【正文】 日中文摘要摘要：近幾年，隨著科學技術(shù)的發(fā)展以及社會的進步，我國的電氣自動化行業(yè)得到了前所未有的發(fā)展。尤其是新設備、新技術(shù)的開發(fā)與使用，為我國的電氣自動化行業(yè)注入了新的生機和活。隨著電氣設備在社會中的應用愈加廣泛，使得越來越多的人開始學習并從事電氣自動化工作。2010年12月3日，兩個月前，剛剛在滬杭高鐵試運行時，創(chuàng)下了時速紀錄再次打破，取得這一次次中國紀錄的背后，除了鐵道建設與機車技術(shù)達到世界一流外，保證高鐵高效的電氣與自動化設備同樣功不可末。關(guān)鍵詞：自動化 高鐵建設 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 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀 2 國外研究現(xiàn)狀 3 4 4 4 5 小結(jié) 5 研究內(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化 6 行車指揮自動化系統(tǒng)簡介 7 構(gòu)造行車指揮自動化系統(tǒng)的基本思路 7 行車指揮自動化系統(tǒng)的主要功能 8 列車計劃的編制 8 列車運行管理 8 進行統(tǒng)計分析 8 行車指揮自動化系統(tǒng)的組成 8 行車指揮自動化系統(tǒng)的實例 9 COMTRAC的構(gòu)成 9 COMTRAC的主要功能 10 COMTRAC的最新發(fā)展 11 行車指揮自動化系統(tǒng)發(fā)展趨勢 113 高速鐵路機車速度監(jiān)控系統(tǒng) 11 我國機車普遍使用的自動化機車速度監(jiān)控系統(tǒng) 13 LKJ2000型監(jiān)控系統(tǒng) 15 TVM430系統(tǒng) 194 高速鐵路運營調(diào)度系統(tǒng) 24 系統(tǒng)總體技術(shù)方案 24 系統(tǒng)特點 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 應急通信系統(tǒng) 27 綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng) 27 防災安全監(jiān)控系統(tǒng) 28 高速鐵路調(diào)度系統(tǒng)的發(fā)展 295 自動化設備在未來高速鐵路建設中的發(fā)展趨勢 316 結(jié)論 32參考文獻 341 緒論 選題背景中國是一個幅員遼闊的國家，擁有960萬平方公里的國土，是世界上第三大國，其經(jīng)濟聯(lián)系和交往跨度大，需要有一種強有力的運輸方式將整個國家和國民經(jīng)濟聯(lián)系起來。隨著經(jīng)濟的發(fā)展、城市化進程的加快、人民生活水平的不斷提高，運輸需求顯得越來越旺盛，既有的運輸能力已表現(xiàn)出明顯的不足，特別是鐵路運輸已經(jīng)不能適應國民經(jīng)濟的發(fā)展需要，成為制約我國經(jīng)濟發(fā)展的“瓶頸”。為滿足國民經(jīng)濟快速發(fā)展的要求，我國制定了《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》，加快我國鐵路網(wǎng)建設，到2020年我國鐵路線路營業(yè)里程將達到12萬公里，復線率和電氣化率均達到50%?！八目v四橫”客運專線為骨架，既有提速線路為補充的3萬公里快速客運網(wǎng)絡。屆時，我國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我國在高速鐵路建設方面，將要用15年的時間走完世界所有發(fā)達國家近半個世紀走完的道路。這3萬公里快速客運網(wǎng)的建設，將使我國旅客運輸邁上一個新臺階。在各種交通方式中，高速鐵路具有運量大、速度高、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)勢，成為我國綜合交通運輸體系中的骨干。 選題的目的與意義隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市化進程的加速，鐵路客運專線進入大發(fā)展時期，合寧、合武、石太、溫福、甬臺溫客運專線以及京津、武廣、鄭西、哈大、京滬、滬寧、滬杭、長吉、京石武、廣珠、廣深港、福廈、高鐵已經(jīng)投入商業(yè)運營，在建的有海南東環(huán)等，截止2014年將有2萬公里客運專線正式投入運營。