摘要:近年来,随着经济和社会的发展,交通运输业的发展也突飞猛进。高速铁路信号系统在中国高铁交通运输中的作用不容小觑,其安全性是交通运输顺畅的根本保障。高速铁路信号系统核心技术在于保持高铁信号系统的有效运转。基于此,文章主要对列车运行控制系统进行了阐述,对列控系统中存在的问题进行了总结,并根据列控系统存在的问题提出了相应的合理建议。
关键词:高速铁路;铁路信号;中国列控系统
一、中国列车运行控制系统
《中国列车运行控制系统(CTCS)技术规范总则(暂行)》要求列车必须装备列车控制系统,并对列控系统进行了详细规定。列控系统分为五个等级,每个等级对应不同的列车时速,以现代列车运行控制技术为核心的信号系统称为铁路信号系统。我国运用高速铁路信号系统之后,列车的运行能力和安全性能都得到了大幅度提高。不过,由于高铁的运行速度更快,其对安全性要求更高,所以高铁列车运行控制系统的质量尤为关键。
二、对信号技术发展的作用
(1)实现了由地面固定信号显示的控制到面向列车移动体直接控制的转变。
(2)实现了由只是对信号显示控制而不能控制列车执行与否的开环控制到列车按照要求执行信号指令闭环控制的转变。
(3)实现了由车站分散控制到调度集中统一指挥控制的转变。
所以说,我认为CTCS-2级及CTCS-3级列控系统的发展使我国铁路信号技术向以列车运行控制技术为核心的现代铁路信号技术前进了一大步,因此,我国列控技术的发展方向是正确的,成绩令人瞩目。目前我国铁路信号技术水平已经达到或接近世界先进水平。
三、列控系统存在的问题
3.1技术标准与体系结构
由于发展速度过快,许多重要子系统,采用边学习、边研究、边开发、边修改、边形成产品的方法,没有足够时间提前研究、编写技术规范和技术标准.如:无线闭塞中心、车载列控设备、临时限速服务器等重要子系统至今也未发布相关技术规范,因此,各个厂家的设备容易产生差别,也难以避免考虑不周、安全隐患等诸多问题。另外,已有的系统依据的许多技术标准是从既有线技术标准延续而来,对高速铁路的特点考虑不够,存在如下问题:1)尽管轨道电路用列控中心编码替代了继电器编码,但无论是CTCS-2级或CTCS-3级系统,对区间轨道状态只是沿用了自动闭塞的单区间轨道电路检查方法,没有将前后分区轨道区段联系起来,实现严格的占用出清顺序检查逻辑(三点检查),无法对区间轨道区段正常占用、故障占用,特别是分路不良进行应有的严格判断及防护,当轨道电路出现分路不良时,特别是对重量比较轻的动车组,可能造成列车追尾的事故。应当尽快修改技术条件,严格联锁逻辑,当轨道电路出现未按占用出清顺序的情况时,通过停车码序,点亮防护信号红灯及缩短RBC行车许可的方法对故障区段进行有效防护,并及时向调度员发出报警指示。2)现有列控系统是在既有线许多原有设备基础上建立的,体系结构受到原有信号系统影响,如:在原有联锁系统基础上独立设置了列控中心,尽管两个系统可以交换信息,但联锁逻辑不同,进站接口处存在补丁现象,车站区间一体化问题没有得到完善解决,两个系统执行的安全标准也有差异,如:LKD-T1型列控中心的没有实现2路独立输入采集安全比较3)整个系统缺乏高标准的一体化设计,各个子系统时钟不统一,不便于事故及故障分析;联锁系统与调度集中显示及操作也不统一。缺乏部分必须的冗余功能,如:一旦车站列控中心或车站CTC分机出现故障,无论是调度所还是车站都无法掌握区间设备状态及列车在区间的运行情况。缺乏信息系统必要的安全防护措施,可能受到病毒及黑客的攻击。
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3.2基础平台及基础研究
