【正文】 的人開始學(xué)習(xí)并從事電氣自動化工作。關(guān)鍵詞：自動化 高鐵建設(shè) 安全管理 調(diào)度集中ABSTRACTTitle: Application ofinyears,andthe electrical automation industryhitherto unknownEspecially theuse of new technology,equipment,live for theindustry in china.of electrical equipmentmore and moremore and more peopleengaged in electricalIn December 3, 2010,China39。generation of high speed traintwo months ago,in the Shanghai HangzhouHighspeed Railset abroken again,again and againrecord,railwayconstruction andtechnologyguarantee the electricalautomation equipmentefficientcan not workconstruction；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(jìn)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(jī)車速度監(jiān)控系統(tǒng) 11 我國機(jī)車普遍使用的自動化機(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(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 自動化設(shè)備在未來高速鐵路建設(shè)中的發(fā)展趨勢 316 結(jié)論 32參考文獻(xiàn) 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(jì)聯(lián)系和交往跨度大，需要有一種強(qiáng)有力的運輸方式將整個國家和國民經(jīng)濟(jì)聯(lián)系起來。為滿足國民經(jīng)濟(jì)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(shè)，到2020年我國鐵路線路營業(yè)里程將達(dá)到12萬公里，復(fù)線率和電氣化率均達(dá)到50%。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。這3萬公里快速客運網(wǎng)的建設(shè)，將使我國旅客運輸邁上一個新臺階。 選題的目的與意義隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市化進(jìn)程的加速，鐵路客運專線進(jìn)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。我國鐵路運輸體系龐大、流程復(fù)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ā⒏咝Ш桶踩? 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(dāng)代鐵路技術(shù)發(fā)展的重要標(biāo)志。20世紀(jì)90年代初。1990年經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)，原鐵道部開始啟動以科技為先導(dǎo)的廣深準(zhǔn)高速鐵路建設(shè)，拉開了我國鐵路提速的帷幕。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。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(dá)到140—160km/h，非提速區(qū)段快速列車最高運行速度達(dá)120km/h。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(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，基本實現(xiàn)夕發(fā)朝至。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。提速的同時，旅客列車的等級也相應(yīng)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。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。提速后，全國鐵路提速總里程達(dá)到13000公里，提速網(wǎng)絡(luò)基本覆蓋全國主要地區(qū)。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)和客車軸溫報警等安全裝置。在信號設(shè)備的維護(hù)管理上，利用微機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)，加強(qiáng)了對設(shè)備的動態(tài)監(jiān)測，實時掌握設(shè)備狀態(tài)，實現(xiàn)故障診斷。25T型提速客車全部安裝了集便裝置，這一系列的自動化設(shè)備均為保障高鐵建設(shè)及安全運營奠定了堅實的基礎(chǔ)。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(yù)、經(jīng)濟(jì)效益和競爭能力。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(jìn)的技術(shù)裝備保障鐵路安全作為長治久安的根本大計。