高速铁路技术体系(何).ppt

何华武 一系统集成目标二工务工程三牵引供电四通信信号五动车组六信息系统七运用维修 一系统集成目标 高速是铁路现代化的重要标志 建设高速铁路是复杂的系统工程 自1964年日本东海道新干线开通以来 目前 世界上投入运营的高速铁路总长约达6300公里 拥有高速铁路的国家主要有德国 日本 法国 西班牙 意大利 比利时 英国 瑞典 丹麦 韩国等 其中德国 日本 法国高速铁路里程已分别达到917 2300 1580余公里 正在修建高速铁路的有10个国家和地区 累计约为2660公里 同时 国外铁路既有线通过改造达到时速200公里及以上的营业里程有2万余公里 经过40多年的发展 高速铁路技术逐渐形成以日 法 德3个技术原创国为代表 适合各自国情和发展状况的技术格局 成为各自独立 各具特点的技术体系 近几年 在学习 消化 吸收世界高速铁路先进成熟技术的基础上 系统总结了多年来中国客运专线工程技术 科研试验成果 针对高速铁路建设的关键技术问题 又进一步开展了研究 试验 验证 预设计 工程设计咨询的自主创新和各系统集成研究攻关 中国铁路运输组织 路网结构 轨下基础 谐振式无绝缘轨道电路制式等方面与国外高速铁路的差异性 不可能完全照搬任何一国的高速铁路技术体系 只有全面贯彻落实科学发展观 立足自我 充分利用我国多年来积累的技术储备 认真学习和充分借鉴人类一切优秀文明成果 尤其是国外铁路高速客运的成功经验 坚持博采众长 加强包括原始创新 集成创新和引进消化吸收再创新在内的全面自主创新 系统设计 系统集成 才能构建出具有中国特色和世界一流水平的高速铁路技术体系 才能实现系统目标 经得起运营的考验 历史的检验 DBSystemtechnik 德国铁路DB的系统集成 系统集成中DB的主要任务 提出总体技术要求 组织核心技术开发 确定各子系统接口界面 系统运营的技术支持和优化 技术标准制定 产品检验和系统符合性验证 运营管理创新技术 国外高速铁路系统集成 主要内容 高速铁路系统设计 设备制造 工程施工 各子系统集成和调试 运营相关的技术支持 中国高速铁路系统集成 高速铁路系统构成 牵引供电 电气计算 轮轨关系 动车组 线路 电磁兼容 供电 短路电路 通信信号 电缆走线 接线柜 信号 远动 动车组限界 动态限界 动车组供电 弓网 自动过分相 线路道岔 动车组列控 动车组 通信信号 土建工程 隧道 高架桥 桥梁 声屏障 道路作业 路基 地面类型 通信信号 接地和电气连接 动车组与各子系统主要技术接口 信号系统与各子系统主要技术接口 高速铁路各子系统间既自成体系 又相互关联 既有硬件接口 又有软件联系 对整体性和系统性的要求高 为确保技术体系的完整性和各子系统之间紧密衔接 必须按系统工程施做 加强系统设计 强化系统集成 统一协调监管高速铁路建设 中国高速铁路系统集成的目标 通过合理利用各种资源 实现优化配置 使建设高速铁路这一庞大复杂的系统在技术上达到一流工程质量 一流装备水平 一流运营管理的目标 中国高速铁路是对世界铁路最前沿 最尖端的技术平台进行系统集成 二工务工程 随着高速铁路的发展 线路技术日臻完善成熟 在线路技术方面 采用基床和路基强化技术 无碴轨道 无缝道岔 跨区间超长无缝线路等 提高了轨道平顺性 刚度均匀性 大大减少了维修工作量 保证了行车安全 满足了旅客舒适度的要求 同时 为了解决与既有公路 道路立体交叉 节约宝贵土地资源 减少拆迁工程数量 控制无碴轨道铺设完成工后沉降 视地形 地貌 地质情况 采用高架线 以桥代路 经过多年的技术攻关和试验研究 中国铁路依靠自己的力量 借鉴国外先进技术和成熟经验 制定了时速300 350公里 时速200 250公里铁路的设计规范 完成了大量的选线选址 地质勘探 