铁路行车安全论文范文

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铁路行车安全论文

篇1

铁路是我国国民经济的大动脉,铁路客运长期以来在我国人员运输中起着举足轻重的作用。因此,铁路客车安全作为关系到国家和旅客生命财产的大事,一直受到国家和铁道部的重视。伴随改革开放的深入和国民经济的发展,铁路客运中的各种治安事故隐患也逐渐增加,各种意外突发性事故,如:恶性火灾、爆炸、车外飞物伤入以及违法分子车上行凶作案等,严重威协着国家和旅客生命财产的安全。因此,改进车上治安监控管理手段,提高治安工作效率,增强车上治安监控能力,以适应维护铁路客运安全的需要,是一个急需解决的现实问题。特别是我国铁路"九五"发展规划,提出了高速、重载、大密度的发展方向,其中对铁路运输的安全提出了更高的要求,作为重中之重的铁路客运安全,必然要给予足够的重视,而降低犯罪及意外事故的最有效途径则是预防,运用先进的技术手断,在铁路客车内警戒可能发生的侵入行为,对发生的突发事故及时捕获和记录相关影像,是铁路客车安全监控系统大显身手之处。以可靠适用的设备和先进的技术给国家铁路运输及广大乘客的安全提供有效的防护措施,是铁路客车安全监控系统追求的目标,防范胜于救灾,责任重于泰山。

一、产品说明

本系统目的在于设计一种客车安全监控装置能使列车乘警、列车长及工作人员在任意一节车厢乘务室内,通过监视器对任意一节车厢的状况进行监控观察,同时通过每节车厢乘务室内的控制分机对车厢内可疑动态进行录像,特别是在车厢内发生紧急事故时,能及时采取措施予以处理,保障铁路客车的安全运营。铁路客车安全监控系统是由摄像镜头、车厢控制分机、控制主机、录像机、监视器以及传输电缆(视频电缆一根、控制电缆RWP-5×075一根〉等器材组合而成。摄像镜头固定在客车车厢内走廊端头上方,车厢控制分机安装在每节车厢乘务室内,每个车厢控制分机带有监视器输出〈视频信号)终端插座,有利于工作人员在任何一节车厢乘务室,通过袖珍监视器对每个车厢进行观察监视,同时可以通过控制分机键盘对被控点进行定时观察、录像、切换,并且通过控制分机数码显示器识别被控车厢地点。此外通过车厢控制分机改址键对每节车厢进行任意调度、任意编组,控制主机、录像机及监视器设置客车任意一节车厢乘务室内,摄像头上的DV12V电源线经客车乘务室顶部并通过变压整流装置接乘务室AC220V电源,摄像头上的视频线经乘务室顶部,并由乘务室一角下车底进入车底的传输系统,每节车厢两端均固定有JL16〈该连接器防水、防雪、防震、快速连接〉机车专用连接器且与相邻车厢相应连接,使每节车厢的信号输送到监控中心主机的输入端,控制主机的视频输出端连接录像机的视频输入端,录像机的视频输出端连接监视器的视频输入端。

二、专利技术说明

该系统装置的第一代产品KA-318型铁路客车保安监控系统是由铁道部宝鸡工程机械厂职工技协樊川生等人员于一九九六年五月开始研制,一九九七年完成了系统基本电路原理并生产出整套系统装置,同年八月向国家专利局申请了专利,专利号为9723995260.一九九八年经长达一年多时间走访用户,特别是在走访铁道部成都局、新疆局、郑州局、上海局等有关部门过程中,一致肯定了该系统的实用性及先进性,同时提出了部分改进建议,如:①原设计总监控中心设在广播室,不便于治安及工作人员操作使用;②由于视频成相过多,不便于调车和甩车挂车,有时甚至造成图像信号错乱和丢失:③选用车厢两端视频连接插头、插座不是机车专用连接器,该插头不防水、抗震性能差,达不到防护要求,不便于工作人员调车操作使用。鉴于上述问题,我们自己于一九九八年底开始对整个设计进行了反复改进,重新设计,于一九九八年五月份完成了重新设计改进工作,改进后的系统比原第一代设计完全上一个台阶,同时由我们个人向国家专利局申请了新型铁路客车安全监控系统专利,现已获国家专利授权,专利号为99234664.9,该专利权属我们个人所有。

三、产品用途及特点

1、本产品系铁路客运安全高科技尖端产品,采用目前国际上较先进的CCD摄像技术研制而成,它通过微电脑控制主机循环显示或定位显示监视图像,能使列车工作人员在总监控台或任意一节车厢随时观察掌握各车厢内的安全状况,特别是在车厢内发生紧急情况时,能及时采取措施予以处理,保障铁路客车安全运行。2、当车厢内发生盗窃、抢劫等犯罪活动时,公安人员可迅速到现场予以打击,同时总监控台能将犯罪分子的作案情节录制下来,为破案提供重要资料,使破案率提高,破案时间缩短,维护了铁路客车的治安秩序。3、当车厢内发生火灾等其它恶性事故时,能及时发现并组织有关人员赶赴现场抢救,并能及时通知铁路沿线有关单位采取紧急措施予以配合,能把损失降到最低限度,以免给国家和人民生命财产造成重大损失。该系统具有如下特点:〈1)成像质量高。在白天、黑夜、隧道、高压磁场等情况下,都能够保证图像清晰、稳定、真实,及时地反映旅客车厢内的情况。(2〉监控范围大。能反映旅客车厢内96%以上座位范围的情况和行李架上情况。(3)抗震性能强。在列车由于起动、制动以及颠簸路况造成车身震动、晃动情况下,仍能正常工作。(4)体积小巧、操作简便,便于安装和隐蔽。〈5〉可驳接车载电源。(6)性价优越,适合我国铁路客运现状。

四、设计方案及工作原理(略)。

五、市场前景与经济效益分析

1、市场前景分析:随着我国铁路现代化建设的飞速发展,铁路客运管理也必然是由粗放型转向科技型,落后的管理方式必将不断被越来越先进的管理方式取代,开发研制铁路客车安全监控系统,顺应科技潮流,提高铁路安全管理水平,以低投入、高效益为宗旨,对铁路客车安全运输管理升级是一个突出贡献。具初步了解,全国每年各铁路局安全治安防范损失赔偿高达几千万元损失费,但国家及铁道部,各铁路局对安全治安工作非常重视,年年抓、月月抓、天天强调,结果还是不容乐观,案件不断出现,给广大旅客造成一种心理压力。面对铁路客车安全监控管理尚属空白的巨大市场,该监控系统的开发推广和使用,将有效地提高铁路客运管理水平和稳定铁路客运治安秩序,促进铁路客运经济效益的提高。由于该装置具有国内外先进水平,已获专利,且已于一九九七年列铁道部科技发展计划。故不会形成市场无序竞争现象,完全可垄断市场,加之该装置己在成都铁路局、新疆铁路局现场安装(一节车厢内)测试,监控车厢内范围达96%,图像清晰,得到试用单位的认可和好评,成都局、新疆局都有安装该装置的意向。如果该装置能得到铁道部车辆局等部门的大力支持和组织推广,则市场前景不可估量。据我们对全国客车总量进行初步估算,全国现在运行的客车数量在5000对左右(且每年还在推新〉,我们想经过努力每年完成对300辆客、车进行安装该装置是完全可能的,我们按每年完成100辆客车安装量计算,则全年经济效益也是可观的。

2、经济效益分析:

(l)投资:

①场地:3~4间房(办公、业务、财务、库房各一间)·

②流动资金:50万元:

③固定资产:无需固定资产:

(2)用工情况:

①现场安装人员:5~6人(其中1~2名技术人员〉;

②管理及公关人员:4~5人。

(3)年产量:100套(5~6人安装一列客车需8-10小时);

(4)年产值:〈产品售价,黑白13万元/套:彩色19万元/套〉,按黑白计算:100×13=1300万元;

(5)成本:900万元

①材料费:100×65=650万元(黑白6.5万元,彩色9万元〉;

②房租费〈办公室):5万元:

③安装人员工费〈6人安装〉:10万元〈每台1000元,人均1.6万元):

④管理人员费(4人):5万元(每台500元,人均125万元):

⑤管理费:20万元;

篇2

【Abstract】This paper expounds the principle of the establishment of mechanical refrigerator car safety risk system. Combined with the practical application of the mechanical refrigerator car， the various methods and the basic way of establishing the safety risk system of the mechanical refrigerator car are introduced， and finally establishes the risk control system， which takes the risk control measures， risk control supervision and risk early warning as the main content of the risk control system， and guarantees the driving safety of the cooling vehicle to the maximum extent.

