【正文】 系統(tǒng)提出了新的挑戰(zhàn)。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。用3C技術(shù)代替軌道電路的核心是通信技術(shù)的應(yīng)用，目前計(jì)算機(jī)和控制技術(shù)已經(jīng)滲透到列控系統(tǒng)中，稱為“基于通信的列車運(yùn)行控制系統(tǒng) ”（CBTC，Communication Based Train Control）。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。所有上述各類系統(tǒng)，均具有兩個(gè)基本特點(diǎn)：列車與地面之間有各種類型的無線雙向通信?？煞譃檫B續(xù)式和點(diǎn)式的。其中又可分為短距離傳輸（指1m以內(nèi)）和較長距離傳輸（遠(yuǎn)至幾公里至幾十公里）的移動(dòng) 通信。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(hào)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。在CBTC中進(jìn)一步發(fā)展的閉塞分區(qū)不是固定的,而是移動(dòng)的(MAS,MovingAutoblock System),簡稱CBTCMAS。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。ERTMS/ETCS經(jīng)過多個(gè)試驗(yàn)項(xiàng)目的測試和認(rèn)證后，進(jìn)行了商業(yè)項(xiàng)目的建設(shè)，德國鐵路計(jì)劃到2021年在所有的高速鐵路裝備ETCS2級設(shè)備。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。通信技術(shù)與控制技術(shù)的結(jié)合重新規(guī)劃了鐵路信號(hào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與組成，為列車運(yùn)行控制的未來發(fā)展開辟了新開地。六、通信信號(hào)一體化隨著當(dāng)代鐵路的發(fā)展，鐵路通信信號(hào)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(hào)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(hào)相對獨(dú)立的傳統(tǒng)技術(shù)理念，推動(dòng)了鐵路通信信號(hào)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。從鐵路信號(hào)系統(tǒng)縱向發(fā)展看，德國已經(jīng)形成從LZB、FZB發(fā)展到ERTMS的發(fā)展趨勢。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(hào)，取消地面閉塞信號(hào)機(jī)，保留閉塞分區(qū)，列車按固定閉塞方式（即FAS）運(yùn)行。FZB是基于無線的列車運(yùn)行控制系統(tǒng)，是新一代移動(dòng)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)（即 MAS），其目的是實(shí)現(xiàn)低成本、高性能的列車運(yùn)行控制系統(tǒng)，并已加入ETCS。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(hào)的技術(shù)進(jìn)步，加快實(shí)現(xiàn)鐵路通信信號(hào)一體化的進(jìn)程。從信號(hào)系統(tǒng)的橫向發(fā)展來看，日本新干線在1995年成功開發(fā)和投入運(yùn)行的COSMOS系統(tǒng)，則是通信信號(hào)一體化的又一個(gè)成功案例。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(hào)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。另外成功地應(yīng)用了安全光纖局域網(wǎng)，使之成為聯(lián)鎖系統(tǒng)、列車運(yùn)行控制系統(tǒng)的安全傳輸通道，達(dá)到通信技術(shù)與信號(hào)安全技術(shù)的深度結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了通信信號(hào)一體化。通信信號(hào)一體化是現(xiàn)代鐵路信號(hào)的重要發(fā)展趨勢，鐵路信號(hào)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(hào)一體化提供了理論和技術(shù)基礎(chǔ)。在借鑒世界各國經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合中國國情、路情，我國已制定了中國統(tǒng)一的CTCS技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（暫行）。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(hào)系統(tǒng)具有高可靠性和高安全性。安全評估理論的建立與推廣為定量評估鐵路信號(hào)系統(tǒng)的可靠性和安全性提供了重要手段。