工程试验和工程设计 进行了软土地段路基及桥梁沉降控制 特大桥和长大隧道等关键技术的科研试验 对国内外先进的无碴轨道 扣件和高速道岔技术进行系统集成 创新 国产化 建立我国高速铁路工务工程的技术体系 线路平面 因地制宜 合理选用 最小曲线半径一般条件 7000m 缓和曲线采用三次抛物线型 夹直线和圆曲线长度一般条件 0 8V设 线路纵断面 最大坡度 20 最小坡段长度一般 900m i 1 时 设竖曲线 R竖 25000m 站坪坡困难条件 1 全立交 全封闭 一 线路设计 有碴 无碴 路基宽13 8m 13 6m 线间距5m 路肩宽度1 4m 线路中心至接触网杆净距3 1m 3 0m 轨道高度0 89m 0 756m无挡肩板式 接触网杆基础 电缆沟槽 声屏障基础与路基同步设计 同步施工 二 路基工程 严格控制路基工后沉降变形量 确保线路满足安全 高速 舒适性要求 1 无碴轨道路基工后沉降变形量一般不大于15mm 长度大于20m的区段 其工后沉降变形量不大于30mm 且轨道铺设后满足轨道竖曲线半径要求 过渡段交界处的差异沉降量小于5mm 弯折角不大于1 2 有碴轨道路基工后沉降变形量不大于5cm 路桥等过渡段工后沉降变形量不大于3cm 初年沉降速率小于2cm y 二 路基工程 京沪高速铁路昆山段修建了800m长的软土地区路桥试验段 昆山试验段主要用于验证 京沪暂规 和路基 桥梁设计 施工参数 以及相关工程定额 试验成果优化了路 桥设计参数 二 路基工程 正线轨道按一次铺设跨区间无缝线路设计 主要采用无碴轨道有碴轨道采用2 6m长 型混凝土枕 特级碎石道碴钢轨采用60kg m 定尺长度100m 三 轨道工程 轨道具有可靠的稳定性和高平顺性 无碴轨道平顺度铺设精度标准 有碴轨道平顺度铺设精度标准 三 轨道工程 借鉴国外无碴轨道技术与成熟经验 充分利用国内对无碴轨道研究 验证的成果 进行系统集成 创新 形成具有自主知识产权的CRTS有挡肩 无挡肩板式 双块埋入式 压入式系列无碴轨道技术体系 无碴轨道 扣件和高速道岔 实现扣件和高速道岔相关技术的消化 吸收和国产化 三 轨道工程 CRTS CRTS CRTS 三 轨道工程 桥梁主要承重结构满足100年使用寿命的要求桥梁上部结构优先采用预应力混凝土结构在适宜的条件下 优先采用连续结构 四 桥梁工程 武广天兴洲公铁两用长江大桥 主跨504m 为世界斜拉桥桥梁跨度之首 世界上第一座按4线铁路修建的公铁两用斜拉桥 世界上荷载量最大的公铁两用桥 可以同时承载2万吨的荷载 正桥全长 4657 1m上层公路 6车道 宽27m 下层铁路 4线 2线300km h客运专线 2线一级干线主塔 采用钢筋混凝土结构 承台以上高度为188 5m 3 16根斜拉索主梁 三片主桁 桁宽2 15m 四 桥梁工程 京沪高速铁路南京大胜关长江大桥 6线铁路桥 双线350km h高速铁路 双线普通铁路和双线城市轻轨主桥采用多跨连续梁桁拱结构 三片主桁主桥跨径为108 192 336 336 192 108 1272m 四 桥梁工程 隧道使用年限100年双线隧道断面有效面积为100m2单线隧道断面有效面积为70m2隧道内道床采用无碴轨道洞门形式为斜切式 需要时设置洞口缓冲结构曲墙式隧道结构采用复合式衬砌 圆形隧道结构采用管片单层衬砌隧道防水标准为一级隧道内设置贯通的救援通道 高速铁路隧道横断面图 五 隧道工程 斜切式洞口设计 降低瞬变压力与微气压波 五 隧道工程 充分体现车站建筑的功能性 系统性 先进性 文化性 经济性 系统考虑车场 站房建筑 广场 轨道交通及其他公共交通 构建以人为本 可持续发展的综合客运交通枢纽 正线与到发线连接 连接两正线的渡线均采用18号道岔与联络线连接的道岔采用侧向允许通过速度220km