【关键词】机冷车；安全风险控制；建立

【Keywords】mechanical refrigerator car； security risk control； establish

【中图分类号】F530.3 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）06-0190-03

1 引言

1.1 机冷车

用冷藏的办法运输各种易腐货物的车辆称为冷藏运输车，简称冷藏车。通过在每辆车上安装压缩制冷装置、电加热装置和通风机等机械设备，对运输货物进行强制制冷或加热的冷藏车，称之为机械冷藏车，简称为机冷车。

1.2 建立原因

通过对铁路机冷车行车安全概况的分析，采用风险识别方法找出影响机冷车行车安全的风险性因素，然后利用风险分析方法对各风险性因素进行了重要程度的分析，从而找出了铁路机冷车行车安全管理中的最薄弱环节。在此基础上，就应当针对性地建立起一套完备的机冷车行车安全风险控制体系，对系统内的行车安全风险的关联因素进行合理的组织、管理，才能充分发挥各自效能，最大限度地保障机冷车行车安全。

2 建立原则

风险控制体系的建立不是盲目的，必须遵循一定的原则，这些原则也是使制定的风险体系具有科学性和合理的基础。在机冷车行车安全风险控制措施制定时，必须要考虑这些措施在机冷车检修和行车时是否具有一定的可控性和可操作性等，具体来讲，主要有以下几个原则：

2.1 可操作性原则

在制定风险控制措施和体系时，必须针对已经识别确定的机冷车行安全风险因素，制定与其对应的具有可操作性、可以执行的控制措施和控制w系。如果控制措施和控制体系操作性不强，那么职工或者乘务人员在执行时就会感到无从下手，进一步就会影响到风险的控制。如在制定“摇枕弹簧断裂”风险因素控制措施时，就不得制定“加强责任意识，做好全面检查”等模糊性的措施，让执行者无所适从，而要针对如何避免或杜绝“弹簧折断”，制定如“发现裂纹时焊修（辅修发现钢板型弹簧托板端部弯角处纵裂纹长度不足200mm时可暂不处理）”这样具有可操作性的措施。

2.2 有效性原则

风险控制措施和体系的制定，应该能够解决机冷车行车过程中的安全避险和保障需求，并且能够直接解决或降低机冷车行车中安全管理所面临的风险，也就是这些措施对控制机冷车行车风险是有效的。相反，如果制定的风险措施实施以后，风险事故依然不断地发生，则说明风险措施是无效的。如在制定“摇枕吊轴、制动梁断裂”风险因素的控制措施时，如果简单地制定“配件除锈、外观检查”措施，则制动梁在除锈、检查后仍保证不了其内部是否有裂纹，因此，其措施除“配件除锈、外观检查”外，还应有“对配件进行探伤检查，不得有裂纹”等措施要求。如图1的摇枕吊轴内部裂纹，只有通过探伤，才会发现隐藏在其内部的裂纹，如果仅外观检查，则就会漏掉这一裂纹，导致存在风险因素，进而可能发生事故。

2.3 主动性原则

风险控制应该根据不断变化的环境、条件和不断出现的情况、问题，及时主动采取相应的控制措施。风险的管理，其实就是提前预防、事先控制。在机冷车所有的风险因素控制措施制定上，都应遵循这个原则。机冷车检修时落实的工艺标准和风险控制措施，基本上都是被动的“主动性”，只要工艺落实到位了，措施预防风险的主动性就出来了。但在机冷车行车过程中，有很多风险措施都需要乘务人员去落实，这就要求乘务人员的“主动性”了，不去落实，就会漏掉风险措施的实施，可能导致风险的发生，如表1。

2.4 经济合理原则

风险措施涉及的工作和费用，应力求最低，力求达到以最小的成本控制最大的风险，如果一项风险所对应的控制措施实施，其实施成本超出了风险单位所能承受的能力，或超出了风险后果所造成的损失，那么这个风险措施就缺少实用性。

3 建立方法

风险控制技术多种多样，一般来说，风险控制技术主要包括风险规避、损失控制、风险转移和风险保留，而铁路机冷车行车安全风险控制技术主要采用风险规避和损失控制。

3.1 风险规避

机冷车风险规避，就是根据机冷车行车过程中存在的一些风险因素特点，放弃原先的风险控制措施，通过一些特别的处理方式，从而达到回避承担风险的可能性。

在对机冷车行车安全风险因素梳理过程中发现，并不是所有的行车安全风险因素都可以通过风险规避技术来避免风险发生，采用风险规避控制技术有一定条件和原则：

① 风险规避适用于发生频率较高且损失程度较大的大风险；

② 风险规避采用后，规避的风险因素不影响其本身及其关联单位正常功能，且不能产生新的风险因素。

按照这两个条件和原则，可以将机冷车一些符合该原则的行车安全风险因素进行汇总，并采用一些特别处理方式，达到风险规避的目的。经过筛选和分析，以下这些风险因素可以通过风险规避技术进行规避或消除，部分示例如表2所示。

3.2 损失控制

风险规避技术在机冷车行车安全风险控制中具有一定的局限性，最多使用的是以控制和减少风险事故发生所造成的经济和社会损失为目的的风险“损失控制”技术。风险损失控制按照控制的方式划分，又可以分为工程物理法、职工行为法和规章制度法。这些方法在铁路机冷车行车安全风险控制中都可以用到。

①工程物理法

主要以机冷车行车过程及机冷车本身环境为控制重点，侧重于营造安全的行车环境。在机冷车行车安全风险因素里，可以使用该方法进行损失控制的有一部分，主要涉及职工检修作业或乘务人员值乘过程中的“两纪”方面，如：通过“严禁简化作业”、“禁止乘务人员车上抽烟”等规定，来确保机冷车质量良好和行车安全环境良好。

②职工行为法

主要是以机冷车乘务人员和机冷车检修职工的作业行为为风险控制重点，侧重于乘务人员的设备保养、列车检查和检修职工的操作规范、作业标准落实情况等。这是风险损失控制的重要方法，也是铁路风险管理普遍使用的一个方法，在机冷车行车风险管理中很多风险因素都要通过规范职工行为进行控制，部分示例如表3所示。

③ 规章制度法

主要是以规章制度为原则，规范职工个人行为，从而降低或消除因职工个人行为而造成的风险损失。这个方法一般情况下和职工行为法结合使用效果会更好。除以上各种制度，在日常的机冷车检修和机冷车运用方面，还有诸多用来控制行车安全风险的规章制度，如：铁路安全行车管理办法暨行车安全保证措施；运用列车添乘和蹬乘检查标准；车队安全风险控制办法；铁路机冷车运用维修规程；记名检修实施管理办法[1]。

4 建立方式

风险控制的最小单元，其实就是作业人员的岗位，采用对岗位的风险进行直接控制，是风险控制最佳方式。岗位控制从“控制项点、控制标准、控制方式、控制记录”等方面来实现风险控制。

5 体系框架

该体系主要包含三个方面内容，即风险控制措施、风险控制监督保障和风险预警事故应急。这三个方面内容，风险控制措施是风险控制体系的前提和核心，风险控制措施质量的高低，直接关系着风险发生的概率和损失的大小；风险控制监督保障是风险控制体系的根本保障，关系着风险控制措施能否得到根本和实质性落实，即风险能否得到控制；而风险预警事故应急则是针对不可控风险采取的“预警”办法或在事故发生后开展的应急处理工作，是将事故的社会影响和人财损失控制在最小的一种根本性保障[2]。

一个体系的建立，就要有一套完整的、相互关联的因素或子系统，这些因素或子系统之间相互牵制或相互作用，缺少哪一项，体系就会缺失部分功能，甚至失去原有的作用。从机冷车行车安全风险控制w系框架上（见图2），可以清晰地看出机冷车行车安全风险控制体系的整体结构，即“风险控制措施、风险控制监督保障和风险预警事故应急”为体系第一层，三者之间具有保障的关系，在“风险控制措施”中，又具体地建立了三大子系统，即“人员安全保障子系统、设备安全保障子系统和安全基础管理子系统”。在“风险控制监督保障”中，又从“培训教育制度、监督检查制度、奖惩考核制度”三项制度加以保障。而“风险预警事故应急”则通过“风险预警机制和事故应急处理”两方面进行保障。通过实施风险控制落实的方法对策（加强人员教育，提高设备投入力度，加强安全基础管理等），使得风险问题库得以解决，风险措施得以落实。风险控制监督保障主要是通过培训教育体系、监督检查制度、奖惩考核制度的建立和完善，从制度上强制和保障职工落实风险控制措施。而风险预警和事故应急则是针对不可控风险的提前警示和事故发后的应急处理，是不可控风险的提前预防和事故发生后的补救措施。

【参考文献】

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关键词：铁路交通；灾害预警系统；管理模式；

中图分类号：F53 文献标识码：A 文章编号：1674-3520（2014）-08-00-02

铁路交通中灾害预警主要以铁路运输过程中的安全当作研究基础，并以铁路交通中的各种灾害作为研究目标，积极探索铁路交通中灾害发生的规律、成因，然后对铁路交通中灾害实施监测和识别等，保证铁路运输的安全。要想彻底解决铁路交通中灾害预警问题，一定要建立一个可操作、合理、科学地预警管理系统。

一、铁路交通预警的运行方式

铁路交通中灾害预警的管理系统相关工作内容包含预警分析及预控对策。其中预警分析时对所有铁路灾害的征兆完成监测和识别及评价等，然后及时进行报警的管理工作，而预控是依据预警分析得出的结果，对铁路中各种灾害征兆完成矫正、预防及控制的管理工作[1]。铁路交通中灾害预警管理方式如图1所示。

由图1可以看出，铁路交通中灾害预警的管理系统运行主要围绕着人、机器、环境进行。现阶段，铁路中灾害征兆的预警及预控通常会形成两种结果，一种是正确且有效的管理，保证铁路安全运输，另一种是实效和错误的管理工作，经常发生铁路交通事故与灾害[2]。在此种情况下，铁路交通预警系统能够直接将铁路各种灾害作为对象，选择危机管理模式，预警和预控工作取得成功的是消除铁路灾害征兆，使铁路运输保持一个安全的运行状态，预警和预防失败的结果为铁路灾害征兆不可控制，造成事故与灾害的发生，在一定程度上损失财产，甚至危及人们的生命安全。

