǒng)（TDCS）

TDCS系統(tǒng)是個(gè)全路聯(lián)網(wǎng)的調(diào)度指揮系統(tǒng)，它由部中心TDCS系統(tǒng)，鐵路局TDCS系統(tǒng)，車站系統(tǒng)三層機(jī)構(gòu)有機(jī)地組成的，它采用數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化技術(shù)，是對(duì)傳統(tǒng)調(diào)度指揮模式的革命性突破，它極大地減輕了調(diào)度員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了運(yùn)輸生產(chǎn)的效率。在TDCS系統(tǒng)基礎(chǔ)上建設(shè)調(diào)度集中，是鐵路跨越式發(fā)展的必經(jīng)之路，所以TDCS系統(tǒng)為鐵路調(diào)度實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

TDCS系統(tǒng)的重點(diǎn)在直接指揮車站的路局TDCS系統(tǒng)一層，路局TDCS實(shí)現(xiàn)對(duì)全路局的行車進(jìn)行實(shí)時(shí)、集中、透明指揮，用自動(dòng)化的手段調(diào)整運(yùn)輸方案，通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)下達(dá)行車計(jì)劃和調(diào)度命令，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)點(diǎn)和車次號(hào)自動(dòng)跟蹤，改變過去車站值班員用電話向調(diào)度員人工報(bào)點(diǎn)、調(diào)度員用電話向車站下達(dá)計(jì)劃和命令，車站手抄再復(fù)誦的落后方式。列車實(shí)際運(yùn)行圖自動(dòng)繪制，自動(dòng)過表，車站行車日志自動(dòng)生成。這些都大大減輕了行車調(diào)度員和車站值班員工作強(qiáng)度。TDCS工程建成后，優(yōu)化了運(yùn)輸調(diào)度指揮管理手段、提高了調(diào)度管理水平和運(yùn)輸效率。

一、系統(tǒng)特點(diǎn)

1、調(diào)度辦公－無紙化

行調(diào)臺(tái)延續(xù)多年的一張圖、一只筆、一把尺、一塊像皮的工作模式將被現(xiàn)代化的TDCS行調(diào)子系統(tǒng)所替代，調(diào)度員通過簡單的點(diǎn)擊鼠標(biāo)即可實(shí)現(xiàn)運(yùn)行線的自動(dòng)鋪畫，調(diào)整，下達(dá)階段計(jì)劃和調(diào)度命令等操作。

列車運(yùn)行的到發(fā)點(diǎn)由系統(tǒng)自動(dòng)采集，實(shí)際運(yùn)行線自動(dòng)生成。每班的運(yùn)行圖可打印輸出。

以計(jì)算機(jī)替代重復(fù)、簡單的作業(yè)環(huán)節(jié)，減少作業(yè)員的工作環(huán)節(jié)、勞動(dòng)強(qiáng)度。

2、流程管理－程序化

通過詳細(xì)描述列調(diào)工作中的設(shè)備、規(guī)則、方式、流程等條件，由程序智能控制作業(yè)流程，規(guī)范作業(yè)過程管理。

3、安全檢測－智能化

強(qiáng)大的防火墻系統(tǒng)和入侵檢測系統(tǒng)保證了TDCS系統(tǒng)作為行車設(shè)備的高度安全性，防止黑客的非法入侵和病毒的侵入。

4、信息交換－網(wǎng)絡(luò)化

調(diào)度員和車站值班員的信息交換全部采用網(wǎng)絡(luò)傳輸，替代了原有的電話交流的模式，包括計(jì)劃的下達(dá)，到發(fā)點(diǎn)的上報(bào)，調(diào)度命令的下達(dá)等信息，采用電話下達(dá)的方式一方面工作強(qiáng)度大，另一方面容易造成誤報(bào)，錯(cuò)報(bào)的情況，網(wǎng)絡(luò)下達(dá)高速，準(zhǔn)確，很受調(diào)度員歡迎。

以信息和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)替代既有的信息采集、交換方式，提高信息交換的效率和質(zhì)量，提高工作效率。

