高速铁道技术论文范文
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篇1
【关键词】高速铁路 平面控制 控制测量 布设等级 测量精度
中图分类号:U238文献标识码: A 文章编号:
一.引言
随着我国经济的快速发展,我国的高速铁路已经进入了大规模的建设阶段。我们所说的高速铁路,就是指那些能够使旅客列车的最高运行速度高于200千米每小时的铁路。在我国当前主要是依据铁道部在2003年制定颁布的《京沪高速铁路测量暂行规定》来进行高速铁路平面测量工作的。在我国高速铁路的发展相对较晚,可以说还是一个新的事物。因为高速铁路使得旅客列车的行车速度大大提高,所以就会给铁路的建设带来一些新的挑战和问题,理所当然对高速铁路平面的工程测量工作也带来了新的挑战。在我国,高速铁路工程测量的标准和规范还没有正式的制定,其中还有许多的问题要进一步的研究和探讨。所以本文就针对一些具体的问题作了简单的探讨。
二.高速铁路平面控制测量布设的原则
我国《京沪高速铁路测量暂行规定》中的相关条文指出,高速铁路的测量全过程为:通过我国国家三等大地点测量加密GPS点,在GPS点的基础上做铁路五等导线测量,利用导线点测设线路中线控制点和铺设轨道。
当前如果是新建铁路,那么在其勘测中,一些铁路的勘察设计部门也正在努力的寻求一些方法来改进铁路勘测的流程,这个过程中提出了一次布网的方法,这种方法就是把各个阶段的控制点一次性的布设成为同一个等级,与此同时统一其平差测量的控制网,使的初测、航测、定测以及施工各个阶段的测量都可以在同一控制网的控制下,这样可以大大的减少工序,大幅度的提高测量效率。
当铁路在运行阶段的时候,为了使轨道的结构保持着良好的状态,就必须加强对轨道的平顺度以及整体几何形状进行定期的检测。所以,控制测量还必须能够满足运行阶段的高速铁路检测的标准和要求。
我国的高速铁路一般采用GPS测量法进行首级平面控制测量,也就是在沿线路大概每隔5m左右的距离设置一对互通视点,在定位时必须要保证其长期有效且稳定。如果在线路的定测和初测阶段时,要尽可能的利用GPS RTK来进行控制点的加密以及线路的中线测量。如果有一些不方便采用GPS RTK测量的路段,则可以采用GPS测量加密之后,再来布设线路初测以及定测的导线,集中来进行高速铁路中线的测量。对于一些大中型的构筑物,如果要布设其施工控制网,那么构筑物的轴线位置必须满足线路的整体形状的一些要求。也就是说要在其铺轨之前,布设精度较高的导线,以此来满足测量轨道的整体形状的要求。
三.高速铁路平面控制测量的精度要求
根据德国实践的经验,影响以及控制行车速度的原因有:线路平纵断面以及线路的平顺性。为此,德国铁路对于轨道不平顺限速的管理标准比较严。而且,国内外一些专家的看法基本一致。这样能够有效保证其安全性和舒适度。
线路的平顺度和控制测量精度有联系,相对于线路形状而言,平顺度是局部的误差。虽然采用测量的方法不容易达到高速铁路对于线路平顺度的要求。但是,也不能够依据线路平顺度的要求来作为控制测量精度的标准。下面分析一下线路平顺度误差对线路位置误差的影响。
用直线路来讨论,图1中AB为设计直线线路位置,当在10米处产生2mm不平顺度时,线路将出现β角的转折,使直线B移至B点。其中不平顺度有偶然性,所以,由各段不平顺度产生的B点位移可利用直伸等边支导线终点的横向中误差公式计算:
假定AB=200m,则S=190m,n=19,按式(1)计算得199mm。
可见高速铁路控制测量不是控制线路局部的平顺度,而是控制整体线路的形状。这里提出:高速铁路在5公里范围内,无论是直线段或曲线段线路平面位置偏离设计位置最大不超出50毫米,偏离幅度不超出100毫米,线路平面位置偏离设计位置的中误差为25毫米。因此,高速铁路线路平面位置不仅要满足局部平顺度的要求,同时需要满足在5公里范围内的一个直线段或曲线段中,线路偏离幅度最大不超出100毫米的要求。
由以上分析,高速铁路平面控制测量的点位中误差在线路的垂直方向不大于25毫米。如果在铺轨前,布设铁路五等导线,并适当提高测角精度,假定测角中误差为3.5,按等边直伸导线计算,导线最弱点的横向中误差为:
式中,S=5000m,n=10,则m=24.5mm。
高速铁路的首级平面控制测量采用GPS测量方法,其精度等级应相当于国家四等大地点。GPS点每隔5公里左右布设互相通视的一对点,作为附合导线的方位边。因此,GPS控制网应布设成带状网连式网,相邻同步图形之间以通视的一对点作为公共基线连接,需要有4台或更多的GPS接收机观测。国家三角测量规范中规定:四等三角测量最弱边的方位角不大于4.5。假定,按GPS网相邻两点的横向误差等于基线长度的精度,则可由式(3)计算一对通视点之间的最短长度:
式中,d为GPS网一对通视点之间的长度,a为固定误差,b为比例误差系数。设a=10mm,b=10,则d=520m。可见,GPS点每隔5公里左右布设互相通视的一对点,其距离不应短于600米。
四.五等导线测设轨道中心精度的分析
在高速铁路铺轨前布设五等导线测量,利用全站仪在导线点上直接测设轨道中心点。假如忽略由导线点测设轨道中心点的误差,可以把导线点之间的相对误差认为是轨道中心点之间的误差。五等导线可看作为在GPS点之间的直伸附合导线,导线点的相对横向中误差可按下式计算:
其中:
假定k=5,f=7,两点相隔1000米;k=4,f=8,两点相隔2000米;k=3,f=9,两点相隔3000米,如图3所示,分别计算导线点的相对横向中误差,其结果列于表1:
由以上分析可知:布设五等导线点测设轨道中心点,其线路偏离幅度可满足不超出100毫米的要求。这里需要指出的是,当较长的曲线位于两个GPS跨段时,应在曲线的两端加密GPS点,使曲线段处于同一条五等导线内。
五.结论
铁道部2003年颁布的《京沪高速铁路测量暂行规定》,对高速铁路平面控制测量布设等级和精度的规定可满足工程测量要求,但建议适当提高五等导线的测角精度,测角中误差为±3.5。考虑到一次布网的优点和不同阶段对测量精度的要求,采用GPS测量法进行首级平面控制测量,也就是在沿线路大概每隔5m左右的距离设置一对互通视点,在定位时必须要保证其长期有效且稳定。如果在线路的定测和初测阶段时,要尽可能的利用GPS RTK来进行控制点的加密以及线路的中线测量。如果有一些不方便采用GPS RTK测量的路段,则可以采用GPS测量加密之后,再来布设线路初测以及定测的导线,集中来进行高速铁路中线的测量。对于一些大中型的构筑物,如果要布设其施工控制网,那么构筑物的轴线位置必须满足线路的整体形状的一些要求。也就是说要在其铺轨之前,布设精度较高的导线,以此来满足测量轨道的整体形状的要求。如在运行阶段仍需保持高速铁路轨道的整体形状,应根据检测的需要,进行控制测量的定期复测工作。
参考文献:
[1]潘正风 徐立 肖进丽Pan ZhengfengXu LiXiao Jinli高速铁路平面控制测量的探讨 [期刊论文] 《铁道勘察》 -2005年5期
[2]汪晓英 高速铁路平面控制测量的探讨 [期刊论文] 《科海故事博览・科技探索》 -2011年4期
[3]李林 潘正风 徐立 肖进丽 高速铁路平面控制测量的探讨 [会议论文],2005 - 2005现代工程测量技术发展与应用研讨交流会
[4]安国栋AN Guo-dong高速铁路精密工程测量技术标准的研究与应用 [期刊论文] 《铁道学报》 ISTIC EI PKU -2010年2期
[5]党军宏 雷旭华 陈龙 平面控制测量方案设计在高铁专线中的应用 [期刊论文] 《山西建筑》 -2012年29期
[6]陈新焕 高速铁路控制测量的精度研究 [期刊论文] 《铁道勘察》 -2004年1期
篇2
关键词:高速铁路;接触网;防雷;措施
从目前我国的高速铁路的开通情况来看,一部分的线路雷击事故还是较为频繁的,雷害导致的跳闸也是其中的一个重要因素。随着我国铁道运营里程的快速发展,重载以及高速铁路的迅猛发展,从而减少因接触网发生雷击故障而造成的事故发生,它具有重要的理论意义与工程应用价值。我们可以利用电气化的几何模型来分析回流线对于接触网雷击的屏蔽效果,并通过仿真软件分析雷击回流线的时候接触网上所感应的电压。并深入研究高速铁路 AT 供电的方式以及接触网避雷线的保护情况,从而推导出高架桥单线与复线铁路的避雷线设计高度。
一、国内外高速铁路接触网防雷的现状
随着我国高速铁路的快速发展,应考虑牵引高铁线路的结构等级与所经过的地区的雷电灾害频率,所经过的土壤所含电阻率与地形地貌等自然条件的情况,共同来设计牵引系统所进行的防雷设计。欧洲率先就拥有高速铁路的国家之一,它对雷击的接触网造成了牵引性的供电系统灾害有着丰富的实践经验,设计的标准是一年时间之内 100千米牵引网将会遭受雷击的次数来做为评定的标准,只是采用牵引变电的配带综合性自动重合闸与避雷器来限制雷电电压过高,避雷器不能够减少因雷电的侵入而减少损害接触网的次数,只能够对接触网的过电压起到有效的保护作用。无论是对于欧洲的气候条件还是经济等方面的因素考虑高铁的接触网进行有效的避雷也是十分重要的。
