高速鐵路列控車載設(shè)備安全技術(shù)探討

摘 要：根據(jù)國內(nèi)有關(guān)地鐵的飛速發(fā)展現(xiàn)狀，通過對有關(guān)車載設(shè)備的概況下分析，對車載的組成和發(fā)展以及具體功能進(jìn)行系統(tǒng)性分析。該文通過日常的具體分析，對高速鐵路相關(guān)的車載設(shè)備提出了進(jìn)一步的見解。

關(guān)鍵詞：車載設(shè)備 高鐵 安全設(shè)備 相關(guān)的安全技術(shù)

中圖分類號：U284文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）05（b）-0042-02

目前，在國內(nèi)的很多城市的高鐵中，有關(guān)科技的現(xiàn)代化裝備是現(xiàn)代化中很很重要的組成部分，這是足夠保證高速鐵路更正常的運(yùn)行。

1 有關(guān)車載設(shè)備的相關(guān)發(fā)展

在比較早的時期，列車的速度很低，其主要根據(jù)有關(guān)地面信號機(jī)來顯示。最初有關(guān)車載的設(shè)備是機(jī)車的信號設(shè)備。而機(jī)車的信號設(shè)備是安裝在機(jī)車的司機(jī)室內(nèi)，然后，司機(jī)可以根據(jù)機(jī)車的信號來顯示駕駛的列車。隨著列車速度的不斷提高，基于無線通電信息的傳輸更好的對高鐵運(yùn)行提供更好的發(fā)展。

2 有關(guān)車載的概念

隨著列車速度的提高，列車的運(yùn)行就必須要采取自動的控制系統(tǒng)，列控車載設(shè)備是這個設(shè)備中要保證的關(guān)鍵性作用，并擔(dān)負(fù)著有關(guān)列車運(yùn)行中的安全性作用。是整個列車自控系統(tǒng)中最基礎(chǔ)的設(shè)備。在近幾年中有關(guān)車載設(shè)備的快速發(fā)展，已經(jīng)在高速鐵路中獲得了更加廣泛的應(yīng)用。有關(guān)列車的控制系統(tǒng)對列車速度的控制與間隔進(jìn)行管理。主要系統(tǒng)是由車載和地面兩個部分分別組成的，有關(guān)地面設(shè)備主要是提供有關(guān)車載設(shè)備所需要的全部設(shè)備和數(shù)據(jù)信息。比如：有關(guān)線路的運(yùn)行速度和有關(guān)軌道電路的實(shí)際長度。

3 高速列控車載的系統(tǒng)背景

列車的控制系統(tǒng)是列車和地面的信息傳送以及列車技術(shù)發(fā)展而發(fā)展的有關(guān)軌道的交通系統(tǒng)，將先進(jìn)的通信技術(shù)和控制技術(shù)以及有關(guān)鐵路的信號技術(shù)相融合。高速鐵路信號的發(fā)展是一個離不開列車運(yùn)行控制系統(tǒng)的新發(fā)展。有關(guān)列車系統(tǒng)是一種鐵路行車的安全性設(shè)備，車載的信號是屬于主體信號，可以作為行車的憑證，直接的將應(yīng)該遵守的運(yùn)行速度指令發(fā)送給司機(jī)，要防止由于司機(jī)錯誤性的操作或者失去警覺時可能造成嚴(yán)重的事故。有關(guān)高速鐵路的控制和有關(guān)信號的設(shè)備，主要是以微電子器件和電子器件的分散性管理和集中性管理的控制方式，主要分為列車的自動化和行車的自動化。有關(guān)信號的顯示要以自動性的信號為主，區(qū)間地面和車站作為輔助性作用。因?yàn)榱熊囋谛旭偟臅r候速度較快而且列車之間的密度較大，所以，在區(qū)間行車的時候要采用四種顯示的形式：綠、黃和紅以及綠黃。各國的鐵路對列車的控制系統(tǒng)在主要看法是有著不同的觀點(diǎn)。大部分都認(rèn)為列車最高的運(yùn)營速度應(yīng)該是160千米每個小時以下，在提速的線路上列車的自動監(jiān)督是安裝部門必須安裝的設(shè)備，以充分保證列車的安全性。

4 車載安全的相關(guān)設(shè)計(jì)