5、計(jì)劃調(diào)整－自動(dòng)化

針對(duì)３小時(shí)階段計(jì)劃的自動(dòng)調(diào)整，由計(jì)算機(jī)的自動(dòng)調(diào)整替代調(diào)度員人工調(diào)整，特別是單線調(diào)度區(qū)段，極大地減輕了調(diào)度員的工作強(qiáng)度，調(diào)度員只要把握住幾個(gè)重點(diǎn)會(huì)讓策略，進(jìn)行人工干預(yù)，其他工作交給計(jì)算機(jī)來做就可以了。

通過系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)整列車會(huì)讓計(jì)劃、智能判別列車運(yùn)行必須滿足的邏輯關(guān)系，以一定的方式與車站的信、聯(lián)設(shè)備聯(lián)結(jié)，實(shí)現(xiàn)對(duì)車站設(shè)備的直接自動(dòng)控制，滿足調(diào)度集中或半集中的需要。

6、調(diào)度指揮－無聲化

有了TDCS系統(tǒng)，調(diào)度員通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)來下達(dá)和獲取相關(guān)的信息，實(shí)現(xiàn)信息的共享，不在依靠電話的聯(lián)系，您將會(huì)看到一個(gè)非常安靜的調(diào)度所，改善了調(diào)度人員的工作環(huán)境。

7、調(diào)度控制－集中化(預(yù)留功能)在調(diào)度集中區(qū)段，TDCS系統(tǒng)可以做到幾百公里之外的車站全部由調(diào)度所來集中控制，調(diào)度員在調(diào)度臺(tái)上便可直接控制車站的連鎖設(shè)備，進(jìn)行遠(yuǎn)程作業(yè)，可作到車站的無人值守，配以計(jì)算機(jī)輔助調(diào)度，可以實(shí)現(xiàn)按圖排路，使整個(gè)運(yùn)輸調(diào)度工作跨上一個(gè)新臺(tái)階。

二、列車調(diào)度指揮系統(tǒng)（TDCS）

鐵路 TDCS 是為了提高現(xiàn)有運(yùn)輸指揮管理手段、提高調(diào)度管理水平和運(yùn)輸效率、改善調(diào)度指揮人員工作條件的大型綜合性系統(tǒng)工程，它覆蓋全國鐵路，實(shí)現(xiàn)全國鐵路系統(tǒng)內(nèi)有關(guān)列車運(yùn)行、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、運(yùn)行調(diào)整及數(shù)據(jù)資料的數(shù)據(jù)共享、自動(dòng)處理與查詢。這一項(xiàng)目的實(shí)施將使中國鐵路的調(diào)度指揮管理達(dá)到世界先進(jìn)水平。

（一）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：

調(diào)度指揮管理系統(tǒng)包括以下三個(gè)層次:

第一層鐵道部調(diào)度指揮中心

TDCS系統(tǒng)的核心與各鐵路局相連，接收全國鐵路系統(tǒng)的各種實(shí)時(shí)信息與運(yùn)輸數(shù)據(jù)和資料，監(jiān)視各鐵路局、主要干線、路局交接口、大型客站、編組站、樞紐、車站、區(qū)間的列車宏觀運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、重點(diǎn)列車及車站的列車實(shí)際運(yùn)行位置和站場狀態(tài)顯示，并建有全國鐵路調(diào)度指揮系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。

第二層鐵路局調(diào)度指揮中心

接收各鐵路局內(nèi)的信息與資料，監(jiān)視主要干線、路局交接口、大型客站、編組站、樞紐、車站、區(qū)間的列車宏觀運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、重點(diǎn)列車及車站的列車實(shí)際運(yùn)行位置和站場狀態(tài)顯示，同時(shí)顯示與鐵道部及相臨鐵路局的信息交換。

第三層基層信息采集系統(tǒng)

安裝在各車站，用來從信號(hào)設(shè)備及其它設(shè)備上采集有關(guān)列車運(yùn)行位置、列車車次、信號(hào)設(shè)備狀態(tài)等相關(guān)數(shù)據(jù)，并將上述數(shù)據(jù)通過專用通信線路傳送到鐵路局。實(shí)現(xiàn)運(yùn)統(tǒng)