二、国内接触网防雷接地设计的概况
我国铁道接触网的防雷设计主要是依据《高速铁路设计规范》、《铁路电力牵引供电设计规范》与《铁路防雷、电磁兼容及接地工程技术暂行规定》来进行规定的。根据雷电日的数量来分为4个等级管理区域:年平均雷电日在20d及以下地区为少雷区,年平均雷电日在20d以上、40d及以下地区为多雷区,年平均雷电日在40d以上、60d及以下地区为高雷区,年平均雷电日在60d以上地区为强雷区。《高速铁路设计规范》中规定重污染或是重雷区以及高路基、隧道口等重要的地段接触网应该增设氧化锌避雷器。接触网中的防雷设备主要是指接触网上所安装的避雷器,为了减少对综合接地系统上其它电气设备的影响。
三、高速铁路接触网防雷的措施
(一)接触网安装形式
现有高速铁路一般是采用AT供电方式,AF线与PW线安装位置,此时的PW线安装位置在AF线下方。采用电气应为:几何模型与先导发展模型的应计算该安装形式下的接触网线路来直接减少落雷的闪络概率,将它调试为自然雷中的90%为负极性。雷击闪络的次数和线路的暴露宽度 D( I)以及地闪密度是息息相关的。再乘以地闪密度即可以求出线路的年雷击闪络次数。PW线位置提高后还可对AF线与T线产生屏蔽,AF 线与T线直接落雷的次数将会大大的降低,但PW线落雷的雷电流幅值较高的时侯还是会造成AF线与 T线绝缘子的反击闪络,另外AF线与T线绝缘子仍存在雷电感应闪络的可能。
(二)合成绝缘子的采用
雷电所造成的接触网重合闸失败,将会导致供电的停止,其最根本的原因就是绝缘子受到了工频续流电弧烧蚀后的炸裂、破损,线路绝缘不能自行进行恢复,重合闸就会失败。如上所述,为了防止绝缘子的烧蚀损坏,一定要防止线路闪络与工频电弧建立。目前,我国输配电线路中所采用的绝缘子有瓷绝缘子、玻璃绝缘子与合成硅橡胶绝缘子,线路所具备的重合闸条件,而非瓷绝缘子烧蚀后的伞群已是完全脱落的。合成绝缘子在工频电化烧蚀之后,硅橡胶材料的成分将会发生变化,材料中遇热的易分解成分完全挥发,合成的绝缘子对提高线路 重合闸成功概率有一定的优势,并不能够完全解决线路的防雷问题,建议作为其它主要防护手段的辅助手段规避。
(三)接触网防雷接地
《建筑物防雷设计规范》中规定:对于国家级的会堂、大型展览与博览建筑物、国家级档案馆的重要给水水泵是特别重要的建筑物,应该划为第二类的防雷建筑物。对第二类的防雷建筑物的外部防雷装置应接地设置,相应同时设定方闪电感应、内部防雷、电气与电子系统等接地共用装置建设,雷击时都会成为雷电流的引下线路。当采用综合性的接地系统时,综合性接地系统的接地电阻不能够大于1欧姆,在综合性接地施工的过程中要及时施工完成,还应实测接地的电阻,如果达不到建网的要求,应该采取可靠有效的降阻措施。
四、结论
鉴于高铁的雷电防护问题它从原理上是无论采用何种措施,都只能够减少雷电所引起的故障概率或是跳闸概率,AF线悬挂的采用合成绝缘子,应认真做好接触网的防雷接地措施。我国目前的规范都只有相关的措施要求,但是没有接触网系统的耐雷水平与跳闸率或是故障率等具体的规避标准,防雷设计的深度不容易把握。总而言之,建议完善我国高铁的接触网系统的耐雷水平、跳闸率或是故障率等具体指标,应积极设定科学合理的规避方针,铁路综合性接地系统便是极好的雷电引下接地装置,应该充分利用。
参考文献
[1] 冯金柱.世界电气化铁路概况[J].世界铁路,2003,(3) :14-15.
[2] 于增.接触网防雷技术研究[J].铁道工程学报,2001,1:89-94.
[3] 梁曦东,陈昌渔,周远翔.高电压工程[M].清华大学出版社,2005.
[4] 刘靖.牵引网雷击跳闸研究[D]:[硕士学位论文].北京:北京交通大学, 2009.
[5] 范海江,罗健.铁路客运专线接触网防雷研究[J].铁道工学,2008,8(119):1006-2106.
篇3
关键词:流媒体 智能 视频 高铁
中图分类号:TP277 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2012)06-0046-01
随着中国高速铁路事业的迅速发展,高速铁路领域的安防问题受到越来越多人们的关注。利用流媒体技术的网络视频监控系统的引入,使得高速铁路的运行和管理更加安全、方便,实现了视频网络资源和信息资源共享。
1、高速铁路视频监控的主要需求
(1)路基、路口、桥梁、隧道、公跨铁、咽喉区的视频监视,保证车辆安全运行;
(2)车站广场、站台、候车大厅、旅客通道等人流密集区域视频监视,了解旅客情况;
(3)对出现的紧急状况如暴风雪、泥石流、洪水、交通意外等可远程了解并及时做出反应;
(4)对突发紧急事件进行无线视频传输到控制中心,以便应急指挥调度。
要满足高速铁路领域各部门视频监控及调度、应急管理、救援抢险等需求,就必须实现视频网络资源和信息资源的共享,因此网络化、数字化、实时化系统成为高铁视频监控系统建设首选和基本要求。
2、以流媒体技术为载体的视频监控的定义及特点
流媒体技术与网络息息相关,所应用的视频监控是数字化网络化的视频监控,这种监控系统,由视频采集的摄像机、视频传输的网络等部分组成。它以数字视频处理技术为核心,结合网络技术、流媒体技术等,彻底克服了模拟监控缺点,充分发挥了网络化数字视频监控的优点。并且,集视频切换、智能控制、远程传输等功能于一身,并支持多种传输介质。流媒体技术能实时的压缩、解压缩、传输视频信号;能将不同位置的现场采集图像和接收、显示的主机通过网络相连。其主要特点:
(1)流媒体技术可实现在低带宽环境下,提供高质量的音频、视频;
(2)智能流技术可保证不同连接速率下的用户,得到相应质量的媒体播放效果;
(3)流媒体多址广播技术可显著减少服务器负荷,同时能最大限度地节约带宽。
3、流媒体技术在高速铁路监控系统中的应用现状和发展方向
3.1 流媒体技术在高速铁路监控系统中的应用现状
高速铁路监控系统采用多级平台架构,铁道部的一级管理平台能管理下级路局的高速铁路调度所的二级平台,二级平台下还设置要来自各站、段视频监控系统的三级平台。
一级中心管理服务器主要管理系统内所有的用户,二级中心只对本平台内的用户进行管理,实现了灵活的容灾冗余备份机制,充分满足“分权分域”的管理要求;而分布在各级内的流媒体分发服务器也起到了至关重要的作用,在针对本级平台内的客户端用户,根据平台内中心管理服务器下发的指令,进行用户权限范围内的视频转发,同时还可根据管理服务器对不同级系统间视频请求的判定结果,实现下级节点对上级节点的视频流转发。
3.2 流媒体技术在高速铁路监控系统中的发展方向
未来流媒体在网络监控系统中的地位将会越来越重要。第一个发展方向是聚集化和更具有兼容性。这意味着监控系统的结构将由集总式向集散式系统过渡,多层分级的结构形态能够实现实时多任务、多用户、分布式操作系统,进行人机界面友好以及系统安装、调试和维修简单化,系统运行互为热备份,容错可靠等功能的加入。其次是管理智能化。将计算机作为控制系统的中心,通过媒体和数字软件的相互转换,使通过流媒体采集的信息转化为计算机可以识别的信号,然后实现可视化,进而达到对事件的分析、统计、处理,实现流媒体转化成视频监控的智能管理。
4、流媒体在高速铁路监控系统应用中存在的问题及解决方法
总体来看,随着相关技术的不断更新和发展,高速铁路视频监控系统已经取得了一定的进展,但限于原有技术的制约以及阶段性需求的变化,现有的系统在很多方面仍存在明显的缺陷:
(1)监控图像的清晰度不够。在大多数高速铁路现有的监控系统中,图像的清晰度只有4CIF,这样的图像清晰度已远远达不到高速铁路管理部门的实际应用要求。
(2)路网运行监测体系智能化程度不高。针对目前高速铁路监控系统中流媒体的现状与存在的问题,提出基于高清、智能监控系统以上问题的解决方案:1)运用高水平摄像机保持图像清晰度和系统的稳定性。既要增加图像的清晰度,还要保持系统的稳定性,系统的不稳定将会给后期维护带来巨大的压力。另外,设备还需要具有远程维护能力,如远程升级、远程备份、远程启动等。所以摄像机一般采用知名品牌安防产品,不然可能造成系统维护成本的剧增,摄像机应具有以下重要功能:长距离变焦和高清晰度。绵延的铁路,是长距摄像机的绝对用武之地。2)实现指挥平台的统一管理与上层应用。建设具有监测监控、预测预警、综合研判、辅助决策、路网协调、辅助调度于一体的路网级应急处置指挥平台,是目前路网级视频监控的趋势与迫切需要。这样可以实现视频监控、智能分析、联网共享、的统一管理与应用。同时引入智能视频检测技术,与其它传感系统(天气、报警)共同构成监测体系,将有助于及时发现隐患,防范于未然。
5、结语
虽然流媒体技术在高速铁路智能视频监控系统上的应用还有许多不足和挑战,但它在视频监控智能化发展的过程中起到不可代替的作用,随着科技的发展和流媒体技术的完善,其在高速铁路视频监控系统中的应用将会越来越广泛。
参考文献
[1]江拥辉.浅谈流媒体技术在智能分析系统中的应用[J].科技信息,2010.11.
