【正文】 電磁懸浮技術(shù)，同步長定子線性電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。一、磁浮列車的運(yùn)行控制系統(tǒng)磁浮鐵路列車采用無線控制系統(tǒng)，磁浮列車Transrapid的運(yùn)行是通過行車指揮中心自動(dòng)控制的，只有排除故障時(shí)，人才介入。該規(guī)程滿足了磁浮系統(tǒng)的特殊要求，是其他規(guī)程不能代替的。目前，歐洲鐵路信號系統(tǒng)制定并采用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，正受到世界上很多國家的關(guān)注，美國、日本、澳大利亞和印度等國家正在積極關(guān)注ETCS規(guī)范。信息化。智能化包括系統(tǒng)的智能化與控制設(shè)備的智能化。安全設(shè)計(jì)與評估。一、故障安全技術(shù)的發(fā)展隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)和新材料的發(fā)展，故障—安全技術(shù)得到了飛速發(fā)展。二、高水平的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)開發(fā)平臺實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS,Real Time Operation System）是當(dāng)今流行的嵌入式系統(tǒng)的軟件開發(fā)平臺。在這種情況下，如何保證系統(tǒng)的容錯(cuò)性和故障—安全性成為一個(gè)亟待解決的難題。而安全計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的軟件核心就是RTOS。實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)完成系統(tǒng)多任務(wù)的調(diào)度和中斷的執(zhí)行，這樣系統(tǒng)的安全模塊和非安全模塊將會得到有效的隔離，RTOS可以很好地解決硬件冗余模塊 的同步問題。由于RTOS提供了系統(tǒng)中的多任務(wù)調(diào)度、管理等功能，在此基礎(chǔ)上用戶只需開發(fā)與應(yīng)用對象相關(guān)的應(yīng)用程序，所以縮短了新產(chǎn)品的開發(fā)周期，降低了設(shè)備的成本。三、數(shù)字信號處理新技術(shù)的應(yīng)用隨著鐵路運(yùn)輸提速、重載的發(fā)展，基于分立元器件和模擬信號處理技術(shù)的傳統(tǒng)鐵路信號設(shè)備越來越滿足不了鐵路運(yùn)輸安全性和實(shí)時(shí)性的要求。數(shù)字信號處理的頻域分析和時(shí)域分析的兩種傳統(tǒng)分析方法有著各自的優(yōu)缺點(diǎn)。四、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，實(shí)施企業(yè)網(wǎng)絡(luò)化管理已成為企業(yè)實(shí)現(xiàn)管理現(xiàn)代化的客觀要求和必然趨勢?，F(xiàn)代鐵路信號系統(tǒng)不是各種信號設(shè)備的簡單組合，而是功能完善、層次分明的控制系統(tǒng)。全面、準(zhǔn)確獲得線路上的信息是高速列車安全運(yùn)行的保證。系統(tǒng)智能化是指上層管理部門根據(jù)鐵路系統(tǒng)的實(shí)際情況，借助先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)來合理規(guī)劃列車的運(yùn)行，使整個(gè)鐵路系統(tǒng)達(dá)到最優(yōu)化；控制設(shè)備的智能化則是指采用智能化的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，來準(zhǔn)確、快速地獲得指揮者所需的信息，并根據(jù)指令來指揮、控制列車的運(yùn)行。綜合利用3C（Computer、Communication、Control）技術(shù)代替軌道電路技術(shù)，構(gòu)成新 型列車控制系統(tǒng)已成必然?？煞譃檫B續(xù)式和點(diǎn)式的。被歐洲聯(lián)盟采用的ERTMS/ETCS的2級和3級是當(dāng)前CBTC的代表。六、通信信號一體化隨著當(dāng)代鐵路的發(fā)展，鐵路通信信號技術(shù)發(fā)生了重大變化，車站、區(qū)間和列車控制的一體化，鐵路通信信號技術(shù)的相互融合，以及行車調(diào)度指揮自動(dòng)化等技術(shù)，沖破了功能單一、控制分散、通信信號相對獨(dú)立的傳統(tǒng)技術(shù)理念，推動(dòng)了鐵路通信信號技術(shù)向數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化和一體化的方向發(fā)展。