“闭塞”-列车运行安全的保护神

第一篇：“闭塞”-列车运行安全的保护神

“闭塞”—列车运行安全的保护神

梁政

“闭塞”一般是指与外界隔绝的意思。这里说的闭塞是铁路信号的专用名词，是指列车进入区间后，使之与外界隔离起来，区间两端车站都不再向这一区间发车，以防止列车相撞和追尾。闭塞设备即为实现“一个区间（闭塞分区）内，同一时间只允许一列车占用”而设置的铁路区间信号设备。铁路应用的区间闭塞类型有人工闭塞、半自动闭塞和自动闭塞三类。

19世纪40年代以前，列车运行是采用时间间隔法。即先行列车发出后，隔一定时间再发出同方向的后续列车。这种方法的主要缺点是不能确保安全。当先行列车运行不正常时（晚点或中途停车等），有可能发生后续列车撞上前行列车的追尾事故。1842年英国人库克提出了空间间隔法，即先行列车与后续列车间隔开一定空间的运行方法。这种方法于1858年开始在英国推行使用。因为它能较好地保证行车安全而被世界各国广泛采用，逐步形成铁路行车区间的闭塞制度。1866年，美国就已经开始采用自动闭塞，其控制用的电磁铁电路最初是由通过列车车轮动作的轨道设备或踏板来接通。后来发明了轨道电路，自动闭塞的电路改用轨道电路控制。1876年电话发明后，不久就有了电话闭塞。电话（电报）闭塞靠人工保证行车安全，两站间没有设备上的锁闭关系。1878年英国人泰尔研制成功电气路牌机。1889年发明了电气路签机。中国铁路早期实行单路签行车方式。例如京奉（今京沈）铁路1903年以前，沪宁铁路1913年以前均 采用单路签行车制。从1903年起，中国主要铁路干线相继装设电气路签和电气路牌机，在相当长的岁月里，它们一直是铁路行车闭塞的主要方式。1925年，秦皇岛—南大寺间开通了半自动闭塞，随后扩展到唐山—山海关间。1924年，大连—金州、苏家屯—沈阳间开始采用自动闭塞，1933年大连—沈阳间全线开通。中华人民共和国成立后，铁路区间闭塞设备发展迅速，即由人工闭塞逐步更新为半自动闭塞和自动闭塞。我国自行研制的继电半自动闭塞设备性能稳定、操作方便，在中国铁路上得到了广泛应用。截止到2002年底，中国国家铁路有近4万公里的半自动闭塞线路。从1955年中国开始新建自动闭塞，到2002年底累计建成20682公里。国家铁路使用电气集中控制的车站已有5278个，占营业车站的91.8%。

人工闭塞就是将站与站之间线路划分为一个区间，在区间的入口和出口处装设闭塞设备，行车人员利用这些闭塞设备相互联系,在确认区间线路空闲的条件下,签发路票、路签或路牌,作为列车进入这一区间的凭证,或用装设于闭塞区间入口的信号机的开放显示作为列车进入这一区间的凭证。人工闭塞又分为电报闭塞和电话闭塞、电气路签闭塞和电气路牌闭塞。

电报闭塞和电话闭塞是在两站间用电报或电话联络办理行车手续，是铁路初期使用过的闭塞方式，以后只在电气路签闭塞、半自动闭塞、自动闭塞等闭塞设备发生故障时，才使用电报闭塞和电话闭塞作为应急手段。

电气路签闭塞和电气路牌闭塞是以路签或路牌作为列车占用区间凭证的闭塞方式。这种方式只用在单线上，闭塞区间的两端车站各装设一台电气路签或路牌闭塞机。

这两台电气路签或路牌闭塞机间具有电气锁闭关系，由两端车站人员相互协同操作。当从任一方车站的路签或路牌闭塞机内取出一枚属于这一区间的路签或路牌并交给列车做为占用这一区间的凭证后，列车到达前方站时将该路签或路牌交给到达站行车值班员放入该站的闭塞机内。若这一列车不把路签或路牌放回双方任一个路签或路牌闭塞机内，则就不能再从路签或路牌闭塞机内取出路签或路牌。这就限制了其他列车驶往这一区间。这种闭塞方式的缺点是授 受路签或路牌和办理闭塞时间较长，限制了通过能力。此外，在上、下行列车次数不等时，路签或路牌会向一方车站的闭塞机内聚集，常常需要倒签或倒牌，以调整各路签机或路牌机内路签或路牌存放的数目。

半自动闭塞就是以装设于闭塞区间入口的信号机的开放显示为凭证的闭塞方式。在闭塞区间的两端车站设置半自动闭塞机，使它们相互间具有电气锁闭关系，并用轨道电路（或轨道接触器和计轴装置等）对列车占用闭塞区间和列车到达车站的情况进行检测。闭塞区间两端车站的半自动闭塞机由两端车站协同操作，只有在办好区间闭塞的条件下，出站信号机才能显示进行信号，作为列车占用闭塞区间的凭证。列车一旦进入设在闭塞区间入口处的短轨道电路时，由于车轮短路了两侧钢轨的轨道电路，通过轨道电路设备的作用，出站信号机便自动地关闭，对后面的列车显示出停车信号。列车通过短轨道电路后直至列车到达下一个车站前，半自动闭塞机始终使出站信号机保持显示停车信号。使其它列车不能进入该闭塞区间。

半自动闭塞的优点：

优点：①不会有路签磨损和丢失的情况，也不需要倒签或倒牌。②列车不需要为交接路签或路牌而减低速度。③改善了行车人员的劳动条件，简化了办理闭塞手续。不足：①当区间线路发生故障，如钢轨折断时，半自动闭塞设备不能及时作出反映。②半自动闭塞还需人工办理闭塞手续，当铁路的运量不断增大，要求进一步提高区间通过能力时，半自动闭塞就更显示出它自己的局限性。

自动闭塞就是通过信号机可以自动变换显示，列车凭信号机的显 示行车，这种闭塞方法完全是自动进行的，故叫自动闭塞。自动闭塞是由运行中的列车轮轴，将左右两条钢轨上的轨道电路短路自动完成闭塞任务的一种设备。