篇4
【关键词】高速铁路;无砟轨道;施工技术
中图分类号: U238文献标识码:A 文章编号:
一、前言
大吨位千斤顶将梁体顶起后更换存在质量缺陷的桥梁支座,其重要保证是确保在桥梁支座更换过程中无砟轨道结构的几何状态满足运营要求及桥梁、无砟轨道结构不受到破坏。通过对无砟轨道桥梁支座更换技术的研究和探索,成功更换了高速铁路无砟轨道桥梁支座。更换结果表明采用顶起桥梁满足更换支座要求的高度进行高速铁路无砟轨道桥梁支座更换的方法是可行的,沪杭高速铁路无砟轨道桥梁支座更换技术对运营高速铁路更换桥梁支座也具有极大的指导意义和借鉴作用。
二、无砟轨道的特点
传统的铁路轨道通常有两条平衡的钢轨组成,铁道固定放在枕木上,之下为小碎石铺成的路砟。路砟和枕木均起到加大受力面,分散火车压力,帮助铁轨承重的作用,防止铁轨因压力太大而下陷到泥土里面。此外,路砟还有几个作用:减少噪音,吸热,减震,增加透水性等。这就是有砟铁道。传统有砟铁道具有铺设简便,综合造价低廉的特点,但容易变形,维修频繁,维修费用较大。同时,列车速度受到限制。
无砟轨道的枕木本身是混凝土浇灌而成,而路基也不用碎石,铁轨、轨枕直接铺在混凝土路上。无砟轨道是当今世界先进的轨道技术,可以减少维护,降低粉尘,美化环境,而且列车时速可以达到200公里以上。
三、无砟轨道施工技术难点
与普通铁路有砟轨道相比,高速铁路无砟轨道系统的施工工艺更为复杂,技术含量更高,其难点主要体现在以下五个方面:
1、轨道基础地基沉降变形规律难以控制。无砟轨道整体形态是通过扣件系统进行维持,因此,必须采取技术经济合理的处理措施保证轨道地基的稳定性,线下工程的设计和施工,以满足无砟轨道系统设计的技术要求。
2、精密测量技术。传统的测量技术已经无法满足高速铁路无砟轨道系统的施工建设需求,需要采用高精度的现代工程测量方法来保证无砟轨道线路平顺性。
3、轨道平顺度控制。高速铁路与普通有砟铁路的最显著区别是需要一次性建成可靠、稳固的轨道基础工程和高平顺性的轨道结构。轨道的高平顺性是实现列车高速运行的最基本条件。实现和保持高精度的轨道内外部几何状态是高速铁路建设的关键技术,是最重要的基础性技术工作。
4、无砟道岔施工。道岔区无砟轨道施工应严格按相关规程进行,在保证无砟轨道的道岔间无缝的同时还要注意与不同区间、不同标段间无缝线路施工相互协调。所以在进行无砟道岔施工时,应严格按设计进行预铺装、严格对位并精细地调整几何形位,应严格按设计焊接道岔内的钢轨并锁定道岔以保证工程质量。
四、无砟轨道连续梁桥施工控制分析 1、无砟轨道连续梁桥施工控制原则 连续梁桥的施工监控工作是要对成桥目标进行有效控制,在施工的过程中逐步修正各种影响成桥目标的参数误差减小其对成桥质量的影响,以确保主桥在成桥后结构内部受力状况合理和主桥线形和外观尺寸满足设计要求。 (一)、受力要求:体现预应力混凝土箱型梁连续梁桥的受力特点的参数主要是箱梁的控制截面内部应力或应力状况。通常情况下,起控制作用的是箱梁的上、下缘正应力。它们与箱梁截面轴力和弯矩有直接的关系,但是对于预应力混凝土箱型梁连续梁桥这种结构体系而言,轴力的影响较小且变化不大,所以截面弯矩就成了箱梁施工过程中起控制作用的关键因素。 (二)、线形要求:线形指标主要是主梁的中线水平偏差与标高偏差,成桥后通常是指桥梁长期变形稳定后主梁的水平误差和标高误差要满足设计标高的要求。 (三)、调控手段:主要是通过在主梁的施工过程中调整立模标高来进行主梁线形的结构优化与调整,将现场的参数误差通过立模标高的调整值予以修正。在主梁悬臂施工的过程中进行立模标高调整,必须充分考虑己建梁段的主梁标高。主梁的弯矩控制截面一般选为各施工梁段的典型截面,主梁的标高控制点可布设在每一阶段施工梁段前端点附近。 (四)、事故预防:监控方将驻现场参与关键施工工序与工艺的施工方案的审查,并通过长期的连续观测数据分析施工主体的现状,以消除不必要的人为错误给桥梁带来的隐患。 2、无砟轨道连续梁桥施工控制方法与建议 (一)、实施全面的施工工艺及质量监控体系 对于高速铁路无砟轨道连续梁桥的施工控制,必须从施工工艺及施工质量两个角度全面实施监控,要落实专职的工艺监测人员及质量管理人员,对连续梁桥施工全程进行工艺跟踪和质量跟踪管理,在明确责任人的基础上,采用计算机仿真、试验施工法、一次施工法等多种方法对连续梁桥施工过程中的内力、应力、结构力、次应力、载荷特性等多项参数进行全面分析和掌握,进而全面监控连续梁桥的施工质量。 另一方面,施工工艺必须符合控制要求,为施工控制目标的实现提供服务。在施工控制中,需要考虑施工条件非理想化而导致的构件制作、安装等误差。施工管理的好坏直接影响到桥梁施工的质量和进度,从而使施工的状态和之前设计的不一致,影响到施工控制的准确性。 (二)、构建完整的施工控制系统 大跨度桥梁施工控制是一个从施工测试识别修正预告施工的循环过程。为达到施工控制的最终目标,必须建立一套完善的控制系统与运行机制,以使得施工与控制之间形成良性循环。施工控制的工作,广义上讲,就是指施工控制系统的建立和正确的运作。桥梁的施工控制与桥梁的设计和施工有密切的联系。 桥梁的施工控制是与桥梁设计、施工及监理密切联系的。从信息论的观点看,桥梁的施工控制过程是一个信息采集、信息分析处理和信息反馈的过程。通过实时测量体系和现场测试体系,可以采集到桥梁施工过程中的各类所关心的数据信息。借助桥梁施工控制的计算分析体系,对采集的数据信息进行分析。尤其是对施工中各类结构响应数据如变形、内力、应力的分析,可以对施工误差做出评价,并根据需要研究制定出精度控制和误差调整的具体措施。最后以施工控制指令的形式为桥梁的施工提供反馈信息。在施工控制计算和误差分析中,通过对施工容许误差度指标数据体系、施工反馈数据尤其是应力监测数据、施工控制目标值数据的分析确立施工状态的应力预警体系。 施工控制系统需要有一套完整的、足够精确的标高、位移、应力、温度、以及其它物理量的测量手段的支持,其中应力、温度测量仪器和传感器主要由施工控制方配备和完成,而标高、位移及混凝土参数的测量主要由施工方配备和完成。施工控制系统还需要有完备的施工控制专用软件的支持,包括施工全过程模拟结构分析系统,实时监测数据库及其管理程序,施工误差评价分析及调整程序,施工控制报表处理系统等,以提高工作效率,满足实时控制的需要。
五、结束语
无砟轨道的轨枕本身是混凝土浇灌而成的,铁轨、轨枕直接铺在混凝土路上。轨道板主要是由路基轨道板、桥梁轨道板、隧道轨道板组成。因此,无砟轨道最突出的特点就是用整体式道床代替有砟轨道道,具有很好的稳定性。但无砟轨道的轨下刚度较大,需要列车在刚度上做一些改进,才能更好地满足旅客舒适、行车平稳等条件,最终为列车能平稳快速的行进提供“基础”的保证。
【参考文献】
[1] 《高速铁路设计规范试行》 TB10621-2009
[2] 《高速铁路工程测量规范》 TB10601-2009
篇5
论文摘要:介绍了当前国内国际的基建市场形势,对王木工程类专业学生的就业市场进行了分析,在高职工科类院校关于应对市场需求、提高毕业生就业率的问题上提出了相应的对策。
高职土木工程类专业包括铁道工程、公路工程、水利工程、工民建等各类专业,培养出来的学生基本都是面向土建类的施工企业,从事工程施工技术、测量、绘图、预算等基础性的工作。大多数工科类高职院校都有培养该类毕业生的专业,毕业生数量也在逐年增加。这些学校的授课体系基本相同,培养的应用能力也基本一致,相互之间形成了强大的竞争力。目前的就业市场前景如何,培养的学生如何适应市场需求以及如何提高就业率,是这类学校的头等大事。所以,有土木工程类专业毕业生的院校必须深人了解市场,调整教学计划,加强就业指导,实现“出口”畅通。
国内国际基建市场形势
