淺談自動(dòng)化設(shè)備在高鐵建設(shè)中的應(yīng)用設(shè)計(jì)論文

1、年3月畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)承諾書與版權(quán)使用授權(quán)書本人所呈交的畢業(yè)論文是本人在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下獨(dú)立研究、寫作的成果。除了文中特不加以標(biāo)注和致謝之處外，論文中不包含其他人差不多發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得北京交通大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的講明并表示了謝意。本畢業(yè)論文是本人在讀期間所完成的學(xué)業(yè)的組成部分，同意學(xué)校將本論文的部分或全部?jī)?nèi)容編入有關(guān)書籍、數(shù)據(jù)庫(kù)保存，并向有關(guān)學(xué)術(shù)部門和國(guó)家相關(guān)教育主管部門呈交復(fù)印件、電子文檔，同意采納復(fù)制、印刷等方式將論文文本提供給讀者查閱和借閱。論文作者簽名：_ _年_月_日指導(dǎo)教師簽

2、名：_ _年_月_日 北京交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)成績(jī)?cè)u(píng)議年級(jí)12級(jí)春層次專升本專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化姓名何慶新題目淺談自動(dòng)化設(shè)備在高鐵建設(shè)中的應(yīng)用指導(dǎo)教師評(píng)閱意見成績(jī)?cè)u(píng)定： 指導(dǎo)教師：年 月 日答辯小組意見答辯小組負(fù)責(zé)人： 年 月 日北京交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書本任務(wù)書下達(dá)給： 12級(jí)春季 級(jí) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 專業(yè) 學(xué)生 何慶新 設(shè)計(jì)（論文）題目：淺談自動(dòng)化設(shè)備在高鐵建設(shè)中的應(yīng)用一、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）差不多內(nèi)容通過對(duì)國(guó)內(nèi)外高速鐵路建設(shè)現(xiàn)狀、高速鐵路行車指揮自動(dòng)化系統(tǒng)構(gòu)成、高速鐵路機(jī)車運(yùn)用安全現(xiàn)狀及自動(dòng)化設(shè)備的應(yīng)用、高鐵運(yùn)營(yíng)調(diào)度系統(tǒng)在高速鐵路中的應(yīng)用以及自動(dòng)化設(shè)備在高速鐵路建設(shè)

3、中的進(jìn)展前景分析，具體的闡述自動(dòng)化設(shè)備在高速鐵路建設(shè)中的重要性。并在高速鐵路機(jī)車自動(dòng)化設(shè)備應(yīng)用中詳細(xì)介紹了LKJ2000型列車運(yùn)行監(jiān)控記錄裝置和TVM430型系統(tǒng)特點(diǎn)和組成。通過運(yùn)用發(fā)覺了LKJ2000型列車運(yùn)行監(jiān)控記錄裝置的部分缺點(diǎn)和不足。二、差不多要求畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）由封面、承諾書與版權(quán)使用授權(quán)書、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績(jī)?cè)u(píng)議、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書、開題報(bào)告、中期檢查、結(jié)題驗(yàn)收、中文摘要、英文摘要、目錄、正文、參考文獻(xiàn)、附錄十三部分組成。具體要求如下：（1）封 面 學(xué)生應(yīng)按要求填寫。論文題目一般不超過25個(gè)字，要簡(jiǎn)練準(zhǔn)確，可分二行書寫。（2）承諾書與版權(quán)使用授權(quán)書 學(xué)生按要求填寫，學(xué)生與指導(dǎo)

4、教師簽字后生效。（3）任務(wù)書 由指導(dǎo)教師填寫，裝訂于指定位置，教師簽字后生效。（4）開題報(bào)告 由學(xué)生認(rèn)真書寫，經(jīng)指導(dǎo)教師簽字后的開題報(bào)告有效，開題報(bào)告中的文獻(xiàn)綜述部分應(yīng)許多于1500字。（5）摘 要 中文摘要字?jǐn)?shù)應(yīng)在400字左右，包括論文題目、論文摘要、關(guān)鍵詞(3至5個(gè))。摘要應(yīng)簡(jiǎn)要概括論文的目的、研究?jī)?nèi)容、研究方法、成果和結(jié)論。英文摘要與中文摘要內(nèi)容相對(duì)應(yīng)。（6）目 錄 按三級(jí)標(biāo)題編寫，用宋體小四號(hào)字，要求層次清晰，且要與正文標(biāo)題一致，要緊包括：正文要緊層次標(biāo)題、參考文獻(xiàn)、附錄等。（7）正 文 論文正文應(yīng)包括緒論（提出問題論點(diǎn)）、論文主體（分析問題論據(jù)和論證、解決問題論證方法和步驟）、結(jié)論。

5、正文文字應(yīng)在12000字以上。（8）參考文獻(xiàn) 所列參考文獻(xiàn)應(yīng)不低于7篇，必須是學(xué)生本人真正閱讀過且在正文中有引用的，以近三年發(fā)表的期刊類文獻(xiàn)為主，圖書類文獻(xiàn)不能過多，且要與論文內(nèi)容直接相關(guān)。所列舉的參考文獻(xiàn)要標(biāo)明序號(hào)、作者、著作或論文的標(biāo)題、刊物名稱（卷、期）、出版社、出版時(shí)刻等信息。（9）附錄 關(guān)于不宜放在正文中，但有參考價(jià)值的內(nèi)容，可編入附錄中，如調(diào)查問卷、計(jì)算機(jī)程序等。 2. 畢業(yè)論文的書寫（1）論文統(tǒng)一用A4紙打印。正文用宋體小四號(hào)字，版面上空2.5cm，下空2cm，左空2.8cm，右空2cm。每頁(yè)中字符數(shù)/行數(shù)使用默認(rèn)字符數(shù)，行距設(shè)置為1.5倍行距，字符間距設(shè)為標(biāo)準(zhǔn)。三、重點(diǎn)研究的問

6、題依照當(dāng)前我國(guó)高鐵建設(shè)現(xiàn)狀及自動(dòng)化設(shè)備在高鐵建設(shè)中的實(shí)際應(yīng)用，本研究將重點(diǎn)研究以下內(nèi)容：1.高速鐵路行車指揮自動(dòng)化系統(tǒng)通過簡(jiǎn)要介紹高速鐵路行車指揮自動(dòng)化系統(tǒng)，明確構(gòu)造高速鐵路行車指揮自動(dòng)化系統(tǒng)的差不多思路、行車指揮自動(dòng)化系統(tǒng)的要緊功能、行車指揮自動(dòng)化系統(tǒng)的組成、行車指揮自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)例、行車指揮自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)展趨勢(shì)等內(nèi)容。2.高速鐵路機(jī)車運(yùn)用安全通過對(duì)提速鐵路機(jī)車速度監(jiān)控系統(tǒng)的探討，了解我國(guó)鐵路當(dāng)前所裝備的自動(dòng)化機(jī)車速度監(jiān)控系統(tǒng)。3.高鐵運(yùn)營(yíng)調(diào)度系統(tǒng)在高速鐵路中的應(yīng)用通過對(duì)高鐵運(yùn)營(yíng)調(diào)度系統(tǒng)的構(gòu)成及當(dāng)前在高速鐵路運(yùn)營(yíng)中的實(shí)際應(yīng)用情況，闡述高鐵運(yùn)營(yíng)調(diào)度系統(tǒng)在高速鐵路應(yīng)用中的各類細(xì)節(jié)。4.自動(dòng)化設(shè)備的

7、進(jìn)展前景通過上述研究，對(duì)自動(dòng)化設(shè)備的進(jìn)展前景進(jìn)行分析、展望。四、要緊技術(shù)指標(biāo)LKJ-20000型監(jiān)控記錄裝置要緊技術(shù)指標(biāo)：1主機(jī)箱電源輸入電壓 77V137V輸出 +5V2% 3A +12V5% 1A -12V5% 1A +24V2% 0.4A +15V5% 0.65A 供速度傳感器用 +15V5% 0.65A 供壓力傳感器用2存儲(chǔ)器配置 內(nèi)存： 512KB 電子盤： 38MB3顯示屏：采納TFT高亮度彩色液晶屏 分辨率： 640480 顯示面積： 212158 (mm)五、其他要講明的問題下達(dá)任務(wù)日期：2013 年12月20日要求完成日期：2014年 3月15日指導(dǎo)教師：開 題 報(bào) 告題目：

