充分利用防災系統信息確保高速列車運行安全

潘棟棟

（鐵道部 運輸局，北京 100844）

充分利用防災系統信息確保高速列車運行安全

潘棟棟

（鐵道部 運輸局，北京 100844）

隨著我國高速鐵路的快速發展，在追求列車速度的同時，還應在安全防護措施上積極創新。在介紹我國鐵路防災系統情況的基礎上，對災害報警信息直接發送到高速列車上的必要性進行了分析，并且對防災系統的發展前景和災害報警信息的傳輸發送方式進行了探討，說明防災系統在高速列車上的運用可以有效提高列車運行的安全性能，是未來高速鐵路發展的必然趨勢。

高速鐵路；防災系統；動車組；報警信息

2010 年10月26日，滬杭高速鐵路正式通車運營，這是繼鄭西高速鐵路、滬寧高速鐵路之后開通的又一條高速鐵路。目前，我國高速鐵路上運行的主要是動車組列車，動車組車身較輕，運行速度高，為適應高速列車運行安全的需要，在提高列車速度的同時，還應在安全防護措施上積極創新。我國鐵路現行的災害防護措施主要是通過防災系統進行警報發布。

1 鐵路防災系統概述

目前，鐵路防災系統設備主要是由風速風向儀、雨量計、現場控制箱、傳輸電纜等組成的氣象監測子系統；由防護網、落物侵限接收裝置等組成的異物侵限監測子系統，實現從接收信息到發出報警不超過10 s，強對流、季節性大風預警時間分別不少于 2 min和 5 min，為及時掌握臺風強度、動向提供了第一手準確資料。

鐵路防災系統可將報警設備、監控數據處理設備、區間 GSM-R 基站防災安全監控單元等建成統一處理平臺。在此基礎上，將設備自檢、防災監控監測、故障報警、診斷和定位5項內容整合處理，確保防災安全監控系統安全、準確、及時、可靠。

目前鐵路防災系統主要分為風速報警、雨量超標報警和異物侵限報警三大部分。廣深港高速鐵路防災系統還預留有地震等其他監控子系統的接入功能，在充分吸收借鑒京津、武廣、福廈等高速鐵路建設營運經驗的基礎上有所創新突破，達到世界先進水平，

風速報警主要針對我國山區地形多，許多山口風力較大，并且西部風區較多，沿海地區夏季臺風較多，動車組車身較輕，運行速度很高，風速較大時會感到明顯的車身晃動，如果遇到大風或沿海遭遇臺風天氣，對高速列車的運行安全有一定的影響。因此，及時準確的風速警報對安全行車非常重要。

雨量超標報警是針對一定時間內的雨量較大或累計雨量超過警戒值時發布的報警。隨著全球氣候變暖，現在夏季不但南方臺風暴雨頻頻，北方也出現了大面積的暴雨天氣。這就要求沿途的雨量監測要及時準確，以便行車調度員和高速列車司機能隨時掌握現場情況。

高速鐵路的大量建設，給沿途的公路交通帶來極大的變化。目前，我國多采用公跨鐵橋梁(即公路橋跨過高速鐵路) 的方式，公跨鐵橋梁一般采用兩層防護網來監測落物侵限，如有異物掉入防護網內或擊穿防護網則向防災系統發出警報。

2 高速列車接收災害報警信息的必要性

目前，我國高速鐵路已遍布大江南北，既有沿海的高速鐵路杭深線，也有北部的秦沈客運專線，還有中西部的鄭西客運專線；在建的高速鐵路更有西部的西成客運專線、東北的哈大高速鐵路，還有中原的京廣高速鐵路北京—鄭州段，東部貫通華北和華東的京滬高速鐵路。這些高速鐵路既有處在西北風沙地帶的鄭西客運專線、西成客運專線(在建)，南方的沿海高速鐵路杭深線更是貫穿我國東部整個臺風帶，還有目前在建的廣深港高速鐵路，但沿線所處南方區域雨水多，泥石流、大霧等自然災害頻發，而且沿途為復雜的居住環境，人、牲畜和非常規的穿越均有可能對高速鐵路系統造成干擾。高速鐵路周邊環境氣候的變化多樣，給高速列車的運行安全帶來了極大考驗，要求防災監測、預報都要及時完善，能夠準確地為高速行駛的列車發布警報。但是，目前我國的鐵路防災系統都是在現場數據達到報警值后將報警數據(即需限速的地段和限速值或需封鎖的地段)發送到調度臺上，動車組列車司機并不能直接接收到報警數據，而要通過調度員的調度命令或口頭指示來決定是減速行駛還是停車。

