高速铁路列控车载设备安全技术探析

李正然

摘要：目前，我国高速铁路建设快速发展，高速铁路的设施也在不断的完善。高速铁路列控车载设备在高速铁路安全运营的相关设备中起着主导的作用。随着我国铁路部门对高速铁路列控车载设备安全性的持续研究和不断完善，我国高速铁路运营的整体安全系数得到显著地提升。在保证高速铁路快速运行的情况下，更需要时刻保持高速铁路列控车载设备的稳定和安全。本文笔者罗列了高速铁路列控车载设备的基本结构，然后针对高速铁路列控车载设备相关的安全技术做了分析，以供参考。

关键词：高速铁路;列控车载设备;安全技术

安全始终是人们历史发展中亘古不变的话题，安全性关系着高速铁路的运营的命脉。更是高速铁路运营最基本的保障工作。如果在高速铁路运营的期间，一旦出现安全技术方面的问题，将会对整个高速铁路的运营产生严重的影响。不仅容易造成人们出行的安全，还会给高速铁路部门非常严重的经济损失。整个高铁系统存在的价值将大打折扣，保障高速铁路列控车载设备的安全稳定，始终是人们关注的主要问题，只要保证高速铁路列控车载设备的安全可靠，才能实现高速铁路的整体运行，这在人类交通工具的发展中具有重要的现实意义。在一定程度上对我国高速铁路的发展具有重要的意义。

一、高速铁路列控车载设备的基本结构

（一）CTCS-3级列控系统车载设备

CTCS-3级列控系统的设计架构主要体现在分布式体系结构。在系统进行输入以及输出的过程中，输入单元会将总线和其它的核心处理单元形成数据传输，整个系统的设备全面实现冗余配置，所以高速铁路列控车载设备具备了较高的安全实用的特点[1]。

（二）车载安全计算机

车载安全计算机在整个CTCS-3级列控系统是最核心的设备，车载安全计算机是铁路列控车载的主要控制系统。车载安全计算机的主机是C3设备，并且与ATPCU单元相对应，在整个列车的运行中，主要任务是完成对CTCS-3级列控系统的控制功能，同时在CTCS-2级列控系统的控制功能具有一定的兼容性。

（三）测速测距子系统

测速测距系统是高速铁路列控车载设备非常重要的设备之一，其任务主要负责监测列车运行产生的参数，通过对参数的分析计算出列车形式的距离。选择科恰当的方法将所监测到的数据信息分发到每一个子模块中。例如;SDU模块、SDP模块等，SDU模块将速度雷达速度传感器和速度传感器进行采集处理，然后将数据模块转换成脉冲数据信号，对此接收到的脉冲数据信号进行相应的处理。SDP模块主要是对SDU采集单元传输的脉沖数据进行快速的计算，以此实现高速铁路列车行驶速度以及列车行驶方向相关的数据的反馈。

（四）安全传输子系统

安全传输子系统主要是MT控制模块将GSM-R网络与车地之间的相关数据建立稳定的传输，安全传输子系统主要包含两个部分，分别是GCD和COMC，GCD的功能体现在体统方面的网络层和链路层以及MT模块相关功能的控制，其中也参杂数据方面的加密和解密算法。内部和外部的通信协议转换和安全层传输主要是COMC来完成的。

二、高速铁路列控车载设备安全技术分析

（一）车载设备的测试技术

1.型式测试的前提要保证高速铁路列控车载设备安装测试完成后进行。型式测试主要是监测列车接口和车载设备之间是否存在不稳定因素。在新车型的首次运行之前常用的测试手段。

2.联调联试的阶段，高速铁路列控系统主要的测试对象是车载设备。具体包含两个方面，首先，保证整体的运行正常的前提下进行测试，高速铁路列控设备的配置与功能相匹配。其次，当高速铁路列控车载设备出现异常状况下进行测试，查看列控设备系统响应是否存在异常，能够满足RAMS相关需求[2]。高速铁路在运行前的首要工作须通过联动联试，在保证列车内部和外部各项参数符合正常的标准下，方可运行。

（二）车载设备生命周期管理与质量检测技术

高速铁路列控车载设备在通过研发的阶段，需要利用相关的集成安全软件进行测试，保证完成整个设备生命周期内关联部件以及技术研发质量上的安全可靠。高速铁路列控系统在设计的整个流程中可以将安全软件开发模型在其本身进行适当的应用。不同的设计阶段使得数据所形成的文件会有精准的规范。高速铁路列控系统研发结束后，需要对所完成的设备进行相关的检测和测试，将测试的结果反馈，进行评估。在得到第三方全方位的安全检测评估后，并且完成了安全认证方可进行运营服务。

（三）车载设备设计技术

CTCS3-300T型号的车载设备在高速铁路列控车载设备中应用较为广泛，CTCS3-300T主要采用的安全软件主要体现在双代码结构[3]。在相同的硬件系统中能够完成两种不同内容代码的运行，两种不同形式的代码相互独立能保证自身设定区域的数据结构不同。两组代码完成对输入输出的数据进行系统的对比，然后根据对比结果，选择安全性高的一组执行。此系统具有抗干扰能力强的特点，进行馆建设别冗余配置，具有较高的安全实用价值。

（四）车载设备的高级检修技术

车载设备的高级检修能够保障高速铁路列控车载设备的质量。在高级检修的流程包含1、2级运用检修以及3、4、5级的高级检修。其中3级检修是在高速铁路列控车载设备运行120万公里践行的检修，4级是在高速铁路列控车载设备运行250万公里进行过渡期的检修。以此保障高速铁路列车整体运行的安全质量。

结语

我国高速铁路列车经历了漫长的历史考验，目前已经成为具有代表性的标志。也是目前人们远程出行的主要交通工具。中国高速铁路在各国的发展中具有深远的影响。是促进我国经济发展的主要命脉之一。从长远的角度来看，我国高速铁路列控车载设备已经相当成熟，且具有一定的国际地位。高速铁路列控车载设备的可靠性关系着每一位出行人的命运，高速铁路列控车载设备不断完善为每一位出行的人民提供了安全的保障，同时为人们的出行节约了大量的时间成本。高速铁路列控车载设备在我国的发展中体现了重要的价值。

参考文献：

[1]刘海靓.高速铁路列控车载设备安全技术分析[J].民营科技，2018（10）：58.

[2]王峰.高速铁路列控车载设备安全技术探讨[J].科技创新导报，2014，11（14）：42-43.

[3]孙照辉.高速铁路列控车载设备安全技术探讨[J].铁路通信信号工程技术，2013，10（02）：5-9+13.