高速铁路发展论文

高速铁路发展论文

引言

高速铁路既是指通过改造原有线路（直线化、轨距标准化）
，使营运速率达
到每小时
200
公里以上，
或者专门修建新的
“
高速新线
”
，
使营运速率达到每小时
250
公里以上的铁路系统。高速铁路除了在列车在营运达到速度一定标准外，车
辆、路轨、操作都需要配合提升。

国内外高铁现状以及高铁特点简介

1964
年，日本建成世界上第一条高速铁路
——
东海道新干线，并以时速
210km/h
投入商业运营。由于修建高速铁路可以带来巨大的社会经济效益，高
速铁路的辉煌业绩深受世人瞩目，法国也及时发展了独具特色的可
能
是目前唯
一没有任何盈
利色彩而享誉世界的法国产
品
TGA
高速技术，并在
1981
年率
先建成西欧第一条高速铁路。从
此
TGV
一直牢牢占据高速轮
轨的速度桂冠，
目前的纪录
是
2007
年创下
的
578.4
公里
/
小时。欧洲有关
部门做出的长远
规划是到
2015
年，全欧高铁铁路总长达到
3
万公里，其中
新建段
9100
公
里，约
占
30%
。

紧接日法之后，
德国、
意大利、
西班牙等都相继修建了高速铁路。
并且德国
研制独自的
ICE
（
Intercity-Express
）机车，美国研制了具有美国特色的
Acela
。
从
1972
年以后，又相继出现了磁悬浮和摆式列车，而其中的摆式列车由于其性
价比较高，
有可能是一种在
大规模成熟铁路网基础上完成提
速的高速铁路技
术。

我国的高速铁路研发及建设均起步较晚，
但是我国高速铁路建设近几年的发
展速度有目共睹，从
2008
年
8
月
1
日我国第一条具有完全自主知识产权的高速
铁路
——
京津城际铁路开通运营，
到之后的武广高速铁路、
郑西铁路等高速铁路
的开工建设及投入运营，我国高铁建设一直得到国家大力的政策支持与资金投
入。
特别是在过去两年，
我国多项高铁建设项目开工并建成投产，
宁波～台州～
温州、
温州～福州、
福州～厦门等客运专线相继建成通车，
特别是世界上里程最
长、时速
350
公里、全长
1068.6
公里的武广高速铁路开通运营，成为中国高速
铁路的又一里程碑。

高速铁路在不长的时期内之所以能取得如此的发展势头，
根本原因是基于轮
轨系的高速技术充分发挥了既先进又实用的特点，
特别是在中长距离的交通中的
独特优势。
实践表明，
高速铁路已是当代科学技术进步与经济发展的象征。
高速
铁路虽然源于传统铁路，
但借助于多项高新技术已全面突破常规铁路的概念，
已
形成一种能与既有路网兼容的新型交通系统。
同时高铁还具有一些其他列车无法
比拟的优点：（
1
）输送能力大：目前各国的高速铁路几乎都能满足最小行车间
隔
4
分钟及其以下（日本可达
3
分钟）的要求。
（
2
）速度快：法国、日本、德
国
、
西班牙和意大利高速列车的
最高运行时速分别达到
了
300
公
里、
300
公
里、
280
公里、
270
公里和
250
公里。如果作进一步
改善，运行时速可以达
到
350
～
400
公里
。
（
3
）安全性好：高速铁路由于在全封闭
环境中自动化运
行，又有一系
列完善的安全保障系统，所以其
安全程度是任何交通工具无
法比拟的
。
（
4
）受气候变化影响小，正确率高
：高速铁路全部采用自动化
控制，可以全
天候运营，除非发生地震。由于
高速铁路系统设备的可靠性
和较高的运输
组织水平，可以做到旅客列车极高的正点
率。
（
5
）方便快捷
：
高速铁路一般
每
4
分钟发出一列车，日本在旅
客高峰时每
3
分半钟发出一
列客车，旅客
基本上可以做到随到随走，不需
要候车。
（
6
）能源消耗低：
如果以
“
人
/
公里
”
单位能耗来进行比较的
话。高速铁路为
1
，则小轿车
为
5
，
大客车
为
2
，飞机
为
7
。
（
7
）
环境影响好（
8
）
经济效益好：高速铁路投入
运行以来，倍
受旅客青睐，其经济效益也十分
可观。日本东海道新干线开
通后仅
7
年就
收回了全部建设资金，
自
1985
年以后，每年纯
利润达
2000
亿日元
。
德国
ICE
城市间高速列车每年纯利润
达
10.7
亿马克
。
法国
TGV
年
纯利润
达
19.44
亿法郎。

