高速铁路大风环境行车预警技术研究

为提升我国高速铁路大风监测系统的功能和监测水平,保障大风环境下高速铁路列车的行车安全,从监测系统设置、报警处置规则和流程等方面阐述高速铁路大风环境行车预警技术在国内的发展现状,分析国外高速铁路大风环境行车预警技术的应用现状及特点,设计高速铁路大风行车预警系统,结合高速铁路大风行车预警系统的功能需求,从源头数据准确性评估、报警阈值优化、报警信息处置规则优化、列车定位、车地无线通信、车载接收与回执、处置信息控车等方面研究关键技术方案,为我国现有的大风监测系统优化升级提供参考,为高速铁路大风环境行车预警系统的开发与应用提供基础。     

高速铁路大风监测系统运用规则优化研究

高速铁路大风监测系统运用规则设置是否合理直接影响系统的运用效果,特别是大风报警限速区段和报警解除时限的设置,对列车运行安全、运行效率和调度员大风报警处置工作具有重要影响。从数据仿真分析的角度对高速铁路大风监测系统的大风报警限速区段和报警解除时限进行优化,并基于大风监测数据进行仿真分析。结果表明,大风报警限速区段不重叠的方案比限速区段重叠的方案可明显减少调度员大风报警处置的次数和大风限速对列车运行效率的影响,而大风报警解除时限全路不宜采用统一的标准,宜根据各线路大风的具体特点按线进行设置,研究可为高速铁路大风监测系统优化提供参考。     

充分利用防灾系统信息 确保高速列车运行安全

随着我国高速铁路的快速发展,在追求列车速度的同时,还应在安全防护措施上积极创新。在介绍我国铁路防灾系统情况的基础上,对灾害报警信息直接发送到高速列车上的必要性进行了分析,并且对防灾系统的发展前景和灾害报警信息的传输发送方式进行了探讨,说明防灾系统在高速列车上的运用可以有效提高列车运行的安全性能,是未来高速铁路发展的必然趋势。     

日本铁路防灾系统对我国铁路的启示

在阐述日本铁路综合防灾系统建设情况的基础上,分析了北海道调度所综合防灾系统、九州新干线防灾系统设置、JR九州新干线防灾列车开行限制条件、函馆调度所青函隧道防灾监测系统。结合我国高速铁路建设情况,提出完善大风监测报警系统、构建大雪防灾系统、试点建设地震早期报警系统、构建信息完善的综合防灾系统和完善防灾相关配套设施等建设我国铁路综合防灾系统的建议。     

高速铁路列车调度员应急场景处置仿真系统设计研究

为有效提升高速铁路列车调度员应急场景处置能力,在阐述高速铁路列车调度员应急场景处置作业过程及特点的基础上,针对高速铁路列车调度员应急场景处置仿真系统需求,构造系统框架,并对设备操作、应急处置、作业考评、支持系统模块进行具体分析,探讨系统设计过程中需要运用的自动应答及配合技术、列车运行控制技术、智能评判技术等关键技术,提出系统应用方案,为构建应急场景处置培训平台、优化现场应急处置预案等提供支持,对促进调度部门不断完善应急指挥与管理体系,保障高速铁路安全具有积极意义。     

高速铁路列车调度员作业能力适应性测评体系研究

高速铁路列车调度员作业的安全可靠直接影响到高速铁路系统的运行效率与安全,因而针对高速铁路作业特征,构建相应的列车调度员作业能力适应性测评体系,是一个亟待解决的管理科学问题。在采用认知心理学方法对高速铁路列车调度员作业任务予以分析及特征提取的基础上,从作业心理品质、基本认知能力、应急处置能力3个方面提出包含5项心理品质测评指标、13项基本认知能力测评指标、3项应急处置能力测评指标的调度员作业能力适应性测评指标体系,并围绕调度员的入职选拔与定期在岗测评,设计提出"一体两翼"的高速铁路列车调度员适应性测评系统架构,以期为日常高速铁路列车调度员的入职选拔与定期测评工作提供相应理论方法与指导依据。     

智能高速铁路ATO列车计划传输方案研究

在智能高速铁路系统中,CTC系统向车载ATO设备下达智能高速铁路ATO列车计划,实现对列车的自动控制,提高列车自动驾驶的准点率,降低列车运行能耗。分析智能高速铁路ATO列车计划的传输途径,明确ATO列车计划的数据类型。通过阐述前方车站判断、站车计划一致性保持2项智能高速铁路ATO列车计划传输关键技术,制订完整的ATO列车计划传输流程,分为计划生成、计划发送、计划更新、计划完成4部分。该智能高速铁路ATO列车计划传输方案已经实际应用于京张智能高速铁路系统中,经过实践检验,可以确保ATO列车计划内容发送的准确性与实时性。     