自动闭塞就是把站间区间划分为若干个闭塞分区，每个闭塞分区都装设连续的轨道电路，当一个闭塞分区被列车占用，这一闭塞分区的轨道电路就使闭塞分区入口的信号机自动关闭（给后续列车显示停车信号），使其他列车不能进入。采用自动闭塞，可以最大限度地缩短闭塞区间的长度，而且不需办理闭塞手续。这样可以增大列车密度，提高线路通过能力。

自动闭塞按信号显示数目分，有三显示自动闭塞和四显示自动闭塞。三显示自动闭塞的通过信号机有3个显示,即列车前方第一个闭塞分区内有车占用时显示停车信号（红色灯光）；前方只有一个闭塞分区空闲时显示注意信号（黄色灯光）；前方有两个以上闭 塞分区空闲时显示进行信号（绿色灯光）。三显示自动闭塞在列车通过进行信号后，通过注意信号才会遇到停车信号，这就使司机能够从容地驾驶列车。因此三显示自动闭塞应用广泛。四显示自动闭塞则有4个显示，即可显示出停车、注意、减速、进行等4个信号。四显示自动闭塞在比较繁忙的区段，以及在列车运行速度同列车制动距离的差别很大的区段装设。四显示自动闭塞增加一个减速信号，这对于速度高的列车或重载列车（质量大制动距离长），可利用两个闭塞分区的长度来满足其制动的距离要求。对于轻载列车或低速列车，“减速信号”只作为进行信号使用，这样可以保证各种列车以一定速度通过黄灯的注意信号，以便在停车信号前停车。

在自动闭塞区段中，由于相邻两个车站之间的正线划分成许多闭塞分区，两个站之间可以同时有两个以上的同向列车占用，比其他闭塞制度提高了区间通过能力。同时，由于轨道上全部装设了轨道电路，当区间有列车占用或钢轨折断时，都可以自动地使信号机显示停车信号，能够更好地保证列车在区间内运行的安全。

移动闭塞是一种区间不分割，根据连续检测先行列车位置和速度，进行列车间隔控制，确保后续列车不会与先行列车发生冲突，能够安全停车的列车安全系统。移动闭塞是相对于固定闭塞而言的。固定闭塞是在区间设置固定的闭塞分区和相应的防护信号，而移动闭塞虽然也有防护列车运行安全的闭塞分区，但其闭塞区间是移动的，是随着后续列车和前方列车的实际行车速度、位置、载重量、制动能力、7 区间的坡度、弯道等列车参数和线路参数的变化而改变，随着列车运行而移动。

移动闭塞的想法产生于60年代，由于当时技术条件的限制，难以变成现实。到了80年代，计算机技术和通信技术的飞速发展，为移动闭塞系统的实现创造了条件。近年来，各国相继投入力量研制基于通信的列车控制系统CBTC，具有代表性的主要有法国国铁的ASTREE,日本铁道综合技术研究所的CARAT系统、欧洲铁道联盟研究所的ETCS系统和美国加拿大铁路协会的ATCS系统等。这些系统的共同点是列车和地面间有各种类型的双向通信手段，可以在确保列车运行安全的前提下，最大限度地缩短列车运行间隔，提高线路通过能力。从而提高运营效率。

移动闭塞的线路取消了物理层次上的分区划分,而是将线路分成了若干个通过数据库预先定义的线路单元,每个单元长度为几米到十几米之间,移动闭塞分区即由一定数量的单元组成,单元的数目可随 着列车的速度和位置而变化,分区的长度也是动态变化的。移动闭塞系统中列车和轨旁设备必须保持连续的双向通信。列车不间断向轨旁控制器传输其标识、位置、方向和速度,轨旁控制器根据来自列车的信息计算、确定列车的安全行车间隔,并将相关信息(如先行列车位置,移动授权等)传递给列车,控制列车运行。

实现移动闭塞的基础是，必须保证列车和地面控制系统的双向连续通信。早期的移动闭塞系统是通过在轨间布置感应环线来定位列车和实现车载计算机(VOBC)与车辆控制中心(VCC)之间的连续通信。

现今,大多数先进的移动闭塞系统已采用无线通信系统实现各子系统间的通信。在采用轨旁基站的无线通信系统中,系统还必须考虑100%的备用率进行基站布置,以消除在某个基站故障时可能出现的信号盲区。

需要特别说明的是，当列车速度超过250km/时，列车行驶一公里只要十几秒，司机视觉能力对信号做出判断的最少时间为3～5秒，司机已无法对地面信号机的显示作出判断和反应，传统的信号控制系统以及以人为主的保证行车安全的控制方式，已不能适应列车运行安全的需要。因此在高速动车组上都使用了ATP（自动列车保护）系统，车载计算机根据接收到的地面信息以及列车参数，实时计算出列车运行的允许速度，监督列车运行。一旦列车运行速度超过允许速度，将自动控制列车实施制动，自动降低列车速度，保证列车在前方目标点停车，确保行车安全，它还能实现自动加速、自动减速、对位停车，自动控制车门的开放和关闭，使列车既能高速行驶，又保证了运行安全。

作者联系方式：南宁铁路局多元投资集团天道信息技术公司

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第二篇：确保列车运行安全的深入分析

加强调度指挥确保列车运行安全的深入分析

摘要：在铁路运输中，列车调度指挥是其指挥中心，它肩负着客、货运输组织，保障重点运输及其生产安全，提高运输服务质量的重大责任。运输距离长、运输量大是铁路运输的主要特点，这一特点决定了影响铁路运输安全的因素具有复杂性。合理的列车调度、正确的指挥是保障行车安全的重要途径，因此铁路部门必须充分重视列车调度指挥工作，强化调度指挥管理，建设一支安全意识强、专业技能高的调度队伍。

关键词：调度指挥 行车安全 问题 策略

中图分类号：u2 文献标识码：a 文章编号：1007-0745（2013）06-0383-01

一、列车调度指挥概论

铁路运输是国家重要的基础运输方式，是整个运输体系的核心，在国民经济建设中占有重要地位。在铁路运输中，列车调度指挥是其指挥中心，是各级领导、部门对日常铁路运输所进行的一系列指挥工作。组织客、货运输组织，保障重点运输及其生产安全，提高运输服务质量是列车调度指挥工作的主要职责。