二、運(yùn)統(tǒng)三的自動(dòng)生成。

（二）系統(tǒng)十大功能

十大功能之一：列車車次自動(dòng)跟蹤和無線車次自動(dòng)校核； 十大功能之二：實(shí)現(xiàn)區(qū)段、站間“兩個(gè)透明”；

十大功能之三：調(diào)度命令、日班計(jì)劃通過網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)下達(dá)； 十大功能之四：列車運(yùn)行自動(dòng)采點(diǎn)； 十大功能之五：行車日志自動(dòng)生成；

十大功能之六：列車實(shí)際運(yùn)行圖自動(dòng)生成；

十大功能之七：列車運(yùn)行方案實(shí)時(shí)調(diào)整和網(wǎng)絡(luò)下達(dá)； 十大功能之八：分界口透明顯示和統(tǒng)計(jì)分析；

十大功能之九：列車早晚點(diǎn)自動(dòng)計(jì)算與部分運(yùn)輸指標(biāo)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)； 十大功能之十：站場實(shí)際狀況、列車運(yùn)行實(shí)際狀況歷史再現(xiàn)。

（三）基層信息采集系統(tǒng)——車站TDCS系統(tǒng)

1、概述

車站作為基層信息采集系統(tǒng)是整個(gè)TDCS系統(tǒng)得以實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。車站TDCS系統(tǒng)由分機(jī)和站機(jī)兩部分組成。

車站分機(jī)主要負(fù)責(zé)信息的采集和傳送等工作。車站分機(jī)是 TDCS系統(tǒng)的信息來源，如果車站分機(jī)出故障，不僅僅使該車站沒有信息顯示，影響該站TDCS系統(tǒng)的正常運(yùn)行，TDCS功能如車次號(hào)跟蹤、接受調(diào)度命令等都不能正常運(yùn)行，對(duì)行車運(yùn)輸指揮造成直接影響。所以，保證TDCS系統(tǒng)的正常運(yùn)行必須先保證各個(gè)車站分機(jī)的正常運(yùn)行。

車站站機(jī)主要負(fù)責(zé)車次號(hào)跟蹤和到發(fā)站報(bào)點(diǎn)。實(shí)現(xiàn)車站TDCS功能調(diào)監(jiān)顯示及運(yùn)行圖的自動(dòng)繪制。

2、主要構(gòu)成：

機(jī)柜、電源模塊、采集板等各種板卡、總線板、路由器、工控機(jī)。

TDCS是覆蓋全路的現(xiàn)代化鐵路調(diào)度行車指揮管理和控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。它采用現(xiàn)代信息技術(shù)，將通信、信號(hào)、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)傳輸、多媒體技術(shù)等融為一體，構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)，覆蓋全國鐵路調(diào)度信息點(diǎn)，形成集中式綜合型現(xiàn)代化的運(yùn)輸指揮調(diào)度系統(tǒng)。

? 部中心實(shí)時(shí)掌握全路干線、樞紐、分界口的列車運(yùn)行狀況、信號(hào)設(shè)備顯示狀況及氣象情況，提供各種運(yùn)輸統(tǒng)計(jì)報(bào)表，按線別、路局、區(qū)段查詢列車運(yùn)行信息，同時(shí)建立專業(yè)技術(shù)資料庫；

? 路局中心實(shí)時(shí)掌握全局干線、調(diào)度區(qū)段、樞紐、分界口的列車運(yùn)行狀況、信號(hào)設(shè)備顯示狀況；直接指揮行車，完成階段計(jì)劃調(diào)整及調(diào)度命令的生成和下達(dá)等功能，進(jìn)行信息匯總、處理，向鐵道部調(diào)度提供行車信息；

? 基層網(wǎng)由區(qū)段（樞紐）、分界口調(diào)度指揮管理網(wǎng)構(gòu)成，負(fù)責(zé)列車運(yùn)行信息的采集、顯示、記錄、整理，向路局中心提供信息，并接受其下達(dá)的指揮及控制命令；

? 符合鐵道部信息化總體規(guī)劃要求，易與其它系統(tǒng)安全連接，實(shí)現(xiàn)信息共享。

第五篇：高速鐵路

一

高速鐵路特點(diǎn)及對(duì)鋼軌要求

1.1高速鐵路特點(diǎn)