实例分析

2.1
沪杭高速铁路布局及运营现状简介

沪杭城际高速铁路，
连接上海与杭州，
是中国
“
四纵四横
”
客运专线网络中沪
昆客运专线的一个组成部分。
该工程连接上海、
杭州两大城市，
由上海虹桥站引
出，
经松江南
-----
金山北
-----
嘉善南
-----
嘉兴南
-----
桐乡
-----
海宁西
-----
余杭南引入
杭州东站，
并通过联络线与上海站、
杭州站相接，
正线全长
160
公里，
其中
87
％
为桥梁工程，全线设车站
9
座。采用
国产“和谐号”
CRH380A
新一代高速动车
组列车，
全程
持续运营速度为
350
公里，
最高运营时速为
380
公里
。
工程自
2009
年
2
月
26
日动工，
2010
年
10
月
26
日正式通车营运。

由于沪杭高铁
采用的日本新干线道版运用一种
新的轨道施工技术，轨
枕本身是混凝
土浇灌而成，路基不用碎石，铁
轨、轨枕直接铺在混凝土路
上。采用这种
施工技术，列车在行驶中即使遇
到弯道也不用减速。致使沪
杭高铁运行最
高时速达到
416.6
公里，
继续刷新世界铁路运
营试验的最高时
速。

高速铁路选线对生态环境的影响论文

高速铁路选线对生态环境的影响论文

摘要 ：随着社会经济的不断发展，以及科学技术的不断进步，高速铁路作为现代综合国力的一个重要体现，高速铁路的建设对于城市之间的速度进一步加快，日行千里已经成为现实。但是，高速铁路的建设对于各项要求比较严格，并且其路线的选择经常会经过一些生态环境保护区，如果不能够很好的解决将会对生态环境产生一定的影响，所以本文针对高速铁路选线对生态环境的影响进行综合分析，并且针对选线过程中对生态环境、地质条件、水文环境等影响进行详细说明，希望能够降低高速铁路对生态环境的影响程度，为建设我国绿色、科技、环保高铁而不断努力。

关键词 ：高速铁路；选线；生态环境；影响

1对沿线生态环境的影响分析

1.1对植被生态的影响

1.1.1对生态环境敏感区的影响高速铁路建设过程中，因为其对路基、桥梁工程的要求非常高，因此在穿越森林、草地等一下敏感区，所以高铁路线的选择将会对现有环境产生一定的影响，尤其是高铁工程非常庞大，施工过程中会对地表植被产生严重的破坏，不仅加速了水土流失，还对自然界的动植物生态平衡进行破坏，影响周围居民的正常生活。1.1.2对植被环境的影响在进行高铁工程的施工建设过程中，对于线路选定路线上的植被将会造成一定的破坏，一些地方甚至还会长期丧失原有保护水土流失的能力，并且临时施工用地，也会因为施工导致原有的植被遭到破坏，使当地的生态环境变得十分脆弱。此外，施工过程中产生的一些渣土对地表植物生长产生一定的阻碍。

1.2对土地资源的影响

高速铁路建设施工过程中，除了选定的铁路线路占地，还需要为施工提供大量的临时占地，这些地方用于建设混凝土搅拌站、施工便道等，这些建设施工临时占地对于生态土地环境的影响非常大，严重的影响当地的农耕系统。此外，高铁施工周期较长，因此也会在施工期间产生大量的建筑垃圾与生活垃圾，如果不能够很好的对这些垃圾进行处理，长期堆放在任何地方都会对生态环境产生一定的影响。

1.3对水资源的影响

对于高速铁路线路选择中通过一些河流溪谷设计，施工过程中不仅会影响当地水渠灌溉，还会对河道生态平和进行破坏，一些隧道的施工对当地地下水造成断流，使周围用户的地下水出现枯竭，严重的影响了周围居民的日常生活。而施工过程中一些施工废水的随意排放也将会对周围水资源产生一定的污染，如果不能够很好的进行控制，将会造成严重的水安全事件。