我国列车运输调度体系是通过在铁道部、铁路局、站段分别设置设调度处、调度所和调度室，来实现日常铁路运输工作的组织、指挥。列车调度工作是通过执行、编制和调度运输工作的日计划，对运输生产进行监督、指挥，保证铁路运输工作的安全性、合理性和连续性。整个运输生产工作都由列车调度统一指挥，使铁路运输的相关岗位人员、相关部门的工作紧密配合，保障运输生产有序地进行。在列车调度中，调度员是一个重要工种，站段列车调度员会统一指挥所辖区段的所有行车工作。调度员的主要工作职责包括：组织实现运输方案、编组计划、列车运行图；以列车运行图为标准的行车指挥；对编组计划、列车运行图的执行情况进行监督检查；发布行车调度命令；发生突发状况时，进行合理的应急指挥；等等。

二、影响列车运行安全的主要因素

（一）思想认识不足

思想是行动的源头。列车调度指挥工作中存在的首要问题就是思想问题，由于列车调度员的安全生产意识薄弱，从思想上轻视了安全生产这一重要原则，所以在工作中会存有错误认识，普遍存在轻安全、重效率的不良思想。例如，在2006年的t159列车与1017次列车追尾事故中，经调查发现在事故发生前的一个小时中，都有不正常情况出现，但列车调度员并未引起重视，没有及时联系司机，调查原因，采取措施，反而还要求司机加快速度赶点，同时还放行多辆列车进入该区段，从而导致了列车追尾事故的发生。

（二）指挥技术有限

列车行车全过程的组织、指挥是一项综合性极强的工作，它对调度员调度指挥技术的要求也相应较高，要求调度员在掌握行车组织理论知识的同时，还要对行车各环节，以及相关部门基础知识（如电务、工务、车辆、机务、车务等部门），具备对行车过程中潜在安全问题的判断能力，发生问题时的处理能力，以及相应的指挥经验。与列车调度指挥工作的要求相比，当前列车调度人员的指挥技术还有着较大差距。

（三）安全管理松懈

铁路运输的安全管理工作是安全生产的基础，也是提高调度人员指挥技术水平、安全思想认识的有力保障。对于列车调度员来说，安全管理主要是对安全生产制度、安全技术、安全意识三方面的管理。若在这些方面存在问题，很可能出现违章指挥，埋下重大的安全事故隐患。目前来说，对于调度员的安全管理还较为松散，缺乏科学的安全保障体系，同时在安全责任的落实工作上也还存在着很大问题。

三、保障行车安全的具体策略

列车调度作为运输生产的总舵手，正确的调度指挥，尤其是非常态下的应急指挥，是保障行车安全的关键环节，是实现铁路运输安全生产的首要前提。在运输组织调度中，列车调度员要怎样实现科学、合理、正确的调度指挥，杜绝或减少行车事故，是铁路运输相关部门共同关注的焦点。

（一）树立牢固的安全意识

列车调度员要从以往的思想中转变过来，将安全生产放在第一位，增强安全意识。首先，列车调度员要重新认识效率与安全间的关系，必须认识到安全才是运输生产的生命，所有工作都必须以安全为首，任何工作若没有安全，都将被一票否决，效率更无从谈起。列车调度员要全面负责运输生产中的安全工作，必须坚持先大安全后大生产，在确保安全的基础上再谈高效率；其次，列车调度员要从内心深处对安全问题提起重视，吸取以前的经验教训，查找问题根源，堵塞漏洞，通过加强整改工作，来减少列车事故，实现运输生产的安全、连续；最后，调度员必须具备怀疑精神。在安全工作中以怀疑一切的工作态度，敏锐洞察安全隐患，做到防患于未然。细节决定成败，只有这种怀疑精神才能减少工作中的出错几率，要高度重视任何现场反馈的所有问题，并认真解决处理，实现闭环式的安全管理。

（二）提高列车调度员的综合素质

首先，在聘用列车调度员时，就要把好关，抓好应聘人员的考核工作，选拔思维敏捷、业务技能强、综合素质高的人才到列车调度的岗位上来，这也是提高调度队伍整体素质的根本；其次，在调度队伍中要建立起有效的竞争机制，真正实现庸者下、平者让、能者上；第三，要抓好安全教育工作。在调度队伍中定期开展安全生产教育，提高调度员的安全意识、忧患意识，使其在工作过程中自觉遵守安全生产的相关规程，正确、安全地调度指挥；第四，开展业务技能培训。由于铁路运输涉及的方面众多，相对复杂，所以列车调度员必须要对相关技术指标、作业过程、技术设备有所了解掌握。调度部门要定期或不定期地组织调度人员进行业务技能培训，提高其指挥水平，从而在调度工作中做到车、人、图、地、天五方面的协调统一。

（三）加强调度命令的规范化管理

首先，要对调令发布程序加以规范。现在，列车调度指挥都已实现了现代化，通过tdcs的应用，由计算机发布调度命令。其调令发布必须严格遵守拟、签、下达、签收的流程，其他形式的调令发布则要遵守拟、签、发布、复诵的流程；其次，要加强调令交付的安全管理；第三，遵循统一指挥原则。调度员在发布调令时，必须在其权限以内操作，严禁越级操作。

第三篇：铁路列车运行控制系统

铁路列车运行控制系统（CTCS）

列车运行控制系统(简称列控)是铁路运输极重要的环节。随着对铁路运输要求的提高,如何改进列车控制系统,实现列车安全、快速、高效的运行是目前的主要问题。随着计算机技术、通信技术、微电子技术和控制技术的飞速发展使得无线通信传递车地大容量信息成为可能。

传统的列车运行控制系统是利用地面发送设备向运行中的列车传送各种信息，使司机了解地面线路状态并控制列车速度的设备，用以保证行车安全，同时也能适度提高行车效率。它是一种功能单

一、控制分散、通信信号相对独立的传统技术。它包括机车信号、自动停车装置以及列车速度监督和控制等。依据不同的要求安装不同的设备。机车信号和自动停车装置都可单独使用，也可以同时安装。

新一代铁路信号设备是由列车调度控制系统及列车运行控制系统两大部分组成的。从技术发展的趋势看是向着数字化、网络化、自动化与智能化的方向发展。它是列车运营的大脑神经系统，直接关系保证着行车安全、提高运输效率、节省能源、改善员工劳动条件。发展中的列控系统将成为一个集列车运行控制、行车调度指挥、信息管理和设备监测为一体的综合业务管理的自动化系统。列车运行控制系统的内容是随着技术发展而提高的，从初级阶段的机车信号与自动停车装置，发展到列车速度监督系统与列车自动操纵系统。