h或160km h的道岔到发线有效长为700m 随控制系统精度提高优化设计 六 站场建筑 北京南站 新武汉站 新广州站 六 站场建筑 三牵引供电 高速铁路牵引供电的特点满足高速运行的弓网关系 满足可靠稳定的供电要求 满足免维护 少检修 抵御自然环境侵害的要求 动车组自动过分相 供电能力适应高速度 高密度 具有综合一体化远程监控能力 开闭所 牵引供电 电力 SCADA系统结构示意图 调度中心局域网 调度中心 通讯设备 通讯设备 牵引供电 电力供电 一 供电系统 牵引变电所优先采用电力系统两回独立可靠的220kV电源 互为热备用 高速正线采用2X25kV AT 供电方式 牵引变压器和自耦变压器均采用固定备用方式 牵引变电所按远期布点 按近期选择容量 牵引变压器优先采用单相接线形式 高压侧开关采用SF6断路器或GIS 2X25kV侧采用户内GIS AIS或户外分散布置断路器 变电所实行无人值班 二 变电系统 接触网采用简单链形悬挂 H形钢柱 绝缘爬距1400mm 接触导线 150mm2铜合金 张力不小于25kN 承力索 120mm2铜合金 张力不小于20kN 最高运行速度 低于70 的接触悬挂波动传播速度 三 接触网系统 电源 电源 架线 中间断电区 轮轨 在线检测电路 开关断路器 断开 开关断路器 闭合 无列车状态 四 自动过分相 电源 电源 架线 中间断电区 轮轨 在线检测电路 开关断路器 断开 开关断路器 闭合 列车靠近 四 自动过分相 电源 电源 架线 中间断电区 轮轨 在线检测 开关断路器 断开 开关断路器 闭合 进入中间断电区 在线检测 四 自动过分相 电源 电源 架线 中间断电区 轮轨 开关断路器 断开 开关断路器 断开 在线 开关断路器 断开 四 自动过分相 电源 电源 架线 中间断电区 轮轨 在线 开关断路器 闭合 开关断路器 断开 开关断路器 闭合 四 自动过分相 电源 电源 架线 中间断电区 轮轨 无列车 开关断路器 断开 开关断路器 断开 开关断路器 断开 四 自动过分相 电力供电网络 由沿线设置的变配电所及全线铺设的两回10kV电力贯通线 单芯电缆 构成 变配电所 按照免维护 无人值班设计 依靠SCADA系统远动操作 监视 电力贯通线 单芯电缆沿电缆槽敷设或直埋敷设 五 电力系统 远程监控系统集通信 信号 牵引供电 电力远程监控一体化设计 系统结构 采用分层分布式系统结构 控制中心采用独立的监控网络及设备 通过网络安全隔离措施与其他系统进行接口 系统监控范围 220V 220kV的通信 信号 牵引供电 电力供电设备在线实时监控 六 远程监控系统 SCADA 采用国内外先进的牵引供电技术 进行系统集成 全面实现设计速度350km h牵引供电系统的国产化 形成统一的客专技术标准体系 构建具有自主知识产权的客专牵引供电系统技术平台 七 牵引供电系统技术创新 四通信信号 一 国外典型的高速铁路列控系统 德国LZB系统 采用轨道环线电缆传送列控信息 其中 地面对列车的呼叫码为83 5bit编码序列 传输速率为1200bit s 列车对地面的呼应答码为41bit编码序列 传输速率为600bit s 日本DS ATC系统 采用有绝缘的数字轨道电路传送列控信息 使用500 3000Hz的频率 以60 300bit s的速度 反复传输40 60bit的数据 法国UM2000 TVM430系统 采用无绝缘数字轨道电路传送列控信息 分级控制 传输数据量27bit 帧 有效信息21bit 帧 校验位6bit 帧 帧周期大于1 5s 德国LZB 日本DS ATC和法国UM2000 TVM430三种高速列控系统均采用大量专有技术 相互间不兼容 技术平台不开放 欧洲ETCS系统 为实现欧洲铁路互联互通 