客運(yùn)高速、貨運(yùn)重載，客貨分線是我國鐵路的發(fā)展方向高速鐵路可分為純客運(yùn)高速和客貨混運(yùn)高速線路高速鐵路曲線半徑大，線路建設(shè)等級(jí)高，軌道平順，線路條件好;列車軸重輕，速度快因此，對(duì)鋼軌性能質(zhì)量提出新的要求l’2一 1.2高速鐵路對(duì)鋼軌的要求

(1)高平直度、高兒何尺寸精度高平}I.度要求

鋼軌軌端和本體平直度高，出現(xiàn)的周期性波動(dòng)小高幾高速鐵路鋼軌的研究與應(yīng)用張銀花等

何尺寸精度要求軌高、軌頭寬、軌底寬、軌腰厚的尺寸公差小、軌冠飽滿、軌底不平度小、斷面對(duì)稱

(2)高抗疲勞性能幾高抗疲勞性能要求鋼軌鋼質(zhì)潔凈、表面無缺陷、脫碳層淺、殘余拉應(yīng)力小等

(3)安全、可靠。高安全性反映在鋼質(zhì)潔凈、表面無缺陷、優(yōu)良的韌塑性和焊接性能，以及便于生產(chǎn)、質(zhì)量穩(wěn)定和可靠性高等方面 2高速鐵路鋼軌技術(shù)條件

為滿足我國建設(shè)世界一流高速鐵路需要，學(xué)習(xí)和借鑒國外先進(jìn)鋼軌標(biāo)準(zhǔn)，起草和制定了與國際先進(jìn)鋼軌標(biāo)準(zhǔn)接軌，并適合我國實(shí)情的高速鐵路鋼軌系列技術(shù)條件，涵蓋了250 km/h和350 km/h高速鐵路及提速線路與道岔用鋼軌:在使用中，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行了適時(shí)修汀【3】

在高速鐵路鋼軌系列技術(shù)條件中，充分體現(xiàn)了對(duì)鋼軌內(nèi)部高純凈度、表面高質(zhì)量、高平直度，以及高幾何尺寸精度要求二目前，我國現(xiàn)行的鋼軌技術(shù)條件一是《350 km/h客運(yùn)專線60 kg/m鋼軌暫行技術(shù)條件》:適用于新建350 km/h客運(yùn)專線二是《250 km/h客運(yùn)專線60 kg/rn鋼軌暫行技術(shù)條件》:適用于新建250 km/!，客運(yùn)專線三是《250 km/h和350 km/h客運(yùn)專線鋼軌檢驗(yàn)及驗(yàn)收暫行標(biāo)準(zhǔn)》:用于用戶的質(zhì)量監(jiān)督和檢驗(yàn)四是TB/T 2344-2003 4375 kg/m熱軋鋼軌訂貨技術(shù)條件:用于時(shí)速160 km以下的線路。五是TB/T 2635-2004熱處理鋼軌技術(shù)條件:用于時(shí)速l60 km以下的線路六是高速鐵路60AT鋼軌暫行技術(shù)條件，適用新建高速鐵路道岔用軌七是60T Y特種斷面翼軌暫行技術(shù)條件八是鐵道部關(guān)于印發(fā)《350 km/h客運(yùn)專線60 kg/m鋼軌暫行技術(shù)條件》等三個(gè)技術(shù)條件局部修訂條文的通知，主要修訂了鋼軌中硫的含量及成品軌氫的含量 3高速鐵路鋼軌材質(zhì)選擇 3.1我國鋼軌化學(xué)成分及性能特點(diǎn) 3.!.!我國鋼軌化學(xué)成分

目前，我國鐵路廣泛使用的U71Mn和U75V鋼種鋼軌的強(qiáng)度等級(jí)為880 MPa與980 MPa，其化學(xué)成分見表1,} 3.1.2 U71Mn和U75U鋼種鋼軌性能特點(diǎn)[4]