随着列车速度的不断提高,随着计算机、通信和控制的等前沿科学技术发展，为通信信号一体化提供了理论和技术基础。尤其，其所依托的新技术，如网络技术与通信技术的技术标准与国外是一致的，可属于技术上借鉴。近年来,欧洲铁路公司在欧盟委员会和国际铁路联盟的推动下,为信号系统的互联和兼容问题制定了相关的技术标准,其中包括欧洲列车运行控制系统———ETCS标准。在世界各国经验的基础上，从2002年开始，结合我国国情、路情，已制定了统一的中国列车运行控制系统为ChineseTrainControlSystem的缩写——CTCS（暂行）技术标准。随后，还做了相关技术标准的修订工作,2007年颁布了《客运专线CTCS—2级列控系统配置及运用技术原则(暂行)》文件,明确规定了CTCS—2级列控系统运用技术原则,对CTCS—3级列控系统提出了技术要求。

CTCS列控系统是为了保证列车安全运行,并以分级形式满足不同线路运输需求的列车运行控制系统。CTCS系统包括地面设备和车载设备,根据系统配置按功能划分为以下5级: 1.CTCS—0级为既有线的现状,由通用机车信号和运行监控记录装置构成。2.CTCS—1级由主体机车信号+安全型运行监控记录装置组成,面向160km/h以下的区段,在既有设备基础上强化改造,达到机车信号主体化要求,增加点式设备,实现列车运行安全监控功能。

3.CTCS—2级是基于轨道传输信息的列车运行控制系统,CTCS—2级面向提速干线和高速新线,采用车—地一体化计,CTCS—2级适用于各种限速区段,地面可不设通过信号机,机车乘务员凭车载信号行车。

4.CTCS—3级是基于无线传输信息并采用轨道电路等方式检查列车占用的列车运行控制系统;CTCS—3级面向提速干线、高速新线或特殊线路,基于无线通信的固定闭塞或虚拟自动闭塞,CTCS—3级适用于各种限速区段,地面可不设通过信号机,机车乘务员凭车载信号行车。

5.CTCS—4级是基于无线传输信息的列车运行控制系统,CTCS—4级面向高速新线或特殊线路,基于无线通信传输平台,可实现虚拟闭塞或移动闭塞,CTCS—4级由RBC和车载验证系统共同完成列车定位和列车完整性检查,CTCS—4级地面不设通过信号机,机车乘务员凭车载信号行车。我国新建200km/h～250km/h客运专线采用CTCS—2级列控系统, 300km/h～350km/h客运专线的列控系统采用CTCS—3级功能,兼容CTCS—2级功能。

客运专线的CTCS—3列控系统包含了CTCS—2列控系统的全部设备,并在CTCS—2的基础上增加了铁路专用全球移动通信系统(GSM—R)系统设备。

新型列车控制系统的核心是通信技术的应用，铁路通信是专门的通信系统，历史上是有线通信，后来是有线和无线结合，现在是先进的无线通信是GSM-R。

GSM-R是一种根据目前世界最成熟、最通用的公共无线通信系统GSM平台上的、专门为满足铁路应用而开发的数字式的无线通信系统，针对铁路通信列车调度、列车控制、支持高速列车等特点，为铁路运营提供定制的附加功能的一种经济高效的综合无线通信网络系统。所以，GSM-R网络本身不是孤立存在的，是跟铁路的各应用系统衔接在一起的，是跟信号系统、列车控制系统衔接在一起的。GSM-R网络在应用过程当中，本身是一个载体，相当于一条为车提供行驶通道的公路。

GSM-R通信系统包括：交换机、基站、机车综合通信设备、手机等设备组成。从集群通信的角度来看，GSM-R是一种数字式的集群系统，能提供无线列调、编组调车通信、应急通信、养护维修组通信等语音通信功能。GSM-R能满足列车运行速度为0-500km／小时的无线通信要求，安全性好。GSM-R可作为信号及列控系统的良好传输平台，正在试验中的ETCS欧洲列车控制系统(也称FZB)和另一种用于160公里以下的低成本的列车控制系统(FFB)，都是将GSM-R作为传输平台。

以青藏铁路为例：青藏铁路是世界上海拔最高的铁路线，青藏线北起青海省格尔木市，途经纳赤台、五道梁、沱沱河、雁石坪，翻越唐古拉山进入西藏自治区境内后，经安多、那曲、当雄至西藏自治区首府拉萨市，全长约1142km。绝大部分线路在高原缺氧的无人区。为了满足铁路运输通信、信号及调度指挥的需要，采用了GSM-R移动通信系统。青藏线GSM-R通信系统实现了如下功能：

1、调度通信功能。调度通信系统业务包括列车调度通信、货运调度通信、牵引变电调度通信、其他调度及专用通信、站场通信、应急通信、施工养护通信和道口通信等。

2、车次号传输与列车停稳信息的传送功能。车次号传输与列车停稳信息对铁路运输管理和行车安全具有重要的意义，它可通过基于GSM-R电路交换技术的数据采集传输应用系统来实现数据传输，也可以采用GPRS方式来实现。

3、调度命令传送功能。铁路调度命令是调度所里的调度员向司机下达的书面命令，它是列车行车安全的重要保障。采用GSM-R系统传输通道传输调度命令无疑将加速调度命令的传递过程，提高工作效率。

4、列车尾部装置信息传送功能。将尾部风压数据反馈传输通道纳入GSM-R通信系统，可以方便地解决尾部风压数据传输问题。

5、调车机车信号和监控信息系统传输功能。提供调车机车信号和监控信息传输通道，实现地面设备和多台车载设备间的数据传输，并能够存储进入和退出调车模式的有关信息。

6、列车控制数据传输功能。采用GSM-R通信系统实现车地间双向无线数据传输，提供车地之间双向安全数据传输通道。

7、区间移动公务通信。在区间作业的水电、工务、信号、通信、供电、桥梁守护等部门内部的通信，均可以使用GSM-R作业手持台，作业人员在需要时可与车站值班员、各部门调度员或自动电话用户联系。紧急情况下，作业人员还可以呼叫司机，与司机建立通话联络。

8、应急指挥通信话音和数据业务。应急通信系统是当发生自然灾害或突发事件等影响铁路运输的紧急情况时，在突发事件现场与救援中心之间，以及现场内部采用GSM-R通信系统，建立语音、图像、数据通信系统。

