高速铁路运营管理纵横课件：高速铁路安全保障

高速铁路运营管理纵横高速铁路安全保障安全保障体系构建理念和总体思路高速铁路运营安全保障体系案例分析：京沪高速铁路“复兴号”350

km/h运行安全保障高速铁路运营安全的影响因素CONTENTS4.34.44.24.1高速铁路运营安全的影响因素4.1高速铁路概念安全保障体系构建理念和总体思路4.2•人防、物防、技防“三位一体”是高速铁路运营安全保障体系的总体思路。•要从人的不安全行为、

设备的不安全状态、

环境的不安全因素入手，运用人防、物防、技防相结合的理念方法和措施，系统防控安全风险，及时排查治理安全隐患。1.“人防、物防、技防”理念的提出•高速铁路具有高速度、

技术构成复杂、

集成化程度高、

耦合程度高和组织一体化等特点，是人、机、环、管互相交融的动态复杂巨系统，是一个以人员管理为核心，人、机和环境控制、监测及管理的综合系统，具有很强的针对性和实用性，其主要目的就是将影响高速铁路运营安全各因素处于被约束与受控状态。2.保障体系中相关因素的关系(1)高速铁路技术标准保障。(2)工程建设和设备质量保障。(3)高速铁路安全防护保障。(4)联调联试及运行试验保障。(5)安全评估保障。3.从源头质量上保障高速铁路安全•事前预防手段：

主要包括建立相对完善的标准及规章制度、顶层设计和运营前的综合试验及评估等前控机制、建立设备养护维修制度、职工安全素质建设及治安防范等方面；•运营过程中安全检测：

主要包括基础设施服役状态的实时监测检测、移动设备运用状态的实时监测检测、系统运营环境的防灾检测等方面；•事故管理及救援：

主要包括事故应急救援和事故调查处理及反馈等方面，高速铁路既有管理实施过程主要通过建立相对完善的法律法规、

技术标准及规范的符合性达标控制来实现，具有对突发事故的应急处理能力。4.预警、预报和应急处置需求一体化•坚持以“防”为主

，通过加大必要投入，运用大数据和信息化手段，

实现对高速铁路设备和运营状态的实时监测、智能分析、科学诊断，增强安全主动预防能力。•人防是核心

，物防是途径

，技防是手段

，既不能一味强调人防，

也不能简单依靠物防，更不能过度追求技防，三者不可偏废，必须有机结合。5.管理和控制相结合(1)维持轨道的高平顺性、

高稳定性。(2)高速列车装有自动控制系统

，对运行速度进行自动监控，并实现地面与列车间大容量信息的实时传输与自动交换。(3)关键设备的运用状态实时自诊断。(4)增强对自然灾害的预防。(5)外部环境的检测需要采取必要措施。(6)各种监测检测系统要发挥其有效性，首先监控和检测技术功能要不断完善，同时，还必须对这些系统进行维护，从管理制度实施的方式，保证维护制度的运作，保障设施设备处于良好的运作状态。6.监控和检测技术的应用需要实现精细化管理(1)需要信息集成。(2)通过分析物联网的特点和高速铁路运营安全需求，信息获取、传输、处理正是物联网的强项。(3)应将研究视角更多地放在那些可能导致事故发生的危险事件或不安全状态上。7.需要运用使用大数据等数据分析手段p高速铁路运营安全保障体系更强调安全分析与评价，通过安全分析与评价，可以找出安全管理的薄弱环节

，加以整改，持续改进，不断地提高安全管理水平。8.安全分析与评价•需要强化高速铁路运营日常的应急处置能力的提高，因为日常遇到的应急处置事件较多。影响到运营组织秩序。•应急处置水平直接体现“以能力为中心”转变为“”运营组织理念的转变。9.强化日常应急处置和重大事故的应急救援组织高速铁路运营安全保障体系4.3•铁路系统内人员是高速铁路运营安全管理矛盾的主要方面，

因为即使是铁路系统内人员风险主要体现在以下几方面：(1)