其中客運專線設計時速250km/h以上，高鐵及城際運行時速將達到350km/h，不斷提高的行車速度及發(fā)車密度要求，給高速鐵路建設帶來多方面的技術(shù)挑戰(zhàn)，涉及到通信信號、調(diào)度指揮、高速動車組、牽引供電等各個領域。我國鐵路運輸體系龐大、流程復雜，是一個需要多工種密切合作的活動，必須通過集中統(tǒng)一的調(diào)度指揮來保證鐵路運輸?shù)臅惩?、高效和安全。即將建成的客運專線列車運行速度高、密度大，運營組織復雜，這對調(diào)度系統(tǒng)提出了自動化、集成化、綜合化、智能化等更高的要求。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 國內(nèi)研究現(xiàn)狀快速化、高速化是當代鐵路技術(shù)發(fā)展的重要標志。我國鐵路旅客列車最高運行速度長期徘徊在80～100km/h。20世紀90年代初。列車運行速度慢，是我國鐵路客運市場份額下降的重要原因。1990年經(jīng)國務院批準，原鐵道部開始啟動以科技為先導的廣深準高速鐵路建設，拉開了我國鐵路提速的帷幕。1997年4月1日中國鐵路進行了第一次提速：提速主要在京廣、京滬、京哈三大干線進行。允許時速超過120公里的線路延長為1398公里，時速超過140公里的線路延長為588公里，時速超過160公里的線路延長為752公里。提速的同時，還開行跨局特快列車8對，夕發(fā)朝至列車78列，以及一批貨運“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：提速范圍重點還是上述三大干線，三大干線提速區(qū)段快速列車最高運行速度達到140—160km/h，非提速區(qū)段快速列車最高運行速度達120km/h。允許時速超過120公里的線路延長為6449公里，時速超過140公里的線路延長為3522公里，時速超過160公里的線路延長為1104公里。全路旅客列車提速后，中國鐵路的特快列車增加到80對，夕發(fā)朝至列車達到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。允許時速超過120公里的線路延長為9581公里，時速超過140公里的線路延長為6449公里，時速超過160公里的線路為1104公里。提速后，全國特快列車達到142對，夕發(fā)朝至列車達到266列，開行旅游專列28對。提速的同時，旅客列車的等級也相應調(diào)整，由過去的7個等級調(diào)整簡化為特快旅客列車、快速旅客列車和普通旅客列車3個等級。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、達成）、京廣線南段、浙贛線和哈大線。允許時速超過120公里的線路延長為13166公里，時速超過140公里的線路延長為9779公里，時速超過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，使進出西南地區(qū)更快捷。提速后，全國鐵路提速總里程達到13000公里，提速網(wǎng)絡基本覆蓋全國主要地區(qū)。2004年4月18日第五次提速：時速160公里及其以上的線路達到7700公里，幾大干線將開行一批“一站直達特別快車”。此次提速裝備的DF11G、SS7G、SS9等提速機車和龐巴迪、25T型提速客車，全部裝備了列車超速防護和客車軸溫報警等安全裝置。增設了統(tǒng)一自動閉塞四顯示制式；提速道岔轉(zhuǎn)換設備；通用式無線列調(diào)機車電臺。在信號設備的維護管理上，利用微機監(jiān)測系統(tǒng)，加強了對設備的動態(tài)監(jiān)測，實時掌握設備狀態(tài)，實現(xiàn)故障診斷。龐巴迪、25T型提速客車裝備了小間隙自動車鉤和密接式車鉤。25T型提速客車全部安裝了集便裝置，這一系列的自動化設備均為保障高鐵建設及安全運營奠定了堅實的基礎。 速度提高的同時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)系到每個貨主、旅客的生命財產(chǎn),還關(guān)系到鐵路的聲譽、經(jīng)濟效益和競爭能力。提高鐵路行車安全水平不能靠人海戰(zhàn)術(shù),必須依靠科技進步,依靠技術(shù)裝備水平的提高。