1.4对水土保持的影响

高速铁路施工过程中，因为涉及了大量的路基工程及车站工程施工，这对于路线上的生态环境造成一定的破坏，对当地原有水土平衡产生一定的影响。其中在高速铁路的桥梁墩台施工过程中，会对周围地表植被产生破坏，从而造成水土流失现象严重，在雨季讲解造成雨水冲刷土壤产生严重的水土流失。而一些取土施工的场地，也会因为没有植被保护产生严重的水土流失，不仅会产生严重的泥石流、滑坡现象，甚至冲刷的泥土会影响周围的农业生产及河道航运正常工作。

1.5对声环境的影响

对于高速铁路施工过程中应用的机械来说，其都是一些噪声较大的大型机械设备，并且很多情况下还可能应用爆破施工，产生较大的振动。当高铁线路建设完成后，运行的高速列车与铁轨之间的噪声等也将会对周围居民产生严重的影响，并且高速列车运行过程中，其车轮与铁轨之间的振动，一部分将会传播到大地中，以振动的形式体现出来，对周围居民建筑产生一定的损坏。

1.6对空气环境的影响

高速铁路在建设施工过程中，会产生大量的扬尘及在石方运输过程中的粉尘，对空气产生严重的污染，并且施工过程中使用的大型燃油设备也将产生大量的尾气污染空气，这些都将会对空气环境产生严重的影响。

1.7对地质灾害的影响

1.7.1可能引发崩塌高速铁路选线过程中，因为会遇到一些山谷或盆地等地形，因为在施工过程中经常会对路线上的地形进行开挖，严重的将会引起周围石体的崩塌，而一些隧道施工中也可能会因为地质环境复杂出现塌方现象。1.7.2可能引起滑坡、泥石流高速铁路建设施工过程中，如果遇到一些地质环境较差的路段，在外界自然环境的影响下，很容易在施工过程中出现滑坡、泥石流等自然灾害，不仅研究的影响了高铁工程施工的安全性，还会对周围生态环境产生严重的破坏。

2对生态环境建设的贡献分析

2.1河谷定线

高速铁路沿河而行的路线，我们一般将其称为河谷线。这种路线在整个高速铁路路网中的比重较大。而沿河谷进行高速铁路路线的选定具有以下优点：首先，因为河谷的纵坡为一种单向坡，因此能够有效地避免高铁线路中出现逆破，并且还能够利用支流测谷展线。其次，因为大部分城镇的位置都位于河谷阶地，所以选择河谷定线能够有利于我们进行车站的设置，从而可更好的人们进行运输服务。最后，因为河谷大多数都是具有开阔地段，高速铁路通过这些地方，能够更好的为这些地方进行服务，从而提高了铁路的经济效益，还方便铁路员工的业余文化生活。但是，我们在进行河谷选线时，也会因为河谷两岸的条件差别而进行不断改变，首先在进行选线时必须要保证河谷地形、地质情况的稳定，在河谷线定线时，很多情况下线路的位置会出现上下几米或几十米的落差，这样会对整个工程产生一定的安全影响，因此我们需要在线路位置的选择上重视以下几点：首先，对于河谷地段较为开阔，并且横坡较缓、地质环境良好的位置，还需要保证其不容易受到洪水的冲刷。而当遇到河谷狭窄，横坡较陡，地质环境复杂的地段时，高速铁路的线路应避开这些山坡，需要将路线选定为外建桥梁的方式。最后对于一些弯曲的河谷进行选线时，还需要根据山咀、河谷的实际情况进行线路方案的选定。

2.2越岭地段

高速铁路的越岭线路，一般都是沿着通向分水岭垭口的河谷足坡进行定线，并且以隧道或路堑的方式越过垭口，然后再沿分水岭的另一侧河谷向下游进行定线。对于越岭线路在进行定线时，我们必须要解决以下几个问题，保证越岭垭口、越岭高程、越岭引线的选择正确。因此，在越岭线路的'选择时，必须要结合当地的地形条件进行选择合理。当越岭地区的高差较大时，需要避免大量人工展线施工。并且，为了能够有效的控制线路的合理展线长度，需要我们从垭口往两侧进行定线，避免展线不足或过长现象发生。最后，对于垭口附近，以下地形复杂环境进行定线时，在有充分依据时，引线可以选用符合全线标准的最小曲线半径进行设置。