安全意识。(2)

违规操作。(3)

上道作业。(4)应急处置。(5)

业务技能。4.3.1人员安全防控体系4.3.1人员安全防控体系高速铁路运营安全对人员的素质要求(1)

•人员的素质跟不上高速铁路发展就会出现断层。(2)

•围绕应急处置，需要建立相关实战场景拓宽培训内容。4.3.1人员安全防控体系铁路系统外人员风险主要体现在以下几方面：(1)

安全意识。(2)

站内安全。(3)

车内安全。4.3.1人员安全防控体系p为了应对不法分子在新干线的站车犯罪，给车内乘务员、站务员和警员配备防范护身用具。配备内容主要包括：

：防身盾牌(中型、小型)、防刃背心、防刃手套、警仗。新干线全部列车，每列3处。

：长叉、防刃背心、催泪喷雾筒(也在普速既有线主要车站配备)，防范护身用具的配备计划于2018年12月底全部配备到位。•增备急救医疗用具和用品，对新干线全部列车、每列车配备1~

3处。p为强化乘务员、司机、添乘员、调度员之间的信息共享

，确保新干线的车内安全，利用智能手机建立站车应急处置信息共享客户端。4.3.1人员安全防控体系(1)

•对视频图像进行实时对比分析，对高速铁路沿线发生的人员侵入、

异物侵线及设备行位等异常情况进行智能预警，并将预警信息实时传递到对应的调度、行车、工务、公安等部门，以便其采取措施加以处置。(2)

①：检票口通知站台开检放客，站台组长(指定负责人员)回复检票口并通知其他人员带好作业工具出岗。4.3.1人员安全防控体系②：检票口开检放客，站台作业人员密切关注自动扶梯(楼梯)的运行情况，宣传引导旅客对号候车。③：列车到达前，各岗位人员加强宣传引导旅客排队候车，列车进站时用无线话筒或口笛加强安全提示宣传或鸣笛警示，确保旅客在安全白线内。④：站台各岗位人员都要密切关注出站旅客，快速引导旅客按指定路线安全出站。⑤：一趟车作业完毕，站台各岗位人员要对责任区域进行巡视，发现非作业人员应快速处置劝离，做到站台“一趟一清”。4.3.1人员安全防控体系(3)

•人员在高速铁路区段，当机车乘务员发现有闲杂人员时，应立即使用机车综合无线通信设备向列车调度员(车站控制时为车站值班员)报告。(4)

①换乘必须要遵守规则②列车上火灾的安全防范③人员密集处所和时段4.3.1人员安全防控体系4.3.1人员安全防控体系恢复后的南京南站21号站台主要存在于以下几个方面：•安检岗位是高速铁路客运安全的第一关，安检工作的主要任务是依法对旅客人身及携带物品、托运包裹进行安全检查，严防旅客携带危险品进站上车，保障铁路运输和旅客生命财产安全。4.3.1人员安全防控体系4.3.1人员安全防控体系 ：(1)创新信息集成模式，建立了以共享应用为导向的综合信息管理平台，全面畅通信息渠道，全面整合了信息资源。(2)创新运营管理模式，建立以统一指挥为导向的集中调度指挥平台。(3)创新应急决策模式，建立以智能决策为导向的快递决策平台。4.3.1人员安全防控体系某高铁客运站应急处置图4.3.1人员安全防控体系•设备的设计要具有，也就是指设备的可靠性、可维修性、可操作性以及先进性等。

:指在长时间使用后，出现设备疲劳损坏、性能下降、非正常停运等问题。•高速铁路运营长期不间断的运行，对设备可维修性的要求较高，尤其希望维修时间越短越好。•中国高速铁路建立了