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(huì)）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。該標(biāo)準(zhǔn)提出了安全相關(guān)系統(tǒng)的 “安全完善度等級（SIL,Safety Integrity Level）”的概念，它是一個(gè)對系統(tǒng)安全的綜合評估指標(biāo)。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）。隨后歐洲和日本相應(yīng)地以IEC61508標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，制定了相關(guān)的信號(hào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)評估標(biāo)準(zhǔn)以及安全認(rèn)證體系。歐洲電工標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)（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)。這些標(biāo)準(zhǔn)包括：EN50126鐵路應(yīng)用：可信性、可靠性、可用性、可維護(hù)性和安全性（RAMS）規(guī)范和說明；EN50129鐵路應(yīng)用：信號(hào)領(lǐng)域的安全相關(guān)電子系統(tǒng)；EN50128鐵路應(yīng)用：鐵路控制和防護(hù)系統(tǒng)的軟件；EN501591鐵路應(yīng)用：在封閉傳輸系統(tǒng)中的安全通信；EN501592鐵路應(yīng)用：在開放傳輸系統(tǒng)中的安全通信。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(hào)系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)而制訂的。八、信號(hào)系統(tǒng)的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化的發(fā)展，鐵路信號(hào)系統(tǒng)市場也出現(xiàn)了全球一體化，主要體現(xiàn)在技術(shù)規(guī)范和安全規(guī)范的全球化，如ERTMS/ETCS?！敖y(tǒng)一規(guī)范、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)”是鐵路信號(hào)系統(tǒng)的發(fā)展方向。信號(hào)系統(tǒng)的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化的制定（如歐洲鐵路運(yùn)輸管理系統(tǒng)ERTMS規(guī)范），體現(xiàn)了以下的優(yōu)勢：新產(chǎn)品開發(fā)費(fèi)用低；由于規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化的制定考慮了系統(tǒng)的連續(xù)性，所以新產(chǎn)品能與老系統(tǒng)兼容；規(guī)范明確定義所有接口（機(jī)械、電器、邏輯）標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了模塊結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備的互通互連；公開規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，開放市場，促進(jìn)競爭，降低成本，從而獲取最佳產(chǎn)品和最佳價(jià)格第五篇：鐵路信號(hào)系統(tǒng)防雷保護(hù)方案鐵路系統(tǒng)防雷方案一、概述鐵路系統(tǒng)信號(hào)結(jié)構(gòu)龐大，設(shè)備眾多，用以實(shí)現(xiàn)其強(qiáng)大的功能。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(tái)、道岔轉(zhuǎn)轍設(shè)備、信號(hào)機(jī)、信號(hào)表示器、聯(lián)鎖系統(tǒng)等。所以鐵路系統(tǒng)的防雷保護(hù)重點(diǎn)為信號(hào)設(shè)備的防護(hù)。鐵路信號(hào)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)）。紅外線軸溫探測系統(tǒng)配套故障跟蹤裝置，主要就是在現(xiàn)有紅外線軸溫探測系統(tǒng)中加裝車號(hào)智能跟蹤設(shè)備。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。貨車運(yùn)行故障動(dòng)態(tài)圖像檢測系統(tǒng)，主要采用高速攝像、計(jì)算機(jī)、圖像模式識(shí)別等技術(shù)，通過采集運(yùn)行中的列車圖像、軸距、速度等相關(guān)數(shù)據(jù)送入計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析和處理，判斷出列車車種車型，并與標(biāo)準(zhǔn)庫中的標(biāo)準(zhǔn)樣圖進(jìn)行擬合，篩選出需要的車輛轉(zhuǎn)向架、基礎(chǔ)制動(dòng)裝置、車鉤緩沖裝置等車輛關(guān)鍵部位圖像，以一車一檔的方式在終端計(jì)算機(jī)中顯示。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(tái)，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?？