列车超视距信息推送策略与关联算法研究

我国高速铁路运行环境复杂，人员及异物入侵等危险情况严重威胁高速列车的运营安全。列车运行速度快，司机目视范围有限，难以通过目视保证行车安全。利用5G网络大带宽低时延特性，将列车运行前方、司机可视范围外的线路环境视频快速传送至动车组司机室，可有效提高司机应急处置的及时性。调研分析多种动车组定位方式，从定位精度、时效性和实施难度等方面进行综合比选，确定从列控设备动态监测系统(DMS)获取动车组位置信息。研究提出一种超视距信息推送策略，综合考虑列车速度等级、制动距离、信息传输时延，提出超视距距离设置原则，并设计开发一种高效低耗的车地关联算法。通过京张高速铁路列车超视距应用技术实车实线试验，验证了列车超视距信息推送策略与关联算法的准确性、高效性和可靠性。     

优化高速铁路应急处置对策探讨

高速铁路应急处置是高速铁路运营管理的重要组成部分,对保障高速铁路线路安全运行、提高旅客运输服务质量有重要意义。阐述高速铁路应急处置特点,探析典型的高速铁路应急处置场景,提出优化高速铁路应急处置的对策,即:及时准确传递故障现场信息、科学制订应急处置方案、构建高速铁路应急处置辅助决策系统、优化高速铁路应急规章规程、加强高速铁路运营与外部联动,为提高高速铁路应急处置水平、保障旅客出行安全、树立铁路部门良好形象提供了重要支撑。     

铁路自动闭塞区间列车占用丢失的处置分析

列车占用丢失是威胁我国铁路运输安全的因素之一,列车占用丢失处置迫切需要进一步研究与强化。分别从TDCS/CTC列车占用丢失报警、自动闭塞区间列车占用丢失逻辑检查与处理2个层面阐述现阶段列车占用丢失检测与处置方法,结合列车占用丢失情况下的行车组织措施,从做好列车占用丢失报警的统计分析工作、完善列车占用丢失报警下的行车组织措施和规章制度、加强区间逻辑检查功能的运用和管理3个方面提出加强列车占用丢失处置工作的建议,为保证铁路运输安全提供更多参考。     

面向冬奥的京张高速铁路票务管理应急方案研究

北京2022年冬奥会和冬残奥会是三赛区联动，以高速铁路为主要运输方式的冬季奥运盛会，且恰逢我国春运运输，针对冬奥运输和春运运输期间可能遇到的冰雪大风以及比赛时间延时、调整和变更等异常情况，从列车超员、列车车底变更、列车中止运行、列车晚点应急等应急场景分析，研究适应于铁路局集团公司、车站和列车客运人员以及冬奥多元旅客购票、乘车、乘后全流程的铁路票务管理应急模型、应急处置流程和应急功能。应急方案的研究有助于提升冬奥期间铁路客运服务质量和应急反映能力，以及应急状态下旅客乘车服务体验和满意度，并为后奥运时代以铁路为主要运输通道的大型跨区域赛事提供铁路票务应急处置的解决方案。     

高速铁路地震预警系统与地震台网融合预警技术研究

为提高高速铁路地震预警和紧急处置的实时性和准确性,促进高速铁路地震预警系统与地震台网互联互通,阐述中国高速铁路地震预警系统发展现状,分析高速铁路地震预警系统对地震台网信息的需求,设计高速铁路地震预警系统与地震台网互联方案的总体架构、组网方案、信息安全交换方案。在此基础上,提出高速铁路地震预警系统与地震台网融合预警技术,包括地震台网信息的利用、地震台网信息的分发及地震台网信息的融合处理技术,实现了地震发生时高速铁路地震预警系统对预警、报警、速报、地震动参数等信息的综合分析、融合处理,从而达到提高高速铁路地震预警系统的预警速度和处置效率的目的。     

高速铁路灾害监测铁路局中心系统接口方案研究

为了加强高速铁路灾害监测铁路局中心系统与各相关系统的信息共享,概述灾害监测铁路局中心系统的现状及作用,分析其在建设和运行过程中存在的问题,在保证灾害监测铁路局中心系统通信接口功能的情况下,对接口整体架构进行设计,对灾害监测类数据、灾害报警类数据、命令类及配置信息类数据3类接口数据进行分析,从传输和保护方面对接口关键技术进行研究,灾害监测铁路局中心系统接口方案的研究对促进高速铁路灾害监测专业通信接口的统一与规范有重要作用,为相关通信接口方案的设计与优化提供参考。     