二、铁路交通运输灾害预警系统管理的流程

（一）流程分析

各个部门要定期向预警机构上交该部门的行车安全监测相关指标状态信息，同时明确选择的预控对策[3]。预警部门要经过监测和识别、诊断及评价铁路交通运输灾害征兆现象，然后确定指标处在正常、警戒或是危机状态，最终提出预控措施并且落实。如果指标处在正常情形时，那么继续进行检测，不会进入铁路交通的预控管理阶段。如果监测指标处在基本正常或是轻度危机情形时，就需要预警部门依据实际情况总结出预控对策，然后上交到决策层，最后由决策层逐级下达各个职能部门完成落实，一直到铁路交通运输恢复到正常，与此同时把对策计划录入到对策库中以备后用。

三、铁路交通灾害预警分析及控制对策

（一）铁路交通灾害预警系统的分析

铁路交通中灾害预警分析主要包含检测、识别、诊断及评价。监测主要是针对铁路的交通环境和机车运行状态及驾驶员行为等，经过对相关监测信息的传播和整理分类及存贮等，构建一个可以共享的信息档案，然后把监测信息录入到下一个阶段预警中[4]。识别是利用综合评价相关指标体系完成监测信息的分析，然后识别铁路运输过程中各种灾害征兆与事故诱因。最重要的是要依据监测获取的指标值，对铁路交通运输过程中某一个环节发生事故的苗头及可能出现的连锁反应，判断出铁路运输处在正常、警戒或是危险状态，同时在必要的时候要给出准确报警。诊断主要是对铁路交通处在警戒或是危机状态时，对任何灾害因素进行分析，然后明确指出危害性相对较大的致灾因素。另外，评价是对已经被确诊的铁路交通事故完成损失评价。首先，具体分析出铁路运输部门的经济损失及损失趋势，其次分析、评价对社会带来的经济损失。而评价结论是铁路运输预警系统预控的基础。

（二）铁路交通运输灾害预控的对策

通常情况下，铁路交通中灾害预控的措施包含组织准备和平时监控以及危机管理。首先是组织准备，其是预警管理工作的主要保障，能够为铁路交通处于危机情形下的相关管理提供组织训练及对策。主要包含制定和落实预警管理相关工作制度、标准级规章，为报警系统提供服务[5]。其次是日常监控，其主要对铁路交通中灾害完成实时监控的管理工作，包含的任务主要有两个，其中一个是日常对策，另一个是危机模拟。前者是防止或是避免铁路交通事故的发生，保证铁路交通运输的顺利运行。后者是在平时对策工作中及时发现一些难以控制的铁路交通灾害诱因，并对极有可能出现铁路交通事故进行假设与模拟，然后总结出相关解决措施，为铁路交通运输步入危险情形做好一切准备。最后是危机管理，其主要指平时监控不可改变的局面进而陷入到交通危机情形时，可以拟定危机计划，尤其是领导小组的急救员体系和社会救助方案等引进铁路交通运输管理过程中，如果铁路交通危机情形恢复到正常，那么危机管理就已经完成的任务。

四、结束语

创建铁路交通运输灾害预警系统，关系到各个部门和各个专业，而且是多门学科之间的交叉和融合，也是一个综合性较强的研究及开发领域。因此，一定要设计出一套相对完善、简单、实用的监测评价指标，确保指标的有效性和敏感性及可测性。将铁路交通运输灾害征兆转变成铁路交通危机，然后选择合理、科学对策且严格落实，一直到铁路交通恢复到正常运行，从而保证铁路交通运输的安全性。

参考文献：

[1]陈昆鹏.铁路智能交通运输系统（ITS-R）在铁路自然灾害预警系统的研究与应用[J].科协论坛（下半月），2011，（3）

[2]禹志阳等.中国西部铁路行车安全现状分析及对策研究[J].全国第二次安全科学技术学术交流大会会议论文.2012，6（11）129―133

[3]陆钰彬.西南山区高速铁路路堑高陡边坡安全性评价体系研究及其应用[D].西南交通大学硕士学位论文.2011，（5）

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论文摘要：铁路运输是国家的经济大动脉，铁路通信系统是直接保证铁路运输的重要工具，它的质量的好坏直接影响铁路运输的效率以及运输速度和安全。随着科技的进步和发展，各种高薪技术被广泛地应用在铁路通信系统中，使得铁路通信系统得到逐步提高和完善，并提高了铁路运输的运输速度、效率以及安全可靠性，本文主要讨论移动通信在铁路通信系统中的相关应用。

一、铁路通信的作用

通信，指人与人或人与自然之间通过某种行为或媒介进行的信息交流与传递。铁路通信就是指利用有线通信、无线通信、光纤通信等现代化技术和设备，将铁路运输生产和建设过程中的各种信息进行传输和处理交换。从1825年的人工摇旗引导到1839年的指针式闭塞电报设备的发明以及应用，就说明现代通信技术一开始就是与铁路运输是紧密相关的。随着我国高速铁路的建设和运行，对铁路通信技术提出了更高的要求，只有不断地发展和完善铁路通信系统，才能为现代化铁路的建设与运行提供重要技术支持和安全保障。下面我们就来讨论移动通信在铁路通信系统中的相关应用。

二、无线列调

无线列调是重要的铁路行车通信设备，主要负责列车的位置和运行方向。无线列调系统主要解决行车调度员、车站值班员和机车司机之间的通信和车站值班员、机车司机和运转车长之间的通信。虽然无线列调具有节约资源的优点，但目前使用的无线列调是同频单工电台，随着列车提速的不断深入和列车建设密度的加大，在仅有的一个频道上集中了众多用户，再加上场强的越区严重，容易致使系统阻塞，甚至于瘫痪。对于现代化的高速铁路而言，这种通信系统过于简单，满足不了建设发展的需求。

三、集群通信

集群通信系统是一种高级移动调度系统，代表着专用移动通信网的发展方向。它能按照动态信道指配的方式，实现多用户共享多信道。由于它具有调度、群呼、优先呼、漫游等功能，被广泛地应用于政府、铁路、航空等部门，其中以源自欧洲的TETRA较为出色。不过这种通信系统也有一定的缺点，比如系统设备采购、建网成本和终端价格较高，同时也存在信息丢失、保密性不高、易受干扰等，这从上海局目前所建成的集群系统就能看出来。这些缺点对普通语音通信的影响不大，但对要求较高的场合并不适用，比如列车与指挥中心的实时双向数据通信。

四、GSM-R

GSM-R通信技术最早起源于欧洲，是在GSM公众移动通信系统的基础上增加了铁路运输专用调度通信功能，它主要由交换机、基站、机车综合通信设备、手机等组成，目前在德国、意大利、瑞典等大多数国家普遍应用，我国铁道部于2000年底正式确定将GSM-R作为我国铁路通信系统的发展方向。它主要提供无线列调、编组调车通信、区段养护维修作业通信、应急通信、隧道通信等语音通信功能，可为列车自动控制与检测信息提供数据传输通道，并可提供列车自动寻址和旅客服务。比如全世界海拔最高的青藏铁路，它的绝大部分线路都是在高原缺氧的无人区，为了满足铁路运输通信、信号及调度指挥的需要，就采用了GSM-R移动通信系统。另外还有：大秦线、胶济线、合武线、京津城际线，京沪高铁等。

五、卫星通信

卫星通信是指利用人造地球卫星作为中继站来转发或反射无线电信号，在两个或多个地面站之间进行通信。它的主要优点是通信范围大、不受陆地灾害的影响，可靠性高、电路开通迅速、多址连接等，不过也存在成本高、传输延时大、传输带宽有限等不足。相对而言，比较适合铁路应急部门使用。

六、无线宽带WIMAX

WIMAX技术是一项于IEEE 802.16标准的宽带无线接入城域网技术。目前，在铁路通信系统中的最新应用成果就是中国神华能源股份有限公司的自主研发项目 -“WIMAX技术在铁路移动通信中的应用研究”。该项目自主研发了基于WIMAX无线宽带技术的机车同步操控通信、列尾通信、无线列调通信、视频监控等组成的铁路通信应用系统，在经过车载运行实验和室内动力分布实验后，经专家组检验，表明该系统可满足朔黄铁路运行的技术要求，具有创新性，技术成果达到国际领先水平。

七、结束语

铁路通信是以运输生产为重点，主要功能是实现行车和机车车辆作业的统一调度与指挥。但因铁路线路分散，支叉繁多，业务种类多样化，组成统一通信的难度较大。所以，在铁路通信系统中应当将各种现代化的通信技术有机结合，以保证行车安全、防止作业事故，提高运输效率，加速机车周转，以及改善服务质量等。

参考文献

[1]田裳，沈尧星主编.铁路应急通信[J].中国铁道出版社，2008，6(16):154-156

[2]丁奇编著.大话无线通信[J].人民邮电出版社，2010，1(24):1021-1024

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关键词：通用分组无线服务技术全球定位系统地理信息系统无线列控