重點開發(fā)了通用式機(jī)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(jī)聯(lián)鎖設(shè)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(shè)備,并在全路普遍推廣使用。通過依靠科技進(jìn)步,有效地改善了我國鐵路行車的安全狀況。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%。由于全路紅外線軸溫探測裝置實現(xiàn)了聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,10年間列車斷軸事故下降了近90%。50年來中國鐵路科技發(fā)展取得了偉大成就。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(yīng)國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的需要。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。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)。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)危險情況時,無需司機(jī)參與就能保 證列車安全運行,可有效地防止司機(jī)的錯誤操作。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)。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。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)。通過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)等信息及時送到地面列控中心。歐洲是繼日本之后高速鐵路得到迅速發(fā)展的地區(qū)。由于目前歐洲各國鐵路采用的列車自動控制系統(tǒng)的制式不統(tǒng)一,高速列車要在各國鐵路上運行難以確保行車安全,因此,歐洲一些國家正在建立統(tǒng)一的列車自動控制系統(tǒng)(ETCS〉。該系統(tǒng)將運用最新的數(shù)字通信技術(shù)和微機(jī)控制技術(shù),列車不管行駛到哪個國家的鐵路,這種列控系統(tǒng)都能確保列車安全。同時為了在人機(jī)系統(tǒng)中防范可能的人為錯誤,采取了以機(jī)控為主的控制方式,亦即在行車控制中,一旦得到報警和需要減速的信息后,不管司機(jī)處于何種狀態(tài),如果控制速度沒有降到應(yīng)降的速度,機(jī)器會進(jìn)行自動控制,自動減速,直至停車。 小結(jié)綜觀世界先進(jìn)國家的鐵路安全保障體系的特點,結(jié)合我國國情及鐵路的發(fā)展現(xiàn)狀,宜將我國鐵路行車安全保障體系的發(fā)展目標(biāo)概括為：高效可靠、實時準(zhǔn)確、反應(yīng)迅速、系統(tǒng)管理、責(zé)任清楚。用我們的努力迎接鐵路事業(yè)又一個春天的到來。通過對提速鐵路機(jī)車速度監(jiān)控系統(tǒng)的探討，了解我國鐵路當(dāng)前所裝備的自動化機(jī)車速度監(jiān)控系統(tǒng)。通過上述研究，對自動化設(shè)備的發(fā)展前景進(jìn)行分析、展望。第一章簡要介紹選題背景、選題目的和意義、國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀、論文的研究思路和方法。第三章通過對提速鐵路機(jī)車速度監(jiān)控系統(tǒng)的探討，了解我國鐵路當(dāng)前所裝備的自動化機(jī)車速度監(jiān)控系統(tǒng)。第五章通過上述研究，對自動化設(shè)備的發(fā)展前景進(jìn)行分析、展望。2 高速鐵路行車指揮自動化隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們的生產(chǎn)勞動經(jīng)歷了從手工勞動到使用簡單工具，從簡單工具進(jìn)入機(jī)械化，進(jìn)而發(fā)展到自動化的過程。傳統(tǒng)的鐵路行車施舍由鐵道部、鐵路局、車站的多級管理指揮系統(tǒng)。但是，隨著運量的加大，行車速度的提高，人為因素在行車指揮中所產(chǎn)生的不協(xié)調(diào)和聯(lián)絡(luò)中的失誤，對行車的調(diào)度與調(diào)整將產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。為改變這種狀況，許多國家逐步開發(fā)出了行車指揮自動化系統(tǒng)。另外也有人認(rèn)為，行車指揮自動化是指以鐵路現(xiàn)代化技術(shù)設(shè)備為基礎(chǔ)，利用信息采集裝置收集列車運行的實時信息，由計算機(jī)自動進(jìn)行列車運行追蹤和管理，并根據(jù)未來運輸變化的需要，自動制定列車運行計劃，合理配備牽引動力、車輛及乘務(wù)員，傳達(dá)列車運行調(diào)整信息，自動完成調(diào)度監(jiān)督，提供列車進(jìn)路控制手段，自動進(jìn)行列車運行實跡的統(tǒng)計和分析。 構(gòu)造行車指揮自動化系統(tǒng)的基本思路行車指揮自動化系統(tǒng)以鐵路現(xiàn)代化設(shè)備為基礎(chǔ)，以計算機(jī)為輔助工具，系統(tǒng)開發(fā)過程中一般采用如下思路：(1)取消分散安裝在線路兩側(cè)的信號設(shè)備，將列車運行指揮控制集中于地面的調(diào)度中心。(3)調(diào)度中心計算機(jī)自動跟蹤其控制范圍內(nèi)的列車運行并向列車傳遞運行計劃與調(diào)度命令。