铁路移动卫星通讯平台

“铁路移动卫星通讯平台”系统是在调度所和行驶机车之间建立一个远程，实时，广域空间的双向数据通讯平台，正在运行的机车（列车）和地面调度所间不需经过复杂的地面通讯网，就能将机车运行信息实时，远距离地传输到调度所，调度所则可将调度信息直接发送到机车，该系统可以为铁路的DMIS，TMIS等系统提供实时，远程的数据通讯服务和运输数据采集功能，从而提高铁路运输调度信息的及时性和准确性。     

基于红外技术的铁路行车闭塞区间检测预警系统设计

铁路列车在运行过程中,偶有发生与障碍物相撞的事故,主要由于轨道电路无法检测到物理特性不能使轨道电路形成回路的这些障碍物,造成与轨道电路联锁的列车运行信号不能准确反映线路是否空闲,又受瞭望距离影响,列车司机很难及时发现这些障碍物。研究基于红外成像探测技术的铁路行车闭塞区间检测预警系统,将红外探测器安装在信号机支点上,形成视频采集、测距系统,留有现场特殊场景系统接口,对铁路行车闭塞区间进行检测,并将搜索到的信息,通过异物分析、安全限界、随动控制、警示灯功能,进行识别和图像处理,实时将信息通过控制系统传输到调度指挥岗位、终端警报系统、现场警示灯,协助调度指挥人员、列车司机应急处置,来避免铁路交通事故的发生。     

对建立列尾装置运营信息监测管理系统的探讨

建立铁路局、铁路分局、枢纽中心、列尾装置作业点的列尾装置主机运营信息监测管理系统 ,是为了在列尾装置管理中 ,提高传输列尾装置运用动态和基本信息的速度和准确性 ,以增大列尾装置保障列车安全运行的可靠性 ,并实现运输信息共享。系统集实时作业信息处理和运用分析决策为一体 ,实现远程网络传输。系统通过列尾装置主机运用作业表、列尾装置主机调配表和列尾装置信息汇总表来实现系统运营信息监测、管理功能。同时指出列尾装置运营管理模式的多样性不利于列尾装置的运用管理 ;应尽可能创造条件实现车站列车到发信息与列尾装置作业点系统的共享 ;并加强列尾装置作业人员计算机等业务能力培训。     

高速铁路夕发朝至列车开行模式组合研究

在高速铁路夕发朝至列车客流的不断增加的条件下,少列单一开行模式的列车已难以满足旅客需求。从未来客流量增加的角度出发,针对高速铁路夕发朝至列车开行模式组合进行研究,从旅客始发终到满意度、时间惩罚成本和调度指挥组织难度3个方面,建立列车开行模式组合优化模型。以京广高速铁路为例,采用遗传算法进行求解。结果表明,当列车数量较少时,高速铁路夕发朝至列车选择等线模式运行,随着列车数量的增加,部分列车开始选择下既有线运行,为高速铁路夕发朝至列车客流需求增加的情况下列车的开行模式提供研究支撑。     

武广高速铁路跨线列车运输组织模式优化研究

武广高速铁路作为我国高速铁路骨干运输线路,承载的旅客运输任务逐年提升。目前武广高速铁路开行跨线列车数量较多,占用了较大的车站和线路通过能力,在一定程度上制约了通过能力的提升。在阐述跨线列车的比例、速度、始发终到站分布、停站方案和越行方案等基本特性的基础上,分析跨线列车对车站能力的影响,以及跨线列车的接入时间、运行调整、比例和分布对通过能力的影响,结合武广高速铁路客流高峰小时与非高峰小时的行车特点,提出跨线列车的组织模式为高峰期单一模式、非高峰期混合模式的建议,为优化武广高速铁路跨线列车组织模式、提升综合效率效益提供基础支撑。     

基于滚动时域优化的高速铁路车站到发线动态调整研究

高速铁路车站到发线动态调整是调度指挥工作的重点之一,具有复杂多变、实时性强的特点,亟需实现到发线调整的自动化和智能化。阐述高速铁路车站到发线动态调整问题本质,引入滚动时域调度策略,建立高速铁路车站到发线动态调整模型。该模型为以列车晚点总时长最小为目标的0-1整数规划模型,采用遗传算法求解。以某高速铁路车站为例,根据列车运行图中列车到发时刻和晚点信息进行计算。研究结果表明:该模型可以有效提高到发线调整的实时性,保障列车在车站内稳定运行,为高速铁路车站智能调度提供了研究支持。     

高速铁路列车调度应急处置能力模糊评价研究

根据高速铁路列车调度应急处置工作的特点建立列车调度员应急处置能力评价指标体系,采用多层次模糊综合评价法构建模糊综合评价模型。通过对评价指标进行量化,采用模糊判断矩阵计算指标权重系数,对调度员的应急处置能力进行模糊综合评价。实例表明,该模型对提高高速铁路行车应急处置安全具有积极作用。