，加强设备技术状态、养修履历过程管理，定期评估设备安全状态，科学制定设备维护周期、

范围和维修技术条件，推进设备精准养护维修。4.3.2设施设备监测检测体系•高速铁路状态检测：检修分开、

以检定修

：安全、

准确、

高效•铁路运输企业应当逐步建立线路、桥隧、信号、通信、接触网等设备运用状态检测、监测体系，配齐检测、监测设备及人员，应满足设备运用状态高效检测的需要，日常天窗时间宜保证。4.3.2设施设备监测检测体系

：联锁、闭塞、列控系统设备；道岔转辙设备、信号机、轨道电路、补偿电容、

应答器、电源设备等状态；系统设备接口；GSM-R网络状态；通信漏缆

状态等。

：接触网几何参数；接触网悬挂状态；接触网平顺性；接触网受流性能；供变电、

电力设备等。4.3.2设施设备监测检测体系4.3.2设施设备监测检测体系设施设备监测系统图1.的监测与诊断2.的监测与诊断(1)无人机操纵员。(2)用于灾后线路恢复。(3)

自动检测。(4)安全监控。美国铁路公司使用无人机技术4.3.2设施设备监测检测体系它具有以下功能：(1)列车专用网络、定位同步系统、整车视频和多媒体系统采用国际上先进的通用设备，对车端光纤连接、网络结构、传输协议、设备选型和安装接口进行了创新性设计，形成结构可靠、设备先进、功能完善的系统。(2)建立了整列公共的时钟、

速度和里程基准

，使各专业检测系统可以精确地对应到同一断面上进行比较和分析。高速综合检测列车4.3.2设施设备监测检测体系(3)通过列车专用网络和车载数据综合处理系统

，实现各专业检测数据的集成，同时建立统一的综合检测数据库，统一管理综合检测列车的超限信息和检测波形，建立整车统一的存储和分析平台。(4)实现车载和地面GIS、视频、设备台账和养护维修作业等基础信息，轨道、接触网、通信和信号等检测数据综合显示、联动查询、回放、

历史数据对比分析等功能。(5)建立数据分析诊断系统

，实现车辆动态响应和轮轨作用力预测分析功能

，利用车辆与轨道耦合动力学仿真模型和轨道集合检测数据实现车辆动力响应和轮轨力预测功能。4.3.2设施设备监测检测体系(6)对轨道、

轮轨力、

接触网、

通信、

信号等检测数据进行重复性、

历史性分析

，预测基础设施损伤的规律。预测设备状态变化趋势，研究基础设施状态恶化模型，实现铁路基础设施状态评估和预测分析功能。(7)利用综合检测立车数据和各专业检测车数据，以及维修作业信息和固定设备台账信息，通过建立维修决策支持模型，制订轨道、接触网、

通信和信号等固定设备的维修作业建议，指导养护和维修。4.3.2设施设备监测检测体系4.3.2设施设备监测检测体系CRH380AJ-0202型号高速综合检测列车4.3.2设施设备监测检测体系综合检测车检测功能图(1)

p一种是以“”维修思想指导下，以磨损理论为基础的计划预防维修制度。•计划预防修制以机械设备故障率曲线(浴盆曲线)中耗损故障起始点来确定修理时间。p一种是以“”的维修思想指导下，以故障统计理论为基础的预防维修制度。•以“可靠性为中心”的维修制度则提出按照设备各机件的功能故障、故障原因和故障后果来确定需要做的维修工作。4.3.2设施设备监测检测体系(2)

①(又称计划修):以使用时间作为维修期限，只要设备到了预先规定的时间，不管其技术状态如何，都要进行规定的维修工作(强制性的预防修理)②(又称状态修):指对设备参数值及变化进行连续、

