淺論高鐵防災監控系統的現狀與改進

蔣晟

【摘要】本文對高鐵防災監控系統的現狀進行了探討，了解其存在的重大意義，并分析其現狀，針對其現有問題，提出了其中的不足之處，并針對現有鐵路新線和既有線的相關情況，提出了改進意見。

【關鍵詞】高鐵防災；監控系統；現狀與改進

隨著我國高速鐵路的快速發展，多條高速客運專線投入運營，高鐵運營里程已突破1萬公里，列車運行速度已達300km/h以上，對運行安全提出了更高的要求。我國地域遼闊、地形地質復雜、氣候類型多樣，致使自然災害較為嚴重，自然災害和異物侵限等突發事件具有不可預測性和巨大的破壞性，在列車高速運行時，任何一個環節發生問題，后果不堪設想，容易引發重大事故。

高速鐵路距離遠，各監測點間距離從數百米到幾公里不等，要求通信方式具有較遠的傳輸距離；其次各監測點監測數據是實時變化的，要求通信方式具有實時性；再者高速鐵路沿線存在較強的電磁干擾，要求通信方式具有較強的抗電磁干擾的能力；最后通信網絡應該具有建設和維護成本低、擴展方便等特點。

一、現有防災系統的介紹

對高速行駛的列車安全構成威脅的主要自然災害：大風、地震、暴雨、洪水、大雪、覆冰等進行監控。

（一）防風監測子系統

在易發生強風及突然大風的高架橋上、山口、河川等地安裝風速風向儀，對日常的風速風向實時監測，根據線路區域地形、風流狀況、線路特點，當風速達到警戒標準時，防災安全監控系統將產生報警信息，并上報調度中心，由調度中心發布列車限速、停運等運行管制命令，從而確保列車運行安全。

（二）地震監測子系統

列車運行速度大于200km/h時，強烈地震對路基、軌道、橋梁的沖擊有可能會導致列車發生重大事故。在發生強烈地震后，沿線強震儀發出報警，使列車及時采取限速、制動措施，或切斷本地區供電系統，防止其他列車再進入地震區。

（三）雨量監測子系統

雨害與風災、地震災害不同，降水量是一個累積過程，一定時間內的降水量較大時，容易直接誘發各種路基病害的發生。雨量監測系統在累積一個完整雨季降水量的基礎上，需科學分析降雨量與水災發生的關系，選擇合理的雨量監測報警方式。

二、高鐵防災系統的不足與優化

（一）風監測子系統的不足與優化

由于環境風速具有突變性和不確定性，并且風速儀設置有很大的局限性，因此大風對高鐵運行的影響最為常見。發生大風報警時，往往不是一處報警，而是好幾處報警點同時報警，這就需要調度員立即通知報警范圍里的列車限速運行，核對限速值和限速范圍，發布調度命令，設置列控限速命令。調度員在短時間內完成一連串高強度工作，縱使有三頭六臂，也疲于應對。再加上風速升級和降級的不確定性以及運營中不利因素耦合的可能性，高鐵運營的風險大大增加。

（二）雨量監測子系統的不足與優化

此外，非高架區段及隧道區段軌道應裝設積水量探測系統，當某區段積水高于軌面時，立即反饋防災安全系統，并確認水面位置，當積水未超過軌面100mm時，ATP控制列車禁止通過積水地段；當積水超過軌面100mm時，反饋供電系統停止所在單元供電。

（三）異物侵限子系統的不足與優化

當發生監測終端異物侵限紅色報警信息后，軌道電路區段自動產生紅光帶，列車自動防護系統控制列車在紅色報警點前停車。在紅光帶取消后，設備恢復正常使用前，ATP自動控速120km/h越過報警點閉塞分區，并自動設置列控限速調度命令。設備恢復使用后，列車調度員將自然災害及異物侵限監測系統中復原按鈕解鎖，使系統恢復到正常狀態，列控限速自動取消。

三、高鐵列車運行防災建議

（一）應用高科技，提高高鐵的運行監控系統

高速列車采用的是GSM-R（鐵路無線通信）的CTCS-3系統。該系統由車載子系統和地面子系統組成，列車位置及列車移動授權由GPS和GSM-R傳輸解決，列車完整性檢查和定位校核分別由車載設備和點式設備實現。我國的列車運行控制系統（CTCS）根據功能要求、運行速度和設備配置分為0～4級。目前我國正在大力發展建設CTCS-3級列車控制系統。通過GSM-R網絡通信實現了車- 地間的雙向通信。

（二）提高設備的質量和性能

認真落實高質量、高性能的鐵路設施設備是鐵路運營安全的重中之重，以往發生的高速鐵路事故，大部分是設計制造質量方面的原因，出現要求不高，把關不嚴，嚴重影響了列車的運行安全。因此，嚴格把關，把成熟的高鐵技術運用到設施設備的研制中，不斷地提高設施設備的質量和性能，才能為高速鐵路的運營提供安全可靠的保障。

（三）增加全線視頻監控系統

由于高鐵沿線皆為封閉式線路，每年都有數起人員破壞護欄進入鐵路線路的事情，甚至有特意進入沿線破壞鐵路的情況出現，現有鐵路有些線路已經增加全線視頻監控系統，但是既有線并沒有按照，因此為了預防緊急情況，建議增加全線視頻監控系統，及時監控，及時防止相應事故出現。

參考文獻

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