【正文】 日中文摘要摘要：近幾年，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及社會(huì)的進(jìn)步，我國(guó)的電氣自動(dòng)化行業(yè)得到了前所未有的發(fā)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(lái)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，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) 安全管理 調(diào)度集中ABSTRACTTitle: Application ofautomation equipmentinthe construction ofHighspeed 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 automationindustry 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 ofChina39。s newgeneration of high speed trainCRH380Areached kilometers,two months ago,justin the Shanghai HangzhouHighspeed Railtrial operation,set aspeed recordbroken again,getbehind thisagain and againChineserecord,in addition torailwayconstruction andlootivetechnologyto achieve worldclass,guarantee the electricalandautomation equipmentHighspeed Railefficientalsocan not worklate.KEYWORDS：Automation equipment；Highspeed Railconstruction；Safety management；CTC目錄中文摘要 iABSTRACT ii1 緒論 1 選題背景 1 選題的目的與意義 1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀 2 國(guó)外研究現(xiàn)狀 3 4 4 4 5 小結(jié) 5 研究?jī)?nèi)容 5 研究思路與論文結(jié)構(gòu) 62 高速鐵路行車指揮自動(dòng)化 6 行車指揮自動(dòng)化系統(tǒng)簡(jiǎn)介 7 構(gòu)造行車指揮自動(dòng)化系統(tǒng)的基本思路 7 行車指揮自動(dòng)化系統(tǒng)的主要功能 8 列車計(jì)劃的編制 8 列車運(yùn)行管理 8 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析 8 行車指揮自動(dòng)化系統(tǒng)的組成 8 行車指揮自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)例 9 COMTRAC的構(gòu)成 9 COMTRAC的主要功能 10 COMTRAC的最新發(fā)展 11 行車指揮自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì) 113 高速鐵路機(jī)車速度監(jiān)控系統(tǒng) 11 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) 13 LKJ2000型監(jiān)控系統(tǒng) 15 TVM430系統(tǒng) 194 高速鐵路運(yùn)營(yíng)調(diào)度系統(tǒng) 24 系統(tǒng)總體技術(shù)方案 24 系統(tǒng)特點(diǎn) 24 高速鐵路調(diào)度系統(tǒng)構(gòu)成 25 GSMR系統(tǒng) 25 FAS系統(tǒng) 25 應(yīng)急通信系統(tǒng) 27 綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng) 27 防災(zāi)安全監(jiān)控系統(tǒng) 28 高速鐵路調(diào)度系統(tǒng)的發(fā)展 295 自動(dòng)化設(shè)備在未來(lái)高速鐵路建設(shè)中的發(fā)展趨勢(shì) 316 結(jié)論 32參考文獻(xiàn) 341 緒論 選題背景中國(guó)是一個(gè)幅員遼闊的國(guó)家，擁有960萬(wàn)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(lái)。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、城市化進(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(lái)越旺盛，既有的運(yùn)輸能力已表現(xiàn)出明顯的不足，特別是鐵路運(yùn)輸已經(jīng)不能適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需要，成為制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的“瓶頸”。為滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)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(wàn)公里，復(fù)線率和電氣化率均達(dá)到50%?！八目v四橫”客運(yùn)專線為骨架，既有提速線路為補(bǔ)充的3萬(wàn)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?？梢哉f(shuō)我國(guó)在高速鐵路建設(shè)方面，將要用15年的時(shí)間走完世界所有發(fā)達(dá)國(guó)家近半個(gè)世紀(jì)走完的道路。這3萬(wàn)公里快速客運(yùn)網(wǎng)的建設(shè)，將使我國(guó)旅客運(yùn)輸邁上一個(gè)新臺(tái)階。在各種交通方式中，高速鐵路具有運(yùn)量大、速度高、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)勢(shì)，成為我國(guó)綜合交通運(yùn)輸體系中的骨干。 選題的目的與意義隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市化進(jìn)程的加速，鐵路客運(yùn)專線進(jìn)入大發(fā)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、高鐵已經(jīng)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(wàn)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(lái)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)需要多工種密切合作的活動(dòng)，必須通過(guò)集中統(tǒng)一的調(diào)度指揮來(lái)保證鐵路運(yùn)輸?shù)臅惩?