间接或定期的监测，以确定设备状态、检测性能下降，定位其故障和失效部位，记录和追踪失效的过程和

时间的一种维修。③(又称故障修):是在设备机件发生故障之后才进行修理，它不是控制维

修时间。4.3.2设施设备监测检测体系p内部环境通常指作业环境、作业场所形成的环境条件、温度、湿度、噪声等。p外部环境是指相对于高速铁路系统内部环境之外的自然环境、社会环境等外部环境。•自然环境要素:(1)强风：指风力达蒲福氏风级6至7级，即41~62km/hm。(2)暴雨：直接影响比较小，但可能引起山体滑坡、泥石流等自然灾害等安全隐患。4.3.3环境保障系统(3)泥石流：可能会冲毁高速铁路路基，引起运输中断。(4)雪灾：会影响到轨道的正常状态，如果形成冰的话，会引起到轨道和车轮之间的打滑，很有可能引起列车脱轨或者侧翻。(5)地震：可能导致轨道、桥梁、隧道等铁路建筑产生安全隐患，而且地震又是比较难预测的一种自然灾害。4.3.3环境保障系统•高速铁路灾害监测系统分为监测终端、

数据处理、

现场监测等设备。现场监测设备由监控单元和现场采集设备组成。•通过研发监控单元智能监测设备，实现对监控单元和电缆进行监测和分析，当数据有异常变化时，能提前预警设备状态。4.3.3环境保障系统(1)

•安全防灾监控系统包含风速、

雨量、

异物侵限、

地震子系统(尚未使用)。•异物侵限子系统和列控系统直接联网，当异物侵限报警时，向列控系统发送报警信息，使

进入报警点闭塞分区内的列车4.3.3环境保障系统环境监测与灾害预警系统结构图自动停车。4.3.3环境保障系统安全防灾监控系统显示界面•高速铁路动车组列车对于侧向强风比既有线普通列车更加敏感。•风速监测子系统在高速铁路沿线设立风速监测点，实时监测风速数值，系统每秒采集一次风速风向

，当风速超过预设报警值并持续一定时间(一般为10s)时，系统自动按风速等级形成报警，解除报警时限为大风风速降级后10min，系统会自动取消风速报警。•风速监测子系统主要由风向风速计、

数据采集单元、

专用安装装置、

发送装置、

接收分析记录装置组成。4.3.3环境保障系统4.3.3环境保障系统风速监测点状态•

雨量监测子系统主要由雨量传感器、

数据采集单元、

终端设备以及

监测主机设备构成，对高速铁路沿线的降雨量进行实时检测。•当降雨量超出警戒标准时，调度所及工务防灾安全监控系统终端将产生报警信息。并自动生成相应的限速参考值或者停运提示。4.3.3环境保障系统4.3.3环境保障系统雨量监测点状态•异物侵限监控子系统的主要用途是为了防止大型异物侵入高速铁路

路线

，危及动车组行车安全。•异物侵限子系统的主要构成设备为监测防护单元

(内置单电网或双电网传感器)、轨旁控制器、

安装附件和信号传输线缆等组成。•当监测到异物侵限时，系统能够向CTC系统发送异物侵限报警信息，

同时通过列控联锁触发列车自动停车，系统同时向调度中心发出报警信息。4.3.3环境保障系统4.3.3环境保障系统公跨铁监测防护单元4.3.3环境保障系统异物侵限监测点状态•雪深子系统是根据降雪量是否对高速铁路列车的运行安全造成影响而采取报警、限速、禁行等措施的安全防护系统。•

雪深子系统主要包含有积雪深度仪、

数据采集单元、

终端设备以及

监测主机设备构成。4.3.3环境保障系统4.3.3环境保障系统雪灾限速情况表•水位监测子系统主要包含桥梁和梁下水位监测两部分。•重点铁路桥梁需设置水位监测装置，水位监测设备设定当水位上升至距离桥梁一定距离时，采取警戒、限速、禁止运行等措施，保证

列车运行安全。4.3.3环境保障系统根据日本地震频繁的实际，日本新干线铁路沿线及海岸线上都设置了风速和地震测试仪，一旦有台风或地震发生，便能及时发出警报，迅速切断电网供电，迫使列车停止运行。而且，还规定高速铁路沿线不管建筑物还是公共设施都采用超高防震设备。4.3.3环境保障系统包括：(1)地基液化状态的预测。(2)结构物状态的预测。(3)接触网支柱状态的预测。(4)车辆状态的预测。4.3.3环境保障系统•我国的高速铁路地震预警实践始于2011年。•高速铁路地震现场监测设备由加速度计、记录器和现场控制单元组

