神州高铁的技术指标分析论文

神州高铁的技术指标分析论文

浅议高铁的局限性及及其发展趋势论文

随着近来中国经济的快速发展,交通运输已经从以前的局部城市问题逐步变成影响全局的全国性大问题,而且是变得越来越重要越来越紧迫,更可能成为未来制约经济发展的一个因素,依据常规思维,解决中国交通问题需要依靠高速铁路包括高速动车和磁悬浮列车,因为中国人口众多,污染严重,资源紧张,唯有发展高铁这种大型公共交通才能根本解决中国的交通问题。可是经过大量研究和探寻,得出的结论只好相反:高铁绝对不可能是中国未来的主要交通工具,但可能会作为一种辅助的交通方式长期存在,原因如下:

高铁不可能形成真正的全国性二维地面交通网

高铁修建费用非常昂贵,维护费用更高,在中国修成纵横交错的高铁网不仅经济上不现实,技术上也不可行。修建高铁网的费用足可以让中国整个经济破产,完全失去建高铁的经济意义,也就是说中国未来不可能以高铁作为主要交通工具。

高铁系统不具有可扩张性(也是高铁最致命的缺点)

高铁系统一旦建成,不但可维护性差,也不具有扩张性。比如要把新型的A城市并入高铁网,要打通从A城市到另外一百个城市的交通就需要修建另外一百个高铁线,所以完全不可行。相比于航空系统,只要在A城市增加一个机场,就自动形成了从A城市到另外一百城市的航线了;而对于高速公路系统,只要修建到一条从A城市到最近的高速公路网入口的高速公路线,就解决了从该城市到达其他一百个城市所有线路问题了。究其原因,高铁运输是一维的点到点的运输系统,两条高铁线只要起点终点不同,就无法并轨。相比之下,高速公路网是真正的二维系统,两条高速公路线只要距离很近而且方向一样,就可以并线,省钱省力;而航空系统是完全的.三维系统,航空线空中纵横交错,完全没有限制,除交通管制以外,也没有额外费用。

高铁系统有“瓶颈”效应

高铁不管多快,还是一个点到点的一维运输系统,也就是说高铁运输量受到起点站和终点站最大吞吐量的瓶颈效应限制。如果增加中途停靠站,可以适量减轻瓶颈效应,但会大大增加运行时间,完全失去建高铁本身的意义。相比之下,二维的高速公路网系统和三维的航空系统完全没有单点的瓶颈效应。高铁的瓶颈效应也排除了高铁作为人多地广的中国的未来主要交通工具的可能。

高铁系统不仅浪费能源而且破坏环境

修建高铁系统,不但要毁坏大量的自然环境;而且因为高铁的点到点的瓶颈效应,造成高铁忙时(春运)载不了,闲时没得载的空载空耗能源状况。另外高铁本身费用昂贵,票价过高,也是闲时高铁空载的一个原因,所以广建高铁不仅不会节省能源,也不会保护环境。

高铁作为点到点的大动脉交通工具的有效性

当然高铁也不是一无是处,作为点到点(枢纽到枢纽)的大动脉交通工具应该还是很有效的,比如北京到上海或北京到广州的交通如果应用高铁就会很有效,可以解决一些实际问题。但作为未来经济发展全面开花的中国,用高铁作为主要交通工具是不可行的。

综上所述,高速铁路系统有很多局限性,不可能在地大物博和经济飞速发展的未来中国广泛采用,但高铁作为局部的点到点动脉运输手段是完全可行,甚至是很有效的。

关于高速铁路的论文

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。

神州高铁未来十年发展前景如何

好。未来，神州高铁将坚持以高质量发展和体系建设为目标，以创新为引领，以智能化为驱动，努力提高产品的智能化、数据化、标准化、集成化、系统化水平，加速推动向整线智能运营维保战略全面落地。在潜力巨大的轨道交通运营维保后市场，立志成为运营几十条线路的专业化、智能化、连锁化整线运维服务商，实现世界轨道交通行业卓越企业的发展愿景。

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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