2.3平原、丘陵地区

在平原、丘陵地区进行高速铁路选线，主要应对的问题都是占地拆迁问题，并且地质条件非常简单，而相对的水文环境较为复杂，所以必须要重视以下几点问题：首先，选定的线路尽量顺直，因为平原、丘陵地区不受高程障碍的影响，所以我们要将线路尽量的设置的顺直，这样能够降低工程量，并使得线路的长度得到有效缩短。其次，必须要正确的处理高速铁路与城市之间的关系，既要方便城市的货物运输，还要发挥高速铁路的效率，所以在车站的设计上要科学合理。此外，为了能够保证铁路的运输安全，需要尽量对沿线的道口、立交桥进行质量控制，并且加大对各桥涵孔径的设置。最后，对于一些水文环境复杂的地区，高铁线路的高程必须要高出相应的标准规定，并且需要做好相应的建筑物与路基的防护工作。

2.4在隧道设计方面体现生态环保

在高速铁路隧道方面的设计，需要我们遵循早进晚出的原则，并且其隧道洞口避免高边坡、高仰坡，加强对隧道洞口的绿化工作，并且采取各种措施减少山体原有植被的破坏，尽量的将隧道施工中的废弃渣土进行路基填料，避免堆放而产生对生态环境的破坏。此外，加强高速铁路线路的施工环境监测，加强对一些水资源环境的预测，减少对地下水资源的破坏。

2.5在施工自身方面注重生态

首先，在高速铁路的河流沿线两侧及当地的水资源保护区等周围，不能够设置临时施工用地及不能够随意的进行取土、倒渣，从而加强施工过程中的水质环境监控，避免出现对水资源的影响。当高速铁路隧道施工过程中，遇到一些地下水资源丰富的储蓄水层，需要我们采取“以堵为主、控制排放”的措施，有效的降低对地下水的浪费。同时，还需要加强对周围生态环境的监测，从而能够及时发送一些破坏环境的问题，并及时的进行整改。其次，在高速铁路施工过程中，施工营地尽量的选择在一些城镇内的房屋，并且建立一个混凝土加工点，防止随意建立施工加工站而对生态环境产生的破坏。此外，对于施工过程中的各种设备与车辆进行有效的维护与保养，尽量的防止车辆自身出现漏油、排放不标准的现象，从而减少对生态环境的破坏。

3结论

综上所述，随着社会经济的不断发展，我国高速铁路建设选线必须要符合生态环境发展要求，在建设施工过程中要节约用地，保持当地生态环境的稳定发展。随着我国可持续发展战略的实施，对于生态环境保护工作的不断重视，高铁工程建设施工中也要不断进行技术创新，以发展经济、保护环境为原则，促进我国高速铁路的快速发展。

参考文献：

[1]宋国荣.高速铁路经活动断裂带地质选线研究[J].铁道建筑技术，2017（12）：32-36.

[2]杨彤，宋昕.关于高速铁路环保选线研究[J].门窗，2017（09）：42.

[3]武学仕.高速铁路兰州至张掖三四线越岭隧道选线研究[J].铁道标准设计，2017，61（09）：16-20.

[4]沈玉娇.山区高速铁路选线的关键技术问题浅析[J].四川建材，2017，43（02）：123-126.

中国高速铁路论文

　　摘要：通过对影响铁路运输安全稳定的“三大因素”(设备、制度、人员)相互关系的探讨，提出消除影响运输安全的不稳定因素，奠定支撑运输安全坚实基础的要求措施。在施工组织过程中，加强整体协调运转，明确结合部的分工和责任，保证铁路运输安全的持续稳定。