ERTMS/ETCS（歐洲鐵路運(yùn)輸管理系統(tǒng)/歐洲列車控制系統(tǒng)）是歐盟支 持的統(tǒng)一的行車控制系統(tǒng)，采用GSM—R作為傳輸系統(tǒng)，其成功應(yīng)用將進(jìn)一步推動(dòng)鐵路通信信號的技術(shù)進(jìn)步，加快實(shí)現(xiàn)鐵路通信信號一體化的進(jìn)程。通信信號一體化是現(xiàn)代鐵路信號的重要發(fā)展趨勢，鐵路信號技術(shù)發(fā)展所依托的新技術(shù)，如網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，與通信技術(shù)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是一致的，屬于技術(shù)發(fā)展前沿科學(xué)，為通信信號一體化提供了理論和技術(shù)基礎(chǔ)。在故障—安全理論的發(fā)展上，20世紀(jì)90年代初，IEC（InternationalElectrician Committee，國際電工委員會）將故障—安全的概念進(jìn)行了量化，制定了安全相關(guān)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和評估標(biāo)準(zhǔn)IEC61508。歐洲電工標(biāo)準(zhǔn)委員會（CENELEC）基于IEC61508標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，附加列車安全控制系統(tǒng)的技術(shù)條件制定了一些安全相關(guān)系統(tǒng)開發(fā)和評估的參考標(biāo)準(zhǔn)?！敖y(tǒng)一規(guī)范、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)”是鐵路信號系統(tǒng)的發(fā)展方向。鐵路信號系統(tǒng)包括：CTC（調(diào)度集中）和TDCS系統(tǒng)（列車調(diào)度指揮系統(tǒng)）（單獨(dú)組網(wǎng)，鐵路內(nèi)部自成系統(tǒng)）。車輛運(yùn)行狀態(tài)地面安全監(jiān)測系統(tǒng)，利用軌道檢測平臺，對貨車運(yùn)行安全指標(biāo)進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測，重點(diǎn)檢測貨車運(yùn)行安全指標(biāo)脫軌系數(shù)、輪重減載率，并檢測車輪踏面擦傷、剝離以及貨物超載、偏載等危及行車安全的情況。鐵路運(yùn)輸管理信息系統(tǒng)(Transportation Management Information System)。防雷保護(hù)器接入信號系統(tǒng)后，不允許改變原信號系統(tǒng)的性能，不允許影響被防護(hù)設(shè)備的工作；受雷電電磁脈沖干擾時(shí)，能保證信號設(shè)備不出現(xiàn)危機(jī)行車安全的后果。室內(nèi)采集、限制電壓不大于60V。在鐵路信號系統(tǒng)信號傳輸線路兩端LPZ0區(qū)和LPZ1區(qū)的界面處信號機(jī)房設(shè)備及終端終設(shè)備端口處均加裝防雷保護(hù)器。在120/200V接線端子式信號（負(fù)載電流10A）線路設(shè)備端口處串聯(lián)安裝HD系列電源防雷保護(hù)器。將電氣和電子設(shè)備的金屬外殼、機(jī)柜、機(jī)架、信號設(shè)備工作地、防靜電接地、金屬屏蔽電纜外層、保護(hù)地及防備保安器接地端子等以最短的距離分別就近接到等電位接地排上。裸露在地面上的部分，應(yīng)有防止機(jī)械損傷的措施。該接地引入線長度不宜超過30 m．采用40 mmX4mm鍍鋅扁鋼或不小于95 mm2的多股銅線。采用共用接地系統(tǒng)的信號設(shè)備機(jī)房，其接地電阻值應(yīng)符合要求。鐵路信號系統(tǒng)設(shè)備電源防雷保護(hù)：在6/12/24/48/90/170V電源接線端子處串聯(lián)安裝HD系列電源防雷保護(hù)器。室內(nèi)RS23RS42RJ4 /，限制電壓不大于40V。HD系列計(jì)算機(jī)通道防雷保護(hù)器用于駝峰測量設(shè)備、調(diào)度集中、調(diào)度監(jiān)督、駝峰機(jī)車遙控設(shè)備。二、防雷保護(hù)措施鐵路信號設(shè)備安裝防雷保護(hù)器必須符合被保護(hù)信號設(shè)備的特定要求。調(diào)度指揮管理信息系統(tǒng)；我國鐵路運(yùn)輸調(diào)度指揮管理是以行車調(diào)度為核心，實(shí)行鐵道部、鐵路局、鐵路分局三級調(diào)度管理的體制。