铁路建设2004年1月,国务院通过了《中长期铁路网规划》,2006年铁道部又通过了《铁路“十一五”规划》,明确了铁路发展的主要目标和重点任务。《铁路“十一五”规划》提出:“十一五”期间,中国铁路发展的主要目标是:建设新线1.7万公里,其中客运专线7000公里;建设既有线复线8ooc)公里;既有线电气化改造1.5万公里;到2010年,全国铁路营业里程达到9万公里以上,复线、电气化率均达到45%以上,快速客运网总规模达到2万公里以上,煤炭通道总能力达到18亿吨,西部路网总规模达到3.5万公里,形成覆盖全国的集装箱运输系统。该《规划》还确定了铁路发展的六项重点任务,其中一项是加强人才队伍建设,实施“人才强路”战略,以经营管理人才、专业技术人才、技能人才三支队伍建设为重点。
公路建设2004年底,国务院通过了《国家高速公路网规划》,该规划确定未来2030年内,高速公路网将连接起所有省会级城市、计划单列市、83%具有50万以上城镇人口的大城市和74%具有20万以上城镇人口的中等城市,总规模约8.5万公里。目前已建成2.9万公里,在建1.6万公里,待建4万公里,分别占总里程的34% , 19%和47%。待建里程中,东部地区为0.8万公里,中部地区为1.1万公里,西部地区为2.1万公里,建设任务主要集中在中西部地区,特别是西部地区的建设任务相当繁重。建成这个系统大约需要30年。交通部印发的《公路水路交通“十一五”发展规划》确定的目标是:2010年,全国公路总里程将达到230万公里,其中高速公路6.5万公里,二级以上公路45万公里,县乡公路180万公里。具备通达条件的乡镇和建制村100%通公路,95%的乡镇、80%的建制村通沥青(水泥)路。
海外工程日益增多目前,我国承揽的非洲、南亚、东南亚等国的铁路、公路工程也日益增多,许多单位专门成立了海外公司,其中以中铁海外工程公司为最大,应该说这些单位的用人需求是比较大的。
城市建设方兴未艾目前,我国城市建设的速度不断加快。现在国内许多城市的道路建设都在向着构建城市快速干道、规划“XX城市X小时都市交通圈”的方向发展,目前在建或规划建设地铁的城市多达数十个,一般具有建设周期长、施工难度大、造价高等特点,这些都是潜在的就业市场。
当前就业市场分析
就业潜力较大近期笔者走访了中铁、中铁建、中建、中交系统等部分单位。根据用人单位的介绍,目前整体来说缺乏人才,现场施工技术人员,包括测量、绘图、实验、公路检测、高速铁路、地铁施工等方面的技术人员相当缺乏,尤其缺乏具有较高综合素质的人才。
新的就业市场逐渐开放目前,铁路工程、公路工程、房建工程相互渗透、相互交叉,市场全部开放,凡是有资质的企业都可以承揽相应的工程,中铁系统、中交系统、中建系统、中国水利水电系统以及地方建筑企业不断进人铁路、公路、房建等各个领域的建设,所占市场份额也不断扩大。例如,中建八局承揽了吉林省全部高速铁路的建设工程,上海四建在上海地铁项目中也占有一定比例等。这些都是潜在着的新就业市场。各单位招聘人才的数额也逐渐增加,例如中铁、中建系统所属的工程局每年计划招聘人数都在1000人左右,其中工程技术人员所占比例达80%左右的比例。
民营、私营、三资企业力量逐渐扩大目前我国的民营、私营、屯资企业数量逐渐增多,这些新兴企业面临的最大问题就是缺乏人才,尤其是具有一定经验的技术人员。因此,他们一直不断地从一些国有单位“挖人”,这一事实从国有施工企业人才流失现象中不难看出。
用人单位的用人政策日趋务实据用人单位介绍,从现场需要看,专科生、高职生比较容易适应现场,而且务实、留得住,有利于施工队伍的稳定。用人单位没有盲目地将人才层次定得很高,用人单位的用人观正在逐渐发生变化,变得更加切合实际。
高职院校就业对策
(一)调整教学计划,努力适应市场需求
教学计划的制定原则应该是宽基础、强技能。同时根据市场的实际需求,不断修改土木工程类专业的教学计划,使其培养的学生“型号”更加适应市场需要。例如,现在有些土木类高职院校的教学计划取消了计算机语言类课程,增加了在实际工作中具有很强实用性的计算机实际操作的有关内容,如办公软件以及同工程施工有关的计算软件等教学内容。
调整专业设置,可以按照工程大类设置专业,分方向制定教学计划。例如,道桥专业可以设置道桥方向、公路隧道方向、公路与城市道路方向、基础(路基路面)工程方向、道桥测量技术、道桥维修与养护技术等;铁道工程专业可以分为铁道维修与养护、城市轻轨与地下铁道、高速铁路、基础工程等方向,建筑工程可以分为给排水方向、装饰工程、结构工程等。
(二)加强就业指导,转变学生的就业观念
教育学生理性确定就业期望值2006年,北京高校毕业生就业指导中心公布了《2006年北京高校毕业生就业薪酬调查报告》,报告显示,北京高校2006届毕业生的平均起点工资为2262.31元,其中,近三分之二毕业生的起点工资在2000元以下,近四分之一毕业生的起点工资在1000元以下。结合近几年就业市场分析,可看出用人单位的用人政策在不断调整,有些用人单位不断提高毕业生的学历要求。例如,前两年本科生就可以轻松进人的单位,现在即使研究生毕业也很难进人了;相应地,各单位对本科生、高职生的要求也不断提高,以前部分单位曾经给予研究生、本科生的就业优惠政策,现在要么降低,要么取消,而与此对应的是,本科以上学历的毕业生供大于求。面临以上情况,各院校必须教育学生降低就业期望值,找准自己的位置,适应就业现实。
教育学生树立正确的就业观目前对毕业生最有吸引力的还是国有企业,尤其是由原来行业主管划转到地方管理的学校的学生,他们的传统和固有观念是本校原系统的各单位都是靠得住、效益好的,而对其他国有企业不感兴趣,对民营和私企更是不屑一顾。学生产生这种想法的原因,一是学生不了解就业市场,二是许多学校多年来的就业惯性所致。各高职院校都有各自传统的、固定的“客户”,而对一些新的领域不认可。因此要帮助学生了解市场行情,教育他们树立新的就业观。事实上.现在民营、私企不仅工资待遇不低,而且同样有保障机制,例如有些单位明确提出代缴三金、保险等费用,与国有企业并无多少差别,相反,有些国有企业却因地域限制不能解决户口等问题,限制了用人需求。
加强学生综合素质的培养目前各单位都建立了淘汰机制,对新招聘的毕业生先行试用一年。因此必须加强学生综合能力的培养,提高他们吃苦耐劳、适应现场的能力以及学习能力,这样才能稳得住,干得好,才能够打好基础。
加强和用人单位的联系目前,凡国内的工科院校,几乎都有土木工程、道桥、测量等专业的毕业生。企业在选择哪所学校毕业生的问题上具有很大的自主性,这就要求各高职院校一方面加强与用人单位的联系,建立长期的合作关系,一方面要树立品牌,取得用人单位的长期认可。
面向中西部就业从国家建设的重点来看,基建工程的重点在西部。根据2006年大学生的几次“双选会”实际情况来看,西部企业在大量地引进人才,尤其是西北地区的一些用人单位对毕业生的学历要求并不高,例如新疆的部分单位基本定位在专科以上层次,还有部分国有改制企业定位也比较准确,都在制定相应的人才政策。应该说,中西部的就业市场广大,因此要教育学生认清自我、认清形势,不要盲目地追求到沿海或东部比较发达地区就业。
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关键词:城际动车组;轻量化车体;结构研究
0 引言
我国高速铁路的具有高寒、风沙、高温、高湿等多样化的特点[1]。为了适应不同区域、不同路网和不同旅客群对高速动车组的技术、服役性能和运营模式提出差别巨大的要求,需要不同的个性化、系列化高速动车组技术与之适应,轻量化铝合金车体技术是其中一项关键技术。
1 轻量化车体结构研究的必要性
1.1 动车组轻量化技术
高速动车组作为高速铁路系统的重大移动装备,其整体轻量化与整车性能的提升一直都是国内外高速铁路技术领域不断深入研究、探索和解决的重大课题[2]。由于高速列车涉及系统集成、铝合金车体、转向架、制动系统及内装结构等关键技术及重要配套技术,其中每一项技术及其对应的车辆系统的轻量化和性能提升,都对高速列车的整体轻量化与整车性能的提升产生重大的影响。轻量化技术无不与结构优化、材料创新和先进制造技术息息相关,突破和掌握高速列车关键技术系统的结构优化、性能提升、材料创新和先进制造技术,是突破和牢牢掌握高速动车组关键技术及重要配套技术的重要保证[3]。
1.2 车体轻量化优势