8、淺談自動(dòng)化設(shè)備在高鐵建設(shè)中的應(yīng)用學(xué)生姓名： 何慶新 學(xué)號(hào)： 12618277 2014年1月5日一、文獻(xiàn)綜述查閱的要緊文獻(xiàn)資料：干線行車指揮自動(dòng)化問題的探討鐵道信號(hào)論文集 張錫弟 中國(guó)鐵道出版社高速鐵路概論（第三版）行車指揮自動(dòng)化 鈔票仲侯 中國(guó)鐵道出版社秦沈客運(yùn)專線TVM430操作員手冊(cè) 秦沈鐵路治理處中國(guó)鐵路技術(shù)創(chuàng)新工程 中國(guó)鐵道出版社鐵路技術(shù)治理規(guī)程 中國(guó)鐵道出版社LKJ2000型列車監(jiān)控技術(shù)裝置等行車安全裝備檢修指南 株洲電力機(jī)車研究所1.鐵路行車指揮自動(dòng)化系統(tǒng)的定義鐵路運(yùn)輸自動(dòng)化及鐵路信號(hào)專家張錫弟認(rèn)為，鐵路行車指揮自動(dòng)化（automation system for railway

9、traffic control）是利用在線計(jì)算機(jī)和有關(guān)技術(shù)設(shè)備，自動(dòng)收集信號(hào)設(shè)備狀態(tài)和列車運(yùn)行的信息，按規(guī)定的算法和程序進(jìn)行處理，實(shí)時(shí)地發(fā)送出指揮列車運(yùn)行的有關(guān)命令，安排列車進(jìn)路和調(diào)整列車運(yùn)行，同時(shí)，將處理的結(jié)果予以記錄和顯示，這種集中操縱和監(jiān)視系統(tǒng)稱。2.自動(dòng)化設(shè)備在高速鐵路行車安全保障中的作用：鐵路行車安全是指在鐵路運(yùn)輸過程中,維護(hù)鐵路正常的運(yùn)行秩序,保證旅客及鐵路職員生命財(cái)產(chǎn)安全,保證運(yùn)輸設(shè)備和物資完整性的全部生產(chǎn)活動(dòng)。當(dāng)鐵路運(yùn)輸行車速度較低時(shí),不管是人依舊設(shè)備都有比較充裕的能力應(yīng)付事故或 突發(fā)的偶然事件,依靠設(shè)備的技術(shù)條件和維修保養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)與限度,以及人的操作規(guī)范和行為指南,就能夠差不多保

10、障鐵路系統(tǒng)的安全運(yùn)轉(zhuǎn)。然而,列車運(yùn)行速度越高、行車密度越大,系統(tǒng)中所蘊(yùn)含的不安全因素就越多。同時(shí),同一類型事故對(duì)不同的速度和行車密度的路網(wǎng)造成的損失大不相同,如侵入物撞擊對(duì)高速列車的阻礙較之對(duì)常規(guī)列車的阻礙就大得多；而且與高速度相伴而來的是行車密度的大大增加,路段與路段間、站點(diǎn)與站點(diǎn)間的相關(guān)性增加,任一站段的事故、停車、緩行都勢(shì)必阻礙到其他區(qū)間列車的運(yùn)行狀態(tài)。因此高速鐵路的安全保障系統(tǒng)，就必須建立在高新技術(shù)的基礎(chǔ)上，同時(shí)要求高度智能化，在人機(jī)操縱系統(tǒng)中能幸免糾正人為過失，即使人員操縱不當(dāng)，也能保證高速列車的運(yùn)行安全3. 高速鐵路運(yùn)營(yíng)調(diào)度系統(tǒng)核心技術(shù)及總體技術(shù)方案通信信號(hào)作為高速鐵路運(yùn)營(yíng)調(diào)度系統(tǒng)

11、核心技術(shù)的重要組成部分，直接關(guān)系到高速鐵路的建設(shè)和安全運(yùn)行。因此，研究通信信號(hào)如何能夠更好的滿足高速鐵路運(yùn)營(yíng)調(diào)度系統(tǒng)的需求，更好的為調(diào)度員的工作提供關(guān)心，有著特不重要的意義。高速鐵路運(yùn)營(yíng)調(diào)度系統(tǒng)總體技術(shù)方案包括：全國(guó)調(diào)度指揮中心調(diào)度系統(tǒng)，及各高鐵樞紐站調(diào)度指揮中心調(diào)度系統(tǒng)，高速鐵路運(yùn)營(yíng)調(diào)度系統(tǒng)是高速鐵路運(yùn)輸組織指揮的中樞系統(tǒng)。它既是一個(gè)能有效地操縱高速客運(yùn)列車運(yùn)行，使其滿足時(shí)速300350km高速列車按3min追蹤間隔運(yùn)行時(shí)調(diào)度指揮需要的自動(dòng)操縱系統(tǒng)；也是一個(gè)需要對(duì)運(yùn)輸打算、設(shè)備維修、牽引供電、機(jī)車車輛（動(dòng)車組）和乘務(wù)人員進(jìn)行綜合治理，甚至治理數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等大量辦公業(yè)務(wù)綜合信息治理系統(tǒng)；依舊一個(gè)對(duì)

12、鐵路運(yùn)輸組織、通信信號(hào)、牽引供電、安全監(jiān)控、綜合維護(hù)等諸多專業(yè)領(lǐng)域的各項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)的高度集成的綜合性復(fù)雜系統(tǒng)。二、選題的目的和意義隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)展，人們的生產(chǎn)勞動(dòng)經(jīng)歷了從手工勞動(dòng)到使用簡(jiǎn)單工具，從簡(jiǎn)單工具進(jìn)入機(jī)械化，進(jìn)而進(jìn)展到自動(dòng)化的過程。鐵路也同樣經(jīng)歷了如此的過程。傳統(tǒng)的鐵路行車施舍由鐵道部、鐵路局、車站的多級(jí)治理指揮系統(tǒng)。這種指揮系統(tǒng)采納的是以人為主、以設(shè)備為輔的集中統(tǒng)一調(diào)度方式。然而，隨著運(yùn)量的加大，行車速度的提高，人為因素在行車指揮中所產(chǎn)生的不協(xié)調(diào)和聯(lián)絡(luò)中的失誤，對(duì)行車的調(diào)度與調(diào)整將產(chǎn)生嚴(yán)峻的阻礙。尤其是在高速鐵路出現(xiàn)后，這種方式已不能專門好地適應(yīng)高速鐵路行車指揮的需要。為改變這種狀況

13、，許多國(guó)家依靠自動(dòng)化設(shè)備為依托，逐步開發(fā)、完善了行車指揮自動(dòng)化系統(tǒng)，并在高鐵建設(shè)中進(jìn)一步推廣。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速進(jìn)展，都市化進(jìn)程的加速，高速鐵路及鐵路客運(yùn)專線進(jìn)入大進(jìn)展時(shí)期，合寧、合武、石太、溫福、甬臺(tái)溫客運(yùn)專線以及京津、武廣、鄭西、哈大、京滬、滬寧、滬杭、長(zhǎng)吉、京石武、廣珠、廣深港、福廈、高鐵差不多投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)，在建的有海南東環(huán)等，截止2014年將有2萬公里客運(yùn)專線正式投入運(yùn)營(yíng)。其中客運(yùn)專線設(shè)計(jì)時(shí)速250km/h以上，高鐵及城際運(yùn)行時(shí)速將達(dá)到350km/h，不斷提高的行車速度及發(fā)車密度要求，給高速鐵路建設(shè)帶來多方面的技術(shù)挑戰(zhàn)，涉及到通信信號(hào)、調(diào)度指揮、高速動(dòng)車組、牽引供電等各個(gè)領(lǐng)域。我國(guó)鐵路