　　关键词：铁路运输；安全稳定；因素；设备；施工；影响
　　、影响运输安全的“三大因素”
　　维持铁路运输生产所必备的先进技术设备、完善的规章制度和高素质的运营人员是保证铁路运输安全稳定的“三大因素”。铁路运输企业的设备、制度和人员情况在其安全生产中起至关重要的作用。
　　1)铁路设备对安全的影响。对行车设备的改造施工及故障处理，多数情况需停止信号联锁的使用，要在无联锁的情况下接发列车，操纵台无显示、信号停用、道岔失去联锁，从准备进路、交递凭证、引导接车到区间列车的掌握均由人工来完成，对接发列车安全影响较大。2000年全路发生的17起行车重大、大事故中，有7起(占41．2％)是在施工情况下发生的。设备临时故障是在作业人员无准备的情况下，信号及联锁设备发生变化，一般在水害、雷击、暴风雨雪等自然环境下及设备老化等时，易发生临时故障，对运输安全影响也较大。哈尔滨铁路局每年发生影响接发列车安全的设备故障约1200起。 <BR>(2)规章制度对安全的影响。规章制度有遗漏、不严密，与现场实际不符等均会影响运输安全。规章制度不完善的原因主要是：①深入现场实际不够，未能随设备的变化及时修改相应的作业程序及制度；②工务、电务部门不能及时提供相关技术资料，影响车务部门对《车站行车工作细则》的修订、补充和完善，以及有针对性地制定安全防范措施；③没有针对设备的临时变化，及时制定作业办法和安全措施，使作业过程缺乏安全保障。 <BR>(3)作业人员对安全的影响。①作业人员对规章制度的掌握或理解有误，影响作业安全；②作业人员不严格执行规章制度，简化作业过程，影响作业安全；③作业人员应变能力差，对突发事件处理不当，影响作业安全。1999年8月2日5：10，哈尔滨铁路局万乐站因3#道岔故障(1—3联动道岔光带和表示灯无显示)，影响上行出站信号不能开放，使用路票发车，5：38 Y212次旅客列车进2道停车，值班员确认3#道岔是定位后，对故障的判定和处理不当，误认为1#道岔也是定位状态，5：40列车启动行至信号机前司机发现l#道岔是反位，停车构成未准备好进路发车的险性事故。 <BR>综上所述，在设备改造施工及临时故障等情况下，如果规章制度不完善，设备作业人员应变能力差，就会影响运输安全。因此，强化设备、制度、人员及其相互间的协调配合，是确保运输安全稳定的关键。 <BR>2、强化“三大因素”的协调管理 <BR>设备是基础、制度是保证、人员是关键，三者是相辅相承、紧密相联、互相制约的统一体；同时，三者只有在动态的变化中保持相对的协调和稳定，安全才有保证，忽视了三者的动态协调与统一，维持安全稳定的支撑就将倾斜。 <BR>2．1强化施工管理，提高设备质量 <BR>从运输安全的角度规范施工，施工单位应严格按施工方案给定的时间进行施工；实施施工、验收质量责任追究，避免低标准的重复施工，尽可能减少施工次数；接收部门要严格执行日常维修、检查制度，及时处理潜在的设备隐患，减少设备故障率。在设备发生意外故障后，能在最短时间(查标定时)内到达现场，进行抢修，及时恢复设备的正常使用。 <BR>2．2跟踪设备变化，完善规章制度 <BR>(1)制定符合现场实际的规章制度。随时掌握设备变化情况，以及现场设备的特点和性能，及时修订安全防范措施，修订有关规章制度。 <BR>(2)完善施工与交接、培训制度。