列車的車載設(shè)備是為了保證有關(guān)列車行車安全中重要的安全設(shè)備，這必須要按照相應(yīng)的設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行在系統(tǒng)上的研究以及開發(fā)。有關(guān)國內(nèi)的CTCS-3級的系統(tǒng)是在ETCS-2級系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上演變過來的。目前，有關(guān)CTCS-3級車載設(shè)備在研發(fā)過程中要求遵循CEN-ELEC的標(biāo)準(zhǔn)。在高鐵的列控設(shè)備中，有關(guān)安全的完整度用于整個高鐵車載設(shè)備。按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的具體規(guī)定，和有關(guān)設(shè)備的具體研發(fā)中，要通過相關(guān)的軟件可以開發(fā)特殊字形的研發(fā)，對整個軟件的質(zhì)量以及管理上的控制進(jìn)行現(xiàn)實(shí)性管理。此外，有關(guān)車載的設(shè)備要采用安全性的設(shè)計(jì)：在總線上要通過看門狗的安全性的監(jiān)控，一旦在總線中受到干擾，看門狗就會溢出來并且自動的施加制動。

4.1 硬件設(shè)備

對于高速的列控系統(tǒng)中的硬件主要包括測速的定位模板、主機(jī)的模板和有關(guān)車地相關(guān)信息的傳遞模板以及記錄器等相關(guān)元件組成。主機(jī)模板是高速車載設(shè)備的主要部分，主要就是進(jìn)行智能的分析和相關(guān)數(shù)據(jù)的處理以及各種有關(guān)控制命令的管理系統(tǒng)，所以，主機(jī)的模板必須采用較安全、較可靠具有安全性的計(jì)算機(jī)。

4.2 軟件設(shè)計(jì)

有關(guān)列列控的車載設(shè)備的軟件主要包括程序結(jié)構(gòu)的絕對單一化、時間與空間的冗余性、定期診測、確保異常處理等。

4.3 有關(guān)車載的外圍設(shè)備

有關(guān)人機(jī)的界面單元，是有關(guān)列控車載的操作與顯示的實(shí)際界面，要安裝到司機(jī)所觀察到和較容易操作到的位置。

5 有關(guān)車載設(shè)備的實(shí)驗(yàn)和相關(guān)技術(shù)

5.1 相關(guān)試驗(yàn)

有關(guān)車載設(shè)備的研發(fā)和設(shè)計(jì)在完成之后，可以按照接口的設(shè)計(jì)圖紙來完成安裝的調(diào)試。在整個運(yùn)行的過程中，車載的相關(guān)設(shè)備要與列車相配合使用，而不同的車型在電器的接口等方面有著很大的差異。所以，該如何去驗(yàn)證車載的設(shè)備和相關(guān)車輛的匹配就需要試驗(yàn)來保證。有關(guān)的型式的需要在整個車載的設(shè)備安裝中在調(diào)試之后進(jìn)行，主要目的是為了去驗(yàn)證有關(guān)車載設(shè)備和列車的相關(guān)接口的安全性與適配性。在型式試驗(yàn)中不僅包括動態(tài)測試還包括靜態(tài)的測試兩個部分。

（1）有關(guān)列車的開關(guān)對整個車載相關(guān)設(shè)備的影響和檢測；測試有關(guān)動車開關(guān)對相關(guān)車載的控制性作用，要檢查升降弓和升降斷對于整個設(shè)備的影響。

（2）關(guān)于車載設(shè)備和有關(guān)列車在制動接口的相關(guān)檢測：檢測相關(guān)車載設(shè)備的制動輸出以及緊急的制動輸出，檢測在制動下的信號反饋，在檢測有關(guān)車載的設(shè)備上能否正確的采集在駕駛臺的輸入信號。

5.2 有關(guān)動態(tài)測試的相關(guān)內(nèi)容

（1）在檢查有關(guān)車載設(shè)備要正常輸出控制信號和有效信號；

（2）在測速和測距上的相關(guān)測試：在各種場景下對車載設(shè)備的精度檢測，比如有關(guān)列車施加了常用制動和牽引等等。

（3）有關(guān)制動和牽引的測試：在檢測有關(guān)車載的設(shè)備參數(shù)在多種場景的適應(yīng)性，比如列車的恒速和弱常用的制動以及在緊急制動的場景等。

6 檢修與維護(hù)

6.1 日常的檢修和日常維護(hù)