貨車滾動(dòng)軸承早期故障軌邊聲學(xué)診斷系統(tǒng)，是采用聲學(xué)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，對運(yùn)行列車的滾動(dòng)軸承故障進(jìn)行在線、早期診斷預(yù)報(bào)，確保行車安全。例如：駝峰設(shè)備、道口設(shè)備、閉塞設(shè)備、聯(lián)鎖設(shè)備、控制臺、道岔轉(zhuǎn)轍設(shè)備、信號機(jī)、信號表示器、聯(lián)鎖系統(tǒng)等。1996年3月，日本鐵道綜合技術(shù)研究所頒布了“列車安全控制系統(tǒng)的安全性技術(shù)指南”，該標(biāo)準(zhǔn)也是以IEC61508為基礎(chǔ)，并吸收了日本計(jì)算機(jī)控制的鐵道信號系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)而制訂的。IEC61508對安全系統(tǒng)提出了如下要求：功能性（Functionality），包括容量和響應(yīng)時(shí)間；可靠性和可維護(hù)性（Reliability and Maintainability）；安全（Safety），包括安全功能和它們相關(guān)的硬件/軟件安全完善度等級（SIL）；效率性（Efficiency）；可用性（Usability）；輕便性（Portability）。七、安全性與可靠性分析保證鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩?，要求鐵路信號系統(tǒng)具有高可靠性和高安全性。該系統(tǒng)包含運(yùn)輸計(jì)劃、運(yùn) 行管理、維護(hù)工作管理、設(shè)備管理、集中信息管理、電力系統(tǒng)控制、車輛管理、站內(nèi)工作管理等8個(gè)子系統(tǒng)，以通信信號一體化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)中心到車站各子系統(tǒng)的信 息共享，并使系統(tǒng)達(dá)到很高的自動(dòng)化水平。LZB利用軌道電纜環(huán)線傳輸列車運(yùn)行控制系統(tǒng)行車指令和速度指令機(jī) 車信號，取消地面閉塞信號機(jī)，保留閉塞分區(qū)，列車按固定閉塞方式（即FAS）運(yùn)行。表12給出了其他歐洲國家鐵路正在建設(shè)或已投入商業(yè)運(yùn)營的ERTMS/ETCS商業(yè)項(xiàng)目。它們?nèi)匀槐Ａ糸]塞分區(qū)，其中最簡易方式CBTC仍采用固定的閉塞分區(qū)，但是閉塞分區(qū)的分隔點(diǎn)不是用軌道電路的機(jī)械絕緣節(jié)或電氣絕緣節(jié)（如無絕緣軌道電 路），而是用應(yīng)答器或計(jì)軸器，或其他能傳送無線信號的裝臵構(gòu)成分隔點(diǎn)，這種簡易形式仍然保留固定長度的閉塞分區(qū)（FAS，F(xiàn)ixed Aotoblock System），簡稱為 CBTC—MAS。如上所述，世界發(fā)達(dá)國家陸續(xù)試驗(yàn)的CBTC系統(tǒng)有ATCS、ARES、ASTREE、CARAT、FZB等。具有代表性的列車調(diào)度指揮系統(tǒng)TDCS，以現(xiàn)代信息技術(shù)為基礎(chǔ)，綜合運(yùn)用通信、信號、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、多媒體技術(shù)，建立了新型現(xiàn)代化運(yùn)輸調(diào)度指揮系統(tǒng)（鐵道部、鐵路局、基層信息采集網(wǎng)）。智能化。信息化。在網(wǎng)絡(luò)化的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)信息化，從而實(shí)現(xiàn)集中、智能管理。隨著數(shù)字信號處理技術(shù)的新發(fā)展，在鐵路信號處理中引入了新的實(shí)用技術(shù)，如ZFFT（ZOOMFFT）、小波信號處理技術(shù)、現(xiàn)代譜分析技術(shù)等。數(shù)字信號處理技術(shù)（D ,Digital Signal Proce ing）的出現(xiàn)為鐵路信號信息處理提供了很好的解決方法。充分發(fā)揮實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)可移植性、可維護(hù)性強(qiáng)等優(yōu)勢。