施工部门应有对车站技术管理人员(包括接收部门的工电维修部门)和作业人员进行培训的义务和责任，有跟踪、处理使用中发生意外问题的责任，限定最少跟踪时间；接收部门的维修人员要尽快掌握设备特点、性能和处理故障的能力。 <BR>(3)严格培训上岗制度。 <BR>(4)制定特殊情况下，接发列车作业标准。哈尔滨铁路局正在研究制定适合本局设备特点的《正常情况下接发列车作业标准》。         <BR>2．3强化人员素质，执行作业标准 <BR>(1)强化岗位相关知识的应知应会培训。制定各工种应知必会范围，定期学习、考核和举行技术比武，引进激励机制和岗位轮岗制度。 <BR>(2)进行事故案例教育，增强安全第一的思想意识，强化作业人员对规章的理解。 <BR>(3)强化停电、施工、设备临时故障等情况下《接发列车作业标准》的学习，经常进行非正常情况下接发列车和应急处理能力的实作演练，提高非正常情况下的应变处理能力。 <BR>(4)施工中严格执行登记、消记制度，严格执行单一指挥的原则。把握好威胁运输安全的3个时候：施工开始的时候、施工完了进行调试的时候、设备临时故障的时候。 <BR>(5)严格管理，造就一批训练有素，能严格执行规章制度、作业标准化的职工队伍。 <BR>3消除不稳定因素，奠定坚实安全.“三戒”：一戒推诿扯皮。避免各部门的本位主义，相互扯皮、责任不明易产生安全漏洞；二戒信息梗塞。从提报施工方案到施工的全过程，各系统间、系统内部各业务科室间，以及各工种间要强化信息的沟通与联系，避免不了解情况的盲目作业；三戒各自为战。施工中要考虑各系统间的协调配合，互为提供方便条件。 <BR>“五强”：①强化施工方案的提报和审批。施工部门提报的施工项目、内容、影响范围、施工时间要准确无误；运输部门对施工方案的编制要科学，避免施工中发生意外事件。②强化总工程师室在施工中的组织协调作用和权威性。③强化施工协调会的作用。所有与施工有关部门汇报的施工准备、配合事项要形成会议纪要，总工程师室负责督促检查落实，任一方未落实均不能施工。④强化车站对施工安全结合部的控制。根据车站设备特点，制定切实可行的安全保障措施。重点把握5个环节：影响范围、关键作业、关键岗位、作业程序、达到标准。⑤强化作业标准的执行。各系统要严格执行施工操作规程和作业标准。 <BR>施工中严把“七关”：①把住施工协调关。涉及多部门、多单位的施工，对结合部要明确分工、落实责任。②把住请点关。严格落实施工不行车、行车不施工原则，能纳入“天窗”内的维修作业，一律在“天窗”内进行。③把住现场监控关。监控干部要重点检查安全措施的落实情况。④把住施工试验和列车放行关。施工接近尾声时，施工现场和人员易出现忙乱现象，不完全具备开通条件时，坚决不放行列车。⑤把住施工中行车设备运用和控制关。严禁超范围施工，施工方案中没有涉及的行车设备，一律不准动，特别是不准提前动行车设备进行施工准备。⑥把住非正常情况下接发列车作业关。严把施工中的“闭塞、进路、凭证”三关。⑦把住列车运行组织关。机务、车务部门要认真学习《施工方案》，按调度命令正确出示《运行揭示》，编制《施工明示图》；机车乘务员、运转车长要熟悉施工方案，认真抄录《运行揭示》。 <BR>铁路是大联动机，须各工种协同作业。随着铁路新技术、新设备的大量采用，加强施工过程中设备、制度、人员之间的协调、配合，以及结合部的管理，必能达到自控、互控、他控，保证铁路运输安全的持续稳定。