成，其中加速度计安装在仪器墩上，记录地面震动情况数据；记录

器和现场控制单元安装在监控单元的机柜中。4.3.3环境保障系统加速度计安装示意图中国高速铁路

包括：

(2011—2016)：利用S波的峰值实现单点报警；

(2012年至今)：能够实现跨线、跨局的预警功能。4.3.3环境保障系统在方面：(1)塑料布等轻飘物能致列车停电4.3.3环境保障系统接触网风筝影响图(2)鸟类在供电接触网筑巢4.3.3环境保障系统接触网整治鸟巢示意图如下：(1)高速铁路信息系统发展方向应是信息化、网络化、可视化、智能

化、集成化和决策化，能够实现监测、监控、管理功能。(2)应急平台能提供过去和现时的状态数据，提供未来灾害发生趋势、预期后果、干预措施、应急决策、预期救援结果评估，以及全方位的监测监控信息，具有发现潜在威胁的预警功能。(3)提供辅助决策支持功能。4.3.4安全管理保障①在完整建立《铁路技术管理规程》(高速铁路部分)等高速铁路技术规章体系的基础上②以《安全生产法》《铁路法》《铁路安全管理条例》为依据③制定实施了《铁路交通事故应急救援规则》《高速铁路突发事件应急预案》等一系列的安全管理规章制度④建立健全了覆盖所有管理和作业岗位的安全生产责任制⑤及履职检查、考核、责任追究等制度4.3.4安全管理保障①

人防：主要是对安全管理和现场作业全过程的问题实施超前防控和管理。②

物防：主要是充分发挥设备设施的安全保障作用，实施科技创新丰富完善硬件功能，持续增强安全保障。③

技防：主要是充分运用现代信息技术、物联网技术、大数据技术等现代科技手段，丰富完善对作业、设备、环境的检测监控功能，实时评估评价安全受控状态，形成安全预警综合管控。4.3.4安全管理保障案例分析：京沪高速铁路“复兴号”350km/h运行安全保障4.4•京沪高速铁路是目前我国和世界上设计建设标准最高的高速铁路，京沪高速铁路基础设施设计时速380km，是中国一次建设里程最长、

投资最大、标准最高的高速铁路。•京沪高速铁路，是中国“四纵四横”客运专线网中核心“一纵”

，也是中国《中长期铁路网规划》中投资规模大、技术水平高的一项工程，是中华人民共和国成立以来一次建设里程长、投资大、标准高的高速铁路。京沪高速铁路“复兴号”350

km/h运行安全保障•京沪高速铁路线路由北京南站至上海虹桥站，全长1318km，纵贯北京、天津、河北、山东、江苏、安徽、上海三大直辖市和冀鲁皖苏四省，连接环渤海和长江三角洲两大经济区。京沪高速铁路“复兴号”350

km/h运行安全保障13524.4.1京沪高速铁路的创新创新了高速铁路超长高架桥上无砟轨道无

缝线路建造技术创新了复杂工程环境下高速铁路路基刚性桩复合地基成套技术构建了基于铁路大型客站的现代综合交通

枢纽规划与设计技术创新了系列高速铁路复杂结构桥梁建造技术创新了高速铁路接触网大张力和材料关键技术4(1)突破了高速列车关键技术(2)自主研制了时速350km系列动车组4.4.1京沪高速铁路的创新研制了时速350km高速铁路CTCS-3级列控系统核心装备21创新了时速350km高速铁路CTCS-3级列控技术4.4.1京沪高速铁路的创新构建了时速350

km速度等级的系统检测验证试验技术首次开展了时速380

km高速铁路综合试验研究4.4.1京沪高速铁路的创新(1)创新了我国高速铁路技术发展模式(2)创新了高速铁路建设管理模式BA4.