14、運(yùn)輸體系龐大、流程復(fù)雜，是一個(gè)需要多工種緊密合作的活動(dòng)，必須通過集中統(tǒng)一的調(diào)度指揮來保證鐵路運(yùn)輸?shù)臅惩ā⒏咝Ш桶踩?。立即建成的客運(yùn)專線列車運(yùn)行速度高、密度大，運(yùn)營(yíng)組織復(fù)雜，這對(duì)調(diào)度系統(tǒng)提出了自動(dòng)化、集成化、綜合化、智能化等更高的要求。三、研究方案（框架）依照以上研究思路，本論文共分為六章。第一章簡(jiǎn)要介紹選題背景、選題目的和意義、國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀、論文的研究思路和方法。第二章通過簡(jiǎn)要介紹高速鐵路行車指揮自動(dòng)化系統(tǒng)，明確構(gòu)造高速鐵路行車指揮自動(dòng)化系統(tǒng)的差不多思路、行車指揮自動(dòng)化系統(tǒng)的要緊功能、行車指揮自動(dòng)化系統(tǒng)的組成、行車指揮自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)例、行車指揮自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)展趨勢(shì)等內(nèi)容。第三章通過對(duì)高速鐵路

15、機(jī)車速度監(jiān)控系統(tǒng)的探討，了解我國(guó)鐵路當(dāng)前所裝備的自動(dòng)化機(jī)車速度監(jiān)控系統(tǒng)。第四章通過對(duì)高鐵運(yùn)營(yíng)調(diào)度系統(tǒng)的構(gòu)成及當(dāng)前在高速鐵路運(yùn)營(yíng)中的實(shí)際應(yīng)用情況，闡述高鐵運(yùn)營(yíng)調(diào)度系統(tǒng)在高速鐵路應(yīng)用中的各類細(xì)節(jié)。第五章通過上述研究，對(duì)自動(dòng)化設(shè)備的進(jìn)展前景進(jìn)行分析、展望。第六章對(duì)全文做了總結(jié)，并提出了本論文有待進(jìn)一步研究的問題。四、進(jìn)度打算12月18日12月20日 確定論文題目，領(lǐng)取畢業(yè)論文任務(wù)書12月21日01月05日 搜集材料，查閱文獻(xiàn)，制定研究方案、制定進(jìn)度打算、撰寫開題報(bào)告01月06日02月10日 完成論文第一章至第三章內(nèi)容，并交指導(dǎo)教師進(jìn)行中期檢查02月11日03月14日 完成論文第四章至第六章及其他內(nèi)容

16、，形成論文初稿，并交指導(dǎo)教師進(jìn)行結(jié)題驗(yàn)收及論文修改03月17日 論文定稿、完成論文的排版、打印工作，交指導(dǎo)教師批閱五、指導(dǎo)教師意見指導(dǎo)教師： 年 月 日中 期 報(bào) 告題目：淺談自動(dòng)化設(shè)備在高鐵建設(shè)中的應(yīng)用學(xué)生姓名： 何慶新 學(xué)號(hào)： 12618277 一、進(jìn)展情況通過搜集相關(guān)資料，查閱文檔、文獻(xiàn)，結(jié)合實(shí)際工作情況及工作現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地調(diào)研，完成論文考題報(bào)告、目錄、摘要及論文正文第一至第三章內(nèi)容。二、指導(dǎo)教師意見指導(dǎo)教師： 年 月 日結(jié) 題 驗(yàn) 收一、完成日期二、完成質(zhì)量三、存在問題四、結(jié)論指導(dǎo)教師： 年 月 日中文摘要摘要：近幾年，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)展以及社會(huì)的進(jìn)步，我國(guó)的電氣自動(dòng)化行業(yè)得到了前所未有的進(jìn)

17、展。尤其是新設(shè)備、新技術(shù)的開發(fā)與使用，為我國(guó)的電氣自動(dòng)化行業(yè)注入了新的生機(jī)和活。隨著電氣設(shè)備在社會(huì)中的應(yīng)用愈加廣泛，使得越來越多的人開始學(xué)習(xí)并從事電氣自動(dòng)化工作。2010年12月3日，隨著我國(guó)新一代高速列車CRH380A的運(yùn)行時(shí)速達(dá)到486.1公里，兩個(gè)月前，剛剛在滬杭高鐵試運(yùn)行時(shí)，創(chuàng)下了時(shí)速紀(jì)錄再次打破，取得這一次次中國(guó)紀(jì)錄的背后，除了鐵道建設(shè)與機(jī)車技術(shù)達(dá)到世界一流外，保證高鐵高效的電氣與自動(dòng)化設(shè)備同樣功不可末。關(guān)鍵詞：自動(dòng)化 高鐵建設(shè) 安全治理 調(diào)度集中ABSTRACTTitle: Application ofautomation equipmentinthe construction o

18、fHigh-speed RailABSTRACT: In recentyears,with the development of science and technologyandthe progress of the society,the electrical automation industryin China has beenhitherto unknowndevelopment.Especially thedevelopment anduse of new technology,newequipment,new energy andlive for theelectrical au

19、tomationindustry in china.With the applicationof electrical equipmentin the societymore and morewidely,more and more peoplebegan to learn andengaged in electricalautomation.In December 3, 2010,with theoperating speed ofChinas newgeneration of high speed trainCRH380Areached 486.1 kilometers,two month

20、s ago,justin the Shanghai HangzhouHigh-speed Railtrial operation,set aspeed recordbroken again,getbehind thisagain and againChineserecord,in addition torailwayconstruction andlocomotivetechnologyto achieve world-class,guarantee the electricalandautomation equipmentHigh-speed Railefficientalsocan not

21、 worklate.KEYWORDS：Automation equipment；High-speed Railconstruction；Safety management；CTC目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc382566903 中文摘要 PAGEREF _Toc382566903 h i HYPERLINK l _Toc382566904 ABSTRACT PAGEREF _Toc382566904 h ii HYPERLINK l _Toc382566905 1 緒論 PAGEREF _Toc382566905 h 1 HYPERLINK l _Toc

22、382566906 1.1 選題背景 PAGEREF _Toc382566906 h 1 HYPERLINK l _Toc382566907 1.2 選題的目的與意義 PAGEREF _Toc382566907 h 1 HYPERLINK l _Toc382566908 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc382566908 h 2 HYPERLINK l _Toc382566909 1.3.1 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc382566909 h 2 HYPERLINK l _Toc382566910 1.3.2 國(guó)外研究現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc382566910

23、h 3 HYPERLINK l _Toc382566911 法國(guó)高速鐵路自動(dòng)化設(shè)備應(yīng)用現(xiàn)狀及進(jìn)展 PAGEREF _Toc382566911 h 4 HYPERLINK l _Toc382566912 德國(guó)高速鐵路自動(dòng)化設(shè)備應(yīng)用現(xiàn)狀及進(jìn)展 PAGEREF _Toc382566912 h 4 HYPERLINK l _Toc382566913 其他歐洲國(guó)家高速鐵路自動(dòng)化設(shè)備應(yīng)用現(xiàn)狀及進(jìn)展 PAGEREF _Toc382566913 h 4 HYPERLINK l _Toc382566914 日本鐵路自動(dòng)化設(shè)備應(yīng)用現(xiàn)狀及進(jìn)展 PAGEREF _Toc382566914 h 5 HYPERLINK

24、l _Toc382566915 1.3.3 小結(jié) PAGEREF _Toc382566915 h 5 HYPERLINK l _Toc382566916 1.4 研究?jī)?nèi)容 PAGEREF _Toc382566916 h 5 HYPERLINK l _Toc382566917 1.5 研究思路與論文結(jié)構(gòu) PAGEREF _Toc382566917 h 6 HYPERLINK l _Toc382566918 2 高速鐵路行車指揮自動(dòng)化 PAGEREF _Toc382566918 h 6 HYPERLINK l _Toc382566919 2.1 行車指揮自動(dòng)化系統(tǒng)簡(jiǎn)介 PAGEREF _Toc38

25、2566919 h 7 HYPERLINK l _Toc382566920 2.2 構(gòu)造行車指揮自動(dòng)化系統(tǒng)的差不多思路 PAGEREF _Toc382566920 h 7 HYPERLINK l _Toc382566921 2.3 行車指揮自動(dòng)化系統(tǒng)的要緊功能 PAGEREF _Toc382566921 h 8 HYPERLINK l _Toc382566922 2.3.1 列車打算的編制 PAGEREF _Toc382566922 h 8 HYPERLINK l _Toc382566923 2.3.2 列車運(yùn)行治理 PAGEREF _Toc382566923 h 8 HYPERLINK l