我國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 先進的技術(shù)裝備保障鐵路安全作為長治久安的根本大計。改革開放以來,我國鐵路針對鐵路行車慣性事故,投入大批的人力和物力,圍繞防止列車冒進信號、錯辦進路、車輛溜逸、調(diào)車搶鉤作業(yè)、客車火災、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、風沙和泥石流防治等方面進行了廣泛的研究和綜合治理,取得了豐碩的成果。重點開發(fā)了通用式機車信號、無線列調(diào)、列車自動停車裝置和列車安全運行速度監(jiān)控裝置、車站計算機聯(lián)鎖設備、客車紅外線軸溫探測裝置、鋼軌探傷儀、軌道動態(tài)檢查儀、道口報警裝置等安全設備,并在全路普遍推廣使用。第二代紅外線軸溫探測系統(tǒng)已在干線成網(wǎng),鋼軌超聲波探傷車己在全路普及。通過依靠科技進步,有效地改善了我國鐵路行車的安全狀況。近10年來,我國鐵路事故總數(shù),特別是險性事故呈大幅度下降趨勢。1986年至1996年的10年間,我國鐵路每百萬列車總走行公里發(fā)生的重大、大事故件數(shù)減少了60%。由于采用了機車三大件(無線列調(diào)、機車信號、自動停車裝置)和LKJ93型機車運行監(jiān)控記錄裝置,10年間列車冒進事故下降了約70%。由于全路紅外線軸溫探測裝置實現(xiàn)了聯(lián)網(wǎng)應用,10年間列車斷軸事故下降了近90%。由于采用電氣集中和計算機聯(lián)鎖,10年間錯辦進路事故的概率下降了80%。50年來中國鐵路科技發(fā)展取得了偉大成就。但是,從總體上看,我國鐵路同世界先進水平相比,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,我們必須進一步加快技術(shù)進步,加強技術(shù)創(chuàng)新,促進我國鐵路技術(shù)及裝備水平的全面提高,大幅度提高客貨運輸能力和質(zhì)量,適應國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的需要。 國外研究現(xiàn)狀為了確保行車安全,各國鐵路均在技術(shù)上采取了各種可能的措施。高速鐵路是當代鐵路高新技術(shù)的集中典型,其安全保障系統(tǒng)也是當代鐵路安全裝備高新技術(shù)化的典范。法國高速鐵路于20世紀80年代開始投入運行。作為高速鐵路的安全保障系統(tǒng),法國也是采用與日本新干線類似的列車自動控制系統(tǒng)。法國的列車自動控制系統(tǒng)TVM是利用無絕緣音頻軌道電路作為傳輸通道,實現(xiàn)列車與地面信息的交換。TVM系統(tǒng)可靠性較高,它能代替部分司機的功能,當?shù)孛娉霈F(xiàn)危險情況時,無需司機參與就能保 證列車安全運行,可有效地防止司機的錯誤操作。近幾年來,法國的列車自動控制系統(tǒng)又在原有的基礎上進行了改進。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用,不但性能比原來的TVM300系統(tǒng)有了改進,而且增加了設備狀態(tài)和自然環(huán)境檢測的功能,如接觸網(wǎng)電壓監(jiān)視、熱軸檢測、降雨量檢測、降雪量檢測、暴雨及大風雪檢測等,從而進一步強化了列車安全保障的功能。德國高速鐵路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,目前應用最廣泛的是LZB80系統(tǒng)。LZB80系統(tǒng)最突出的特點之一就是利用鋪設在鋼軌之間的軌遺電纜實現(xiàn)車一地之間的雙向信息傳輸。通過車一地信息傳輸系統(tǒng),LZB車載設備可以將列車的精確位置、實際速度、機車及列車工作狀況 (設備狀況、軸溫、供電及故障)等信息及時送到地面列控中心。列控中心的計算機根據(jù)綜合調(diào)度中心下達的列車運行計劃、列車運行線路狀況信息(坡度、曲線半徑、限 制速度等)、相鄰聯(lián)鎖中心送來的列車進路信息等經(jīng)計算、比較處理后,確定出在保證行車安全的前提下使列車運行間隔最小的列車運行速度,并立即通過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