欧盟组织确定了适用于高速铁路列控的标准体系 技术平台开放 欧洲正在建设和规划的高速铁路均采用ETCS列控系统 基于GSM R无线传输方式的ETCS2系统 技术先进 罗马至那不勒斯 马德里至莱里达等线已投入商业运营 是未来高速列车控制系统的发展方向 一 国外典型的高速铁路列控系统 列控系统技术平台的确立必须做到 有利于路网的统一性 有利于调度集中统一管理 我国300 350km h铁路确定CTCS3列控系统作为全路统一技术平台 并兼容CTCS2列控系统实现动车组上下线运行 CTCS3系统采用GSM R无线通信传输列控信息 主要由车载ATP 无线闭塞中心RBC 微机联锁 调度集中CTC 应答器 ZPW2000轨道电路构成 通过系统集成创新 我们将建立符合中国国情路情的 世界一流水平的高速铁路CTCS3列控技术体系 二 我国高速铁路列控系统 CTCS2列控系统主要用于200 250km h客货共线铁路 含既有线提速200km h线路 主要设备包括 车载ATP 列控中心 微机联锁 调度集中CTC 应答器 ZPW2000轨道电路 并已基本实现国产化 已在胶济等提速线路上应用 CTCS2列控系统采用轨道电路加点式应答器作为信息传输手段 实现列车运行的安全控制 GSM R用于无线通信 通过在时速300公里和200公里跨线列车上装备CTCS2和CTCS3车载系统 实现高速列车的跨线运行 二 我国高速铁路列控系统 CTCS2 信号闭塞 应答器 LEU 车站联锁 车站列控中心 电子单元 1 CTCS2系统原理 CTCS2系统设备结构 CTCS2系统设备结构 CTCS2运行示意图 CTCS2列控系统通过ZPW2000轨道电路发送行车许可 列控车载设备根据轨道电路信息码 并结合应答器信息控制列车安全行车 CTCS2系统设备结构 2 CTCS3系统原理 2 CTCS3系统原理 CTCS3系统设备结构 CTCS3在CTCS2基础上 地面增加了无线闭塞中心RBC 车载ATP集成了CTCS2模块 增加了无线接收模块 速度传感器 应答器天线 轨道电路天线 雷达传感器 CTCS3系统设备结构 CTCS3高速动车组运行示意图 装备CTCS3车载ATP设备的高速动车组在300 350km h铁路上按照CTCS3方式运行 当进入200 250km h铁路 通过执行点应答器时列控车载设备自动切换到CTCS2控制方式 按照CTCS2方式运行 3 高速动车组下到200 250km 铁路的列控方式 300 350km h铁路列控系统地面设备兼容CTCS2 当装备CTCS2列控车载设备的动车组进入300 350km h铁路时 列控车载设备仍控制动车组按照CTCS2方式运行 装备CTCS2车载的动车组上到300 350km h铁路 车载子系统 4 列车控制系统关键技术 列控地面子系统 无线闭塞中心 列车控制系统关键技术 列控地面子系统 列控中心 列控中心功能 实现对ZPW2000轨道电路的编码 控制应答器编码 通过轨旁电子单元向有源应答器发送临时限速信息 列车控制系统关键技术 列控地面子系统 无源应答器 功能 无源应答器提供的信息主要包括线路的坡度 闭塞分区或轨道电路长度 载频 线路固定限速等信息 设置位置 区间根据需要在闭塞分区的分界处设置 其应用原则是 一处丢失 不影响正常运用 设备 已进行了技术转让和国内生产 列车控制系统关键技术 列控地面子系统 有源应答器 电子单元LEU 功能 接收车站列控中心的信息 并向列车传送 LEU的作用相当于功率放大器 有源应答器提供的信息主要包括进路信息和临时限速信息 1个LEU控制4台应答器 设置位置 车站的4架进站信号机处各设1个有源应答器 设备 已进行了技术转让和国内生产 列车控制系统关键技术 联锁子系统 列车控制系统关键技术 