U7lMn鋼種鋼軌為我國至今使用時(shí)間最長的C-Mn鋼軌，其含碳量較低，Mn含量較高，硬度為260300 HB ,韌塑性較好，尤其低溫性能較好，焊接性能優(yōu)良。當(dāng)U71Mn鋼種鋼軌含錳量較高時(shí)，易發(fā)生錳的微觀偏析，不適合全長熱處理，通常以熱軋態(tài)使用二1175V鋼種鋼軌為20世紀(jì)90年代攀鋼集團(tuán)有限公司研制開發(fā)的微合金鋼軌，在L171 Mn鋼種鋼軌基礎(chǔ)上增加了碳、硅含量，井添加了微合金元素釩，降低了Mn含量，熱軋后硬度為280--320 H B，硬度、抗拉強(qiáng)度及裂紋擴(kuò)展速率高于U71Mn鋼種鋼軌，斷后伸長率(A)低于U71 Mn鋼種鋼軌r。在既有繁忙干線及重載運(yùn)煤線路的直線_L幾使用較好，但在小半徑曲線上使用耐磨性不如熱處理鋼軌 3.2國外高速鐵路采用的鋼軌材質(zhì)

國外高速鐵路基本采用強(qiáng)度等級(jí)800880 MPa的熱軋鋼軌鋼軌強(qiáng)度等級(jí)較低，但韌塑性能和焊接工藝性好，安全儲(chǔ)備較大，可靠性較高。

口本新十線采用強(qiáng)度等級(jí)800 MPa、軌面硬度大于235 HB的鋼軌L二法國和德國等高速鐵路發(fā)達(dá)國家無論是純客運(yùn)高速鐵路，還是客貨混運(yùn)高速鐵路均采用強(qiáng)度等級(jí)880 MPa的LIIC 900A鋼軌。日本和歐洲國家高速鐵路鋼軌化學(xué)成分及力學(xué)性能見表2-3.3我國高速鐵路采用的鋼軌材質(zhì)

根據(jù)國外高速鐵路選用的鋼軌強(qiáng)度和對(duì)我國鋼軌使用情況長期跟蹤研究結(jié)果，結(jié)合我國高速鐵路的實(shí)際情況和現(xiàn)有鋼種的性能特點(diǎn)，提出了高速鐵路鋼軌材質(zhì)強(qiáng)度的選擇建議:在時(shí)速350 km的高速鐵路上鋪設(shè)強(qiáng)度等級(jí)為880 MPa的1I71Mnk鋼種鋼軌;根據(jù)運(yùn)行條件，在時(shí)速250 km的高速鐵路上可采用強(qiáng)度等級(jí)為980 MPa的1175V鋼種鋼軌_我國高速鐵路鋼軌的化學(xué)成分及力學(xué)性能見表3

U7l Mnk鋼種的化學(xué)成分參照了歐洲鋼軌標(biāo)準(zhǔn)EN 13674-1 : 2003 E中的EN260鋼種的化學(xué)成分，并結(jié)合我國現(xiàn)有鋼種的實(shí)際情況，在LI71Mn鋼種成分基礎(chǔ)上，對(duì)C , Mn及有害元素進(jìn)行了調(diào)整。調(diào)整后的化學(xué)成分與國外高速鐵路廣泛采用的鋼種成分基本一致，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了優(yōu)化。4高速鐵路鋼軌的生產(chǎn)技術(shù) 4.1鋼軌“三精”生產(chǎn)設(shè)備和工藝

現(xiàn)代生產(chǎn)設(shè)備和工藝是轉(zhuǎn)爐冶煉、連鑄、萬能軋機(jī)軋制、平立復(fù)合矯直、在線檢測等，使鋼軌內(nèi)部和外觀質(zhì)量得到大幅度提高，滿足高速鐵路要求。

(1)鋼軌鋼的“精煉”技術(shù)。包括生鐵脫硫預(yù)處理、氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐冶煉、爐外精煉(LF)、真空脫氣(VD或RH)和大方坯連鑄等