蛙囘\(yùn)行安全監(jiān)控系統(tǒng)，對列車運(yùn)行中危及行車安全的主要設(shè)備（供電系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、車下電源、車門、煙火報(bào)警、軸溫報(bào)警器、防滑器、制動(dòng)系統(tǒng)、車體、轉(zhuǎn)向架動(dòng)力學(xué)性能、輪對狀態(tài)等）通過GPRS通信設(shè)備實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控；并通過車上GPS裝置實(shí)時(shí)監(jiān)控列車的運(yùn)行位置及速度；車輛到站后通過無線局域網(wǎng)（WLAN），自動(dòng)下載數(shù)據(jù)，并通過地面專家系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、分析車輛各設(shè)備的性能，定位故障指導(dǎo)維修，消除安全隱患。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。為適應(yīng)現(xiàn)行的調(diào)度管理體1制，并考慮到長遠(yuǎn)發(fā)展，鐵道部調(diào)度指揮管理信息系統(tǒng)（DMIS）設(shè)計(jì)為四層網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。鐵路運(yùn)輸管理信息系統(tǒng)(Transportation Management Information System)。鐵路運(yùn)輸管理信息系統(tǒng)（TMIS）主要包括確報(bào)、貨票、運(yùn)輸計(jì)劃、車輛、編組站、貨運(yùn)站、區(qū)段站、分局調(diào)度、貨車實(shí)時(shí)追蹤、機(jī)車實(shí)時(shí)追蹤、集裝箱實(shí)時(shí)追蹤、日常運(yùn)輸統(tǒng)計(jì)、現(xiàn)在車及車流推算、軍交運(yùn)輸?shù)茸酉到y(tǒng)。二、防雷保護(hù)措施鐵路信號(hào)設(shè)備安裝防雷保護(hù)器必須符合被保護(hù)信號(hào)設(shè)備的特定要求。并與被保護(hù)信號(hào)設(shè)備的絕緣耐壓匹配。防雷保護(hù)器接入信號(hào)系統(tǒng)后，不允許改變原信號(hào)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(hào)設(shè)備不出現(xiàn)危機(jī)行車安全的后果。HD系列信號(hào)設(shè)備用防雷保護(hù)器：HD系列鐵路信號(hào)專用設(shè)備的防雷保護(hù)器用于軌道電路、駝峰、信號(hào)機(jī)、道岔、信號(hào)點(diǎn)燈、道岔表示、道岔啟動(dòng)。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。對于計(jì)算機(jī)通道防雷保護(hù)器，室內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸線長度大于50100m時(shí)，可在一端設(shè)備接口處設(shè)置防雷保護(hù)器；大于100m時(shí)，宜在兩端設(shè)備接口處設(shè)置防雷保護(hù)器。室內(nèi)采集、限制電壓不大于60V。限制電壓不大于10V。室內(nèi)RS23RS42RJ4 /，限制電壓不大于40V。安裝于室外的電子設(shè)備在纜線終端入口處設(shè)置防雷保護(hù)器。在鐵路信號(hào)系統(tǒng)信號(hào)傳輸線路兩端LPZ0區(qū)和LPZ1區(qū)的界面處信號(hào)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。通信傳輸線防雷保護(hù)器接地端子與保護(hù)地線間的連接線應(yīng)采用截面積 1．5 mm2～4 mm2的銅芯導(dǎo)線。鐵路信號(hào)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。在12/24/48V接線端子式（）線路設(shè)備端口處串聯(lián)安裝HD系列電源防雷保護(hù)器。在120/200V接線端子式信號(hào)（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。等電位及接地為保證信號(hào)系統(tǒng)設(shè)備的整體防護(hù)效果，要求信號(hào)設(shè)備機(jī)房有良好的保護(hù)地線PE。采用共用接地系統(tǒng)的信號(hào)設(shè)備機(jī)房，其接地電阻值應(yīng)符合要求。達(dá)不到要求時(shí)安裝柔性接地體以降低接地電阻值。將電氣和電子設(shè)備的金屬外殼、機(jī)柜、機(jī)架、信號(hào)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。單獨(dú)設(shè)置避雷針的信號(hào)設(shè)備機(jī)房建筑物，避雷針引下線在地網(wǎng)上的引接點(diǎn)和等電位接地排與地網(wǎng)之間的連線引接點(diǎn)，應(yīng)相距10m～15m，條件不允許時(shí)也不應(yīng)小于5m。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。接地引入線應(yīng)作防腐、絕緣處理，并不允許接近地下金屬管線和水溝。裸露在地面上的部分，應(yīng)有防止機(jī)械損傷的措施。