再以高速铁路为例：2008年在世界高速铁路大会上，与会代表就高速铁路定义进行讨论以后，最后，达成三点新的共识：一是新建的专用铁路。强调是新建的专用铁路，既有的铁路线不能算；另一层，“专用”含义是单指客运，没必要搞一个超高速度的货运列车。二是，在新建的专用铁路线上，开行达到运营时速250公里以上的动车组列车。三是采用了开行高速铁路列车的运行控制系统，这种运行控制系统和普速的铁路是完全不同的，它是一个电脑化的控制系统，这是高速铁路最核心技术。我们知道列车运行控制系统都是机器控制和人控制相结合的。传统普速铁路是以人控为主，机器做辅助的；而高速铁路是反过来，机器控制优先为主，人是辅助的。高速铁路必须要用这样一个先进的高铁的运营控制系统，我们才能认定说这条线路是高速铁路。特别时速300公里以上的高速铁路，一些线路要采用CTCS3级列控技术，这就要利用GSM-R铁路移动通信系统标准作为信息传输的一种手段。CTCS3还要求有一个无线闭塞中心，这个闭塞中心要采集一些信息，以无线GSM-R网络向车载系统来提供信息。因为GSM-R是无线通信，无线信道是变参信道，从信道的角度讲它的传输环境是可变的。而且，GSM-R本身是一个复杂的系统，涉及的设备运用、网络管理因素很多，要想有效、可靠地传输这些信息，实际上对GSM-R网络质量，对系统运行维护的质量就提出了非常苛刻的要求。

从以二例充分说明，21世纪以来,随着全球铁路跨越式的发展,越来越多的新技术被应用到铁路——这个近代文明产物，使得铁路包含的高科技含量也越来越多。今天的铁路早已不是单纯的以列车和铁轨的合成工作所定义的概念。铁路的通信系统越来越重要，它也迎来了划时代的转变,铁路无线全球通信系统的GSM--R的建设和使用,表明成长中的我国铁路正在不断吸取国外铁路的先进经验和成果,努力提升自身的经济技术结构和规模水平,加快发展步伐,争取在较短时间内运输能力满足国民经济和社会发展需要,实现主要技术装备达到或接近国际先进水平。

总之，我国铁路列车运行控制系统经过几十年的发展，已经具备一定基础。但还不能满足我国铁路客运专线和城市轨道交通的发展需求，其列控系统基本还是靠引进。国外系统虽具有先进、相对成熟的特点，但造价高和运营维护成本高，技术受制于人。为此，我国应加快发展适合于我国国情的列控系统。在铁路交通方面，参照欧洲列控系统(ETCS)发展的中国列车运行控制系统(CTCS)，并采用专门为铁路划分频段的全球移动通信系统(GSM-R)欧洲标准作为发展我国铁路综合数字移动通信网络的技术标准，用以建设无线列调、无线通信业务和列车控制系统信息传输通道；在城市轨道交通领域参照相关国际标准，采用商用设备COTS技术发展列控系统。在消化吸收国外先进技术的同时，研究新一代基于移动通信的列控系统(CBTC)，来确保铁路、城市轨道交通列车运行安全和提高运输效率，迫切需要装备性能先进、安全可靠的列车运行控制系统。由于GSM-R的网络比较复杂，不是简单的设备连接，或者是简单的设备开通。它是一个大的系统，这个大的系统本身就有各个环节。而且网络本身就受到无线信号环境以及气候环境等诸多因素的影响。要注意ＧＳＭ－Ｒ的电磁环境，其干扰源主要一是系统内部干扰，主要是由频率规划和小区规划不当等自身原因造成的同频、邻频干扰等；二是外部干扰又分为来自中国移动ＧＳＭ网的干扰，ＣＤＭＡ基站下行链路对ＧＳＭ－Ｒ上行链路的干扰，全频段或部分频段人为故意大信号堵塞干扰等。如排除自身因素和人为因素，ＧＳＭ－Ｒ的干扰最可能来源于与其共享频率资源的中国移动ＧＳＭ－Ｒ网络。在如此复杂的电磁环境中，应对ＧＳＭ－Ｒ网络进行“无线空中管制”，为列车控制系统创造无“污染”的通信天空。采用何种方案来与中国移动等单位进行协调，从而保证ＧＳＭ－Ｒ正常的无线通信环境，将是铁路面临的一个紧迫而重要的问题。还有无线网络的覆盖情况会随着时间和地点的变化而变化。可能在我们开工的时候，网络质量没有问题，传控系统也没有问题。但是在设备的互相影响和无线信道变化的影响下，系统会发生一些变化。这就要求我们在运营维护的时候能够通过有效手段监测到干扰，并防止干扰。换句话说，高速铁路对整个GSM-R的无线系统和运行维护提出了很高的要求。从我国目前的GSM-R系统主要有三个设备供应商。我国的GSM-R网络系统在刚开始的时候是按某一单线来建的，以后会过渡到将各条线逐步连在一起作为一张网来管理。从专业的角度来说，GSM-R更多的应用需要有前期认证、网络系统建设以及应用和推广三个阶段。目前只是停留在系统建设期，基本上还没有开始成网络系统应用起来，还没有到成熟应用的阶段。从建设的角度来讲，GSM-R一定要形成标准化，否则不同的厂商提供的产品不同，如果我们没有一个公用的标准是连接不到一起去的。

所以，我国铁道部这几年一直在组织各个厂家做标准化和互联互通方面的工作。只有在标准化这个基础之上，才能够做到将现在的各条铁道线连接起来。GSM-R建设应该有一个整体全方位的规划方案。实际上我国铁道部一直在向这方面靠拢，在做这方面的工作。但是规划也好，方案也好，我们毕竟是从无到有，随着GSM-R线路越建越多，我们的经验也会越来越丰富。整体的标准和规划应该会随着铁路的发展逐渐得到完善。

第四篇：安全--生命的保护神

安全---生命的保护神

生命是宝贵的、无价的，生命对于我们每个人来说只有一次，当守卫边疆的战士为了祖国的领土不受侵犯而捐躯的时候，当见义勇为的英雄为了保护国家的财产、人民的安全同罪犯搏斗而英勇牺牲的时候；当脸上永远挂着微笑的桑兰为了国家的荣誉在友好运动会上致残的时候；当赤诚的知识分子为了国家的昌盛，民族的振兴呕心沥血的工作而英年早逝的时候；谁能不为他们的壮举而怦然心动？谁能不为他们的行为流下激动的泪水？然而，当一个工作顺利、生活幸福的职工，因违章操作，冒险蛮干而丧失生命或成为残疾人的时候，朋友，您又会做何感想呢？