中图分类号：U283 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2012）011-042-02

1 系统的总体设计概述

1.1 课题背景

随着铁路的跨越式发展、建设以及“和谐铁路”的实施，我国铁路取得巨大成就。然而，伴随着列车运营里程和运营速度的不断提高，列车的安全保障问题变得愈发严峻。现有的调度及指挥系统——分散自律调度集中系统是通过轨道电路实时监控战场信号设备和列车运行状态，虽然克服了传统调度集中的弊病，但是仍存在诸多问题。因此，如何实现对列车运行信息的全面掌控和实时调度，以有效的保障列车高速运行，减少延误，提高社会效益和经济效益，成为了公众面对的有一大课题。

近几年来，GPS定位技术在车辆监控方面的应用日益成熟，GPRS的快速发展为解决系统开发瓶颈提供了技术支持。此外，功能强大的GIS系统开发软件ArcGIS越来越成熟化，使得远程列车监控系统设计开发的可行性提供了保障。

基于上述背景，本人及所在课题小组经过长达一年的理论研究和系统分析，最终设计及开发一套全新的远程车辆监控系统，并运用该系统将会结合GIS/GPRS/GPS各自的特点将列车运行时的各项信息及时高效的传送到系统终端。

1.2 系统的总体概述

本项目的目的在于研究并开发一套全新的远程车辆监控系统，并运用该系统将会结合GIS/GPRS/GPS各自的特点将列车运行时的各项信息即时高效的传送到系统终端。从而保证了列车在通过闭塞区间信号系统传递信息的同时，会通过卫星定位这样的另一种方式实现列车监控，从而达到保障行车安全与信息传送的双保险。并且可以通过该系统实现列车与调度中心的实时无障碍通信，保证了列车信息的完整获取，有效避免了因为信号故障是调度室与列车失去联系的现象。

在GPS的使用方面，本项目使用专业GPS装备，并将其安装在列车驾驶室中，通过卫星定位系统将列车信息传回指挥终端，使调度室调度人员可以即时观测到各个列车的基本运行状况。在GIS的利用方面，本项目将会使用环境为Visual C++ 6.0的SuperMap系统，利用SuperMap能够简单快速的在软件应用中嵌入地图化功能，增强软件应用的地图分析能力。在信息的传递方面，本组利用GPRS无线通讯技术，选用SIEMENS GSM/GPRS模块MC55，内嵌TCP/IP协议栈，带有全套语音和数据功能。

1.3 新系统与传统调度系统的区别

与传统列车单方向发出指令而无法反馈信息的调度指挥相比，本课题开发的新系统使调度中心与每台列车形成互动式信息交流，可以使调度中心完整的了解列车运行情况，综合管理，全面协调，降低列车事故发生风险。从而达到保障行车安全与信息传送的双保险。并且可以通过该系统实现列车与调度中心的实时无障碍通信，保证了列车信息的完整获取，有效避免了因为信号故障是调度室与列车失去联系的现象。

2 系统的各部分介绍及功能的具体实现

2.1 总调度指挥中心部分

该部分主要实现各个列车、监控中心之间建立拓扑结构GPRS数据通信网，融合GPS卫星定位技术和GIS技术，对铁路运营的各个列车进行高可靠性，实时准确，灵活机动的监控。系统操作流程如图1所示。

2.2 利用GPS技术监控列车位置及运行状况

2.2.1 GPS部分的概述

利用GPS定位卫星，在全球范围内实时进行定位、导航的系统，称为全球卫星定位系统，通过运用全球卫星定位系统，可以实现列车的位置监控及运行状况监控，进而可以在列车的运行期间，总控室通过GPS接收机发出的信号，结合分散自律调度系统通过轨道电路发挥的车辆信息，并且结合GPS的无线信号，形成对远程列车监控的双保险，进而保证对列车的安全、高效行驶，有效避免了因为信号故障是调度室与列车失去联系的现象。

2.2.2 利用GPS实现列车监控的可行性分析

GPS定位的基本原理是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据，采用空间距离后方交会的方法，确定待测点的位置。

由于列车在运行时，其所在行车区间长度远大于GPS最小精度以及列车的所占空间，因此利用GPS定位可以准确的得知列车所在位置，并且由于GPS的传输方式为无线传输，不存在信号线路中断等故障问题，因此利用全球卫星定位系统可以对列车的位置、运行速度机车矿进行高精度的监控。

2.3 GIS技术在列车监控系统中的应用

在本课题开发的列车远程监控系统中，各列正在运行的列车的所在位置、运行状况等相关数据由通信网络传输到总调度中心，总控室通过GIS电子地图实时、准确的显示被监控列车的位置，从而实现对移动列车的定位、监控和管理。

GIS技术在此监控系统中的主要功能是用来列车定位，它通过提供图形化的人机界面（在电子地图上，用户可以任意的缩小、放大和地图漫游等操作）方便调度人员对列车运行状况进行更详细的了解。进而实现对列车的定位、跟踪、监控和管理。

2.4 GPRS技术在列车监控系统中的应用

GPRS通过利用GSM网络中未使用的TDMA信道，提供中速的数据传递。GPRS突破了GSM网只能提供电路交换的思维方式，只通过增加相应的功能实体和对现有的基站系统进行部分改造来实现分组交换，这种改造的投入相对来说并不大，但得到的用户数据速率却相当可观。而且，因为不再需要现行无线应用所需要的中介转换器，所以连接及传输都会更方便容易。如此，使用者既可联机上网，参加视讯会议等互动传播，而且在同一个视讯网络上（VRN）的使用者，甚至可以无需通过拨号上网，而持续与网络连接。GPRS分组交换的通信方式在分组交换的通信方式中，数据被分成一定长度的包（分组），每个包的前面有一个分组头（其中的地址标志指明该分组发往何处）。数据传送之前并不需要预先分配信道，建立连接。而是在每一个数据包到达时，根据数据报头中的信息（如目的地址），临时寻找一个可用的信道资源将该数据报发送出去。在这种传送方式中，数据的发送和接收方同信道之间没有固定的占用关系，信道资源可以看作是由所有的用户共享使用。

由于数据业务在绝大多数情况下都表现出一种突发性的业务特点，对信道带宽的需求变化较大，因此采用分组方式进行数据传送将能够更好地利用信道资源。

3 系统的特点与操作介绍

本课题设计与开发的列车远程监控系统结合GIS/GPRS/GPS各自的特点将列车运行时的各项信息及时高效的传送到系统终端。与传统列车单方向发出指令而无法反馈信息的调度指挥相比，该系统的实现使调度中心与每台列车形成互动是信息交流，可以使调度中心完整的了解列车运行情况，综合管理，全面协调，降低；列车事故发生风险。从而达到保障行车安全与信息传送的双保险。

3.1 系统的特点

（1）在铁路领域使用高端技术：在科技日益发展的时代，铁路运行的现代化显得格外重要，本课题将GPS、GIS、GPRS引入铁路范畴，不仅实现了对铁路安全运营的双保险，同时对实现和谐铁路和现代化铁路具有深远的意义。

（2）列车信息完整、准确：该系统的开发将列车运行的信息准确无误的实时监控。从而全面、具体的将列车运行状况动态显示。从而保证了总调度室对各个列车状况的深度了解，方便总控室的综合调度与指挥。

（3）信息交流的无障碍化：本系统建立了一套基于GPRS技术的信息交流平台，在保留了原有的轨道电路通信基础上，加强了列车与调度室之间的联系以及列车与列车之间的联系，从而切实保证了列车的高效监控，进而避免列车之间因为缺乏交流而导致事故发生。

（4）人机结合巧妙：本监控系统采用可视化的设计方法，监控系统操作简便，内容清晰易懂，可以随意安装在任意电脑上，对铁路的发展和普及有很好的推动作用。

3.2 软件的操作界面与操作流程

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关键词：框构桥；顶进施工；钢便梁加固

【Abstract】: This article mainly elaborated the Xian wen road frame bridge jacking construction organization and line reinforcement calculation. Firstly,do the analysis of social benefit，And then discussion the jacking construction plan ; the line protection, reinforcement are calculation for the next, elucidate the line control point, For the construction of similar projects for reference.