26、_Toc382566924 2.3.3進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析 PAGEREF _Toc382566924 h 8 HYPERLINK l _Toc382566925 2.4行車指揮自動(dòng)化系統(tǒng)的組成 PAGEREF _Toc382566925 h 8 HYPERLINK l _Toc382566926 2.5行車指揮自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)例 PAGEREF _Toc382566926 h 9 HYPERLINK l _Toc382566927 2.5.1 COMTRAC的構(gòu)成 PAGEREF _Toc382566927 h 9 HYPERLINK l _Toc382566928 2.5.2 COMTRAC的要緊功

27、能 PAGEREF _Toc382566928 h 10 HYPERLINK l _Toc382566929 2.5.3 COMTRAC的最新進(jìn)展 PAGEREF _Toc382566929 h 11 HYPERLINK l _Toc382566930 2.6 行車指揮自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)展趨勢(shì) PAGEREF _Toc382566930 h 11 HYPERLINK l _Toc382566931 3 高速鐵路機(jī)車速度監(jiān)控系統(tǒng) PAGEREF _Toc382566931 h 11 HYPERLINK l _Toc382566932 3.1我國(guó)機(jī)車普遍使用的自動(dòng)化機(jī)車速度監(jiān)控系統(tǒng) PAGEREF _T

28、oc382566932 h 13 HYPERLINK l _Toc382566933 3.1.1 LKJ-2000型監(jiān)控系統(tǒng) PAGEREF _Toc382566933 h 15 HYPERLINK l _Toc382566934 3.1.2 TVM430系統(tǒng) PAGEREF _Toc382566934 h 19 HYPERLINK l _Toc382566935 4高速鐵路運(yùn)營(yíng)調(diào)度系統(tǒng) PAGEREF _Toc382566935 h 24 HYPERLINK l _Toc382566936 4.1 系統(tǒng)總體技術(shù)方案 PAGEREF _Toc382566936 h 24 HYPERLINK l

29、 _Toc382566937 4.2 系統(tǒng)特點(diǎn) PAGEREF _Toc382566937 h 24 HYPERLINK l _Toc382566938 4.2高速鐵路調(diào)度系統(tǒng)構(gòu)成 PAGEREF _Toc382566938 h 25 HYPERLINK l _Toc382566939 4.3.1 GSM-R系統(tǒng) PAGEREF _Toc382566939 h 25 HYPERLINK l _Toc382566940 4.3.2 FAS系統(tǒng) PAGEREF _Toc382566940 h 25 HYPERLINK l _Toc382566941 4.3.3 應(yīng)急通信系統(tǒng) PAGEREF _To

30、c382566941 h 27 HYPERLINK l _Toc382566942 4.3.4 綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng) PAGEREF _Toc382566942 h 27 HYPERLINK l _Toc382566943 4.3.5 防災(zāi)安全監(jiān)控系統(tǒng) PAGEREF _Toc382566943 h 28 HYPERLINK l _Toc382566944 4.3.6 高速鐵路調(diào)度系統(tǒng)的進(jìn)展 PAGEREF _Toc382566944 h 29 HYPERLINK l _Toc382566945 5 自動(dòng)化設(shè)備在以后高速鐵路建設(shè)中的進(jìn)展趨勢(shì) PAGEREF _Toc382566945 h 31 H

31、YPERLINK l _Toc382566946 6 結(jié)論 PAGEREF _Toc382566946 h 32 HYPERLINK l _Toc382566947 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc382566947 h 341 緒論1.1 選題背景中國(guó)是一個(gè)幅員寬闊的國(guó)家，擁有960萬平方公里的國(guó)土，是世界上第三大國(guó)，其經(jīng)濟(jì)聯(lián)系和交往跨度大，需要有一種強(qiáng)有力的運(yùn)輸方式將整個(gè)國(guó)家和國(guó)民經(jīng)濟(jì)聯(lián)系起來。隨著經(jīng)濟(jì)的進(jìn)展、都市化進(jìn)程的加快、人民生活水平的不斷提高，運(yùn)輸需求顯得越來越旺盛，既有的運(yùn)輸能力已表現(xiàn)出明顯的不足，特不是鐵路運(yùn)輸差不多不能適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的進(jìn)展需要，成為制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)進(jìn)展的“瓶頸”。

32、為滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速進(jìn)展的要求，我國(guó)制定了中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃，加快我國(guó)鐵路網(wǎng)建設(shè)，到2020年我國(guó)鐵路線路營(yíng)業(yè)里程將達(dá)到12萬公里，復(fù)線率和電氣化率均達(dá)到50%。形成以新建1.2萬公里“四縱四橫”客運(yùn)專線為骨架，既有提速線路為補(bǔ)充的3萬公里快速客運(yùn)網(wǎng)絡(luò)。屆時(shí)，我國(guó)高速鐵路的線路里程將比目前世界高速鐵路總里程的2倍還要多。能夠講我國(guó)在高速鐵路建設(shè)方面，將要用15年的時(shí)刻走完世界所有發(fā)達(dá)國(guó)家近半個(gè)世紀(jì)走完的道路。這31.2 選題的目的與意義隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速進(jìn)展，都市化進(jìn)程的加速，鐵路客運(yùn)專線進(jìn)入大進(jìn)展時(shí)期，合寧、合武、石太、溫福、甬臺(tái)溫客運(yùn)專線以及京津、武廣、鄭西、哈大、京滬、滬寧、滬杭、長(zhǎng)吉、京石

33、武、廣珠、廣深港、福廈、高鐵差不多投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)，在建的有海南東環(huán)等，截止2014年將有2萬公里客運(yùn)專線正式投入運(yùn)營(yíng)。其中客運(yùn)專線設(shè)計(jì)時(shí)速250km/h以上，高鐵及城際運(yùn)行時(shí)速將達(dá)到350km/h，不斷提高的行車速度及發(fā)車密度要求，給高速鐵路建設(shè)帶來多方面的技術(shù)挑戰(zhàn)，涉及到通信信號(hào)、調(diào)度指揮、高速動(dòng)車組、牽引供電等各個(gè)領(lǐng)域。我國(guó)鐵路運(yùn)輸體系龐大、流程復(fù)雜，是一個(gè)需要多工種緊密合作的活動(dòng)，必須通過集中統(tǒng)一的調(diào)度指揮來保證鐵路運(yùn)輸?shù)臅惩ā⒏咝Ш桶踩?。立即建成的客運(yùn)專線列車運(yùn)行速度高、密度大，運(yùn)營(yíng)組織復(fù)雜，這對(duì)調(diào)度系統(tǒng)提出了自動(dòng)化、集成化、綜合化、智能化等更高的要求。1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.3.1

34、國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀快速化、高速化是當(dāng)代鐵路技術(shù)進(jìn)展的重要標(biāo)志。我國(guó)鐵路旅客列車最高運(yùn)行速度長(zhǎng)期徘徊在80100km/h。20世紀(jì)90年代初，鐵路客車平均速度只有48.3km/h。列車運(yùn)行速度慢，是我國(guó)鐵路客運(yùn)市場(chǎng)份額下降的重要緣故。1990年經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)，原鐵道部開始啟動(dòng)以科技為先導(dǎo)的廣深準(zhǔn)高速鐵路建設(shè)，拉開了我國(guó)鐵路提速的帷幕。1997年4月1日中國(guó)鐵路進(jìn)行了第一次提速：提速要緊在京廣、京滬、京哈三大干線進(jìn)行。同意時(shí)速超過120公里的線路延長(zhǎng)為1398公里，時(shí)速超過140公里的線路延長(zhǎng)為588公里，時(shí)速超過160公里的線路延長(zhǎng)為752公里。提速的同時(shí)，還開行跨局特快列車8對(duì)，夕發(fā)朝至列車78列，以