调度集中CTC 调度集中CTC考虑建立全路统一调度指挥网 列车控制系统关键技术 高速铁路通信系统以传输及接入 电话交换 数据网 GSM R专用移动通信等设备为基础 建立调度 会议电视 救援指挥 动力环境监控和同步时钟分配等通信系统 将有线和无线通信有机结合 实现话音 数据 图像 列控的多种功能 三 通信系统 通信系统示意图 调度中心 车站1 车站2 车站3 车站4 车站n STM 4接入环 客专公司 信号点1 动车段 STM 1接入环 基站1 TPS供电站1 信号点2 信号点3 信号点4 TPS供电站2 信号点5 信号点n 维修段 STM 4AccessRing STM 16ADM STM 1ADM STM 4ADM STM 4ADM 1 传输和接入设备 传输层在正线车站设置SDH2 5Gb s设备 MSP1 1保护方式 接入层在车站动车段 所 维修段等设置622Mb sMSTP设备 通过车站迂回 组成多个保护环 为各类业务提供传输通道 2 自动电话设备 利用铁通专网本地交换机 通过OLT ONU 向各车站分布自动电话 武汉 广州 变电所车站等 铁路电话专网 长沙 ONU ONU OLT V5 2 ONU ONU OLT V5 2 ONU ONU OLT V5 2 3 数据网 采用TCP IP协议 承载运营调度系统 旅客服务系统 电视会议系统 视频监控 信息系统等非安全数据传送业务 是各专业共用的数据通信和计算机通信平台 数据网本地连接采用光纤 远程连接采用MSTP通道 4 GSM R移动通信设备 单层交织覆盖 核心节点按全路网络规划配置 时速300 350公里线路无线网支持CTCS3列控信息传送 某个基站故障时 相邻两个基站场强覆盖可以满足通信需要 提供调度通信 区间移动电话 通用数据传输 列控信息传输等功能 武汉 北京 GSM R移动通信设备 同址双基站冗余覆盖 核心节点按全路网络规划配置 某个基站故障时 由备用层基站进行覆盖并提供服务 提供调度通信 区间移动电话 通用数据传输 列控信息传输等功能 北京 武汉 ZPW2000轨道电路 列控地面的应答器设备 联锁系统设备等已实现了国产化 CTCS3中的列控车载设备 列控地面设备的无线闭塞中心将结合国内外技术实施集成创新 调度集中系统 CTC 通过联合设计 进行集成创新 实现GSM R核心网 智能网的互联互通 实现通信网各种业务综合集成的创新 根据我国铁路通信信号各子系统的现状 不同的子系统采用不同的集成创新途径 四 通信信号系统的集成创新 五高速动车组 一 高速动车组发展趋势 国外先进的高速动车组已普遍采用了轻量化铝合金车体 高可靠性无摇枕转向架 大功率交直交牵引传动 微机控制的电空联合制动 基于计算机和网络技术的列车控制和旅客信息系统等 由于动力分散动车组与动力集中动车组比较在高速运用条件下有明显的优点 原采用动力集中技术的国家在开发时速300公里及以上高速动车组时 也选择了动力分散的技术 动力分散是高速动车组的发展趋势 动力分散 动力分散动车组优点 牵引功率大 载客人数多轴重小 黏着力用合理启动快 加速性能好运用可靠 不需换向利用率高 适合公交化客运编组灵活 经济效益高 动力集中 按照国务院提出的 引进先进技术 联合设计生产 打造中国品牌 的要求 积极采用 先进 成熟 经济 适用 可靠 的技术和标准 引进了世界一流动车组技术 国产化工作进展顺利 CRH系列动车组每列8辆编组 并可实现两列车联挂运行 CRH1BSP CRH2四方股份 CRH3唐山工厂 CRH5长客股份 二 CRH系列动车组 动车组制造情况表 在全面系统引进动车组设计和制造技术的前提下 重点引进动车组总成 车体 转向架 牵引变压器 牵引变流器 牵引电机 牵引控制系统 列车网络控制系统 