列車運(yùn)行控制系統(tǒng)要求的是硬實(shí)時(shí)響應(yīng)，實(shí)時(shí)性要求非常高，如果在系統(tǒng)中選用實(shí)用操作系統(tǒng)開發(fā)該系統(tǒng)的軟件，會對該系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性指標(biāo)的提高有很大幫助。采用實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)可以滿足如下性能或特性：提高系統(tǒng)的安全性。另外一些成熟的通用程序可以作為專家?guī)旌瘮?shù)產(chǎn)品推向社會，嵌入式軟件的函數(shù)化、產(chǎn)品化能夠促進(jìn)行業(yè)交流以及社會分工專業(yè)化，減少重復(fù)勞動(dòng)，提高知識創(chuàng)新的效率。在鐵路、航空航天以及核反應(yīng)堆等安全性要求很高的系統(tǒng)中引入RTOS，可以有效地解決系統(tǒng)的安全性和嵌入式軟件開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)化的難題。西門子公司、阿爾斯通公司、日本京山公司、日本日信公司等推出了不同類型的采用硬件同步方式的安全型計(jì)算機(jī)。三、歐洲鐵路信號系統(tǒng)的發(fā)展趨勢歐洲鐵路信號系統(tǒng)的發(fā)展趨勢是：大力發(fā)展基于GSMR的列車控制系統(tǒng)（ETCS），研究與ETCS相適應(yīng)的移動(dòng)閉塞技術(shù)；對聯(lián)鎖技術(shù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化和簡化；在ETCS基礎(chǔ)上，開展把進(jìn)路設(shè)置從地面轉(zhuǎn)移到機(jī)車上的可行性研究；向列車增添更多的智能功能，從而精簡大量的地面設(shè)備。標(biāo)準(zhǔn)化。因而現(xiàn)代鐵路信號系統(tǒng)采用了許多先進(jìn)的通信技術(shù)，如光纖通信、無線通信、衛(wèi)星通信與定位技術(shù)等。現(xiàn)代鐵路信號系統(tǒng)不僅僅是各種信號設(shè)備的簡單組合，而是功能完善、層次分明的控制系統(tǒng)。內(nèi)容包括：應(yīng)用范圍和意義；安全技術(shù)要求；與MbBO（磁浮鐵路修建和運(yùn)營規(guī)則）安全技術(shù)要求的關(guān)系；為滿足安全技術(shù)要求進(jìn)行的驗(yàn)證。二、磁浮列車的安全技術(shù)規(guī)范為了預(yù)防出現(xiàn)互不兼容的制式，統(tǒng)一德國磁浮高速鐵路的安全技術(shù)規(guī)程，1993年開始安全技術(shù)規(guī)程的制定工作，1996年完成了磁浮高速鐵路規(guī)程（RWMSB）的編制工作。德國研制的Transrapid磁浮高速鐵路是一種速度介于飛機(jī)和汽車/鐵路之間的革新的自動(dòng)化交通系統(tǒng)。德國1971年開始研究磁懸浮技術(shù)，19801987年建成埃姆斯蘭特磁浮鐵路試驗(yàn)基地。BOS、RZU機(jī)輔調(diào)度系統(tǒng)。ZLS900系統(tǒng)連接在車站操縱工作站系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)局域網(wǎng)上，通過局域網(wǎng)與車次表示系統(tǒng)和集中聯(lián)鎖操縱工作站進(jìn)行通信，構(gòu)成調(diào)度集中和車站聯(lián)鎖之間的中間環(huán)節(jié)，代替行車值班員的人工操作，自動(dòng)控制列車進(jìn)路和信號。由奧地利開發(fā)的ELEKTRA安全和控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)，可用于電子聯(lián)鎖和行車指揮系統(tǒng)。在給定一段線路上的鐵路運(yùn)能表現(xiàn)為預(yù)定時(shí)間內(nèi)通過的最多列車數(shù)。因此，各交通系統(tǒng)必須共同參與編制最佳的運(yùn)行圖，以使乘客以最短的時(shí)間換乘。綜合定時(shí)循環(huán)運(yùn)行圖起初是適用于多中心的居民點(diǎn)布局結(jié)構(gòu)的。以后，于1994年在萊茵蘭法爾茨地區(qū)采用。列車以間隔制運(yùn)行的鐵路區(qū)段，列車密度與行車密度之間存在一種線性關(guān)系。二、使用電子計(jì)算機(jī)編制列車運(yùn)行圖使用電子計(jì)算機(jī)編制列車運(yùn)行圖的主要目的是減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、提高運(yùn)輸效率。鐵路行車指揮技術(shù)為使用最現(xiàn)代化的計(jì)算機(jī)技術(shù)提供了可能性，使鐵路系統(tǒng)更安全、靈活、準(zhǔn)確和經(jīng)濟(jì)。自動(dòng)識