35、及一批貨運(yùn)“五定”班列。原鐵道部于1998年10月1日決定再一次大面積提速：提速范圍重點(diǎn)依舊上述三大干線，三大干線提速區(qū)段快速列車最高運(yùn)行速度達(dá)到140160km/h，非提速區(qū)段快速列車最高運(yùn)行速度達(dá)120km/h。全路旅客列車平均時(shí)速上升到55.16公里。同意時(shí)速超過120公里的線路延長(zhǎng)為6449公里，時(shí)速超過140公里的線路延長(zhǎng)為3522公里，時(shí)速超過160公里的線路延長(zhǎng)為1104公里。全路旅客列車提速后，中國(guó)鐵路的特快列車增加到80對(duì)，夕發(fā)朝至列車達(dá)到116列，以北京為中心的1200公里左右范圍內(nèi)的大都市之間，差不多實(shí)現(xiàn)夕發(fā)朝至。2000年10月21日第三次提速：提速范圍要緊是隴海、蘭新

36、、京九和浙贛線。同意時(shí)速超過120公里的線路延長(zhǎng)為9581公里，時(shí)速超過140公里的線路延長(zhǎng)為6449公里，時(shí)速超過160公里的線路為1104公里。提速后，全國(guó)特快列車達(dá)到142對(duì)，夕發(fā)朝至列車達(dá)到266列，開行旅游專列28對(duì)。提速的同時(shí)，旅客列車的等級(jí)也相應(yīng)調(diào)整，由過去的7個(gè)等級(jí)調(diào)整簡(jiǎn)化為特快旅客列車、快速旅客列車和一般旅客列車3個(gè)等級(jí)。2001年10月21日第四次提速：提速范圍要緊是京九線、武昌成都（漢丹、襄渝、達(dá)成）、京廣線南段、浙贛線和哈大線。同意時(shí)速超過120公里的線路延長(zhǎng)為13166公里，時(shí)速超過140公里的線路延長(zhǎng)為9779公里，時(shí)速超過160公里的線路為1104公里。這次提速將

37、西部地區(qū)人口最多的四川、重慶納入提速網(wǎng)絡(luò)，使進(jìn)出西南地區(qū)更快捷。提速后，全國(guó)鐵路提速總里程達(dá)到13000公里，提速網(wǎng)絡(luò)差不多覆蓋全國(guó)要緊地區(qū)。2004年4月18日第五次提速：時(shí)速160公里及其以上的線路達(dá)到7700公里，幾大干線將開行一批“一站直達(dá)特不快車”。此次提速裝備的DF11G、SS7G、SS9等提速機(jī)車和龐巴迪、25T型提速客車，全部裝備了列車超速防護(hù)和客車軸溫報(bào)警等安全裝置。增設(shè)了統(tǒng)一自動(dòng)閉塞四顯示制式；提速道岔轉(zhuǎn)換設(shè)備；通用式無線列調(diào)機(jī)車電臺(tái)。在信號(hào)設(shè)備的維護(hù)治理上，利用微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，加強(qiáng)了對(duì)設(shè)備的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)掌握設(shè)備狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)故障診斷。龐巴迪、25T型提速客車裝備了小間隙自動(dòng)車

38、鉤和密接式車鉤。25T型提速客車全部安裝了集便裝置，這一系列的自動(dòng)化設(shè)備均為保障高鐵建設(shè)及安全運(yùn)營(yíng)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。速度提高的同時(shí)鐵路的安全形式便擺在每名鐵路職工面前。鐵路安全不僅關(guān)系到每個(gè)貨主、旅客的生命財(cái)產(chǎn),還關(guān)系到鐵路的聲譽(yù)、經(jīng)濟(jì)效益和競(jìng)爭(zhēng)能力。提高鐵路行車安全水平不能靠人海戰(zhàn)術(shù),必須依靠科技進(jìn)步,依靠技術(shù)裝備水平的提高。我國(guó)鐵路始終把行車安全作為自身進(jìn)展和生存的永恒主題,把用 先進(jìn)的技術(shù)裝備保障鐵路安全作為長(zhǎng)治久安的全然大計(jì)。改革開放以來,我國(guó)鐵路針對(duì)鐵路行車慣性事故,投入大批的人力和物力,圍繞防止列車冒進(jìn)信號(hào)、錯(cuò)辦進(jìn)路、車輛溜逸、調(diào)車搶鉤作業(yè)、客車火災(zāi)、車輛燃軸、配件脫落和斷鉤、物資

39、超重、偏重、集重、超限和貨件脫落、線路脹軌斷軌、施工安全措施、道口防護(hù)、風(fēng)沙和泥石流防治等方面進(jìn)行了廣泛的研究和綜合治理,取得了豐碩的成果。重點(diǎn)開發(fā)了通用式機(jī)車信號(hào)、無線列調(diào)、列車自動(dòng)停車裝置和列車安全運(yùn)行速度監(jiān)控裝置、車站計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備、客車紅外線軸溫探測(cè)裝置、鋼軌探傷儀、軌道動(dòng)態(tài)檢查儀、道口報(bào)警裝置等安全設(shè)備,并在全路普遍推廣使用。第二代紅外線軸溫探測(cè)系統(tǒng)已在干線成網(wǎng),鋼軌超聲波探傷車己在全路普及。通過依靠科技進(jìn)步,有效地改善了我國(guó)鐵路行車的安全狀況。近10年來,我國(guó)鐵路事故總數(shù),特不是險(xiǎn)性事故呈大幅度下降趨勢(shì)。1986年至1996年的10年間,我國(guó)鐵路每百萬列車總走行公里發(fā)生的重大、大事

40、故件數(shù)減少了60%。由于采納了機(jī)車三大件(無線列調(diào)、機(jī)車信號(hào)、自動(dòng)停車裝置)和LKJ-93型機(jī)車運(yùn)行監(jiān)控記錄裝置,10年間列車冒進(jìn)事故下降了約70%;由于全路紅外線軸溫探測(cè)裝置實(shí)現(xiàn)了聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,10年間列車斷軸事故下降了近90%;由于采納電氣集中和計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖,10年間錯(cuò)辦進(jìn)路事故的概率下降了80%。50年來中國(guó)鐵路科技進(jìn)展取得了偉大成就。然而,從總體上看,我國(guó)鐵路同世界先進(jìn)水平相比,還存在著一定差距,特不是在一些關(guān)鍵技術(shù)上差距明顯。因此,我們必須進(jìn)一步加快技術(shù)進(jìn)步,加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新,促進(jìn)我國(guó)鐵路技術(shù)及裝備水平的全面提高,大幅度提高客貨運(yùn)輸能力和質(zhì)量,適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)進(jìn)展的需要。1.3.2 國(guó)外研究

41、現(xiàn)狀為了確保行車安全,各國(guó)鐵路均在技術(shù)上采取了各種可能的措施。高速鐵路是當(dāng)代鐵路高新技術(shù)的集中典型,其安全保障系統(tǒng)也是當(dāng)代鐵路安全裝備高新技術(shù)化的典范。法國(guó)高速鐵路自動(dòng)化設(shè)備應(yīng)用現(xiàn)狀及進(jìn)展法國(guó)高速鐵路于20世紀(jì)80年代開始投入運(yùn)行。作為高速鐵路的安全保障系統(tǒng),法國(guó)也是采納與日本新干線類似的列車自動(dòng)操縱系統(tǒng)。法國(guó)的列車自動(dòng)操縱系統(tǒng)TVM是利用無絕緣音頻軌道電路作為傳輸通道,實(shí)現(xiàn)列車與地面信息的交換。TVM系統(tǒng)可靠性較高,它能代替部分司機(jī)的功能,當(dāng)?shù)孛娉霈F(xiàn)危險(xiǎn)情況時(shí),無需司機(jī)參與就能保 證列車安全運(yùn)行,可有效地防止司機(jī)的錯(cuò)誤操作。近幾年來,法國(guó)的列車自動(dòng)操縱系統(tǒng)又在原有的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)。從原先階

