铁路信号基础知识第六讲 提速高速促进铁路信号理念的变化
2010-03-20傅世善
傅世善
(北京全路通信信号研究设计院,北京 100073)
当前中国铁路正处在大发展时期,6次成功提速、加速建设250 km/h提速线路和350 km/h的客运专线,带来巨大经济和社会效益,为铁路带来发展的生机。
1 提速高速促进铁路信号理念的变化
提速过程中,铁路信号领域无论在信号制式、系统、技术、设备、设计和研究中,都发生了很多重要的理念变化,这些理念的变化是相互关联和影响的。
(1)随着列车运行控制系统和列车运行调度系统的推广运用,中国铁路信号制式和系统经历着一些重大变化。
1)具有自主知识产权的列车运行控制系统已广泛应用于提速高速铁路,铁路信号从以车站联锁为中心向以列车运行控制系统为中心转化。
2)列车运行调度指挥从调度员—车站值班员—司机三级管理,向实现由调度员直接控制移动体(列车)转化。
3)列车运行由以人为主确认信号和操作向实现车载设备的智能化转化。
4)区间闭塞由固定闭塞方式向准移动闭塞方式转化。
5)信号显示由地面信号为主向车载信号为主转化。
6)信号显示制式由速差式向速度式(目标-距离)转化。
(2)计算机技术、数字化技术普遍应用,基于通信技术的信号系统应运而生,中国铁路信号技术和设备经历着一些重大变化。
1)计算机联锁大规模应用,二乘二取二的冗余系统已经取代双机热备系统,取得了用户的信任。
2)传统的系统界面被突破,列控与联锁一体化已经有了成功的样板,区域控制计算机联锁也在多处运用。
3)非安全通信通道用于信号安全领域,基于无线通信的列控系统CTCS-3级已作为客运专线的主要方案。
4)执行单元全电子化的计算机联锁已经上道,必然会有进一步的发展。
5)车站联锁的概念开始向更广泛的信息联锁概念扩展。
(3)信号制式、系统、技术和设备的变化必然会带来设计理念的变化。
1)从三显示到四显示自动闭塞引起了信号显示制式向速差式迈进,速差式概念尚未完全建立,又被准移动闭塞推向了速度式信号显示制式。
2)自动闭塞设计中最复杂的闭塞分区划分,因准移动闭塞变得简单。准移动闭塞中闭塞分区的名称已失去原有含义,轨道区段基本上等长就可以,不用考虑线路参数等因素。
3)计算机联锁的设计,设计单位只提供两图一表,逻辑设计转移到计算机联锁厂商。
(4)铁路信号的发展,先进技术的应用,信号系统和设备是高科技、高投入、高风险产品,传统的科研方式不能确保信号系统和设备的高安全性、高可靠性,于是科研方式发生了重大变化,迅速与国际接轨。
1)根椐铁道部和用户的需求,确立以欧洲铁路标准体系为参考标准,研究铁路信号安全标准、RAMS分配方法和技术。
2)改变各自立题、从小产品做起和先产品后补标准等习惯,建立系统研究、标准先行的原则;从依靠研制完成后再审查、鉴定,到建立安全评估机制,通过第三方安全认证,对系统研究的开发过程进行控制,保证系统的安全可靠性。
3)从偏重应用层面的研究到加强通信信号核心技术的研究,自行研制的具有自主知识产权的安全型计算机平台已研制成功。
4)从依靠现场试验到建立大规模轨道交通运行控制实验室,对系统进行综合仿真与测试。
(5)铁路现代化、信息化扩大了“铁路信号”专业的内涵,广泛应用计算机等新技术,促进铁路信号技术的发展,使铁路信号技术向数字化、网络化、智能化、综合化方向迈进。
1)列控系统、计算机联锁、调度指挥系统、调度集中系统信息共享,既提高运输效率,减轻了劳动强度,又保证了作业安全。
2)新一代分散自律调度集中系统的成功运用,揭开了调度指挥的新篇章,真正实现行车调度员对移动体的直接指挥。
3)编组站综合自动化系统以信息集成为核心,综合管理技术、运输生产技术、信息技术、自动化技术和系统工程技术,按照控制、调度、管理、经营、优化、决策一体化的路线,经过自主创新与集成创新,使我国编组站管理与控制技术跨入了世界领先水平,创造了编组站现代化的新模式。
4)提速提高了旅行速度,增加了旅客的舒适度和满意度,以通信信号为基础的信息共享,使得行车信息服务于大众成为可能,全面提升铁路运输的社会形象。
5)信息联锁的理念已开始建立,智能化交通的框架开始研究。
2 6次大提速对信号的影响
“九五”期间,铁路实现了3次较大规模的提速,“十五”期间实现了第4、5次提速,2007年6月18日铁路实施了第6次大提速。
铁路提速需要技术支撑,涉及多工种多专业,铁路提速对铁路信号也提出了更高要求。经过6次铁路提速,从铁路信号技术的角度看最重要的几次提速如下。
第1次提速,冲击了铁路信号的传统概念,快速客车最高速度冲破了120 km/h的界线,推动铁路信号向速差式信号显示和四显示自动闭塞发展,加速了机车信号主体化的进程。
第2次提速,速度达到160 km/h,形成了一个标准速度等级,是铁路信号的一个重要里程碑,列车最高速度超过160 km/h的铁路区段,必须采用列车运行控制系统,以车载信号显示为主,实现列车超速防护。
第6次提速,速度达到了既有线提速高峰200 km/h,并开始建设350 km/h的铁路客运专线。350 km/h的铁路属于高速铁路,是当今国际铁路技术的高峰。第6次提速对铁路信号来说是一个重要里程碑,标志着中国铁路有了具有自主知识产权的列车运行控制系统,铁路信号重要装备水平开始进入了世界先进行列。(未完待续)