制动系统等九大关键技术 除九大关键技术外 确定了主要配套技术引进项目 包括 空调系统 集便装置 车门 车窗 风挡 钩缓装置 受流装置 辅助供电系统和车内装饰材料等 1 引进技术的内容和范围 动车组九大关键技术示意图 九大关键技术引进的意义 在动车组成本中占有50 以上 是动车组的核心技术和技术先进性的标志 是衡量技术引进和国产化成功与否的关键 是建立具有技术提升能力平台 提高国内企业自主创新能力 打造中国品牌的重要基础 关键技术在项目总成本中的比例 2 轻量化铝合金车体 3 高速动力车转向架 4 牵引变流器 牵引变流器由整流器 中间直流电路和逆变器组成 牵引 高压设备 牵引变流 牵引驱动 网侧变流控制器 电机侧变流控制器 车辆控制 接触网 受电弓 主变压器 变流器 牵引电机 钢轨 牵引系统关系链 再生 5 牵引控制系统 6 列车网络控制系统 7 制动系统 CRH2动车组 8 九大关键技术引进的实现方式 动车组系统集成 唐山机车车辆厂 永济电机厂 铁科院机辆所 牵引电机 列车网络控制系统 牵引控制系统 牵引和辅助变流器 转向架 车体 CRH3动车组 西门子技术转让 西门子技术转让 西门子技术转让 CRH5动车组 速度等级为时速200 300公里 三 中国铁路高速2型动车组CRH2 下线的CRH2动车组 CRH2动车组编组结构图 动车组由1辆一等车和7辆二等车 含1辆酒吧 二等合造车 组成全列车定员610人 定员布置如下表 驾驶动车平面布置图 中间车平面布置图 CRH2动车组定员 平面布置图 总长 201 4m头车长度 25 7m中间车长度 25m车体宽度 3 38m车体高度 3 7m适应站台高度 1 25m CRH2动车组主要参数 一等车 二等车 CRH2动车组客室 CRH2动车组驾驶室 通过台 就餐区 小卖部 CRH2动车组车内设备 卫生间 CRH2动车组车内设备 盥洗间 小便池 残疾人卫生间 CRH2动车组速度提升的主要设计变化 动车组由4动4拖 总牵引功率4800kW 改为6动2拖 总牵引功率7200kW 4动4拖 6动2拖 四 中国铁路高速3型动车组CRH3 速度等级为时速300公里 CRH3动车组编组结构图 动车组由1辆一等车和7辆二等车 含1辆酒吧车 组成全列车定员601人 定员布置如下表 驾驶动车平面布置图 中间车平面布置图 CRH3动车组定员 平面布置图 一等车 二等车 CRH3动车组客室 CRH3动车组驾驶室 CRH3动车组驾驶室 CRH3动车组车内设备 盥洗间 行李间 控制间 酒吧间 四种动车组在平直道的加速性能表 实现了动车组在国内批量生产 关键技术 主要技术和配件的国产化 形成了以四方股份和长客股份为龙头 遍布全国12个省市 涉及120多个企业和冶金 电子 电气 化工等行业的产业链 建立了可持续提升的CRH动车组开发技术平台 进行了动车组由时速200公里向时速300公里提升的再创新 六 技术引进的阶段性成果 与国际上同类采购项目比较 包括技术转让费用长客股份与阿尔斯通合作的动车组比阿尔斯通与韩国合作的动车组价格低20 BSP公司动车组的价格比原型车价格低40 唐山厂与西门子公司合作的动车组比西门子提供给西班牙铁路的原型车Velaro E价格低了14 四方股份在引进的时速200公里技术平台上 自主开发的时速300公里动车组比原型车E2 1000价格低了40 技术引进价格比较 时速200公里及以上动车组技术引进和国产化工作 在党中央和国务院的亲切关怀下 在国家发改委等部 委的大力支持下 正在按计划顺利推进 第六次大面积提速调图时速200公里动车组将上线运行 2008年首批时速300公里高速动车组也将投入运用 届时 国内企业将掌握包括关键技术在内的动车组技术 在技术上处于主导地位 动车组的国产化率将达到70 