42、梯式操縱的TVM300系統(tǒng)進(jìn)展到采納模塊結(jié)構(gòu)的速度模式曲線操縱方式的TVM430系統(tǒng)。TVM430系統(tǒng)于1993年在北部線上正式投入運(yùn)用,不但性能比原來的TVM300系統(tǒng)有了改進(jìn),而且增加了設(shè)備狀態(tài)和自然環(huán)境檢測(cè)的功能,如接觸網(wǎng)電壓監(jiān)視、熱軸檢測(cè)、降雨量檢測(cè)、降雪量檢測(cè)、暴雨及大風(fēng)雪檢測(cè)等,從而進(jìn)一步強(qiáng)化了列車安全保障的功能。德國(guó)高速鐵路自動(dòng)化設(shè)備應(yīng)用現(xiàn)狀及進(jìn)展德國(guó)高速鐵路ICE采納的是LZB系列列車速度操縱系統(tǒng),它是德國(guó)鐵路、西門子公司及勞倫茨公司合作研究的成果。西班牙高速鐵路AVE從馬德里到塞爾維亞47l km,也采納了LZB80型列車速度操縱系統(tǒng)。LZB系列是目前世界上典型的連續(xù)式列車

43、速度操縱系統(tǒng)之一,目前應(yīng)用最廣泛的是LZB80系統(tǒng)。LZB80系統(tǒng)最突出的特點(diǎn)之一確實(shí)是利用鋪設(shè)在鋼軌之間的軌遺電纜實(shí)現(xiàn)車一地之間的雙向信息傳輸。通過車一地信息傳輸系統(tǒng),LZB車載設(shè)備能夠?qū)⒘熊嚨木_位置、實(shí)際速度、機(jī)車及列車工作狀況 (設(shè)備狀況、軸溫、供電及故障)等信息及時(shí)送到地面列控中心。列控中心的計(jì)算機(jī)依照綜合調(diào)度中心下達(dá)的列車運(yùn)行打算、列車運(yùn)行線路狀況信息(坡度、曲線半徑、限 制速度等)、相鄰聯(lián)鎖中心送來的列車進(jìn)路信息等經(jīng)計(jì)算、比較處理后,確定出在保證行車安全的前提下使列車運(yùn)行間隔最小的列車運(yùn)行速度,并立即通過LZB地一車雙向傳輸系統(tǒng)將這一速度操縱命令傳送到LZB車載設(shè)備,由此實(shí)現(xiàn)對(duì)列

44、車運(yùn)行速度的操縱。其他歐洲國(guó)家高速鐵路自動(dòng)化設(shè)備應(yīng)用現(xiàn)狀及進(jìn)展歐洲是繼日本之后高速鐵路得到迅速進(jìn)展的地區(qū)。除了法國(guó)、德國(guó)外,英國(guó)和意大利等歐共體國(guó)家均開行了高速列車,而且這些高速列車大都在既有鐵路上開行。由于目前歐洲各國(guó)鐵路采納的列車自動(dòng)操縱系統(tǒng)的制式不統(tǒng)一,高速列車要在各國(guó)鐵路上運(yùn)行難以確保行車安全,因此,歐洲一些國(guó)家正在建立統(tǒng)一的列車自動(dòng)操縱系統(tǒng)(ETCS。ETCS是一種全新的列控系統(tǒng),它既適應(yīng)高速列車,也適應(yīng)常規(guī)列車安全運(yùn)行的需要。該系統(tǒng)將運(yùn)用最新的數(shù)字通信技術(shù)和微機(jī)操縱技術(shù),列車不管行駛到哪個(gè)國(guó)家的鐵路,這種列控系統(tǒng)都能確保列車安全。日本鐵路自動(dòng)化設(shè)備應(yīng)用現(xiàn)狀及進(jìn)展日本是世界上開行第一

45、條高速鐵路的國(guó)家,為了保障行車安全,高速鐵路首先采納全封閉、全立交的線路,從而完全消滅了平交道口的事故。同時(shí)為了在人機(jī)系統(tǒng)中防范可能的人為錯(cuò)誤,采取了以機(jī)控為主的操縱方式,亦即在行車操縱中,一旦得到報(bào)警和需要減速的信息后,不管司機(jī)處于何種狀態(tài),假如操縱速度沒有降到應(yīng)降的速度,機(jī)器會(huì)進(jìn)行自動(dòng)操縱,自動(dòng)減速,直至停車。以機(jī)控為主的列車自動(dòng)操縱系統(tǒng) (ATC)的采納,完全杜絕了司機(jī)冒進(jìn)信號(hào)事故。1.3.3 小結(jié)綜觀世界先進(jìn)國(guó)家的鐵路安全保障體系的特點(diǎn),結(jié)合我國(guó)國(guó)情及鐵路的進(jìn)展現(xiàn)狀,宜將我國(guó)鐵路行車安全保障體系的進(jìn)展目標(biāo)概括為：高效可靠、實(shí)時(shí)準(zhǔn)確、反應(yīng)迅速、系統(tǒng)治理、責(zé)任清晰。在成功完成六次提速后，鐵

46、路在跨越式進(jìn)展的前提及保證行車安全的主導(dǎo)思想下，應(yīng)該盡快開發(fā)研制適應(yīng)當(dāng)前形勢(shì)下我國(guó)高鐵建設(shè)、治理所需的自動(dòng)化新設(shè)備、新工藝，如LKJ2000型監(jiān)控裝置、機(jī)車音、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、高速鐵路行車自動(dòng)化指揮系統(tǒng)等，并借鑒國(guó)外先進(jìn)技術(shù)盡早研制出更加先進(jìn)并符合我國(guó)國(guó)情的高鐵自動(dòng)化設(shè)備。用我們的努力迎接鐵路事業(yè)又一個(gè)春天的到來。1.4 研究?jī)?nèi)容依照當(dāng)前我國(guó)高鐵建設(shè)現(xiàn)狀及自動(dòng)化設(shè)備在高鐵建設(shè)中的實(shí)際應(yīng)用，本研究將重點(diǎn)研究以下內(nèi)容：1.高速鐵路行車指揮自動(dòng)化系統(tǒng)通過簡(jiǎn)要介紹高速鐵路行車指揮自動(dòng)化系統(tǒng)，明確構(gòu)造高速鐵路行車指揮自動(dòng)化系統(tǒng)的差不多思路、行車指揮自動(dòng)化系統(tǒng)的要緊功能、行車指揮自動(dòng)化系統(tǒng)的組成、行車指揮自

47、動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)例、行車指揮自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)展趨勢(shì)等內(nèi)容。2.高速鐵路機(jī)車運(yùn)用安全通過對(duì)提速鐵路機(jī)車速度監(jiān)控系統(tǒng)的探討，了解我國(guó)鐵路當(dāng)前所裝備的自動(dòng)化機(jī)車速度監(jiān)控系統(tǒng)。3.高鐵運(yùn)營(yíng)調(diào)度系統(tǒng)在高速鐵路中的應(yīng)用通過對(duì)高鐵運(yùn)營(yíng)調(diào)度系統(tǒng)的構(gòu)成及當(dāng)前在高速鐵路運(yùn)營(yíng)中的實(shí)際應(yīng)用情況，闡述高鐵運(yùn)營(yíng)調(diào)度系統(tǒng)在高速鐵路應(yīng)用中的各類細(xì)節(jié)。4.自動(dòng)化設(shè)備的進(jìn)展前景通過上述研究，對(duì)自動(dòng)化設(shè)備的進(jìn)展前景進(jìn)行分析、展望。1.5 研究思路與論文結(jié)構(gòu)依照以上研究思路，本論文共分為六章。第一章簡(jiǎn)要介紹選題背景、選題目的和意義、國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀、論文的研究思路和方法。第二章通過簡(jiǎn)要介紹高速鐵路行車指揮自動(dòng)化系統(tǒng)，明確構(gòu)造高速鐵路行車指揮