【Key words】: Frame bridge;Jacking construction; Steel Temporary beam reinforcement

中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：

贤文路框构中桥是胶济铁路与济南市规划道路及河道交叉工程，为济南市奥体中路重点控制工程，也是济南市疏解南北交通主要干道。因本工程工期紧，施工技术难度大，为了保证全运会正常通车，在济南市政府及相关单位的高度重视下，我单位进一步优化施工方案，合理配置资源，在确保安全的情况下顺利完成本工程。

1 工程概况

本桥为济南市新增规划道路,道路规划宽度60m，道路与既有铁路路斜交，交叉里程K380+630，桥孔跨为(10+16+16+10)m，净高6.5m为四线桥，桥上线路加固3股，加固跨度76米，框架面积2269m²/孔。顶进挖土27014m³，框构顶进行程55m，按左幅、右幅顺序分两次顶进。

2 线路加固

线路加固在桥涵顶进作业中，是保障行车安全的核心，合理的加固方案是确保行车安全的重要保障。本桥采用I100工字钢便梁做纵梁，与H20钢枕组合，H700×300型钢做横抬梁，用C25钢筋砼挖孔桩支点进行线路加固，一次顶进就位。

2.1 线路准备

⑴ 慢行申请行车速度按45Km/h。

⑵ 吊装纵梁申请利用封锁线路要点施工。

⑶ 所有电缆都已探明并做好防护。

⑷ 影响施工的电气化接触网立柱迁移完毕。

2.2便梁支墩挖孔桩及防护桩施工

2.2.1便梁支墩挖孔桩采用直径1.25m钢筋混凝土桩，主筋为32根φ25钢筋，护壁为C25钢筋混凝土，桩长12m，数量48根；桩长2.5m，数量8根。

1) 支点桩检算资料

q=q1+q2

q1：列车活载

q2：D便梁及线路自重

L=7.07m

限速45km/h时：

折减系数a=45÷（2×80－45）=0.39

冲击系数b=1+au=1+0.39×［28÷（40+20）］=1.18

查《铁路桥梁设计基本规范》得L=7.0m时，K0.5=153.1KN/M

则q1=bK0=1.18×153.1=180.7KN/m

q=q1+q2=180.7×7+7×10+4.5×7×2＋3.65×15＋1.85×7×2=1478.55KN

当q作用于四个支点时，每个支点受力

N4=1478.55÷4=369.64KN

采用桩径1.25m、护壁厚0.1m、桩长12m的挖孔桩：

[P]=1/2×3.14×1.25×12×65＋1.23×0.7×180

=1530.8＋154.98

=1685.7＞369.64KN （满足条件）

4.2.1.2防护桩的检算资料

防护桩按刚性悬臂的静定结构，顶部无拉结进行计算。

受力结构图中符号意义如下表示：

Ea――主动土压力合力

EP――被动土压力合力

r――路基填土容重

φ――填料的内摩擦角

Ka―― 主动土压力系数

Kp――被动土压力系数

计算步骤

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【关键词】铁路；维修；计划

【中图分类号】TU 【文献标识码】A

【文章编号】1007-4309（2013）07-0052-1.5

一、铁路施工维修计划管理模式设计

（一）铁路施工维修计划管理模式

线路主管单位（部门或公司）对线路设备（资产）、运营成本、线路使用状态、线路运营安全和线路运营效益全面负责。它向铁路运输单位（部门或公司）提供确保乘车舒适、行车安全的线路条件，并通过协议（或者合同）从运营单位得到线路使用费用。这笔费用一部分将用于新线建设费的偿还，一部分将用于运营开支（成本），剩下的将是运营效益。为了扩大运营效益，线路主管部门必须在线路维修体系中采用科学的管理制度，以降低运营成本。

（二）管、检、修分离模式的优越性分析

新的管理体制一管、检、修分离模式相较于既有管、检、修合一的管理模式有如下优势：

1.在管、检、修分离的管理模式下，根据专业分工，各部门配置先进的大型作业机械，统一分配，完成每个铁路局管辖范围内的施工维修作业，各铁路局不需配置大型作业机械，最优利用全路资源，将大型作业机械的功效发挥到最大。

2.在管、检、修分离的管理模式下，全路大中修施工力量统一布局，根据设备的维修周期合理制定施工维修计划，科学的对设备进行维护。既减少了施工数量又高质量的完成了施工维修任务。

3.在管、检、修分离的管理模式下，各部门根据职责配备专业人员，专业人员集中在一起可发挥最大效用，会使技能提高和有助于专门方法和专门设备的产生，继而提高施工维修作业专业化水平，减少人工成本、极大地增加生产效率。

二、铁路施工维修计划管理组织结构设计

在“管、检、修分离”管理模式下，管、检、修三大职能部门可在铁道部施工维修主管部门的领导下从事专业管理，铁道部施工维修主管部门是最高领导者，实行主管统一指挥与职能部门参谋、指导相结合的组织形式。参考直线职能制组织结构，设计施工维修组织管理形式。铁路施工维修作业具体由综合维修中心负责，各铁路局维修管理部门及基础设备检测中心只对施工维修作业起到业务协助和业务指导的作用。综合维修中心下设信息所、电子检测所（电子设备，转辙机以外的其他电子设备的修理工作）、电务检修所、大型机械检修基地、高压检修所、综合检测所、材料总库及若干机械化维修段等职能部门，每300500营业公里设的综合维修段是施工维修作业的具体负责部门由综合维修中心直接管理，其他职能部门为综合维修段提供作业指导和技术支持，不需要直接下达命令或进行指挥。综合维修段下设机修所（工、电、供）、电务作业队、接触网作业队、工务作业队、桥隧作业队、区域材料库等职能部门，施工维修作业的执行部门一综合维修工区由综合维修段统一管理，综合维修工区下设工务班、供电班、电务班等。

三、铁路施工维修计划管理组织职能设计

（一）管理部门职责

1.铁道部维修主管部门

对铁路综合维修进行行业管理，制定管理维修技术标准、技术政策，修程、修制，维护、验收标准；履行政府监管职能；对固定设施管、检、修各环节进行指导监督；进行行政许可审批。

2.铁路局维修主管部门

铁路局是铁路线资产的主体。铁路局将与综合维修有关的设备、设施委托综合维修中心管理，并以合同形式委托综合维修中心对固定设施进行日常养护、综合维修、大修工作。综合维修中心负责保证合同范围内固定设施的良好状态，确保运营安全。铁路局负责监督合同的执行。

3.综合维修中心

综合维修中心受铁路局委托，对合同范围内固定设施的技术状态全面负责；负责铁路线的检测、管理、维修；承担铁路线设备质量和安全的主体责任，保障列车安全、高速、高密、平稳地运行。综合维修中心同时承担干线有等级的设施修理工作。

（二）执行部门职责

1.综合维修中心

综合维修中心在铁道部领导之下，受铁路局委托，对辖区范围内固定设施的技术状态全面负责；负责线路的状态检测、技术管理，设施维修；承担铁路线设备质量和安全主体责任，保证列车安全、高速、平稳不间断地运行。综合维修中心同时承担既有干线固定设施有等级的修理工作。负责路局内：固定设备设施大修和预防性计划维修计划的审批、下达；编制综合检测列车、钢轨探伤车、隧道检查车等大型检测车的检测计划，并与检测公司签订委外合同和付诸实施；负责固定设备设施的安全管理和监督，主持年度固定设备设施的质量评定，为高速列车提供安全、平稳、舒适运行的基础条件：配合综合调度中心和车站调度的指挥，组织综合维修段、外委的维修公司、救援公司等对突发事故进行紧急救援和修复固定设备设施。

2.综合维修段

综合维修段接受综合维修中心的业务管理，是固定设备设施日常管理单位和基层核算单位。每个综合维修段管辖范围可在300500双线公里左右，无碴轨道区段可适当取宽。综合维修段内设工务、电务、牵引供电、水电、建筑、防灾等业务科（或室）。负责管辖范围内：工务、电务、牵引供电、水电、建筑等固定设备设施状态及信息资料的分析管理，编制固定设备设施大修和预防性计划维修计划、维修预算并申报；按工电部批准下达的年度大修和预防性计划维修计划与相关修理公司签订合同，并编制分季度实施计划付诸实施；负责临时补修计划的审批及合同签订与实施；为综合维修工区的相应专业工班的作业提供技术支持；组织综合维修工区对大修、预防性计划维修和临时补修质量进行验收；在综合调度中心和车站调度的指挥下，组织综合维修工区、外委的维修公司、救援公司等对突发事故进行紧急救援和修复固定设备设施。

3.综合维修工区

综合维修工区是固定设备设施的基层管理单位，接受上级综合维修段的业务管理。每个综合维修工区管辖范围可在50100双线公里左右，无碴轨道区段可适当取宽日本新干线保养工区的管辖范围，无碴轨道地段约为50双线公里，有碴轨道地段约为25双线公里。

综合维修工区负责对管内固定设备设施的定期巡回检查和静态检测：收集并及时向综合维修段反馈固定设备设施及防灾监控系统的有关信息；对综合检测列车提供的需要进行临时补修的地段或处所进行地面复验，申报临时补修计划；配合大修、预防性计划维修和临时补修的辅助工作；参与大修、预防性计划维修和临时补修的质量验收；参与突发事故现场的紧急救援和固定设备设施的修复工作。

【参考文献】

[1]束永正.关于列车运行图综合维修天窗的研究[D].同济大学硕士论文，2008.

[2]杨广庆，焦敬青.铁路施工多方案抉择方法的研究[J].铁道工程学报，2001（4）.