高速鐵路在車載設(shè)備和傳統(tǒng)的信號有著很大的差異，有關(guān)高速鐵路的車載設(shè)備集成性很高，硬件以及軟件的復(fù)雜度也在呈現(xiàn)增長的趨勢，而且故障的突發(fā)性也很強(qiáng)，但是采用了傳統(tǒng)的方法和手段是無法滿足有關(guān)故障的檢測需要。如今，有關(guān)車載問題檢修和維護(hù)都是在動車的維修基地進(jìn)行的。有關(guān)高速列控的車載具備故障代碼指示與故障提示的功能。結(jié)合實(shí)際需要，車載的設(shè)備均具有較為完善的檢測系統(tǒng)和動態(tài)系統(tǒng)，在輔助維修和記錄分析上都有較好的功能。有關(guān)檢測的設(shè)備都主要安裝在了動車的機(jī)柜內(nèi)。有關(guān)車載投入使用后，相應(yīng)的設(shè)備供應(yīng)商都會按照既定的安排，組織相應(yīng)的人員進(jìn)行培訓(xùn)，來建立更加完善的體系，來保證在故障發(fā)生時進(jìn)行記錄。對運(yùn)行中可能出現(xiàn)的問題都要具體分析，確定是否存在著相關(guān)的安全性問題。因?yàn)椋锌剀囕d發(fā)生故障是存在著多樣性和復(fù)雜性，為了保證設(shè)備日常工作上的分析和定位，有關(guān)的車載設(shè)備的工作人員和技術(shù)骨干都要進(jìn)行分層的負(fù)責(zé)，24 h不能夠間斷的處理和檢測。在故障發(fā)生后，要馬上由維修站的工作人員下載相應(yīng)的記錄，而對于一些較常見的故障電話和相關(guān)設(shè)備都要及時的與相關(guān)的供應(yīng)商和客服取得聯(lián)系；而對于一些較為不常見的故障來說，就必須將記錄提供給有關(guān)專家進(jìn)行詳細(xì)的分析，從而來提供具體的解決方案和措施。在另一方面，有關(guān)車載的供應(yīng)商也要結(jié)合現(xiàn)場所發(fā)生的情況，進(jìn)行歸納和總結(jié)，作為分析的依據(jù)。

6.2 高級檢修

為了保證在高速鐵路關(guān)于列控車的運(yùn)行質(zhì)量，就要按照相關(guān)列車設(shè)備的要求進(jìn)行質(zhì)量的檢測。

7 關(guān)于高鐵列控車載的主要功能

（1）列車的車載設(shè)備是在規(guī)定的速度下實(shí)際運(yùn)行的，監(jiān)控列車的速度包括線路上允許的速度和臨時速度等。車載的設(shè)備根據(jù)相應(yīng)的限速信息會自動生成速度曲線，對列車在超速的時候自動實(shí)施防護(hù)的功能。

（2）車載設(shè)備會對列車在運(yùn)行中的速度實(shí)時監(jiān)控，通過某種方式將相應(yīng)的內(nèi)容發(fā)送到子模塊中，并進(jìn)行空轉(zhuǎn)、矯正。

（3）有關(guān)列控車載的相應(yīng)設(shè)備都是通過接受天線等應(yīng)答器接收信息。是車載可以得到等級切換等功能。并通過應(yīng)答編輯信號獲得坐標(biāo)的位置。

（4）車載設(shè)備可以完全實(shí)現(xiàn)C3-C2之間的切換。列車應(yīng)答設(shè)備會根據(jù)應(yīng)答器和無線的信息進(jìn)行等級性的切換。

車載設(shè)備在停車的狀態(tài)下，對列車的一些不恰當(dāng)移動進(jìn)行實(shí)時的保護(hù)，一旦列車在停止的狀態(tài)下發(fā)生了位移，車載就會自動啟動制動性系統(tǒng)。

（6）車載通過人和機(jī)器的界面設(shè)定，司機(jī)以文本和圖形的方式傳達(dá)給接收室，在接收司機(jī)的操作之后，要以相關(guān)的邏輯進(jìn)行處理，來得出正確的指令。

（7）列車的車載在控制設(shè)備上擁有較為完美的記錄單元，這可以將發(fā)生的各種狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時的分析。

8 結(jié)語

我國高鐵經(jīng)過若干年的快速發(fā)展，已經(jīng)取得了很大的成就。高鐵已經(jīng)逐漸成為了一個很有代表性的品牌，就好比是一個國家的名片一樣，在全球留下了深遠(yuǎn)的影響。高鐵不僅帶動著有關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和環(huán)保節(jié)能，而且還提升了時間的效益，變的更安全、更舒適。該文通過實(shí)際分析，結(jié)合我國高速的飛速發(fā)展?fàn)顩r，對于一些地鐵車載的控制狀況，提出了一些技術(shù)上的見解，主要目的就是為了高速鐵路更好的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]運(yùn)基信號[2010]346號關(guān)于印發(fā)《列控系統(tǒng)工程數(shù)據(jù)表編制規(guī)定（V2.0）》的通知[S].

[2]科建設(shè)[2007]123號鐵路CICS-2級列車運(yùn)行控制系統(tǒng)應(yīng)答工程技術(shù)暫行規(guī)定[S].

[3]科技運(yùn)[2010]136號關(guān)于印發(fā)《CTCS-2級裂控系統(tǒng)應(yīng)答器應(yīng)用原則（V2.0）》的通知[S].

[4]科技運(yùn)[2010]138號關(guān)于印發(fā)《列控中心技術(shù)規(guī)范》的通知[S].