高速铁路信号技术论文

高速铁路信号是高速列车安全、高密度运行的基本保障。下面是我整理的高速铁路信号技术论文，希望你能从中得到感悟!

基于无线通信技术的高速铁路信号系统应用

摘 要

高速铁路信号系统是高速列车安全、高密度运行的基本保障。无线通信技术在铁路信号系统的应用，不但减少了高速铁路的信号系统成本，还较好的确保了高速铁路的安全。随着科学技术的进步，高速铁路不断的向着智能信息化转变，这就给无线通信技术领域提出了更加严格的要求，为了适应高速铁路的快速发展，各国都在潜心研究基于无线通信技术的新一代的铁路信号系统。本文介绍了国外无线通信系统在高速铁路信号系统中的发展情况，分析了运用无线通信技术的高速铁路信号系统的特点和问题，并探讨了无线通信技术在高速铁路信号系统中的应用。

【关键词】无线通信 高速铁路 信号系统

在整个高速铁路工程中，虽然信号系统的投资总额所占比率较小，但其起到的作用十分关键。由于轨道电路传输环境较差、传输信息的速率较低、设备更新维护费用高，所以基于轨道电路的列车控制系统已经不能满足高速铁路的快速发展要求。在80年代，国外开始研究基于无线通信的铁路信号系统TBS(Transmission Based Signalling)，希望通过无线通信技术的应用来提高铁路的管理职能、缩短列车间隔时间、节约能源、降低系统的成本。1995年在关于TBS的国际会议中，会议代表分析了无线通信技术在铁路信号系统应用的的可行性，并指出了无线通信技术可能给铁路信号系统带来的积极影响，表明了TBS将会成为未来铁路信号系统的发展方向。

1 国外TBS的发展情况

1.1 北美TBS的发展情况

1983年，美国铁道协会和加拿大铁道协会共同最早提出了基于无线通信的先进列车控制系统ATCS。ATCS主要是通过数字数据通信手段和先进的微处理器获取列车的精确位置和速度等信息，并对列车进行安全控制。ATCS的运用不仅避免了很多地面信号设备的安装，节省了系统成本，还消除信号盲区，增强了列车的安全系数。ATCS是由中央控制系统、无线数据通信网络、车载设备、路旁设备和线路维护人员移动终端五个子控制系统构成的。它的系统结构设计和功能模块的划分为以后基于无线通信的铁路信号系统奠定了基础。随着无线通信技术的发展，在ATCS之后北美又出现了很多基于无线通信的铁路信号系统，其中ARES可以提供非常可靠的检查和平衡手段，在很大程度上降低了人为操作失误造成的错误，使列车行驶更加安全。另外，PTS、PTC、AATC、ITCS等系统也是比较著名的。

1.2 欧洲TBS的发展情况

1992年国际铁盟下属的欧洲铁路研究机构提出了一套欧洲的铁路运输管理系统，包括车票发售、各国铁路互操作性等多个方面，ETCS就是其中非常重要的一部分。在欧共体委员会设立标准化欧洲铁路控制系统项目ETCS之前，欧洲各国铁路标准和模式不尽相同，轨距、信号设备、供电设备也不一样，因此各国只能使用自己的ATP、ATC系统。各国铁路制式上的差异使得欧洲铁路很难形成连续运输。在设立了标准化欧洲铁路控制系统项目ETCS后，各国的铁路开始逐渐按照统一标准进行规范，并逐渐取代各国不同的列车自动控制系统和防护系统。ETCS的目标就是要实现欧洲铁路的统一，提高各国铁路的互操作性，使铁路控制系统的功能和设备更加规范。

1.3 日本TBS的发展情况

在日本铁路信号系统的发展历程中，先后出现了ATS、现行ATC、数字式ATC、计算机和无线通信辅助信息控制系统等。其中现行ATC作为一种列车超速防护系统，以良好的自动制动功能保护了列车的安全。但在系统工作时，采用的最强的自动制动，影响了乘客的舒适程度。在1987年，日本开始基于无线通信的铁路信号系统的研究，为CARAT的出现奠定了坚实的基础。CARAT的使用能够使列车连续测定自身位置和行驶速度，使地面系统能够很好的了解列车运行情况，保证列车的运输安全。

2 TBS的特点和问题

在速度比较高的高速铁路上，距离比较近时，可以采用红外、蓝牙等无线通信技术实现对列车的控制;在距离比较远时，则可以通过全球定位控制系统、信标、计轴装置等来测定列车的速度和位置。车载计算机可以通过无线收发装置将列车的速度、位置信息发送给调度控制计算机，通过调度控制计算机的处理，再将列车允许的最大速度等信息通过无线通信发回给列车计算机。列车司机可以根据车载计算机的提醒进行相应的操作，如果列车司机没有及时作出反应，信息控制系统还可以自行将车速降低到允许范围以内。

2.1 TBS的特点

(1)在TBS中，主控中心可以根据列车的运行状态和操作状态通过车载计算机来调整列车的运行，加大了高速铁路信号系统的管理职能，保证了列车的安全，提高了铁路线路的通行能力。