实现车体轻量化可以降低原材料消耗,降低车辆的制造成本;节省牵引动能,降低列车的运行费用;减少车辆对线路的冲击及减轻线路维护工作量;提高车辆的启动加速度及制动减速度,提高列车的运行速度及曲线通过速度。城际动车组除了要求定员载客量外,还要求大站立区载客量,而车辆轴重却要求低于干线动车组。所以,车体结构不但要具备干线动车组的强度、刚度,而且要求实现比干线动车组更大程度的轻量化。
2 动车组轻量化车体结构
动车组为了适应大载客量、空重车变化大的需求,尽量降低铝合金车体的自重,从而提高整车的载客量;动车组主要从铝合金车体材料、铝型材断面、车体结构等几方面入手考虑车体的轻量化技术。
2.1 车体材料
目前,适合于铁路车辆用的铝合金主要有Al-Mg-Si(6000系列,如6005,6005A,6082等)及Al-Zn-Mg(7000系列)两大系列。日本铝合金车体结构材料使用最多的是7N0l(7005)合金。作为中等强度结构材料,它具有良好的挤压性能和焊接性能。7N0l型材用于端面梁、底座、槛、偶面构件骨架、车体枕粱、车端墙等。近几年日本开发了挤压性能、焊接性能和耐腐蚀性能更好的6N0l合金(即6005合金的日产化)生产的多孔复杂壁空心型材,广泛代替7N0l、7003型材作车体地、侧板和顶板结构。西欧铝合金车体大量采用Al-Mg-Si 6005A挤压型材,其主要原因是6005A的挤压性能更好,生产来的复杂型材使车辆结构更合理,使用性能更优。其他牌号如606l、6063、6082、6085挤型材也被采用。结合国外车体材料的发展趋势,以及我国CRH系列动车组车体材料的不同特点,CRH3A型城际动车组车体结构材料按DIN 5513标准选择,型材铝合金牌号为6005A-T6、6082-T6铝镁合金,板材为5083-H111、5754-H22和板型材6082-T6,上述材料在保证材料焊接性能和腐蚀性能基础上,由于具有较好的挤压性能,可以适当减薄型材的厚度,降低车体的重量。
2.2 车体型材
铝合金车体断面结构对车体轻量化起到至关重要的作用,轻量化车体断面要求其在满足满足功能要求及旅客舒适度的前提下尽量小巧。CRH3型动车组车体断面具有良好的气动外形,车内空间较宽敞,旅客舒适度较好,但断面型材设计过于笨重;CRH5型动车组车体断面侧墙收角较大,车内空间需要改进,但断面型材设计轻巧,内外蒙皮、内筋厚度较CRH3型动车组小,内筋分布较CRH3型动车组稀疏,对减重贡献很大。
2.3 车体结构
车体结构形式包括普通中间车、带受电弓的中间车和带司机室的头车三种,中间车为基础车型,其基本结构由底架、侧墙、车顶、外端墙几大部件组成;头车由中间车演变而来,结构上仅以空气动力学端部结构取代了中间车的前端外端墙。
车体主断面型材间的连接形式同CRH380BL型车,用插接或搭接形式。如侧墙和底架、侧墙和车顶的连接如图1和图2所示。
地板和边梁采用插接形式,地板由6块型材拼焊而成,头车底架一位端部采用CRH5型车成熟结构,满足玻璃钢车头外壳的安装。
3 试验验证
通过车体材料的选择、型材断面优化、车体结构改进,达到了车体轻量化的目的,为确保车体静强度、车体刚度、车体模态和车体疲劳均满足相关标准的要求,随后又开展了试验验证工作;试验在静强度试验台上进行,试验设备和仪器包括:静强度试验台、静态数据采集装置、称重传感器、力传感器、应变式位移传感器、应变片和应变花。
4 试验结果
通过车体静强度试验,结果表明有限元分析的数据接近静强度实测所得的数据,证明了优化方案的可行性。
5 结束语
动车组车体轻量化和大载客量设计,与CRH系列动车组车体平均自重相比,降低重量约8%左右,车体性能指标均满足相关标准的要求。不同运用需求的动车组将对车体结构提出不同的要求,可根据需求特征和实际情况对车体结构进行合理调整。但是,恰当地将材料和结构合理匹配,在简化结构的前提下最有效地分散应力并实现轻量化是城际动车组车体结构设计坚持的原则。
参考文献:
[1]张卫华.高速列车顶层设计指标研究[J].成都:铁道学报,2012(09).
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[论文摘要]铁路货运计量、安全检测设备的使用对保障铁路运输安全,维护铁路和客户双方的利益至关重要。本文分析了货运计量、安全检测设备在使用和管理上存在的问题,提出了统一设备技术标准、强化设备配备规划、提高计量意识与设备安全防护意识、实现检测信息网络共享等解决问题的措施。
1铁路现有货运计量、安全检测设备的种类及适用范围
铁路现有的货运计量、安全检测设备主要包括两类:单纯计量设备和以计量设备为基础的安全检测及监控设备。这些计量、安全检测设备广泛应用于铁路车站、货场,铁路专用线(专用铁路)及地方铁路和合资铁路等,对保障铁路运输安全,维护铁路和客户双方的利益至关重要。
1.1单纯计量设备。单纯计量设备包括:轨道衡(静态轨道衡和动态轨道衡)、汽车衡、平台秤、门吊秤、吊钩秤、核子秤、皮带秤、装载机电子秤、平板秤,等等。单纯计量设备主要应用于整车或零担货物实际装载量的测量。
1.2以计量设备为基础的安全检测及监控设施。以计量设备为基础的安全检测及监控设备包括:超偏载检测装置、轮重测定仪、限界测定仪、危险品检测仪、货车装载状态电视监控系统等计量装置和安全检测设备等。以计量设备为基础的安全检测及监控设备主要用于检测货车装载的超载、纵向超偏、横向超偏、超限界、危险品及状态参数等。
2货运计量、安全检测设备在使用过程中存在的问题。
尽管全国铁路货运现场大量装备了计量、安全检测设备,但仍不能满足铁路货物运输现场计量和安全检测的迫切需要,许多安全检测手段尚不完备,亟待开发完备高效的检测设备,尤其是像装载限界检测和超偏载检测等在线检测设备,亟待开发。即便已经配备的设备,也存在许多亟待解决和完善的问题,这些问题目前还普遍存在于设备的开发、配置、技术保障、维护等环节,具体包括以下内容。
2.1缺少统一的研制、开发、配备规划。缺少统一的计量、安全检测设备的研制、开发、配备规划。设备的研制、开发、配备的主动权主要掌握在开发商、生产商的手中,设备市场的技术走向受开发商经济利益的驱动。开发商和生产商往往把具有可观经济效益的设备放在开发的首位,尽管这样也会促进装备水平的提高,但更多体现出开发的无序性。设备使用单位也很少主动提出装备技术水平和配备数量的要求,其设备投入具有一定程度上的随意性和盲目性。
2.2计量、安全检测设备市场秩序混乱。计量、安全检测设备市场秩序混乱,产品质量水平良莠不齐,开发商之间无序竞争,甚至存在某些厂商采用不正当手段进行竞争。有的厂商根本不具备开发生产的技术条件,但为了追求利润,居然采用仿冒手段制造伪劣产品;有的厂商无原则地追求低成本,甚至采取使用劣质材料、以次充好等手段与人竞争,不但对正当、优质产品造成冲击,而且对运输安全构成了相当大的威胁。
2.3行业技术标准还不完备。用以指导生产的有关计量、安全检测设备的铁道行业技术标准还不完备。相当一部分设备没有相应的行业标准,如:超偏载检测装置、轮重测定仪、限界测定仪、危险品检测仪、货车装载状态电视监控系统等,还缺乏完备的能够对生产实践具有指导作用的行业标准;有些标准陈旧落后,其指导作用显然不足,有的设备还仅仅是依据不规范的“技术条件”来生产;有的虽已制定技术标准,但由于种种原因,标准的技术要求与实际生产水平相比有些不符,生产水平还不能满足技术标准的需要,等等。这些技术标准方面的问题,导致检测设备的生产现状存在着很多不尽如人意的地方,比如在检测手段与实际需要之间、检测需要与生产水平之间、检测技术普及与检测设备管理之间等等,都存在较大的差距。
3货运计量、安全检测设备在管理上存在的问题
尽管铁路有关部门对计量、安全检测设备的配备十分重视,也已经建立一定规模的管理体系,但由于种种原因,管理上不尽如人意。
3.1配置要求和配备标准不够规范。全路计量、安全检测设备的配置要求和配备标准在规范化方面显得十分薄弱。各相关单位的计量、安全检测设备的配置往往侧重于经营因素,忽视对技术因素的可行性论证,更谈不上设备配置的长远规划。经济实力越强、设备本身的直接效益越明显,单位对计量、安全检测设备的投入力度就越大,反之,投入力度就越小。另外,设备采购管理方面存在漏洞,对所采购的设备质量缺乏必要的宏观管理和有效控制,导致设备利用率低,不能发挥其应有的作用,从而造成资金浪费。