(2)鋼軌的“精軋”技術(shù)包括步進(jìn)式加熱爐加熱、多道次高壓水除鱗、萬能軋機(jī)軋制和鋼軌熱預(yù)彎等二

(3)鋼軌的“精整”技術(shù)。包括平立復(fù)合矯直、四面液壓補(bǔ)矯、聯(lián)合鋸鉆機(jī)床定尺和鉆孔等。

(4)鋼軌集中檢測。包括超聲波探傷、渦流探傷、激光輔助平直度和鋼軌幾何尺寸自動(dòng)檢測等

(5)鋼軌的長尺化生產(chǎn)。采用長尺矯直冷鋸定尺工藝，利用熱軋頭尾余量切除矯直和探傷盲區(qū)。其優(yōu)點(diǎn)是整根鋼軌尺寸高度一致，焊接接頭數(shù)量少，提高軌道平順性，保證鋼軌端頭內(nèi)部質(zhì)量，提高成材率等 4.2國外高速鐵路鋼軌的制造技術(shù)

高速鐵路鋼軌的安全使用性能好、幾何尺寸精度高、平直度好，要求鋼軌鋼質(zhì)潔凈、韌塑性高、焊接性能優(yōu)良、表面基本無原始缺陷。為此，國外高速鐵路的鋼軌生產(chǎn)采用爐外精煉、真空脫氣、大方坯連鑄等先進(jìn)技術(shù)冶煉，保證鋼軌鋼的純凈性;采用萬能法軋制技術(shù)，保證鋼軌的幾何尺寸精度;采用熱預(yù)彎、平立復(fù)合矯直、四面液壓補(bǔ)矯等技術(shù)精整鋼軌，使其具有高平直度;采用長尺化生產(chǎn)，保證鋼軌端部內(nèi)部和外觀質(zhì)量，保證平順性;利用檢測中心對(duì)鋼軌的內(nèi)部和表面質(zhì)量進(jìn)行集中檢測，保證出廠鋼軌質(zhì)量【5，6】 4.3我國鋼軌生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)改造

為滿足高速鐵路的鋼軌需求，國內(nèi)鋼軌生產(chǎn)廠家投資完成了鋼軌精煉、精軋、精整、長尺化生產(chǎn)和集中檢測技術(shù)設(shè)備的現(xiàn)代化改造，達(dá)到國際先進(jìn)水平，為我國鐵路采用國產(chǎn)鋼軌大規(guī)模修建高速鐵路奠定了堅(jiān)實(shí)基石出。6高速鐵路鋼軌的使用

為研究高速鐵路鋼軌的材質(zhì)選用、鋼軌傷損及預(yù)防、軌道參數(shù)設(shè)置，以及打磨列車打磨對(duì)鋼軌使用的影響等問題，對(duì)廣深鐵路、秦沈高速鐵路、既有線提速區(qū)段、百米定尺鋼軌試驗(yàn)段的鋼軌使用情況進(jìn)行了連續(xù)多年的跟蹤觀測，對(duì)廣深鐵路出現(xiàn)的滾動(dòng)接觸疲勞傷損進(jìn)行分析并提出應(yīng)對(duì)措施;對(duì)高速鐵路鋼軌材質(zhì)/鋼種選用，以及軌底坡設(shè)置對(duì)鋼軌使用影響等問題進(jìn)行了系統(tǒng)研究，為高速鐵路鋼軌的維修和養(yǎng)護(hù)積累了數(shù)據(jù) 7鋼軌維修養(yǎng)護(hù)及建議

國外高速鐵路鋼軌的大修換軌周期約為通過總重5億一6億r.歐洲高速鐵路一般年通過總重約2 000萬，鋼軌可以使用25一30年目前，我國高速鐵路剛剛運(yùn)行，規(guī)律性的鋼軌傷損還未出現(xiàn)，根據(jù)國外高速鐵路運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，鋼軌主要傷損形式是其軌面出現(xiàn)的滾動(dòng)接觸疲勞傷損和焊接接頭傷損

針對(duì)高速鐵路大量投人運(yùn)營，建議目前鋼軌維修養(yǎng)護(hù)工作重點(diǎn)如下二一是認(rèn)真學(xué)習(xí)和借鑒國外成熟經(jīng)驗(yàn);二是針對(duì)出現(xiàn)的問題，「務(wù)、車輛等部門聯(lián)合開展輪軌接觸關(guān)系綜合研究;二是規(guī)范鋼軌打磨技術(shù);四是長期跟蹤觀測輪軌使用狀況，通過研究盡快制定適應(yīng)我國實(shí)情的鋼軌維修養(yǎng)護(hù)規(guī)范，并在實(shí)踐中不斷完善

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