高速鐵路系統集成簡介

摘 要：本文介紹了高速鐵路系統建設目標和系統構成，主要包括工務工程系統、牽引供電系統、列車運行控制系統、高速列車系統、運營調度系統、客運服務系統六個部分，使大家對其有個簡單認識。

關鍵詞：高速鐵路；系統集成

高速鐵路是信息技術、自動控制技術和新材料、新工藝等多種技術門類、多專業綜合的高新技術集成，代表了當今世界鐵路技術的最高成就。發達國家的實踐表明，由基礎設施、動車組、通信信號、牽引供電、運營調度、旅客服務六個主要子系統購成的高速鐵路，具有很強的系統性，各子系統之間既自成體系，又相互關聯、相互影響。特別是動車組、通信信號和運營調度系統，三者之間既有大量硬件接口，又有很多軟件聯系，對整體性和系統性的要求非常高。在高速鐵路建設中，必須尊重科學，尊重客觀規律，認真吸取國外高速鐵路建設的經驗和教訓，高度重視系統集成工作，確保各子系統相互匹配，相互兼容，整體優化，協調運轉。

1 系統建設目標

高速鐵路系統集成的目標是要集中人力資源、管理資源、設計資源、施工資源及裝備制造資源，實現高速鐵路系統在技術上的優化配置，達到一流工程質量、一流裝備水平、一流運營管理的目標。

2 系統構成

高速鐵路系統可以劃分為工務工程系統、牽引供電系統、列車運行控制系統、高速列車系統、運營調度系統、客運服務系統六個部分，如圖所示。

2.1 工務工程系統

工務工程系統是一個龐大的系統，涉及路基、橋涵、隧道和軌道等專業工程，還涉及路基與橋梁的過渡，路基與隧道的過渡、橋梁與隧道的過渡，以及路基和橋隧等線下基礎與軌道結構的銜接等。與普速鐵路相比采用了很多新技術和新工藝，其設計和施工控制標準高。

為了達到高速鐵路線路的運營要求，高速鐵路工務工程系統既要為高速運行的機車車輛提供高平順性與高穩定性的軌面條件，又要保證線路各個組成部分具有一定的堅固性與耐久性，時期在運營條件下保持良好的狀態。同時，要求建立嚴格的線路狀態檢測和保障軌道持久高平順的科學管理系統。

為滿足列車的高速平穩運行，工務工程系統的主要特點有：高平順、高精密、小殘變、少維修的軌道結構；軌下基礎的高穩定性；寬大、獨行的線路空間；高標準的環境保護；列車以設計速度開通運營；科學的軌道管理及嚴格的安全監控。

2.2 高速列車系統

高速列車是高速鐵路的核心技術裝備和實現載體，是當代高新技術的集成、涵蓋了信息通信、電子電力、材料化工、機械制造、自動控制等多科學、多專業，是世界各國科學技術和制造產業創新能力、綜合國力以及國家現代化程度的集中體現和重要標志之一。高速列車不僅包含傳統軌道列車車輛的車體、轉向架和制動技術，還具有復雜的牽引傳動與控制、計算機網絡控制、車載運行控制等關鍵技術。

2.3 列車運行控制系統

高速鐵路運行控制系統是集先進的計算機、通信以及自動控制技術為一體的綜合控制與管理系統，采用電子器件或微電子器件作為控制單元，并利用集中管理、分散控制的集散式控制方式，是保證列車運行安全、提高行車效率的關鍵組成結構。

2.4 牽引供電系統

牽引供電系統是高速鐵路系統的能力保障系統，主要功能是為高速鐵路列車運行控制提供穩定、高質量的電能。牽引供電系統一般由供電系統、變電系統、接觸網系統、SCADA系統、電力系統等購成。總的來說，高速鐵路電力牽引所需牽引功率更大、弓網作用關系更加復雜。與普通電氣化鐵路相比，客運專線牽引供電系統具有如下特點：⑴功率需求大，負荷電流大。⑵交—直—交動車組功率因數高，諧波含量低。

2.5 運營調度系統

運營調度系統是集計算機、通信、網絡等現代化技術為一體的現代化綜合系統。運營

調度系統主要是鐵路管理部門對運力資源進行動態調配優化完成列車的計劃、運行、設備維修等一系列任務，是完成高速鐵路運輸組織特別是高速鐵路系統日常運營的根本保證。運營調度系統，涵蓋運輸計劃管理、列車運行管理、動車管理、綜合維修管理、車站作業管理、安全監控及系統維護工作。調度指揮是圍繞運輸計劃對資源進行動態調配的工作，反映了運輸組織的具體執行過程，是鐵路系統運轉的中樞部位。調度模式的選取與運輸組織特點、工作量大小和技術裝備的水平都有著密切的關系。

2.6 客運服務系統

客運服務系統的主要功能是處理與旅客運輸服務相關的事件，主要包括發售車票、信息采集、信息發布、日常投訴處理、緊急救助、旅客疏散、旅客賠付和客戶關系管理等工作。此外，還可提供統計分析功能，為管理層提供決策參考。客運服務系統由訂/售票鐵路票務系統、自動檢票系統、旅客信息服務系統、市場營銷策劃決策支持系統等構成。

客運服務系統是直接面向旅客的系統，一流的運營管理要求客運服務必須達到較高的水平，這除了良好的管理制度以及高素質的運營服務人員外，還涉及票務管理技術、旅客服務技術、市場營銷策劃技術、客運組織技術。

中國高速鐵路建設規模空前、技術復雜、舉世矚目，涉及設計施工、裝備制造、運營管理、養護維修等眾多單位和部門，是一個龐大的系統工程，必須統一協調、精心組織、強力推進。