3.2计量意识淡薄。设备使用单位,尤其是安全检测设备的使用单位,缺乏科学的计量意识,对计量、安全检测设备日常监管非常薄弱,无法实现正常的周期维护和检定。误以为安全检测设备不属于计量设备,因而对其用于判别目的的量值不进行科学溯源,甚至不溯源,绝大多数的安全检测设备没有以合法、有效的量值溯源作保证,无法判定量值是否准确或量值的偏差(误差)是否在正常范围,致使设备的可靠性无从谈起。
3.3设备安全防护薄弱。设备本身缺少安全防护措施或防护手段不完备,加之设备管理存在漏洞,给不法者以可乘之机。如:为达到不正当目的,采用非法手段,有的与生产厂商勾结,在例行检定后擅自非法更改设备初始设置参数,致使其量值与检定状态不符(曾发生某区段的两台状态未见异常的轨道衡称量同一对象,其量值竟然相差5吨之多的现象,这已经远远超出轨道衡的正常称重准确示值变化区间,若非操作人员人为调整设备,这种情况是不可想象的),设备检定状态与使用状态不一致,导致设备无法始终处于正常工作状态,这势必影响设备的工作质量及其可靠性。对计量设备而言,其结果是严重侵害国家和客户的利益;对安全检测、监控设备或设施来说,这种做法将对运输安全构成相当大的威胁,是运输安全生产的重要隐患。
3.4检测信息网络化基础薄弱。计量、安全设备的检测信息无法共享。铁路货运是一个动态系统,运输系统的各个环节之间要靠信息进行沟通和联系。为了充分发挥计量、安全检测设备的效能,减少不必要的重复检测,提高管理效率,实现检测信息共享是必由之路。在高速信息化的今天,重要设备的检测信息未实现共享,应该说是一个比较大的遗憾。而从管理的必要性来看,信息共享应该在检测领域发挥其特有的优势,以求达到事半功倍的管理效果,这对推动高水平运输安全体系的建设无疑是至关重要的。
参考文献:
[1]韩远谋,蒋运华,侯媚娟.散堆装货物超载因素的调查与分析,铁道运输与经济,2004,(2):53-54
[2]王维.克服计量手段落后现状确保货物运输安全,铁道货运,2002,(5):37
[3]赵如进.轮重测定仪在铁路货运安全中的作用,铁道货运,2003,(3):37-38
[4]于冬,顾培亮,陈钟.铁路货车装载状态监视和超限检测系统的研究,中国铁道科学,2004,(5):141-143
[5]赵俊彦.轨道衡联网技术在货运安全生产中的应用[J]哈尔滨:哈尔滨铁道科技,2003,(2)10’
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【关键词】 客货混跑 通过能力 列车运行图 优化组织
1 问题提出
随着既有线的提速改造,尤其是200KM/H的动车组开行,在部分繁忙区段上既要运行高速、特快、快速、普速旅客列车,又要运行中低速的货物列车。在这些区段列车种类多,技术速度、区间运行时分相差较大,列车在运行中相互干扰大,这就极大地制约了运输通道能力,直接影响运输效益。
2 线路通过能力影响因素的分析
线路通过能力主要受线路设施、机车车辆及运输组织方式等因素的影响。
2.1 设备因素
(1)线路因素:主要包括线路的设计速度、正线数目、区间长度、线路坡度、曲线半径、闭塞方式等。
(2)机车车辆:列车的编组内容及选用牵引机车的不同,在线路设施一定的情况下,会造成输送能力、旅行时间的不同。
2.2 时间因素
时间因素主要有:列车区间运行时分和起停车附加时分;追踪列车间隔时间;列车技术作业停站时间;线路及接触网维修、施工天窗所需时间。
(1)区间运行时间:不同种类的列车在区间的运行时分也不相同,既有线大都是客货混跑,经线路改造,开行动车组,这样列车在区间的运行时分相差较大,列车之间相互干扰较大,运行图的列车连发系数降低,这样致使部分线路能力的丧失。
(2)列车追踪间隔时间:在双线自动闭塞区段,运行两种及其以上列车时,为提高区间通过能力,一般采用的信号系统制式不同,追踪时间标准不同。
(3)旅客列车的停站次数及时间:不同等级的列车停站要求不同,就是同等级的列车停站也不尽相同。因此在铺画运行图时要合理安排旅客列车的停站次数及营业时间,既要满足旅客的需求,又要保证线路通过能力损失最小。
(4)天窗时间的安排及类型:为确保行车安全,需要对线路及设备定期进行检查维修,对线路及设备进行检查维修的时间称为天窗时间。天窗的开设类型主要分为V型、矩形两种形式,这两种形式的天窗相互组合演化出不同的天窗形式,主要有V型、矩形、X型、r型、Y型、平行矩形天窗等。
综合维修检查天窗和施工天窗时间内,无列车运行,直接影响到列车运行图的铺画,所以要合理安排综合维修和施工天窗时间,降低对线路通过能力的影响。
2.3 其他因素
(1)列车速差,既有线大多数都是客货混跑的运输组织模式,速度相差较大,占用区间的时间也相差较大,相互干扰。连发系数降低,影响线路的通过能力。(2)各等级列车开行数量之间的比例,多等级列车共线模式下,各等级列车开行比例不同,对线路通过能力的影响也各异。可以组织同等级所占比例较大的列车,按追踪间隔时间连续开行,增加列车连发数量。(3)运行图的编制方式,对于既有线开行动车的区段,既有特快、快速、普速旅客列车,又有货物列车等多种类型的列车,运行线的铺画方式、顺序不同,对线路通过能力的影响也不同。
3 提高线路能力的措施
3.1 优化列车的开行结构
(1)优化动车组开行结构,利用既有线开行200KM/H的动车组,在部分区段既要开行动车组及其他旅客列车,又要开行货物列车,由于列车种类较多,其技术速度和区间运行时分相差较大,特别是在混跑区段对线路通过能力的影响较大。为使影响尽量缩小,可根据旅客出行高峰时段,如在早中晚,可采用追踪运行模式,组织动车组群发群到。这样动车的开行时段可视为一个整体,相对降低了对相邻列车开行的影响,运行图结构也相对紧凑,以此加强线路能力利用。
(2)对管内城际列车采用长编组,对于城际列车,在旅客出行高峰时段,可以采用长编组模式,减少列车的开行对数。这样既降低了运输成本,又减少对区间通过能力的影响。
(3)减少列车停站,对于中长途旅客列车,可以采用交叉停站模式,在能满足旅客上下车需求的情况下,尽量减少客车停站,以此提高线路能力的利用。
3.2 优化空费时间布局
(1)充分利用空费时间,线路区间长,列车速度相差较大,对前后开行的列车造成的空费时间就不小,对区间的能力损失较大。为了提高能力利用,在满足其他旅客列车开行时间的约束下,可组织同等级的列车追踪运行。对于空费时间,也可安排短途城际列车或客车底回送。
(2)减少运行图的冗余时间,运行图编制过程中,尽量避免快速旅客在列车跨越大区间时待避后行客车,减少对后续列车的影响,同时也减少了运行图的冗余时间。
3.3 优化运行图的编制
(1)运行图的编制流程(如图1)。
(2)既有线开行动车运行图的铺画方式,既有线开行动车,运行图的铺画方式,可以借鉴高速铁路运行图的铺画模式,主要有集中式、相对集中式、均衡式三种类型,如图2、图3、图4所示。
既有线开行动车,各等级列车速度相差较大,运行图采用不同的铺画方式,在相同的时间段内,铺画的列车对数也相差较大。采用集中式铺画的列车对数最多,相对集中式次之,而均衡式最少。运行图各铺画方式的优缺点如表1所示。
根据上述分析,在运行图的实际编制工作中采用相对集中式较为合理。既有能满足同一时段不同旅客的乘车需求,又有利于运行图的调整。因此在多等级列车混跑线路,易采用相对集中式的运行图铺画方式。
4 结语
在既有线开行动车组,会出现高中低速客货列车混跑的运输组织模式,各等级列车之间速度相差大,相互干扰,对线路通过能力造成一定的影响。本文分析了线路通过能力的影响因素,并从优化列车开行结构、空费时间布局、运行图编制方法等方面进行了探讨。挖掘运输潜力,提高线路通过能力,确保运输生产任务的完成。
参考文献:
[1]宋建业,谢金宝.铁路行车组织[M].中国铁道出版社,2005.