、高效和安全。即將建成的客運(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。 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀快速化、高速化是當(dāng)代鐵路技術(shù)發(fā)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80～100km/h。20世紀(jì)90年代初。列車運(yùn)行速度慢，是我國(guó)鐵路客運(yùn)市場(chǎng)份額下降的重要原因。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：提速主要在京廣、京滬、京哈三大干線進(jìn)行。允許時(shí)速超過(guò)120公里的線路延長(zhǎng)為1398公里，時(shí)速超過(guò)140公里的線路延長(zhǎng)為588公里，時(shí)速超過(guò)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)還是上述三大干線，三大干線提速區(qū)段快速列車最高運(yùn)行速度達(dá)到140—160km/h，非提速區(qū)段快速列車最高運(yùn)行速度達(dá)120km/h。允許時(shí)速超過(guò)120公里的線路延長(zhǎng)為6449公里，時(shí)速超過(guò)140公里的線路延長(zhǎng)為3522公里，時(shí)速超過(guò)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)的大城市之間，基本實(shí)現(xiàn)夕發(fā)朝至。2000年10月21日第三次提速：提速范圍主要是隴海、蘭新、京九和浙贛線。允許時(shí)速超過(guò)120公里的線路延長(zhǎng)為9581公里，時(shí)速超過(guò)140公里的線路延長(zhǎng)為6449公里，時(shí)速超過(guò)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(guò)去的7個(gè)等級(jí)調(diào)整簡(jiǎn)化為特快旅客列車、快速旅客列車和普通旅客列車3個(gè)等級(jí)。2001年10月21日第四次提速：提速范圍主要是京九線、武昌－成都（漢丹、襄渝、達(dá)成）、京廣線南段、浙贛線和哈大線。允許時(shí)速超過(guò)120公里的線路延長(zhǎng)為13166公里，時(shí)速超過(guò)140公里的線路延長(zhǎng)為9779公里，時(shí)速超過(guò)160公里的線路為1104公里。這次提速將西部地區(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)基本覆蓋全國(guó)主要地區(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)特別快車”。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(wú)線列調(diào)機(jī)車電臺(tái)。在信號(hào)設(shè)備的維護(hù)管理上，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發(fā)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)治久安的根本大計(jì)。改革開放以來(lái),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、貨物超重、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(wú)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(guò)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(lái),我國(guó)鐵路事故總數(shù),特別是險(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(wàn)列車總走行公里發(fā)生的重大、大事故件數(shù)減少了60%。由于采用了機(jī)車三大件(無(wú)線列調(diào)、機(jī)車信號(hào)、自動(dòng)停車裝置)和LKJ93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%。由于采用電氣集中和計(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(lái)中國(guó)鐵路科技發(fā)展取得了偉大成就。但是,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,特別是在一些關(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)發(fā)展的需要。 國(guó)外研究現(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)也是采用與日本新干線類似的列車自動(dòng)控制系統(tǒng)。法國(guó)的列車自動(dòng)控制系統(tǒng)TVM是利用無(wú)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(wú)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(lái),法國(guó)的列車自動(dòng)控制系統(tǒng)又在原有的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)。從原先階梯式控制的TVM300系統(tǒng)發(fā)展到采用模塊結(jié)構(gòu)的速度模式曲線控制方式的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(lái)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ICE采用的是LZB系列列車速度控制系統(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,也采用了LZB80型列車速度控制系統(tǒng)。LZB系列是目前世界上典型的連續(xù)式列車 速度控制系統(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)之一就是利用鋪設(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(guò)車一地信息傳輸系統(tǒng),LZB車載設(shè)備可以將列車的精確位置、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)根據(jù)綜合調(diào)度中心下達(dá)的列車運(yùn)行計(jì)劃、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(lái)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(guò)LZB地一車雙向傳輸系統(tǒng)將這一速度控制命令傳送到LZB車載設(shè)