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论文摘要:本文介绍了高速铁路实现机车信号主体化列车运行控制系统、车站联锁系统、综合调度中心系统的解决方案。

实现机车信号主体化是高速铁路信号系统发展的必然趋势。高速铁路信号系统充分体现了数字化、网络化、智能化的发展方向，主要由三大部分构成，即列车运行控制系统、车站联锁系统、综合调度中心系统。为实现机车信号主体化，列车运行控制系统、车站联锁系统、综合调度中心系统采取如下解决方案:

1列车运行控制系统

根据我国的具体情况，列车运行控制系统应能满足不同速度列车混合运输的运行方式，并且区间不设地面通过信号机。采用自律分布式、模块化的系统结构形式。系统分地面和车载设备两大部分，地面设备产生列车控制所需基础数据，传送给列车经车载设备处理，产生列车速度控制曲线，监督或控制列车安全运行。列车制动模式采用连续速控制曲线模式，列车控制方式以人工驾驶为主，也可由设备实行辅助自动控制，列车根据其性能好坏自动调整追踪间隔，线路通过能力有较大提高。

地对车信息传输有三种方式可供选择，即:无绝缘数字编码轨道电路、轨道电路加点式应答器、无线通信。对不同的信息传输方式车载设备采用不同的接收装置来接收，经信息转换和处理后产生列车速度控制曲线。利用无线通信和应答器进行车对地的信息传输。利用轨道电路进行列车占用闭塞分区的检查，用轨道电路和车载测距设备进行列车精确定位。

高速线上运行的均为动车组，皆安装高速列控系统的车载设备，车载设备采用先进的数字信号处理技术，兼容既有线信号系统，在分界点列车自动识别转换模式，使高速列车能下既有线运行，既有线上运行的安装有高速列控系统车载设备的动车组能上高速线运行。每个车站设一个区段控制中心，通过高速铁路数据通信广域网络实现各区段控制中心之间以及与综合调度中心之间的高速、大容量的信息交换。

根据目前能够满足机车信号主体化的列控系统技术解决方案和我国现阶段的情况，对列控制式进行比选如下:车载设备接收列控信息的方式不论基于轨道电路、点式设备还是基于无线的方式获取，其列控方式主要有三种:①分级速度控制;②分级速度模式曲线控制;③一次模式曲线控制。

1.1不同列控模式能力的比较

列车在不同地段的追踪间隔时间汇总下表2。

根据表l和表2，在列控方式为分级速度模式曲线控制时，其列车追踪间隔时间能实现4rnln:列控方式为一次制动模式曲线控制时，其列车追踪间隔时间基本能实现3mill。多级制动模式按速度等级分段制动，其列车追踪间隔主要与闭塞分区的划分和列车速度、列车制动性能有关，其线路通过能力变化范围较大，TVM300的运行间隔时分一般为4一5，而TVM430可达到3。目标距离连续速度控制模式，是根据目标距离、目标速度及列车本身的制动性能确定列车制动曲线的方式，它不设定每个闭塞分区速度等级，采用一次制动方式，连续速度控制模式一般以前方列车占用的闭塞分区入口为目标点。其运行间隔可达2.5。

连续速度控制模式能满足要求，且比较成熟;和分段速度列控方式相比，该方式能减少闭塞分区长度对列车运行间隔时分的影响，充分发挥列车制动性能，更适合于不同速度列车混运，所以推荐采用目标距离连续速度控制模式。

1.2地与车信息传输

为实现对列车速度的连续控制，确保高速列车行车安全，控车所需的信息分别由地面设备和机车设备提供给车载列控设备，车载列控设备根据对这些数据的处理，在车上产生相应的制动曲线，监督或控制列车高速、安全运行。地对车信息传输有以下方式可供选择，即:无线通信，轨道电路、点式传输设备，和轨道电缆等。无线通信GSM一R近年来在欧洲发展迅速，它具有传输信息量大的特点，可满足车地通信的需求，目前我国也己开始进行无线通信的探索，并将其确定为未来CTCS的发展方向。

多信息无绝缘轨道电路或编码轨道电路加点式传输设备，可实现连续速度控制模式所需的信息传输需要，适合我国当前国情。轨道电缆方式在德国LZB系统中采用，与既有线的移频自动闭塞能以实现兼容，在复杂的道岔群敷设轨道电缆会有技术上的难度，也会给维修带来不便。

1.3列控系统的控制原则

高速铁路列车运行控制系统的控制方式有两种:一种是“人机共用、机控优先”，以日本为代表;另一种是“人机共用、人控优先”，以欧洲为代表。人控优先的系统对列车自身制动系统性能的要求相对较低，列车运行速度一般由司机控制，只有列车超过安全运行所允许的速度，设备才自动介入实施制动，它便于发挥司机的主观能动性，减少超防设备对司机操作的干扰。

1.4车载设备智能化原则

列车速度控制曲线的生成有两种方式:一种是以地面为主，列车速度控制曲线主要由地面控制中心计算后生成，运行中的列车根据地面传来的指令对列车进行监控，以德国LZB为例:另一种是以车载为主，车载设备中央处理单元根据传来的各种数据，计算生成列车速度控制曲线，对列车进行监控，以欧洲ETCS为例。后一种方式又称为车载设备智能化，是目前列控制系统的发展趋势。

根据我国的具体情况，高速铁路要兼容既有铁路的信号制式，特别是要满足多种信息传输方式，实现传输系统故障时的降级需要，就必须采用车载设备智能化的方式。

1.5列控系统的实施方案

列控系统的总体方案。主要原则是:采用连续速度控制模式;地对车信息传输按顺序优先采用数字编码轨道电路、轨道电路加点式应答器和无线通信;采用“人机共用、人控优先”的控制方式，车载设备智能化车载设备根据传来的各种数据，计算生成列车速度控制曲线，对列车进行监控。

(l)系统分析。①ETCS二级总体功能上符合上述要求;②基于无线通信的列控系统，欧洲铁盟把它作为发展方向，它是实现互连互通的最有效方式。西班牙MADmD-LERIDA线的ETCS二级仍要轨道电路来检查列车占用，因为考虑系统冗余，无线故障时降为一级，甚至每个轨道区段还装备了有源应答器。所以轨旁设备并没有减少。真正减少轨旁设备的是ETCS三级。基于无线通信为基础的列控系统对中国而言，尚有以下工作要做:GSM一R的频点正在审请，若用18(X)MHZ将会引起造价和验证的问题;防非法侵入问题将进一步探讨;③基于数字编码轨道电路的列控系统，日本东北新干线的盛冈一八户段己于2002年12月开通投入运用。中国有多家对数字编码轨道电路的研制已取得可喜的成绩。考虑到选择数字编码轨道电路的余量大一些，可以加点式设备实现连续速度控制模式，这种模式可以说是ETCS二级系统的派生，技术上是成熟的，欧洲各大公司是可以提供系统的。

(2)总体方案一:基于轨道电路、点式应答器和智能化车载设备的列控系统。①基本方案:基于数字编码轨道电路和点式设备的列控系统，实现连续速度控制模式。数字编码轨道电路和点式设备实现地对车信息传输，并进行列车占用检查，无线通信或点式设备实现车对地信息传输，智能化车载信号设备能兼收各种信息传输。系统升级为无线列控时，数字编码轨道电路实现列车占用检查及完整性检查，同时作为无线列控系统降级、冗余系统，对工程投资不会造成浪费:②系统冗余:无车载信号时，降级为自动站间闭塞:③基本结构:每站设列控中心和计算机联锁设备(或两者一体化)，列控中心和控制中心之间以广域网连接;列控中心和计算机联锁设备与轨旁设备之间用以太网连接;轨旁设备有数字轨道电路和点式设备;智能化车载信号设备;④可操作性:技术成熟，作为首推方案，并考虑复盖其他方案。

(3)总体方案二:基于无线传输和智能化车载设备的列控系统。①基本方案:基于无线通信的列控系统，实现连续速度控制模式。GSM一R实现地车双向信息传输，数字轨道电路进行列车占用检查，智能化车载信号设备能兼收各种信息传输:②系统冗余:无线通信故障时，靠数字轨道电路发码降级为分级速度控制;无车载信号时，降级为自动站间闭塞:③基本结构:每站设无线基站，基站之间以专用光纤连接;每站设计算机联锁设备，相互之间以专用光纤连接;无线基站、计算机联锁设备和控制中心之间以广域网连接:计算机联锁设备与轨旁设备之间用以太网连接;轨旁设备有数字轨道电路和点式设备;智能化车载信号设备;④可操作性:急待解决频点等问题，作为方案一的发展与升级方案，对方案一不会造成投资浪费。

1.6与既有线的连接

高速线与既有线的列控模式切换采用点式切换设备，由车载设备自动完成。同时，车载设备设置冗余人工切换手段，防止自动切换故障。人工切换的优先级高于自动切换。当区间道岔衔接既有线时，衔接道岔归高速线控制，在联络线设交接线段划分联锁范围，以信号机分割，交接线段的优先使用权归高速线。高速列车进入普速区时，高速调度中心对高速列车进行实时监视、车次跟踪、自动报点、自动绘制运行图。

如果高速与普速合用一个站场，同一道岔咽喉，股道分开，可划分出高速区。车站联锁统一设置，高速区由高速调度中心统一控制，涉及两控制区的进路取得另一方同意后由进路始端方办理进路，必要时高速调度中心可放权，由车站进行控制。

2车站计算机联锁系统

车站计算机联锁系统是行车指挥控制自动化系统的一个重要组成部分，并实现与调度中心控制系统、列控系统、通信系统、集中检测系统、旅客向导系统等的有机结合。高速站、中间站和越行站的计算机联锁系统采用三取二或二乘二取二方式的冗余结构，能进行全面的系统自诊断。计算机联锁设备和列控中心设备可以二合一，也可分开设置。车站设进、出站信号机。列控系统因故停用，车站间采用自动站间闭塞方式。正常情况下以列控信号为主，进、出站信号机仅在列控失效时或供没装有列控设备的列车使用。站内采用与区间一样的无绝缘轨道电路侧线采用有绝缘轨道电路，发送列控制信息与轨道占用采取一体化方式。

3综合调度中心系统

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关键词：运营隧道；病害；治理

前　言

隧道病害是一个世界性的难题。日本是隧道较多的国家之一，近年来，日本铁路运营隧道相继出现了数起危及行车安全的事故，引起了有关部门的高度重视。1999年6月27日福冈县境内一座隧道边墙上重达200kg的混凝土砸在高速行驶的列车上，为此对377处不安全的混凝土衬砌进行了加固。日本运输省对全国3529座公路隧道检查，结果发现60％以上的隧道都存在着不同程度的病害。