[2]胡思继.列车运行组织及通过能力理论[M].中国铁道出版社,1993.
[3]王华.基于规格运行图的铁路运输能力探讨[J].交通运输工程与信息学报,2010.8(2).
篇9
关键词:铁路调度通信系统;组网;数字中继
中图分类号:U285 文献标识码:A文章编号:1007-9599(2011)07-0000-02
Railway Integrated Services Digital Dispatching Communication System
Cao Qing
(Chengdu Communications Section,Guiyang Integrated Workshop,Guiyang55003,China)
Abstract:Railway dispatching communication system is the section of road dispatcher for the command section of its jurisdiction and within the operational links between the station attendant special communications equipment for the rail transport industry to provide real-time information and achieve unity command of the important railway means of transport,thus scheduling the production of communication in railway transport plays a significant role.With high-speed rail is accelerating the process,developed in line with China Railway operating characteristics,with digital,integrated,flexible networking features such as dispatching communication system is of great significance.This paper describes the overall structure of the railway digital dispatching system,the railway scheduling system discussed the strengths and weaknesses,about the railway scheduling system introduced features of the hardware components
Keywords:Railway dispatching communication system;Networking; Digital relay
一、现有调度通信系统存在的问题及解决思路
铁路调度通信作为一项专用通信手段,因其功能的专业性和应用的特殊性造成与公网在通信、信令、组网方式上有很大的不同,在政策、技术、市场等客观条件的限制下,铁路专用通信网不可能得到像公网一样的发展机会。首先,通信系统有全程全网的特点,网络达到一定的规模才可以产生效益,如果仅仅用来满足铁路运输行业内部需求并依靠自身的投入产出而达到迅速发展是非常困难的。其次,为了保证专网的安全性、完整性,铁路专用通信网的发展也受到各种政策条件的限制。故铁路调度技术发展缓慢,现有的铁路调度电话多为模拟制式,设备故障率高,通话质量较差,且业务单一,难于适应日益繁忙的运输生产形势。
(一)铁路调度通信存在的问题:
1.技术落后:既有的专用通信设备大部分仍为模拟电路,选叫速度慢,接续时间长,通话质量不高。
2.组网方式单一:调度总机与其所管辖的调度分机的拓扑结构为模拟共线方式,且仅完成调度选叫和通话功能。而且铁路现有专网内通信基础设备繁多、机型复杂、各种专用设备自成体系,造成了分散在铁路现场的专用通信设备重复设置,无法实现技术综合,也造成了极大的资源浪费。这种单一的组网方式,难以满足现场复杂多样的需要和向数字化、宽带化、综合化演进的要求。
3.可靠性低:系统采用分立器件构成,易损件多,故障多,维护费用高,可靠性差。针对现有铁路调度系统的弊病,应采用一种全新的数字调度系统淘汰原有模拟调度设备,改变铁路专用通信落后的局面。在数字调度系统的开发研制中,笔者认为应从以下方面进行考虑。
(二)解决思路
1.采用先进的程控交换技术、数字通信技术、计算机控制等技术开发研制新一代的数字调度系统设备仁总机、分机、通话选叫设备),使其具有模拟调度设备无可比拟的集成度高、容量大、呼叫处理能力强、接续快、服务功能丰富等特点;传输平台选择光传输网,使其信号在传输过程中,具有全数字化、低衰耗、高清晰度、高容量等优点,以适应现代通信网数字化、智能化、宽带化的发展方向。
2.设计多种网络拓扑结构,改变模拟调度电话组网单一的弊病,适应各种传输业务和传输技术;具备数字中继、2B+D、环路中继、模拟等多种接口,适应铁路专用通信网内设备机型的复杂多样。
3.系统采用无阻塞交换技术,具有大话务量处理能力;采用模块化设计,保证系统易于升级、扩充方便;重要模块双热备份;采用自愈技术提高传输通道保护能力等,从多方面保证统稳定可靠工作。
二、铁路数字调度系统总体结构
铁路数字调度系统由调度总机(主系统)、调度分机(分系统)、调度所通话选叫设备(调度台>、传输通道组成。
一般地,调度总机(主系统)设置在各铁路局或大站,是系统的调度指挥中心;分机(分系统)设置在铁路沿线各车站,供车站值班员使用。通话选叫设备放置在调度所内,主要为调度员提供一个适合工作环境、符合人机工程学原理的操作平台。调度总机通常设置在调度所附近的调度机械室内。
由于调度总机与分机之间、调度分机与分机之间的物理距离较远,所以需要通过传输系统实现通信业务,可用实回线、电缆、光缆作为传输通道。
(一)铁路调度通信的特殊性
铁路调度通信的特殊性主要体现在:
1.通信方式;总机到分机为指令型,分机到总机为请示汇报型
总机(调度员)对各车站分机(值班员)的通话有主控权,根据工作需要,总机能单呼、组呼、全呼该调度区段内的分机,可随时与分机通话、下达调度命令、收点、询问列车运行情况等。分机呼叫总机按热线方式。而各车站分机之间不经调度员同意不允许互相通话,亦不允许监听调度区段内的通信。
2.操作方式:双向呼叫一键到位
调度指挥要求时实性高,操作简单,只需按键,呼叫自动实现,无须拨号过程。
3.区段调度通信网络结构:点对多点,网内设备复杂
区段调度电话完成的是调度所调度员仁总机)与其所管辖的调度区段仁沿铁路沿线)内各车站值班员之间的通信,属于集中式多点专用系统,通常需要在一个车站上下几条话路,且区段内各种调度设备和种类繁杂多样。
(二)铁路调度系统功能需求分析
铁路调度通信由于其功能的专业性和应用的特殊性,决定了其应具备以下基本功能:
1.铁路调度指挥功能
铁路调度指挥功能是调度通信设备最重要的功能,且具有与其他通信设备不同的重要特点。调度员具有主控权,与值班员之间可以实现优先通话和无阻塞通话。调度员利用按键或摘机,直接呼叫或应答某个被调度用户,也可同时呼出或应答一组或全部被叫调度用户,实施调度分接或并接功能。调度员可进行中继调度、中继汇接、限制出中继等有关调度通信事项,还可直接利用中继与上级调度通信连接,构成树型调度指挥网。
2.自动交换功能
调度员与值班员员间、值班员间、调度用户与中继间可直接拨号。需要说明
的是,调度通信的自动交换功能属于辅助功能,对新业务的增设要依据用户的要求设定,必要时,可限制拨外线和长途电话。
3.中继组网功能
调度系统设有标准的2Mbit/s接口,可与其他数字传输系统配合,组成数字调度系统网络。调度系统具有数字、模拟兼容组网能力,配备环路、数字、磁石等各种中继接口,整合现场各种现有设备,满足专用通信网各种业务传输的需要。调度系统设备可多台互连,组成自动数字调度网,或与其他调度设备配合,实现多级调度。
4.其他功能
通过键盘、鼠标、触摸屏的配置,为调度用户提供友好界面,实现远端实时视频监测,通信状态显示直观,操作简单方便;数据传输功能;电话会议功能等。
三、调度系统硬件组成特点
(一)开放平台上的模块化设计