以上 并形成开发和制造高速动车组系列产品 生产一流水平的中国品牌动车组的能力 到 十一五 末期我国机车车辆装备制造业必将跨入国际先进水平的行列 六信息系统 高速铁路运营调度系统与既有铁路调度系统比较 具有以下特点 调度区段长 范围大 时空概念发生变化 以高速干线点到点调度为主 同时兼顾网络 运营调度的核心地位更显突出 综合性强 计划严格 效率高 一 运营调度 各调度工种 并不是各自拥有和使用自己的管理系统进行调度工作 而是共同使用综合运营调度系统进行工作 各工种所有的调度员都集中在一个大厅内工作 以便于快速的工作联系和讨论 高速铁路运营调度系统特别强调综合性 我国高速铁路运营调度系统将以国内企业为主体 引进国外高速铁路运营调度系统建设 运营的先进理念和成熟经验 依靠国内企业应用开发和系统集成力量 联合设计 自主创新 创建拥有自主知识产权的运营调度技术体系 实现客运专线运营调度现代化 中国高速铁路运营调度系统 具有路网规模范围大 行车密度高 运量大 兼容性要求高 控制因素多等特点 客运专线运营调度系统必须基于全国路网进行优化 同时 时速300 350公里铁路与时速200 250公里客货共线铁路必须兼容 运营调度系统的建设坚持路网完整性和调度集中统一指挥 确保各线间运营调度的有机协调 坚持统一领导 统一规划 统一标准 统一管理 坚持统筹规划 分步实施 运营调度系统必须满足高速列车按3分钟追踪间隔运行时调度指挥的需要 机构设置示意图 运营调度系统集成的主要内容包括 计划编制 运行管理 车辆管理 供电管理 旅客服务 综合维修等功能 运输计划是运营调度各项工作的基础和主线 计划编制功能主要是依据计划编制规则要求 提供计算机编制列车运行图及相关计划的功能和手段 具备牵引计算 合理性检查和模拟仿真等功能 基本计划以线路数据 动车组参数 信号系统参数 车站参数等数据为依据 结合客流分析与列车开行方案进行编制 基本计划包括 基本列车运行计划 基本动车组交路计划 基本车辆分配计划 基本乘务计划等 运行管理功能 即通常所说的CTC系统功能 这是运营调度系统的核心和关键 也是确保实现客运专线安全 高效的功能 运行管理功能主要是接收实施计划 包括列车运行 动车组运用 乘务安排 施工维修等实施计划 实现人工或自动生成列车运行调整计划 人工或自动进行列车进路控制 实施列车运行监视 绘制实绩列车运行图 实现列车跟踪及车次号校核等 系统能随时按业务需求的调整进行权限控制和功能切换 需要时 铁道部调度指挥中心可接管高速铁路调度所指挥权 车辆管理 供电管理 旅客服务 综合维修等功能主要是通过与车辆维修管理系统 供电系统 客运服务系统 票务系统 综合维修作业系统 防灾安全监控系统 通信系统 信号系统 视频监控系统 乘务管理系统 综合检测系统等实现信息共享 为编制基本计划及实施计划 合理掌握列车运行速度 安排和传递与旅客服务有关的事项 安排设备维修 处置突发事件 进行查询 统计 分析等提供依据和数据 调度台布置示意图 列车运行监视3台 相邻列调台信息查询1台 调整运行图屏1台 综合调度信息查询屏1台 调度命令操作屏1台 列车运行径路控制屏1台 调度所调度大厅内各调度台的布置有三种方案 岛式布置方案 该方案调度员按工种围坐在一起 在大厅呈数个岛 每岛数人的岛式分布 矩阵式布置方案 该方案调度员呈矩阵布置 分为数排 呈阶梯型面向显示大屏 半圆形布置方案 该方案调度员呈扇形布置 面向显示大屏 调度所调度大厅布置方案 北京调度所调度大厅布置方案 武汉调度所调度大厅布置方案 高速铁路运营调度中心 系统构架框图 客运调度 旅客服务 业务流程概要 经过多年的研究和建设 我国铁路已建成TMIS系统 TDCS系统广泛应用 集成国内外成熟技术的CTC系统也已在秦沈客运专线 