作为铁路运输的咽喉部分，运营隧道结构的安全状况影响着客货运输的效率、效益及安全。但是，由于水害、冻害、不良地质及衬砌材料侵蚀等原因，致使运营隧道的衬砌混凝土产生开裂、变形，产生疏松、剥落、掉块等，使衬砌的有效厚度减薄，降低衬砌结构的承载能力及其使用寿命；病害严重的将导致衬砌结构失稳、破坏，即结构继续使用的安全性(即结构能继续使用的可靠性)降低，随着病害的继续发展，最终会导致衬砌结构失稳破坏，影响运输安全。

据铁道部资料统计，1999年铁路运营隧道合格率为65.2％，2000年隧道合格率为65.7％。有些隧道的病害还相当严重，甚至已危及到行车安全。铁路部门每年都投入大量的人力、物力和资金用于隧道病害的维修和整治，但隧道设备的状况仍然没有根本好转。

1、铁路运营隧道病害的主要类型

铁路隧道的病害类型主要包括：渗漏水病害(包括冻害)、衬砌结构裂损病害、基底破损病害以及其他类型病害等。而这其中，渗漏水病害和衬砌结构破损病害是影响隧道安全性的主要因素。

1.1　隧道渗漏水病害类型隧道渗漏水病害类型包括隧道漏水、涌水(拱部滴水、隧底冒水、孔眼渗水)、隧道衬砌周围积水、潜流冲刷、侵蚀性水对衬砌的侵蚀以及冻害等几种。

1.1.1　隧道漏水和涌水。隧道围岩的地下水，或洞顶地表水直接地(无衬砌)和间接地(通过衬砌的薄弱环节)以渗、漏、淌、涌等形式进入隧道内所造成的危害，叫漏水或涌水。这是隧道中最常见的一种病害。

1.1.2　衬砌周围积水。隧道建成后，地表水或地下水向隧道周围渗流汇集，如不能及时排走将引起隧道出现病害就称为积水。

1.1.3　侵蚀性水对衬砌的侵蚀(水蚀)。围岩中地下水因含有盐类、酸类和碱类等化学成分，对混凝土衬砌起腐蚀作用而形成病害(水蚀病害)。

1.1.4　冻害。在严寒地区，地下水或地表水进入隧道后，冻结成冰，造成隧道功能受损害，称为冻害。根据冻害的现象，冻害类型可分为挂冰、冰锥、冰塞、冰楔、围岩冻胀、衬砌材质冻融破坏和衬砌冷缩开裂等7种。

1.2　铁路隧道衬砌结构裂损

隧道衬砌裂损类型包括衬砌变形、衬砌移动和衬砌开裂3种。

1.2.1　衬砌变形。衬砌变形有横向变形和纵向变形两种。而横向变形是主要变形。衬砌横向变形是指衬砌由于受力原因而引起拱轴形状的改变。

1.2.2　衬砌移动。衬砌移动是指衬砌的整体或其中一部分出现转动(倾斜)、平移和下沉(或上抬)等变化。衬砌移动也有纵向移动和横向移动之分。对于大多数已发生裂损的衬砌，往往是纵向和横向移动同时出现。

1.2.3　衬砌开裂。衬砌开裂是指衬砌表面出现裂缝，是衬砌变形的结果。

隧道衬砌裂缝一般是指作为隧道主要结构的二次衬砌混凝土表面的可见裂缝，它是指二次衬砌混凝土中的不连续面，这些薄弱部位是引起混凝土破坏的主要原因。

2、隧道衬砌裂损的加固技术

在运营条件下，对隧道衬砌裂损的修补与整治是一项复杂而艰巨的工程。一般应在加强观测，掌握裂纹变形情况和地质资料，查清病害原因的基础上，对不同裂损地段，采用不同的工程措施。同时注意对衬砌漏水、腐蚀等病害，一并综合进行整治。贯彻彻底整治的原则，达到稳定围岩，加固衬砌，确保运营安全的目的。

2.1　加固隧道围岩

2.1.1　深孔压浆法

在衬砌上均匀布置孔位，用风钻打深度4-6米的孔，向衬砌周围破碎围岩体内压浆，加周围岩。使衬砌周嗣的围岩在1.5米的范围形成一个固结圈，使作用在衬砌上的地层压力大小和分布产生有利转化，来有效地稳定围岩同衬砌本身共同受力。同时也可防止地下水的渗入，有利于衬砌结构受力与防水。

2.1.2　深锚杆加固法

对围岩类别较好的岩体，可以在衬砌上均匀布置孔位，用风钻打深度4-6米的孔，进行压浆，然后再打入金属锚杆。这样可使衬砌周围的破碎不稳定岩体相互粘结，形成一定厚度的承载拱；在水平层状的岩石中把数层岩层串联成一个组合梁，与衬砌共同受力，防止衬砌变形和破损。采用锚杆加固不仅可以有效地控制衬砌的变形，提高衬砌的稳定性，而且可以使作用在衬砌上的地层压力大小和分布产生有利转化。

2.1.3　支挡加固和治水稳固围岩对偏压隧道或位于滑坡地段，有可能产生新滑动的隧道，可以采用修建排水设施，防止地表水渗入岩体。同时修筑抗滑墙或抗滑桩来预防山体失稳与滑坡。

2.2　衬砌加同

2.2.1　喷锚加固裂损衬砌

这类方法是目前衬砌加固最常用的方法。这类方法的优点是不用拱架、模板，喷层与凿毛洗净的原污工面粘结力强。施工进度快，对行车干扰少，劳动强度低，工程费用低，安全可靠性高。同时喷层早期强度高，密实度高，抗渗性好。一般情况下常常和加固隧道围岩结合使用，充分发挥衬砌与围岩的共同作用。目前喷锚加固常用的有素喷、网喷、锚网喷、喷射钢纤维混凝土和嵌轨网喷。

2.2.2　嵌补衬砌裂纹

即沿裂纹凿成内口稍大于外口的楔性槽，槽宽不宜小于5cm，槽深应接近缝深，并大于5cm。用水冲洗槽子，使粘接良好。一般采用MIO水泥砂浆嵌填捣实，最好用膨胀性水泥砂浆填灌。如裂缝宽度较大时，也可以采用混凝土填补。如果有条件.采用环氧树脂或环氧树脂砂浆嵌补裂缝效果更好。这种方法适用于衬砌局部开裂，但经过一段时间已经停止发展或者衬砌被各向裂纹破坏较严重，但衬砌仍是一个完整的整体，尚未丧失承载能力，而且裂纹已经停止发展的情况。

2.2.3　钢筋混凝土套拱

采用钢筋混凝土套拱加强原衬砌，一般钢筋混凝土厚度为20-30cm。在现场多采用单心圆拱以适应不均匀的围岩压力。钢筋混凝土套拱这种方法主要适用于隧道拱部开裂严重，拱顶压劈掉块，拱腰纵裂错台，但还具有一定的整体性和承载能力，而EL边墙基本完好的情况。不宜采用喷锚整治的，而又未达到拆除重建的严重程度的隧道。

2.2.4　嵌补衬砌

如果裂缝发展较快，且有规则，衬砌的整体性也较好，可考虑局部或全环形加设钢拱支撑。钢支撑设置方法、大小、间距等视隧道限界净空尺寸，外载的大小而定。一般是将衬砌凿开，埋人固定钢拱架或钢轨。若拱部设钢拱，拱脚支撑在墙顶或预埋拱

脚处牛腿上，若全断面支撑，接头要形成刚性节点。为了考虑纵向抗弯能力，支撑纵向应加强联结，安装后如隧道净空允许，在原衬砌外再浇筑混凝土套拱。

2.2.5　更换衬砌

更换拱部、边墙衬砌这种方法一般情况下不宜采用，因为开裂的衬砌仍然具有一定的承载能力。重建的新衬砌一般采用钢筋混凝土结构.这样可以提高衬砌的承载能力。并且能针对不同闻岩压力分布情况配置钢筋，衬砌厚度可以减少，便于满足隧道净空要求，减少开挖数量。但钢筋绑扎和灌注混凝土施工比较困难。因此也常常采用拆除旧衬砌，用钢拱架作为临时支撑，然后将{刊拱架埋人新建隧道衬砌的混凝土中，形成钢拱架钢筋混凝土。

2.2.6　隧道底部加固

通过现场试验、室内模型试验、理论分析等手段找提出了合理的隧道底部结构形式和排水系统设计及可行的施工方法。

(1)单线隧道直墙衬砌底部结构：加厚铺底，由20em加厚到40cm.或20cm钢筋混凝土铺底；提高铺底混凝土标号，由C10到C20混凝土；加深两侧边墙及侧沟深至轨面线以下1.6m。

(2)单线隧道曲墙仰拱断面：由原混凝土充填改为与仰拱同一标号C20混凝土。

(3)隧道底部采用顺接衬砌断面。将原标准设计大墙底改为与仰拱顺接，八心圆断面，使底部结构力学条件更为良好。

(4)深排水沟的埋置深度：深排水沟水面应低于隧道铺底面20cm。

(5)深排水沟埋设位置，单线隧道深排水沟放置两侧。

2.2.7　增设仰拱

此方法适用于粘土质泥岩软弱隧底，边墙下沉，或者膨胀性围岩，基底病害地段，以及既有仰拱破损地段改建。一般仰拱厚30-50cm，采用C20混凝土。仰拱与边墙连接必须凿毛，增设钎钉加强连接。同时应设深侧沟，以利排水和维修。