系统基于全数字程控交换技术,采用开放平台上的模块化设计思想,其软硬件均采用模块化结构,几用户可以根据需要选择不同的软硬件模块,构成自己的应用系统。机架采用国家标准尺寸的积木式结构,根据不同容量的需求,进行灵活配置,任意叠加。主要模块有:主处理机模块、时钟模块、普通用户模块(Z),2M数字中继模块、调度台2B+D)接口模块、双音多频仁DTMF)模块、会议模块、环路中继模块、模拟电路模块及各种数据接口模块、无线适配口仁RI)等。除主处理机模块、时钟模块、电源模块外,其余模块主要完成对外接口及对内通信功能。各模块均有自己的CPU单元,模块间做到相互独立,其中主处理机及时钟模块可1:I冗余配置。为完成调度通信、数据传输及不同组网要求,主处理机的数字交换网((D SN)的PCM母线分别直接和用户电路、2B+D电路、2M数字中继电路、信号收发电路等连接以实现话音、数据处理和处理机间通信。
(二)具有多种中继方式便于组网
系统配备数字中继模块和环路中继模块,通过数字中继与长途通信系统组网.数字中继上传送的信令既可以是中国一号信令,也可以是七号信令。系统通过环路中继与公用电话交换网连接,完成调度用户与公用电话交换用户之间的通信,通过环路中继还可与其他调度系统相连接,完成通信功能。系统终端接口方式还有磁石用户线接口、模拟用户线接口、ISDN接口等。
(三)分级控制提高系统可用性
调度总机的控制方式采用主处理机和功能模块处理机两级方式控制,每块功能电路板上的微处理器都具有智能处理功能,负责本模块的一些基本操作并通过异步串行通信总线与主CPU通信。采用多处理机可以提高系统的处理能力,提高可靠性与可用性,改进实时响应速度和方便地进行扩容。
(四)信号方式灵活
使用的信令方式有用户信令和局间信令两种。用户信令有模拟用户信令和数字用户信令,模拟用户信令用于普通电话终端与交换机之间的协议;数字用户信令在ISDN的用户终端与网络接口间使用的协议,通过ISDN的基本数率接口或基群数率接口的D通道进行信令的双向传送,局间信令具有中国一号信令和七号
信令功能。
参考文献:
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[7]黄庆贵.接入网在铁路通信中的应用,铁道通信信号,2002年第38卷
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关键词:运输通道 区域运输网络 发展趋势
交通运输是我国国民经济的命脉,是人民生活水平日益提高的重要保证。发展协调高效的综合运输体系,是交通运输发展的必要趋势。其中关键则是大力规划和建设各具特色的综合运输通道。发展高效的运输通道,能够有效的利用各种运输资源,降低流通的成本,提高服务的质量,满足人民物质文化生活水平的提高。我国"十一五"综合交通发展规划中也明确提出,未来的发展重点是能源运输大通道、经济圈之间结构合理的运输大通道。因此,在我国运输网络中占据着十分重要的地位。
一、运输通道的概念分析
运输通道的概念最早于20世纪60年代在美国出现。运输通道通常是由两种以上的交通方式组成的运输线路束,也称运输走廊。它是一个国家综合运输网的主骨架,在运输业和整个国民经济中占有举足轻重的地位。其含义主要包括以下几个方面的内容:
1、运输通道是一个运输的地带,并不是运输线。
2、运输通道是连接客货流发源地与目的地的客货流的密集地带。
3、运输通道一般是由平行的多种运输方式的运输线路互相补充,共同提供服务。虽然单一的运输方式的运输线路也可以租称运输通道,但是只有单一的运输方式有多条运输线路构成运输密集带,才能称之为运输通道。
4、运输通道不仅包括各种运输线路,而且包括枢纽、港口、车站、机场以及运输生产相配套的服务设施,形成运输通道的统一体。
二、我国交通运输通道建设的现状
我国的综合运输体系建设始于60年代,自80年代开始运用通道理论指导并进行规划。交通部在1990年提出了,从"八五"开始,建设以"国道主干线"为主的大运输系统,主要由"五纵七横"十二条公路组成,总里程为3.5万公里,贯通首都、各省省会、经济特区、主要交通枢纽和重要交通口岸。铁道部在"十五"规划中明确提出建设"八纵八横"的铁路运输通道,总里程达3.4万公里,涵盖了我国绝大部分的大中型城市,主要旅游点和大部分产品的产销地。
经过了20多年的建设,交通部、铁道部提出的铁路、公路、水运通道,在目前已具雏形,各种运输方式在社会化的运输范围内和统一的运输过程形成了一定的交通运输综合体系,通道技术装备水平有了大幅提高,并逐步由性能单一性通道向综合型通道演化,形成了以国道和铁路主干线、内河水运通道为轴的多条国家级综合运输通道和区域运输通道。其中,有6条通道组成了国家通道干线网络的雏形:(1)哈大通道;(2)山海关至杭州的东部地区南北通道;(3)北京至广州的中部地区南北通道;(4)山西能源基地煤炭外运通道;)5)连云港至西北地区的欧亚大陆桥;(6)西南出海(出境)通道。城市通道建设也是由80年代以道路运输为主体向地铁、轻轨等大容量运输方式构成的综合交通通道演化。
三、运输通道在区域运输网络中的作用
区域运输网络上联系多个重要城市和地区,对国家政治经济文化有重大影响且运量巨大的运输线路称运输通道。运输通道有如下重要作用:
1、运输通道能够加强区域之间运输经济的发展。运输通道的建设将降低沿线地区运输成本,提高区域中心城市的辐射能力,带动端点城市和沿线地区的快速发展,引导区域产业合理布局,形成多个交通经济增长点,从而推动区域整体的社会经济发展。
2、运输通道有助于调整运输结构,发挥运输网络的作用。不同的运输方式有不同的优势和特点,将不同的运输方式组合在一起,有助于调整运输结构,改善运输布局,发挥综合运输网的重要作用。
3、运输通道可以改善沿海港口布局,形成与社会经济发展相适应的几大港口群,使沿海和内地的经济发展互相补充,互相支持,相得益彰。
4、运输通道完善了区域综合运输体系,是区域客货联系流通的重要保证。区域综合的运输通道作为区域综合交通运输体系的重要组成部分,担负着区域之间的稳定、庞大的客货运输任务,维系着区域内的人流、物流、商流以及信息流的交换流通。区域综合运输通道能力的提升、结构的升级,将完善区域间综合运输体系,加快区域客货流通运转的效率,满足区域内层次化、多样化的出行需求。
因此,运输通道是区域运输网络的骨干,对区域运输网络的发展具有重大的作用。
四、运输通道的发展趋势
1、结构复杂化,运输能力大型化
随着高速公路、高速铁路等新技术的应用,通道内的路径和枢纽引入的线路也逐渐增多,通道的结构也变得更加复杂。重载列车的行使和多车道高速公路的修建,将使得通道的运输能力有了很大的提高。高速铁路客运专线、磁悬浮列车技术、真空管道技术的发展和应用,将会使得通道内运输工具的行驶速度大大提高,特别是未来真空管道技术的发展和应用。
2、运输通道内的运输方式间进行分工协作
将各种运输方式有机的组合起来,实现优势互补,这是各种运输方式分工协作的体现,也是未来的发展趋势。同时,运输通道内各个路径的分工协作关系也将加强,并且分别承担着不同的运输需求任务。目前,随着社会经济的快速发展,更多的家庭拥有了小汽车,在一定范围内,运输通道内的公路和铁路的竞争会发生变化,将由高速公路普通客运与高速铁路之间的竞争转变为小汽车与高速铁路的竞争。
3、运输通道与环境的关系趋于和谐化
目前,人类追的理想目标是--人与自然的协同进化与和谐共存。要么维护自己生存的摇篮,要么毁坏自己存在的基础,这既取决于人类自身的认识和利用自然、改造自然地理性程度,又取决于人类对于自身存在的价值。在进行运输通道的规划与建设时,人类已逐渐开始关注,并将继续关注交通运输社会经济的可持续发展,鼓励采用先进的科学技术和新工艺、新材料,应尽量减少运输通道建设对自然资源的占用和污染等负面作用,努力实现人与自然的和谐,运输通道与自然地和谐、一体。
4、运输通道趋于网络化,其骨干作用更加明显
随着经济的发展,区域对外的联络加强,市场的不断扩大和发展要求与更多的地区加强联系,原来单一区域的联系已不能满足经济的发展和市场的不断扩大。交通运输需求的网络化要求供应的网络化,从而要求运输通道体系向网络化的方向发展,并且智能交通技术的应用,将与通道有关的所有交通活动纳入一体,想成立体化的运输体系,在区域中的骨干作用也得到充分的发挥和体现。
五、结论
在快速发展的现代社会中,运输通道是区域运输网络中的重要组成部分,对交通运输具有重要的作用。运输通道的结构更加复杂,运输能力进一步提高;各种运输方式间相互分工协作;与环境的关系更加和谐;并且不断趋于网络化,在运输网络中的骨干作用更加明显。我们需要了解和认清运输通道的发展趋势,以使能够更好地利用运输通道的优势和特点,促进运输网络的不断发展。
参考文献:
[1] 徐庆斌,荣朝和,马云. 运输经济学导论[M]. 北京:中国铁道出版社,2006,69-72
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[3] 陈波莅. 区域综合运输通道的界定[J]. 交通企业管理,2011(4):56-57
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