青藏线 胶济线建成使用或试用 计算机编制列车运行图已在全路推广运用 一批企业和科研单位在运营调度系统的建设和运营方面取得了大量成果 积累了丰富经验 储备了技术和人员 为实施以我为主 联合设计 自主创新 建设先进 统一的高速铁路运营调度系统奠定了很好的基础 我国高速铁路客运服务系统建设的基本思路是 在借鉴国外高速铁路客运服务理念 成熟经验 先进技术和系统集成方法的基础上 结合中国铁路的实际情况 依靠自主创新 自主开发 建立具有自主知识产权的 国际领先水平的客运服务系统 客运服务系统建设的基本原则是 统一基础平台统一应用软件 统一技术标准统一规划管理 高速铁路客运服务系统的特点 客流大 旅客上下车频繁 服务档次要求高 系统交易量大 控制信息复杂 业务数据处理难度高 二 客运服务 以席位管理和交易处理为核心 建立能够适应多种销售渠道和售票方式 多种支付形式 灵活的营销策略和定价政策 以自助式和自动化为主要售检票方式的全路客运专线统一的票务系统 以信息的自动采集为基础 以为旅客提供全方位信息服务为目标 实现客运车站信息自动广播 导向 揭示 监控等功能 提供互联网 呼叫中心 移动通信等多种途径的信息服务 运用多样化的服务手段为旅客提供优质服务 实现旅客服务和运营管理的信息化 以现代营销理念为指导 以科学的数据分析方法为支撑 以先进的信息技术为手段 构建反应敏捷 实时决策 优化方案 综合评价 适应竞争要求的高效系统 为各类管理人员提供信息服务和决策支持 客运服务包括票务系统 旅客服务系统 市场营销策划系统 客运组织管理等 二 客运服务 票务 市场营销策划系统功能图 二 客运服务 票务 市场营销策划系统功能图 二 客运服务 票务 市场营销策划系统功能图 二 客运服务 旅客服务系统功能图 二 客运服务 客运服务系统创新点 原始创新 用开放系统技术构建超大型票务系统自主构建超大型交易处理平台自主构建安全交易信息安全防护体系 集成创新 系统集成方案设计中的整体优化和局部技术创新 二 客运服务 七运用维修 高速铁路的综合维修采用综合检测列车 钢轨探伤车和轨道状态确认车 实现对轨道几何状态 接触网及受流状态 通信信号设备工况 钢轨表面及内部伤损 轨道部件状态 线路限界侵入等的定期检测和临时检测 向调度指挥中心 综合维修系统 地面维修部门发送信息 并作为制定维修计划和安排综合维修天窗的主要依据 一 综合维修 中国高速铁路综合维修体系 借鉴国外经验 结合中国高速铁路的具体情况 建立包括各专业的综合维修体系 高速综合检测列车 充分利用我国已开发出的高速动车组 结合国外先进的综合检测技术和设备 通过系统集成 开发我国300km h高速综合检测列车 目前已完成了集成方案的制定 利用现代化的维修 检测手段进行 天窗 修 合理安排维修 天窗 采用先进的综合维修 检测手段 确保高速铁路安全 高效地运营 维修精度高 轨道平顺度精度标准如下表 初期建立四个综合维修中心将来根据路网发展建设其它维修中心 综合维修体系 检测速度200km h以上的综合检测车 二 高速综合检测列车 综合检测列车是实施定期检测 综合检测和高速检测的重要手段 实现对轨道 接触网 通信信号等基础设施的综合检测 综合检测列车主要装备 录象装置 架线间隔测定装置 ATC测定装置 列车无线设备测定装置及测定台 轴重横压测定轴 轴箱测定加速度计 轨道高低变位和车辆摇动测定装置 线路状态监视装置 轮重横压数据处理装置和录象装置 架线磨耗偏位高低测定装置 集电状态监视装置 受电弓观测装置 电力测定台 数据处理装置 供电回路测定装置 车次号地面设备测定装置 三 大型养路机械设备 采用技贸结合方式 引进三枕捣固综合作业车 正线和道岔综合作业捣固车 高精度连续式捣固车 高效清筛机 路基处