记得看过一个安全事故的真实故事：那是一个晚风轻拂，星光灿烂的的夜晚，一位工厂的师傅发现皮带上没有料，也许是及生产所及，他没有和别人打招呼，就一个人登上二层料仓平台检查，由于脚下打滑，它随着蓬料的疏通陷入舱内，容不得他呼救，容不得他挣扎，无情的粉料将他吞没了。没有留下遗言，没有和亲人告别，就这样永远的去了。噩耗传到家中，年迈的母亲老泪纵横、泣不成声；年轻的妻子没叫出一声便昏倒在地；年幼的孩子哭喊着爸爸，爸爸我要爸爸。凄惨的情景怎不让人心疼？我在心里呐喊，苍天啊！给我力量吧，让我把他拯救。可是，人类的力量哪能回天，多少哀叹？多少悔恨，只能伴着眼泪齐飞、空余遗恨。糊涂的师傅啊，假如你能克服侥幸心理，抛弃麻痹大意，假如你能遵守操作规程，不冒险蛮干，哪还会有这灭顶之灾啊。但只因这一个小小的疏忽、一点点的懈怠，你那征服泰山，弄潮大海之志，已是他人的豪情。

我真想用双手遮住那些流泪的脸庞，让微笑永驻每个人的心间，我真想为事故画上句号，让未来的日子不再有惨痛和遗憾。

朋友们，安全所系，身家所托，如此神圣的话题、如此浅显的道理，却总是有人闲时谈起、干时淡漠、忙时忘却。

机器中的惨叫，病房外焦急的等待，还有那设备下血淋淋的断臂。一桩桩、一件件，哪一幕不是因冒险蛮干、违章作业造成的。所以，不论在什么情况下，我们都不能忽视安全。就维修工而言，他们是设备的医生，终日在现场忙碌着，用他们的双手医治各种设备故障，保证设备欢快的歌唱。可是朋友们，维修工人能解决设备存在的疑难杂症，却无法让失去的断臂再生。他们能让一台台即将报废的设备焕发青春，却无法让离去的工友回到身边。因此我们应清醒的认识到，高空作业的危险，狭小作业的隐患，交叉作业的配合，特殊环境下的防护。只有客服这些不利因素，我们才能在安全的环境下工作。只有消除潜在的隐患，才能保证自身的安全。

只有增强红线意识，才能促进安全发展。愚者用鲜血换取教训，智者用教训避免流血。假如每个人都能以安全事故为戒，重视安全，我们就能拒事故于千里之外。

当前，我们xx集团正向现代化跨越，设备更新，自动化程

度的提高给我们的工作带来很大的变化。安全生产一直以来都是我们企业不懈追求的永恒主题，安全是天，是我们一切工作的生命线。抓住了安全，也就等于抓住了生命质量的红线。有了安全，我们才能以休闲的心情漫步在夕阳西下的田野上，我们的企业才能象三春的桃李红红火火。安全就像一根长长的纽带，联系着我们的生死存亡。朋友们为了我们的家庭幸福，为创造xx集团的辉煌，让我们一起记住：安全就是生命的保护神!

张宁

第五篇：列车运行控制综述报告

《列车运行控制系统》课程设计

学

院 ：交通运输学院

指导老师 ：张喜

姓

名 ：张建磊

学

号 ：12251202

班

级 ：运输1208

列车运行控制系统技术方案设想

磁悬浮列车运行控制系统技术方案设想

摘要：高速磁悬浮列车作为一种新型交通工具，具有快捷、安全、舒适、无磨擦、低噪声、低能耗易维护、无污染 等优点.高速磁悬浮运行控制系统就如同人的大脑，负责安排整个交通系统安全可靠有效的运转，使磁悬浮列车的特点充分展现出来.目前，仅日德对高速磁悬浮运行控制系统的研究 技术比较成熟，分别建立了山梨试验线(Y am anashi)和埃姆斯兰特(Enslard)(简称T V E)试验线，并取得了试验成功.在国内，随着上海磁悬浮试验线的建立，对高速磁悬浮 O CS 的研究则刚刚起步。本文仅对列车运行控制系统的设计方面进行简单的研究。

关键词：磁悬浮列车、列车运行控制、速度防护、车地传输技术、测速定位技术

1.磁悬浮列车的特点

由于磁悬浮列车具有快速、低耗、环保、安全等优点，因此前景十分广阔。常导磁悬浮列车可达400至500公里/小时，超导磁悬浮列车可达500至600公里/小时。它的高速度使其在1000至1500公里之间的旅行距离中比乘坐飞机更优越。由于没有轮子、无摩擦等因素，它比最先进的高速火车省电30%。在500公里/小时速度下，每座位/公里的能耗仅为飞机的1/3至1/2，比汽车也少耗能30%。因无轮轨接触，震动小、舒适性好，对车辆和路轨的维修费用也大大减少。磁悬浮列车在运行时不与轨道发生摩擦，发出的噪音很低。它的磁场强度非常低，与地球磁场相当，远低于家用电器。由于采用电力驱动，避免了烧煤烧油给沿途带来的污染。磁悬浮列车一般以4.5米以上的高架通过平地或翻越山丘，从而避免了开山挖沟对生态环境造成的破坏。磁悬浮列车在路轨上运行，按飞机的防火标准实行配置。它的车厢下端像伸出了两排弯曲的胳膊，将路轨紧紧搂住，绝对不可能出轨。列车运行的动力来自固定在路轨两侧的电磁流，同一区域内的电磁流强度相同，不可能出现几辆列车速度不同或相向而动的现象，从而排除了列车追尾或相撞的可能。

磁悬浮列车虽然具有这么多的好处，但到为止，世界上只有上海浦东磁悬浮铁路真正投入商业运营。尽管日本和德国已经有了实验路线，尽管2005年上海浦东机场到市区30公里长的线路将投入正式运营，但磁悬浮列车还是不能普及到日常生活中来。由于磁悬浮系统必须辅之以电磁力完成悬浮、导向和驱动，因此在断电情况下列车的安全就不能不是一个要考虑的问题。此外，在高速状态下运行时，列车的稳定性和可靠性也需要长期的实际检验。还有，则是建造时的技术难题。由于列车在运行时需要以特定高度悬浮，因此对线路的平整度、路基下沉量等的要求都很高。而且，如何避免强磁场对人体及环境的影响也一定要考虑到。