48、自動(dòng)化系統(tǒng)的差不多思路、行車指揮自動(dòng)化系統(tǒng)的要緊功能、行車指揮自動(dòng)化系統(tǒng)的組成、行車指揮自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)例、行車指揮自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)展趨勢(shì)等內(nèi)容。第三章通過對(duì)提速鐵路機(jī)車速度監(jiān)控系統(tǒng)的探討，了解我國(guó)鐵路當(dāng)前所裝備的自動(dòng)化機(jī)車速度監(jiān)控系統(tǒng)。第四章通過對(duì)高鐵運(yùn)營(yíng)調(diào)度系統(tǒng)的構(gòu)成及當(dāng)前在高速鐵路運(yùn)營(yíng)中的實(shí)際應(yīng)用情況，闡述高鐵運(yùn)營(yíng)調(diào)度系統(tǒng)在高速鐵路應(yīng)用中的各類細(xì)節(jié)。第五章通過上述研究，對(duì)自動(dòng)化設(shè)備的進(jìn)展前景進(jìn)行分析、展望。第六章對(duì)全文做了總結(jié)，并提出了本論文有待進(jìn)一步研究的問題。2 高速鐵路行車指揮自動(dòng)化隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)展，人們的生產(chǎn)勞動(dòng)經(jīng)歷了從手工勞動(dòng)到使用簡(jiǎn)單工具，從簡(jiǎn)單工具進(jìn)入機(jī)械化，進(jìn)而進(jìn)展到自動(dòng)化的

49、過程。鐵路也同樣經(jīng)歷了如此的過程。傳統(tǒng)的鐵路行車施舍由鐵道部、鐵路局、車站的多級(jí)治理指揮系統(tǒng)。這種指揮系統(tǒng)采納的是以人為主、以設(shè)備為輔的集中統(tǒng)一調(diào)度方式。然而，隨著運(yùn)量的加大，行車速度的提高，人為因素在行車指揮中所產(chǎn)生的不協(xié)調(diào)和聯(lián)絡(luò)中的失誤，對(duì)行車的調(diào)度與調(diào)整將產(chǎn)生嚴(yán)峻的阻礙。尤其是在高速鐵路出現(xiàn)后，這種方式已不能專門好地適應(yīng)高速鐵路行車指揮的需要。為改變這種狀況，許多國(guó)家逐步開發(fā)出了行車指揮自動(dòng)化系統(tǒng)。2.1 行車指揮自動(dòng)化系統(tǒng)簡(jiǎn)介鐵路運(yùn)輸自動(dòng)化及鐵路信號(hào)專家張錫弟認(rèn)為，鐵路行車指揮自動(dòng)化（automation system for railway traffic control）是利用在線

50、計(jì)算機(jī)和有關(guān)技術(shù)設(shè)備，自動(dòng)收集信號(hào)設(shè)備狀態(tài)和列車運(yùn)行的信息，按規(guī)定的算法和程序進(jìn)行處理，實(shí)時(shí)地發(fā)送出指揮列車運(yùn)行的有關(guān)命令，安排列車進(jìn)路和調(diào)整列車運(yùn)行，同時(shí)，將處理的結(jié)果予以記錄和顯示，這種集中操縱和監(jiān)視系統(tǒng)稱。另外也有人認(rèn)為，行車指揮自動(dòng)化是指以鐵路現(xiàn)代化技術(shù)設(shè)備為基礎(chǔ)，利用信息采集裝置收集列車運(yùn)行的實(shí)時(shí)信息，由計(jì)算機(jī)自動(dòng)進(jìn)行列車運(yùn)行追蹤和治理，并依照以后運(yùn)輸變化的需要，自動(dòng)制定列車運(yùn)行打算，合理配備牽引動(dòng)力、車輛及乘務(wù)員，傳達(dá)列車運(yùn)行調(diào)整信息，自動(dòng)完成調(diào)度監(jiān)督，提供列車進(jìn)路操縱手段，自動(dòng)進(jìn)行列車運(yùn)行實(shí)跡的統(tǒng)計(jì)和分析。行車指揮自動(dòng)化系統(tǒng)的采納能夠顯著提高行車安全和正點(diǎn)率、充分發(fā)揮車站和線路的

51、通過能力、提高調(diào)度水平、提高打算和統(tǒng)計(jì)工作質(zhì)量，進(jìn)而能夠獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。2.2 構(gòu)造行車指揮自動(dòng)化系統(tǒng)的差不多思路行車指揮自動(dòng)化系統(tǒng)以鐵路現(xiàn)代化設(shè)備為基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)為輔助工具，系統(tǒng)開發(fā)過程中一般采納如下思路：(1)取消分散安裝在線路兩側(cè)的信號(hào)設(shè)備，將列車運(yùn)行指揮操縱集中于地面的調(diào)度中心。(2)在調(diào)度中心操縱范圍內(nèi)，由車載計(jì)算機(jī)輔助司機(jī)操縱列車運(yùn)行。(3)調(diào)度中心計(jì)算機(jī)自動(dòng)跟蹤其操縱范圍內(nèi)的列車運(yùn)行并向列車傳遞運(yùn)行打算與調(diào)度命令。調(diào)度員監(jiān)督計(jì)算機(jī)的工作并給予必要的輔助調(diào)整。(4)利用有線與無線的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)為調(diào)度中心與列車之間進(jìn)行雙向信息傳遞。(5)調(diào)度中心計(jì)算機(jī)在調(diào)整列車運(yùn)行過程

52、中，向車站各分機(jī)、分區(qū)、分時(shí)地下達(dá)列車運(yùn)行打算。(6)各車站的操縱分機(jī)依照中心計(jì)算機(jī)的運(yùn)行打算，直接操縱現(xiàn)場(chǎng)的有關(guān)聯(lián)鎖設(shè)備與進(jìn)路。2.3 行車指揮自動(dòng)化系統(tǒng)的要緊功能2.3.1 列車打算的編制依照對(duì)運(yùn)輸市場(chǎng)情況的把握，制定滿足運(yùn)輸市場(chǎng)需求的列車運(yùn)行打算，并依照市場(chǎng)變化情況不斷調(diào)整運(yùn)行打算，以形成最終能夠?qū)嵤┑膶?shí)施打算，要緊包括：(1)依照運(yùn)輸需要制定列車差不多打算(包括定期列車、季節(jié)列車、預(yù)定臨時(shí)列車)，并對(duì)以后列車開行需要進(jìn)行預(yù)測(cè)。(2)依照列車打算和以后列車實(shí)際，制定與之相適應(yīng)的乘務(wù)員和車輛運(yùn)用打算。(3)依照運(yùn)輸?shù)募竟?jié)性波動(dòng)和施工作業(yè)等需要，對(duì)原打算進(jìn)行追加、修改和調(diào)整，制定每日的運(yùn)行實(shí)

53、施打算。(4)對(duì)運(yùn)行實(shí)施打算進(jìn)行整理、分類，向有關(guān)處所傳達(dá)。2.3.2 列車運(yùn)行治理列車運(yùn)行治理是行車指揮自動(dòng)化的差不多任務(wù)，依照系統(tǒng)獲得的實(shí)時(shí)信息，完成對(duì)列車運(yùn)行的監(jiān)督、操縱和運(yùn)行調(diào)整等任務(wù)，并將實(shí)時(shí)信息向有關(guān)部門傳達(dá)，要緊包括：(1)列車運(yùn)行調(diào)整。包括掌握列車運(yùn)行狀態(tài)，檢出運(yùn)行紊亂的列車和進(jìn)行緊急調(diào)整：進(jìn)行列車運(yùn)行模擬，編制預(yù)測(cè)運(yùn)行圖；制定必要且適度的調(diào)整(包括車底運(yùn)用的變更)方案，為調(diào)度員作決策支持，然后向有關(guān)處所公布命令。(2)進(jìn)路操縱。依照運(yùn)行實(shí)施打算和運(yùn)行指令，自動(dòng)設(shè)定列車進(jìn)路。(3)傳達(dá)列車信息。向有關(guān)處所(旅客向?qū)到y(tǒng)等)傳達(dá)列車及其運(yùn)行狀態(tài)信息。 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析對(duì)打算及運(yùn)行實(shí)績(jī)