(4)利用有線與無線的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)為調(diào)度中心與列車之間進(jìn)行雙向信息傳遞。(6)各車站的控制分機(jī)根據(jù)中心計算機(jī)的運行計劃，直接控制現(xiàn)場的有關(guān)聯(lián)鎖設(shè)備與進(jìn)路。(2)根據(jù)列車計劃和未來列車實際，制定與之相適應(yīng)的乘務(wù)員和車輛運用計劃。(4)對運行實施計劃進(jìn)行整理、分類，向有關(guān)處所傳達(dá)。包括掌握列車運行狀態(tài)，檢出運行紊亂的列車和進(jìn)行緊急調(diào)整：進(jìn)行列車運行模擬，編制預(yù)測運行圖；制定必要且適度的調(diào)整(包括車底運用的變更)方案，為調(diào)度員作決策支持，然后向有關(guān)處所發(fā)布命令。根據(jù)運行實施計劃和運行指令，自動設(shè)定列車進(jìn)路。向有關(guān)處所(旅客向?qū)到y(tǒng)等)傳達(dá)列車及其運行狀態(tài)信息。 行車指揮自動化系統(tǒng)的組成各國鐵路行車指揮自動化系統(tǒng)雖然在功能方面有差異,但系統(tǒng)組成都是在現(xiàn)有信號設(shè)備(區(qū)間閉塞、車站聯(lián)鎖、調(diào)度集中控制等)的基礎(chǔ)上,增加車次跟蹤和計算機(jī)系統(tǒng)、通信設(shè)備以及故障檢測設(shè)備等，構(gòu)成高一級的具有智能性的行車指揮系統(tǒng)。前者兩機(jī)同步工作，并進(jìn)行比較后構(gòu)成輸出，后者為熱備用方式；③三機(jī)系統(tǒng)，其中又可分為三中取二多數(shù)表決系統(tǒng)和三機(jī)的二重系統(tǒng)。后者兩機(jī)按并列雙機(jī)工作，一機(jī)備用。自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用軟件主要有列車追蹤、進(jìn)路控制和運行調(diào)整。①列車追蹤：計算機(jī)根據(jù)信號遙控遙信系統(tǒng)送來的信息，掌握列車位置的變化，在計算機(jī)內(nèi)設(shè)置對應(yīng)于線路設(shè)備和列車的存貯器，以及按列車車次分類的列車追蹤表；它隨時間的推移和發(fā)生的變化，按照程序設(shè)計的流程進(jìn)行處理，實現(xiàn)對列車的追蹤。②進(jìn)路控制：列車按運行圖行車，實現(xiàn)計算機(jī)控制進(jìn)路，首先要將管轄區(qū)段的運行圖存入計算機(jī)內(nèi)，然后根據(jù)設(shè)定進(jìn)路時間、列車位置、列車順序和信號設(shè)備鎖閉條件等，按照程序設(shè)計的流程，經(jīng)過分析、比較等處理過程后，輸出某一列車進(jìn)路的命令。 行車指揮自動化系統(tǒng)的實例目前國外已經(jīng)成功地開發(fā)了一些行車指揮自動化系統(tǒng)，如日本新干線的COMTRAC(COM—puter aided TRAffic Control system)行車調(diào)度指揮系統(tǒng)，德國法蘭克福的計算機(jī)輔助列車監(jiān)督系統(tǒng)等。由于各國的行車組織模式各不相同，其開發(fā)的系統(tǒng)一般不能直接引入到我國，但其開發(fā)思想、關(guān)鍵技術(shù)仍對我國具有重要借鑒意義。之后，隨著博多站開始營業(yè)(1975年)，東北、上越新干線開始營業(yè)(1982年)，系統(tǒng)的內(nèi)容不斷擴(kuò)充，功能日益強(qiáng)大，為日本的新干線列車的運行組織作出了重要貢獻(xiàn)，是目前為止比較成功的行車指揮自動化系統(tǒng)。(2)不能適應(yīng)速度提高、列車追蹤間隔時間縮短等新形式的需要。(4)原有計算機(jī)能力有限，限制數(shù)據(jù)的有效利用。為了消除這些不利影響，日本對COMTRAC進(jìn)行重大的更新、改造，開發(fā)了新的行車指揮自動化系統(tǒng)——COSMOS(COmputerized，Safety，Maintenance and Operation Systems of Shinkansen)系統(tǒng)，并于1995年11月10日開始使用。新的COSMOS系統(tǒng)主要由運輸計劃子系統(tǒng)、運行管理子系統(tǒng)、安全保障子系統(tǒng)、設(shè)備管理子系統(tǒng)、電力控制子系統(tǒng)、信息集中管理子系統(tǒng)、車輛管理子系統(tǒng)和車輛基地作業(yè)計劃子系統(tǒng)等8個子系構(gòu)成。在此基礎(chǔ)上可形成干線鐵路、樞紐地區(qū)以及較大范圍地區(qū)鐵路的控制中心，以更有效地組織鐵路運輸工作。3 高速鐵路機(jī)車速度監(jiān)控系統(tǒng)快速化、高速化是當(dāng)代鐵路技術(shù)發(fā)展的重要標(biāo)志。20世紀(jì)90年代初。1990年經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)，鐵道部開始啟動以科技為先導(dǎo)的廣深準(zhǔn)高速鐵路建設(shè)，拉開了我國鐵路提速的帷幕。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。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(dá)到140—160km/h，非提速區(qū)段快速列車最高運行速度達(dá)120km/h。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(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，基本實現(xiàn)夕發(fā)朝至。允許時速超過120公里的線路