基于磁悬浮列车的特点，磁浮列车运行控制系统的基本功能应该包括：操作与显示、自动操纵列车、驾驶序列控制、列车防护、进路防护、道彷防护、列车安全定位、速度曲线监控和牵引安全切断等功能。以德国为例，德国的高速磁浮列车系统可分为线路、牵引、车辆和运行控制四大系统。运行控制系统采用了3层结构：位于控制中心的中央运行控制系统；位于牵引变电站和轨道旁的分区运行控制系统；位于列车的车载运行控制系统。这3个系统之间的连接和数据传输是通过一个通信网络系统实现的，包括地面的光纤网，地面和列车之间的无线通

列车运行控制系统技术方案设想

信系统。

2.磁悬浮列车运行控制系统及速度防护方式

2.1列车运行控制系统的类型

CTCS是(Chinese Train Control System)的英文缩写，中文意为中国列车运行控制系统。CTCS系统有两个子系统，即车载子系统和地面子系统。CTCS 列控系统是为了保证列车安全运行，并以分级形式满足不同线路运输需求的列车运行控制系统。CTCS 系统包括地面设备和车载设备，根据系统配置按功能划分为以下5 级：

1、CTCS—0 级为既有线的现状，由通用机车信号和运行监控记录装置构成。

2、CTCS—1 级由主体机车信号+安全型运行监控记录装置组成，面向160 km/h以下的区段，在既有设备基础上强化改造，达到机车信号主体化要求，增加点式设备，实现列车运行安全监控功能。

3、CTCS—2 级是基于轨道传输信息的列车运行控制系统，CTCS—2 级面向提速干线和高速新线，采用车—地一体化计,CTCS—2 级适用于各种限速区段，地面可不设通过信号机，机车乘务员凭车载信号行车。

4、CTCS—3 级是基于无线传输信息并采用轨道电路等方式检查列车占用的列车运行控制系统；CTCS—3 级面向提速干线、高速新线或特殊线路，基于无线通信的固定闭塞或虚拟自动闭塞，CTCS—3级适用于各种限速区段，地面可不设通过信号机，机车乘务员凭车载信号行车。

5、CTCS—4 级是基于无线传输信息的列车运行控制系统，CTCS—4 级面向高速新线或特殊线路，基于无线通信传输平台，可实现虚拟闭塞或移动闭塞，CTCS—4 级由RBC 和车载验证系统共同完成列车定位和列车完整性检查，CTCS—4 级地面不设通过信号机，机车乘务员凭车载信号行车。中国新建200 km/h～250 km/h，客运专线采用CTCS—2 级列控系统，300 km/h～350 km/h。2.2列车运行控制系统的速度防护方式

列控系统按照系统控制模式分成速度码阶梯控制方式和速度-距离模式曲线控制方式。

（1）速度码阶梯控制方式

速度码阶梯控制方式，在一个闭塞分区内只控制一个速度等级。在一个闭塞分区中只按照一种速度判断列车是否超速。阶梯控制方式又可分为：出口检查方式（滞后式控制）；入口检查方式（提前式控制）

出口检查方式要求司机在闭塞分区内将列车运行降低到目标速度，ATP车载设备在闭塞分区出口检查列车运行。如果司机按照允许速度操纵列车，ATP设备不干预司机正常操作，当司机违章操作或列车运行超过允许速度时，列控设备将自动实施制动。在每个闭塞区段的速度含义中存在允许速度/目标速度的意义，本区段的允许速度为该区段的入口速度，本区段的出口速度就是下个闭塞分区的允许速度，这种控制模式属于滞后控制，列车制动后需要走行一段距离才能减速（或停车），因此，在禁止信号后方需要设置一段防护区段用着过走防护。法国TVM300就采用这种控制方式。

列车运行控制系统技术方案设想

入口检查方式就是列车在闭塞分区入口处接收到允许速度后立即依此速度进行检查，没有目标速度指示，一旦列车速度超过允许速度，则列控设备自动实施制动使列车运行降低到目标速度以下。入口检查方式中本区段的入口速度就是本区段的允许速度。日本新干线ATC就用这种方式。在该种控制方式下，需要在列车停车前设置一个地面环线或应答器设备，用于防止列车冒进信号，该点式设备的布置要求列车以30km/h的速度紧急停车后能在危险点停车。这种控制方式较滞后式控制方式间隔能力将提高不少。

速度码阶梯控制方式的系统主要优点是简单，需要地车传输的信息量小，不需要知道列车的准确位置，只需要知道列车占用哪个区段即可。但是缺点也是明显的，铁路运输系统的行车能力受到了限制。

（2）速度-距离模式曲线控制方式 为了缩短列车间的间隔距离，采用速度－距离模式曲线方式实现列车间的安全速度和间隔控制。速度-距离模式曲线控制是根据目标速度、线路参数、列车参数、制动性能等确定的反映列车允许速度与目标距离间关系的曲线，速度－距离模式曲线反映了列车在各点允许运行的速度值。列控系统根据速度距离模式曲线实时给出列车当前的允许速度，当列车超过当前允许速度时，设备自动实施常用制动或紧急制动，保证列车能在停车地点前停车。因此，采用这种控制方式的列控系统不需要设置安全防护区段。在这样的控制系统中又分成以下两种方式： 分段速度-距离模式曲线控制；一次速度-距离模式曲线控制

分段速度控制模式是将轨道区段按照制动性能最差列车安全制动距离要求，以一定的速度等级将其划分成若干固定区段。一旦这种划分完成，每一列车无论其制动性能如何，其与前行列车的最小追踪距离只与其运行速度、区段划分有关，这对于制动性能好的列车其线路通过能力将受到影响，TVM430就采用这种控制方式。