3、隧道渗漏水加固

整治运营隧道渗漏水病害的原则，应做到拱部边墙不滴水、隧底不涌水、道床不积水、安装设备的孔眼和锚杆不渗水；寒冷地区洞内无冻害、冻胀、无积水。

3.1　压注桨液

如果衬砌渗漏水较为普遍，采用压注浆液补强防水最适宜。通过压力将防水浆液注入衬砌与围岩孔隙及岩层节理中，阻止地下水的渗入，使地下水按地下水原来的水系活动，疏导引出。常用的压浆方式主要有单泵压浆和双泵压浆两种。

注浆压力、注浆孔间距、应用材料选择、以及浆液的水灰比等，均应按衬砌渗漏水情况确定。一般规律是：大范围渗水布孔宜密钻孔宜浅，裂隙渗漏布孔宜疏钻孔宜深。孔径大于40mm，深入围岩一般应大于20cm。注浆孔一般采用四方形和三角形两种布置方式。

3.2　衬砌作防水层

作防水层是目前国内外整治隧道衬砌渗漏应用最普遍的方法，效果明显，施工简便，费用较低。从耐久性的角度看，采用外贴式防水层效果较好。但限于隧道净空与施工安全等问题，目前采用较少。目前常用方法的有砂浆抹面、喷涂防水层、粘贴防水卷材等。作为内贴防水层，目前在隧道维修养护中较为大量采用。

3.3　新型复合防水层

通常使用：①喷涂M1500水泥密封剂防水层；②采用“优止水"(U-Seal)高效防水剂进行表面处理；③采用UP2000结构修补剂进行修补；④采用ADEX混凝土结构修补防护体系；⑤刚柔兼顾复合防水层：刚柔兼顾复合防水层是由刚性和柔性多种材料组成，利用刚性、柔性材料的互补作用，合理的层次结构，使复合防水层达到刚柔兼顾多道防水的目的。刚柔兼顾复合防水层由底层、找平层、柔性层、保护层四层组成。

4、隧道截排水

4.1　截水措施

是指在地表水与地下水来源处将水截断，防止流向隧道内的方法。

4.2　排水措施

排水方法是将通过衬砌渗入的地下水，引向洞内水沟排走。常用的几种方法有：排水暗槽，衬砌后盲沟等，是隧道内普遍使用的方法。但衬砌厚度太薄，或要求疏干衬砌周边岩层厚度太厚时，可采用下列几种方案：

4.2.1　泄水洞方案：泄水洞主要用于暗河、泉眼等涌水量大的地区。修筑时要设置在隧道地下水上游方向，其断面大小，视流量要求外，尽可能减小。做到能施工维修，疏通为原则，一般宽为0.8m，高度为1.6m。长大隧道施工遗留平行导坑，也可修筑成泄水洞，利用其靠隧道一侧向隧道顶部横向钻孔，来排除隧道顶部地下水。

4.2.2　侧洞潜孔排水：利用大避车洞。向隧道两则纵向钻孔排水，如渗水段无避车洞，可向衬砌壁后凿挖侧洞，其深度为2.0m，高为2.8m。

篇10

关键词：铁路养护;预防措施

Abstract: on railway maintenance problems now more and more prominent, some even influence to train and normal use, this in the safe operation of the train is particularly. I am in the last years of work experience basis and learn theoretical knowledge, and combining with the actual engineering project for some in this paper.

Keywords: railway maintenance; Prevention measures

中图分类号：U216 文献标识码：A 文章编号：

关于铁路养护问题现在越来越突出，有的甚至影响到列车的安全和正常使用，这在列车安全运行中尤为突出。因此，如何采取措施，全面的维护、维修，一直是铁路工程技术人员急需解决的难题之一。本人依据几年来的工作经验和学到的理论知识，并结合实际的工程项目作如下阐述。

一、关于铁路养护困难的原因分析。

铁路线路是由路基、轨道组和铁路建筑物成。它是一个整体工程结构，共同发挥各自的功用，其任何组成部分的改变或损坏，都将影响整体功能。因此铁路养护最主要的问题不外乎是路基、轨道组和铁路建筑物的养护和日常线路养护修理工作安排、和线路养护组织三个方面。下面就三个方面的原因分别作出阐述：

路基、轨道组和铁路建筑物的养护困难的原因

铁路路基和轨道的质量是否稳定可靠，是列车安全高效运行的基矗，路基和轨道养护能够保证繁忙干线铁路线路的可靠性，为高速列车的安全运行提供了可靠的技术保障。此外自然灾害包括水灾、地震、泥石流、雨、雪及人为灾害，病害频发，设备老化、磨损严重，建筑物设施落后。养护工作必须切实摸清病害产生原因，掌握病害发展规律，根据病害情况结合使用要求，制定整治规划和预防措施。

（二）日常线路养护工作不到位

铁路日常养护是一个长期持久的工作，需要职工全身心的投入，通过选择性保养、强制性保养、季节性重点保养、单项重点病害整治，对轨道结构和几何不平顺以及线路病害进行有效的质量管理，使线路质量经常处于均衡良好状态．而我过铁路养护专业人才缺少，再加上养护工作安排不合理所以难免有的辖区和线路养护不到位的情况。

（三）线路养护组的原因

1．养护组织设置的原因。我国铁路工务部门的工作人员由于受计划经济体制的影响，形成了的不良习惯比较多，使得他们在提高专业素质方面进展不明显。另外，工作人员的工作条件还有待改善，这就大大降低了工作人员的热情。

2．养护组织人员的的管理和考核有待提高。我国养护组织人员庞大，管理困难，各专业工作队在信息沟通能力方面还达不到要求，相关人员还没有形成很好的协作意识，因此管理、考核有待提高。

二、铁路养护的预防措施

根据以上对铁路养护原因的分析，结合实际的情况，建议采取如下预防措施。

（一）路基、轨道组和铁路建筑物的养护的措施

1.采取相应的措施，重点预防那些可能发生不正常永久变形以及各种病害的设备，减缓设备各部件发生老化，以防出现不正常磨损情况，延长各设备的使用寿命；

2.对各设备超限的永久变形和各种病害进行消除，保持各设备状态良好；

3.周期性地修理加固、更新线路和建筑物，并根据相关的客观需要对其进行必要的改建和改造。

4.自然灾害预防措施。建立灾害预防系统，在灾害发生前和发生后由安全防灾系统发出不同的警报信号提出相应的解决措施。在经常发生自然灾害的处所或重要地段设置观测设备和观察员，利用高科技产品时时监控，确保行车安全，将损失减少到最低。

（二）线路养护修理工作安排的措施

对线路养护修理作业划分为线路经常维修、线路中修和线路大修三个方

1.经常维修：预防线路发生一切问题现象，并及时消除已经发生不良后果的作业。包括：①线路维修，主要是对线路的综合维修，经常保养和紧急补修相结合的方式。②线路巡查，包括隧道、路基和路边工作,定期的巡回检查,发现并及时排除故障，并做好力所能及的线路补修工作；③线路建筑物看守，在公路与铁道交叉路口设道口看守工，维护道通秩序，保证通过道口人员人身和财产安全，同时要定期检查和解除故障。 2.中修：对线路及附属设施的一般性磨损和损坏部分进行修理加固、更换或局部改善，以恢复道路原有技术状况的工程，从而消除铁道线路上经常维修但又不能消灭的病害的作业。其主要内容是：道碴空隙地段要及时补充道碴，恢复道床弹性和良好的排水性能，同时更换变形、损毁的轨枕和钢轨及联结零件，使线基本情况恢复到或接近原来的标准。线路中修严格按照线路设计或工作量表进行施工。 3.大修：在规定期限内对设备定期进行检修、维护，或者对已带病运行的设备进行检修维护，大修方案制定前应查阅平时的生产维修记录，即损坏和维修状况,从而消除线路上积累起来的一切不良现象，使线路质量全面恢复到原有标准或达到更高标准的作业。线路大修有两种操作方法，一是全面更新，一是部分更新。不管什么方式都要经过勘测、设计，严格按着设计施工。制定大修计划：技术方案、工期进度、施工组织、人员安排、后勤保障等等。

（三）线路养护组织设置、管理的措施

1.中国铁路在工务段设置若干养护区，负责组织和监督区内的线路经常维修工作。此外，还设置专业的钢轨检查、钢轨焊补、及路基工队或工组，在全段范围内流动作业，完成各自的工作计划。养护组织要对线路进行维修、巡查和建筑物看守工作。路基特别复杂的地区设路基工区，另外还有日常的保养、紧急补修和巡守工作。

2.逐级负责，责任到人，严格执行标准化作业和落实精细化管理，要在养护区基层内部实施以定人员、定设备、定质量、定安全、定指标、定职责为内容的“六定”管理。每月对各养护区工务组的设备保养情况、任务完成情况和安全生产情况进行检查考核，通过这种定职化管理，一方面可以使养路基层生产任务和安全职责层层落实，最终落实到了每个职工头上，从而使职工的生产和安全责任明确，责任心强。

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