由于列控系统属于安全关键系统,许多列控设备需要以安全计算机作为基础平台,但目前我国几乎没有达到西方发达国家水平的安全计算机平台可供使用,主要采用国外厂商提供的硬件平台.另外,我国没有能够达到SIL4级或SIL3级的实时操作系统,仅通过应用层软件是不能完全保证系统安全的。同时,我国也没有可供认证的安全软件开发工具及相应的检测方法,仅通过功能测试无法避免软件故障所带来的安全风险.安全通信及安全接口技术也有待提高。
3.3安全管理体系
针对高速铁路项目及列控新产品的上道使用,沿用传统的审查、鉴定、验收和评估方法,主要致力于功能检查与审查,没有建立基于风险的安全管理方法及体制.很难进行充分的危害识别与风险分析,没有研发、设计、生产、调试和运营过程中的隐患登记与管理制度,缺乏对风险的管控及应对措施。无法提供可信的证据与数据,证明系统及项目达到相应的安全需求,所采用的功能审查及各种检查活动,无法系统、主动的保证列控系统的安全防护达到要求。
3.4现场施工、安装和调试
现场施工、安装和调试存在严重的抢时问、赶工期现象,缺乏精细的管理态度及管理方法,部分隐蔽工程达不到预定技术标准,如:室外电缆屏蔽层接地不规范问题,影响防雷效果.部分地段还存在电力电缆与信号、通信电缆同沟现象,部分接触网杆塔地线接向综合贯通地线的连接线与信号电缆同沟等,为设备安全运营留下隐患.许多设备在线路开通、使用过程中,仍然进行软件修改与调试,缺乏严格的测试制度与测试工具,特别是软件修改及版本管理控制不够严格。
3.5培训与应急处置
现场人员素质达不到要求,现场操作人员与维修人员存在较为普遍的培训不到位现象,容易产生使用人员在紧急情况下处置不当,维修人员在设备故障后不能准确判断问题、及时处理故障的情况时,各基层站、段、车间针对高铁设备故障情况下的应急处置办法与规章也普遍存在缺陷和不足。另外,现场作业人员也存在违章作业问题。应当强化现场作业人员安全意识,加强应急演练与培训。
四、提升高速铁路信号系统运行能力的建议
(1)完善现有系统的技术标准与体系结构。提升我国高铁信号系统运行能力,首先需对当前我国现有高铁信号系统的技术标准进行不断的完善,建立全国统一的体系结构,使高速铁路信号系统的整体运行做到有据可依。同时还需要建立标准的行业规范和生产制度,让高速铁路信号系统的有效运行处于可控范围内。
(2)加强基础技术研究。基础技术研究是建立高速铁路信号系统的基础,进行基础技术研究能够为高速铁路信号系统的有效运行建立基础平台,使其运行更加可靠,增强其安全性。此外,基础技术研究是高铁信号系统技术创新的前提,基础技术的研究不扎实,后续的创新就没有动力。
(3)改进现有鉴定、评审方式。由于现有技术鉴定、评审方式已经不能适应科学技术的革新和发展。因此,高速铁路信号系统鉴定、评审需要在现有鉴定、评审基础上进行革新,积极开展高速铁路信号系统关键数据的评估、认证等体系建设,让高铁信号系统的鉴定、评审、评估以及认证系统能够全国统筹,标准统一,不断朝前发展。
(4)科学应用信息科学新技术。高速铁路信号系统的发展离不开信息科学技术的发展,高速铁路信号系统工作人员要加强自身专业素质的提高,不断研究创新,对新型列车的安全预警设备进行改进提高。
结语
中国高速铁路信号系统是列车行驶的安全保障,无论中国高速铁路信号系统的科研人员还是一线工作人员,都要深刻理解身上所肩负的重任,要将安全当作列车运行的生命,进而提高中国高速铁路信号系统的科学化程度,提高其运行质量,为人们的生命安全保驾护航。
参考文献:
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论文作者:张雅鑫
论文发表刊物:《基层建设》2019年第6期
论文发表时间:2019/4/30
标签:系统论文; 信号论文; 高速铁路论文; 列车论文; 中国论文; 设备论文; 基础论文; 《基层建设》2019年第6期论文;