分段速度控制模式列车最大安全制动距离为：Ｓ＝（Ｓ１＋Ｓ２＋Ｓ３＋Ｓ４）

（１－１）

其中：

Ｓ ——列车最大安全制动距离

Ｓ１——车载设备接收地面列控信号反映时间距离 Ｓ２——列车制动响应时间距离 Ｓ３——列车制动距离 Ｓ４——过走防护距离

ｎ ——列车从最高速度停车制动所需分区数；

速度-距离模式曲线控制的制动模式是根据目标距离、目标速度的方式确定的速度－距离模式曲线，该方式不设定每个闭塞分区速度等级，采用一次制动。以前方列车占用闭塞分区入口为目标点，通过地车信息传输系统向列车传送目标速度、目标距离等信息。该方式能减少闭塞分区长度对列车运行间隔时分的影响。一次连续速度－距离模式曲线方式更适于高中速混跑的线路。

一次连续速度控制模式列车最大安全制动距离为：Ｓ＝ Ｓ１＋Ｓ２＋Ｓ３＋Ｓ４

（１－２）

Ｓ ——列车最大安全制动距离

Ｓ１——车载设备接收地面列控信号反映时间距离

列车运行控制系统技术方案设想

Ｓ２——列车制动响应时间距离 Ｓ３——列车制动距离 Ｓ４——过走防护距离

ｎ ——列车从最高速度停车制动所需分区数；

式（１－２）中，Ｓ１、Ｓ２、Ｓ４与式（１－１）基本相同，在计算一次连续速度模式最大安全制动中由于为一次制动，因此在制动过程中它们只考虑一次。而在分段模式中由于在整个制动过程中要多次制动、缓解，这三个参数要考虑ｎ次。另外，连续速度控制模式列车最大安全制动距离Ｓ３采用的是每一列车的实际最大安全制动距离，列车制动性能好的列车Ｓ３的数值小，性能差则Ｓ３的数值就大。因此，在连续速度控制模式中，列车的运行间隔距离，各尽其能，有助于提高运行效率。同时其所具有的一次性制动的性能也与列车实际制动方式相吻合。一次连续速度距离模式是各国铁路尤其是高速铁路列车运行控制系统的发展主流。

2.3磁悬浮列车运行控制系统选择

磁悬浮列车速度快，制动性强，整体性能好，对列车运行控制系统要求很高，属于CTCS4级列车运行控制系统。在速度防护方式上，采用速度—距离模式曲线控制方式。

3磁悬浮列车运行控制系统的关键技术与设备

3.1列车运行控制系统的车地传输技术

地面信息传递到车上的方式目前有两大类，一类是点式传递方式，另一类是连续式传递信息方式。点式传输方式常用的有查询应答器和点式感应环线；连续式传输方式常用的有轨道电路、轨道电缆以及无线传输等方式。

1.点式传递方式

点式传递方式是在地面某些固定点，如闭塞分区分界点处，从地面向车上传递信息。点式传递方式常采用查询/应答器来实现或点式环线两种方法。其中查询/应答器应用较为广泛。

2.连续式信息传输方式 2.1 轨道电路

轨道电路是信号的关键基础设备之一，借助它可以监督列车在线路上的运行情况，并利用它可以连续传递与行车有关的各种信息，是一种传统的地－车信息传输方式。在列车运行控制系统中应用较广泛。法国、日本列车运行控制系统都采用轨道电路来传递行车信息。

2.2 轨道电缆

德国LZB系统采用轨道电缆实现列车地面信息的双向传输。LZB系统由地面控制中心、轨道传输电缆、车载设备3部分组成。地面控制中心根据地面存储的各种信息，结合联锁设备的信息实时计算列车的最大允许速度，通过轨道电缆传输给车载设备，实现列车速度的控制。

2.3 无线移动通信

基于GSM phase2+标准的GSM-R技术，是国际铁路联盟（UIC）和欧洲电信标准化协会（ETSI）为欧洲新一代铁路通信设计的无线移动通信系统。UIC通过欧洲综合铁路无线增强网络（EIRENE）对各种数字移动通信系统进行了较，列车运行控制系统技术方案设想

最后决定GSM-R为新一代欧洲铁路无线移动通信基本制式。欧洲列车运行控系统ETCS 2级及ETCS 3级技术标准明确确定利用GSM-R无线系统进行列控信息车-地双向传输。

3.2列车运行控制系统的测速定位技术

列车自动控制ATC系统的一般原理是，检测列车的位置、速度等信息，并将这些信息汇集到控制中心；控制中心根据线路上列车流的情况，生成对车流中各个列车和地面设备的控制命令；地面设备接受到控制命令后实现动作；列车根据控制命令，结合自身列车的位置信息、速度信息及线路情况、列车状况等信息，对列车各种设备实施具体的控制。目前，列车自动控制ATC系统存在多种列车定位、测速技术方法。

一、脉冲转速传感器方式（里程计）

脉冲转速传感器安装在轮轴上，轮轴每转动一周，传感器输出一定数目的脉冲，这样脉冲的频率就与轮轴的转速成正比。输出脉冲经过隔离和整形后，直接输入到微处理器进行频率测量并换算成速度和走行距离。

二、无线测速方式

无线测速定位方式抛开轮轴旋转产生的速度信息，利用外加信号直接测量车体的速度和位置，因此又称为外部信号法。目前提出的有雷达测速方式和卫星定位方式等。由于这类方法不由轮旋转获得信息，因此能有效地避免车轮空转、滑行等产生的误差，但精度受到无线电波的传播特性等素的影响。这一类方法包括雷达测速方式、GPS测速定位方式等。

三、交叉感应回线(LOOP)定位

在轨道铺设的感应电缆，通过车载感应线圈和感应电缆的电磁偶合完成信号和数据的传输，地面控制中心系统通过轨道电缆与车载列控设备联系，可以实现 列车的闭环控制。通常采用的方法是将轨间电缆每隔一定距离作一次交叉。而利 用这一交叉回线列车可以知道自己的位置。

四、轨道电路绝缘节定位方法

前面所述的脉冲转速传感器方法可以获得列车位置信息，但是由于列车的车 轮空转、滑行等因素，不可避免的会产生累积误差，因此，一般列车自动控制ATC系统采用地面固定安放的设备来对累积误差进行校正，这些地面固定安放的设备称为地面绝对信标，可以作为地面绝对信标的定位方法包括：轨道电路定位，计轴器定位，信标定位，查询一应答器定位

3.3磁悬浮列车运行控制系统的关键技术与设备

针对于磁悬浮列车的各个特点，车地信息传输选择GSM-R连续式无线移动信息传输技术。定位测速由无线测速定位方式来完成。