調度員在接到防災系統的報警后，一般是根據系統提示的限速或封鎖區段擬發調度命令，然后下達到動車組列車司機，最快也要 5 min 左右才能完成，即使是通過行車電話呼叫司機減速或停車，也要 1 min 以上的時間。然而，對于高速運行狀態下的列車，如果前方不遠處出現自然災害，而列車司機又不能及時掌握現場情況，則列車潛在的危險性將難以避免。

目前，鐵路防災系統雖然可以第一時間提供災害報警信息，為列車運行計劃調整、行車管制、搶險救援等提供依據，但從防災系統發布報警到直接操縱列車運行的司機間要通過調度員中轉傳輸信息，浪費了寶貴的時間。因此，有必要將防災系統檢測到的災害信息及時反饋到有關運行列車上。若動車組列車司機能及時掌握運行前方的線路及天氣情況，就可以根據防災系統提示的報警值采取相應的處理措施；如果對報警信息有疑問，也可以及時與行車調度員核對。

3 防災系統與高速列車的信息傳輸方式

3.1 信息傳輸方式

我國高速列車的運行方式目前分為 CTCS-2 級和 CTCS-3 級兩種模式，前者是通過調度集中系統(CTC) 中心服務器將應答器數據反饋給動車組列車，后者是通過無線閉塞中心 (RBC) 連接線路與動車組列車。在無線傳輸技術已經成熟的前提下，將防災系統的報警數據發往 CTC 中心服務器和 RBC 中心網絡是完全可行的，然后再由 CTC 中心服務器和 RBC 中心網絡將報警數據發給正在運行的動車組列車，從而實現防災系統與運行中的動車組列車的連接，及時將現場氣候及環境情況反饋給司機。

如果以 350 km/h 高速運行的動車組列車降速為零時需要的制動距離為 6 000 m，加上列車司機的反應和操作時間，高速列車至少需要掌握前方 10 km以上的數據，即要將前方 10 km 以上的防災系統數據反映到動車組列車上。這樣，動車組列車司機通過直接了解前方線路及周邊環境氣候等情況，從而可以從容應對突發的自然災害，對高速列車的安全運營起到極大的幫助作用。

3.2 發展前景

目前，廣深港高速鐵路防災系統規劃在沿線的廣州、東莞、深圳等主要站點設多個數據調度中心，并可望與香港段銜接兼容；而針對處于遠程無人值守的站點、環境惡劣的野外數據采集等將設有數十乃至上百個“監測眼”，對風速，暴風雨造成潛在的泥石流、路基塌陷，異物侵入軌道等進行全天候監控，最快 10 s 之內及時預警，預計該工程將在 2011 年8月之前完工，進入聯調聯試，確保高速鐵路廣州—深圳段 11 月左右實現試運行，為高速鐵路的發展提供強有力的安全保障。

鐵路防災系統快速全面的發展給高速列車運行安全提供了技術支持，防災報警信息不但能夠發送到調度中心系統，還可以直接發送給運行中的動車組列車，如果列車司機沒有及時采取措施，列車控制系統將根據報警信息減速或停車，起到智能化安全調度功能。因此，將防災系統報警信息直接發送到運行的動車組列車上，可以有效減少災害引發的列車運行人身傷亡事故。

4 結束語

中國的高速列車謀劃于 1992 年，2004 年正式啟動，堅持自主創新，取得了重大成就。目前，全國鐵路日開行動車組列車 1 000 多列、發送旅客達92.5 萬人次，為民眾創造了美好生活的新時空。

縱觀世界鐵路高速技術的發展，第一條高速鐵路在日本誕生，到現在也就是五六十年時間，其間世界各國從來沒有停止過對速度、安全可靠性、節能追求的步伐，一方面是為了占據國際市場，提高自己的話語權；另一方面也是經濟發展、社會發展的必然需求。

將防災系統報警信息直接傳輸到高速列車上，能有效提升高速列車運行的安全性能，既能促進社會的進步，又能配合經濟的發展，為我國高速鐵路的安全快速發展提供有力保障。

1003-1421(2011)06-0078-03

U298.1+2；U292.91+4

B

2010-11-29

2011-05-12

林 欣