(2)在无线通信信号系统控制下，列车和地面的可靠信息量增大，列车运行变得更加稳定，且避免了不必要的加速和制动，节约了能源，也让旅客乘车变得更加舒适。

(3)无线通信技术的运用，省掉了大量的地面信号装备，大大减少了设备的安装、维护、修整费用。

(4)无线通信信号系统的适应能力极强，通过软件上的调整就可以使列车的运行速度提高，且能够自动调整运行图，大大的提高了铁路运输管理能力。

(5)无线通信信号系统还可以通过车地间的双向信息通道实现列车的闭锁控。

2.2 TBS的问题

(1)高铁信号系统使用轨道电路只能使用较低的信息发送频率，传输环境恶劣，很难让电码的传送速率满足高速铁路的运行速度要求。

(2)TBS通过环线设备和应答器件接受数据信息，列车进行操作可能会有时间上的延迟，可能会给列车的运行造成不良的影响。

(3)轨道间的电缆电线作为车地之间的双向信息通道，虽然传输信息量大，抗干扰能力强，但设备费用较高，且防盗能力很差，一旦丢失，后果严重。

3 无线通信技术在高速铁路信号系统中的应用 　　3.1 微机联锁

无线通信技术在微机联锁方面运用的可行性还需进一步研究，但ATCS中提出，可以将检测到的道岔、信号机闭锁状态发送给主控中心，并利用道旁接口单元来接收主控中心的控制命令，以实现控制一组道岔、信号机动作的目的。另外道旁接口单元可以利用无线信道联系控制中心，通过电缆连接现场设备，从而检测并控制一些辅助的子系统。目前看来，无线通信技术用于微机联锁的现场设备可能会增加一些投资，且大型站场道岔众多，干扰较大，但还是具有较好的发展前景。

3.2 集中调度

在调度集中系统中，调度中心职要根据车站到发线占用情况和区段内闭塞分区大概了解列车运行的状况，并根据得到的信息排列进路。但利用TBS，控制系统就能够准确的了解列车运行的位置、速度，并根据沿线的信号系统情况发送列车控制命令，保证列车在最短的实践间隔内高速、安全、稳定的运行。无线通信技术赋予列车与控制中心的双线数据通信，给列车的运行带来了很大的方便，且实现了行车指挥自动化。

3.3 中继器

在高速铁路的实际运行中，我不可能在所有的高速铁路中都设这无线通信基站，这样不但增加了设备投资，还使无线通信铁路信号系统失去了存在的真正意义。有了中继器，基站就可以通过中继器接受和发送一些射频信号，从而使基站不仅可以管理基站区域范围内的站区，还能够将管理中继器管理的一些车辆和线路。

3.4 提高平交道口的通过效率

为了提高平交道口的防护能力和和通过效率，防止由于无线设备故障造成不必要的损失，主控中心按照时间间隔不断的查询道口的运行状态，并将查询信息及时反馈给接近道口的列车。另外主控中心通过接收的列车位置、速度信息，可以计算列车通过道口的时间，并根据实际情况设定列车的最大允许速度和列车运行线路参考。这样，列车通过平交道口就有了安全保障，而且还大大提高了道口的通过效率。

3.5 加强维修处防护

在高速铁路某路段需要进行维修时，维修部门可以通过移动终端将维修点输入到系统中，通过主控中心的传送，列车就可以很好的了解路段情况。在实际的运行中，列车可以根据了解到的维修点信息对列车进行操作，另外在列车接近维修点事，移动终端接受到地面系统的警报信号，以保证列车能够及时在维修段之前停车。

4 总结

随着高速铁路的不断发展，要确保列车的安全，先进的信号系统成了高速铁路运行的重中之重。在高速铁路信息系统中，无线通信的运用仍处于初期阶段，在具体的TBS规划时应充分考虑其与全路运输管理系统的接口，使无线通信技术更充分的运用在高速铁路的发展当中。

参考文献

[1]闵耀兴.我国铁路列车安全控制系统的现状[J].哈铁科技通讯，1997(04).

[2]姚丽娟.我国铁路信号系统的现状与发展[J].铁道通信信号，2003(04).

[3]步兵.基于通信的列车控制系统的可靠性分析方法[J].交通运输工程学报，2001(01).

[4]杨绚，陈德旺，陈荣高.速铁路列控系统主动安全控制的分析与思考[J].铁路计算机应用，2012(08).

作者简介

孙屹枫(1982-)，男，天津市人。中国民用航空大学大学本科毕业。研究方向：铁路信号。

作者单位

铁道第三勘察设计院集团有限公司电化电信处 天津市 300251

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