54、數(shù)據(jù)進(jìn)行搜集、統(tǒng)計(jì)和分析，并完成對(duì)差不多打算及其他打算的反饋。 行車指揮自動(dòng)化系統(tǒng)的組成各國(guó)鐵路行車指揮自動(dòng)化系統(tǒng)盡管在功能方面有差異,但系統(tǒng)組成差不多上在現(xiàn)有信號(hào)設(shè)備(區(qū)間閉塞、車站聯(lián)鎖、調(diào)度集中操縱等)的基礎(chǔ)上,增加車次跟蹤和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、通信設(shè)備以及故障檢測(cè)設(shè)備等，構(gòu)成高一級(jí)的具有智能性的行車指揮系統(tǒng)。依照系統(tǒng)的不同要求，計(jì)算機(jī)的配置方法也不盡相同,差不多上可分為:單機(jī)系統(tǒng)，如美國(guó)鐵路有采納一臺(tái)計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)，這種系統(tǒng)以人工操縱的調(diào)度集中操縱總機(jī)作為備用系統(tǒng)；雙機(jī)系統(tǒng)，其中又可分為并列雙機(jī)和待機(jī)雙機(jī)系統(tǒng)。前者兩機(jī)同步工作，并進(jìn)行比較后構(gòu)成輸出，后者為熱備用方式；三機(jī)系統(tǒng)，其中又可分為三中取二

55、多數(shù)表決系統(tǒng)和三機(jī)的二重系統(tǒng)。前者按三取二邏輯判決進(jìn)行工作，日本和聯(lián)邦德國(guó)已采納了這種系統(tǒng)。后者兩機(jī)按并列雙機(jī)工作，一機(jī)備用。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的外圍設(shè)備和接口，除了通用的以外，還有一些專用的，如同信號(hào)設(shè)備連接的專用接口設(shè)備，以及調(diào)度員與計(jì)算機(jī)對(duì)話的專用終端和車站值班員與計(jì)算機(jī)對(duì)話的遠(yuǎn)程終端設(shè)備等。自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用軟件要緊有列車追蹤、進(jìn)路操縱和運(yùn)行調(diào)整。其差不多構(gòu)成方法和原則分述如下。列車追蹤：計(jì)算機(jī)依照信號(hào)遙控遙信系統(tǒng)送來的信息，掌握列車位置的變化，在計(jì)算機(jī)內(nèi)設(shè)置對(duì)應(yīng)于線路設(shè)備和列車的存貯器，以及按列車車次分類的列車追蹤表；它隨時(shí)刻的推移和發(fā)生的變化，按照程序設(shè)計(jì)的流程進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)列車的追蹤。

56、有關(guān)數(shù)據(jù)通過進(jìn)一步處理后，用于繪制列車運(yùn)行實(shí)跡圖和為進(jìn)路操縱提供列車追蹤信息。進(jìn)路操縱：列車按運(yùn)行圖行車，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)操縱進(jìn)路，首先要將管轄區(qū)段的運(yùn)行圖存入計(jì)算機(jī)內(nèi)，然后依照設(shè)定進(jìn)路時(shí)刻、列車位置、列車順序和信號(hào)設(shè)備鎖閉條件等，按照程序設(shè)計(jì)的流程，通過分析、比較等處理過程后，輸出某一列車進(jìn)路的命令。運(yùn)行調(diào)整：列車運(yùn)行按照預(yù)定的運(yùn)行圖和車站作業(yè)打算進(jìn)行，一旦運(yùn)行圖被打亂，就要調(diào)整，調(diào)整內(nèi)容要緊是變更列車順序，修改越行或會(huì)車地點(diǎn)和時(shí)刻，找出恢復(fù)運(yùn)行圖的最佳方案。行車指揮自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)例目前國(guó)外差不多成功地開發(fā)了一些行車指揮自動(dòng)化系統(tǒng)，如日本新干線的COMTRAC(COMputer aided TRA

57、ffic Control system)行車調(diào)度指揮系統(tǒng)，德國(guó)法蘭克福的計(jì)算機(jī)輔助列車監(jiān)督系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)差不多上依照本國(guó)鐵路實(shí)際情況開發(fā)的，實(shí)踐證明是較為成功的系統(tǒng)。由于各國(guó)的行車組織模式各不相同，其開發(fā)的系統(tǒng)一般不能直接引入到我國(guó)，但其開發(fā)思想、關(guān)鍵技術(shù)仍對(duì)我國(guó)具有重要借鑒意義。2.5.1 COMTRAC的構(gòu)成日本新干線的COMTRAC行車調(diào)度指揮系統(tǒng)是1972年岡山站營(yíng)業(yè)時(shí)開始投入使用的。之后，隨著博多站開始營(yíng)業(yè)(1975年)，東北、上越新干線開始營(yíng)業(yè)(1982年)，系統(tǒng)的內(nèi)容不斷擴(kuò)充，功能日益強(qiáng)大，為日本的新干線列車的運(yùn)行組織作出了重要貢獻(xiàn)，是目前為止比較成功的行車指揮自動(dòng)化系統(tǒng)。2.

58、5.2 COMTRAC的要緊功能COMTRAC的要緊功能分類和差不多內(nèi)容如表1-1所示差不多功能子系統(tǒng)名稱差不多內(nèi)容打算差不多、臨時(shí)打算編制、修改運(yùn)行圖急運(yùn)量波動(dòng)時(shí)的列車、車輛及乘務(wù)員運(yùn)用打算實(shí)施打算在差不多、臨時(shí)打算上編制每日列車、車輛運(yùn)用打算資源治理車輛運(yùn)用車輛運(yùn)用及檢修打算人員使用乘務(wù)員運(yùn)用在打算的基礎(chǔ)上編制每日乘務(wù)員運(yùn)用打算并對(duì)當(dāng)日打算用實(shí)際進(jìn)行處理運(yùn)行治理信息處理監(jiān)視列車運(yùn)行，進(jìn)行以后列車運(yùn)行圖預(yù)測(cè)運(yùn)行調(diào)整對(duì)列車運(yùn)行線進(jìn)行調(diào)整信息傳輸將列車運(yùn)行圖的變更、列車時(shí)刻表登信息傳輸給車站等，同時(shí)傳輸車輛和乘務(wù)員運(yùn)用、資料治理以及信息治理的數(shù)據(jù)近路操縱依照列車運(yùn)行圖以及實(shí)際情況進(jìn)行進(jìn)路操縱旅客

59、向?qū)每拖驅(qū)鬏斄熊嚨臅r(shí)刻信息，操縱車站自動(dòng)廣播系統(tǒng)，操縱發(fā)車指示牌資料治理統(tǒng)計(jì)每日列車等的運(yùn)用實(shí)跡2.5.3 COMTRAC的最新進(jìn)展隨著新干線上列車種類的增加、列車運(yùn)行密度的增大、列車運(yùn)行速度的提高及原有計(jì)算機(jī)能力的限制和COMTRAC中一些針對(duì)單一線路的各種機(jī)能，COMTRAC開始表現(xiàn)出不適應(yīng)新干線進(jìn)展的需要的情況，要緊體現(xiàn)在以下幾方面：(1)不能適應(yīng)將要運(yùn)營(yíng)的秋田新干線、北陸新干線進(jìn)展需要。(2)不能適應(yīng)速度提高、列車追蹤間隔時(shí)刻縮短等新形式的需要。(3)不能充分發(fā)揮新型車輛的使用、運(yùn)輸設(shè)備的改善及新車站開始營(yíng)業(yè)帶來的效應(yīng)。(4)原有計(jì)算機(jī)能力有限，限制數(shù)據(jù)的有效利用。(5)運(yùn)輸打算、

60、數(shù)據(jù)的輸入、系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換等效率較低。為了消除這些不利阻礙，日本對(duì)COMTRAC進(jìn)行重大的更新、改造，開發(fā)了新的行車指揮自動(dòng)化系統(tǒng)COSMOS(COmputerized，Safety，Maintenance and Operation Systems of Shinkansen)系統(tǒng)，并于1995年11月10日開始使用。新系統(tǒng)采納新的技術(shù)和設(shè)備，解決了上述問題，在保持COMTRtAC的全部功能的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)性能有了新的進(jìn)展。新的COSMOS系統(tǒng)要緊由運(yùn)輸打算子系統(tǒng)、運(yùn)行治理子系統(tǒng)、安全保障子系統(tǒng)、設(shè)備治理子系統(tǒng)、電力操縱子系統(tǒng)、信息集中治理子系統(tǒng)、車輛治理子系統(tǒng)和車輛基地作業(yè)打算子系統(tǒng)等8