高速鐵路列控車載設備安全技術探析

李正然

摘要：目前，我國高速鐵路建設快速發展，高速鐵路的設施也在不斷的完善。高速鐵路列控車載設備在高速鐵路安全運營的相關設備中起著主導的作用。隨著我國鐵路部門對高速鐵路列控車載設備安全性的持續研究和不斷完善，我國高速鐵路運營的整體安全系數得到顯著地提升。在保證高速鐵路快速運行的情況下，更需要時刻保持高速鐵路列控車載設備的穩定和安全。本文筆者羅列了高速鐵路列控車載設備的基本結構，然后針對高速鐵路列控車載設備相關的安全技術做了分析，以供參考。

關鍵詞：高速鐵路;列控車載設備;安全技術

安全始終是人們歷史發展中亙古不變的話題，安全性關系著高速鐵路的運營的命脈。更是高速鐵路運營最基本的保障工作。如果在高速鐵路運營的期間，一旦出現安全技術方面的問題，將會對整個高速鐵路的運營產生嚴重的影響。不僅容易造成人們出行的安全，還會給高速鐵路部門非常嚴重的經濟損失。整個高鐵系統存在的價值將大打折扣，保障高速鐵路列控車載設備的安全穩定，始終是人們關注的主要問題，只要保證高速鐵路列控車載設備的安全可靠，才能實現高速鐵路的整體運行，這在人類交通工具的發展中具有重要的現實意義。在一定程度上對我國高速鐵路的發展具有重要的意義。

一、高速鐵路列控車載設備的基本結構

（一）CTCS-3級列控系統車載設備

CTCS-3級列控系統的設計架構主要體現在分布式體系結構。在系統進行輸入以及輸出的過程中，輸入單元會將總線和其它的核心處理單元形成數據傳輸，整個系統的設備全面實現冗余配置，所以高速鐵路列控車載設備具備了較高的安全實用的特點[1]。

（二）車載安全計算機

車載安全計算機在整個CTCS-3級列控系統是最核心的設備，車載安全計算機是鐵路列控車載的主要控制系統。車載安全計算機的主機是C3設備，并且與ATPCU單元相對應，在整個列車的運行中，主要任務是完成對CTCS-3級列控系統的控制功能，同時在CTCS-2級列控系統的控制功能具有一定的兼容性。

（三）測速測距子系統

測速測距系統是高速鐵路列控車載設備非常重要的設備之一，其任務主要負責監測列車運行產生的參數，通過對參數的分析計算出列車形式的距離。選擇科恰當的方法將所監測到的數據信息分發到每一個子模塊中。例如;SDU模塊、SDP模塊等，SDU模塊將速度雷達速度傳感器和速度傳感器進行采集處理，然后將數據模塊轉換成脈沖數據信號，對此接收到的脈沖數據信號進行相應的處理。SDP模塊主要是對SDU采集單元傳輸的脈沖數據進行快速的計算，以此實現高速鐵路列車行駛速度以及列車行駛方向相關的數據的反饋。

（四）安全傳輸子系統

安全傳輸子系統主要是MT控制模塊將GSM-R網絡與車地之間的相關數據建立穩定的傳輸，安全傳輸子系統主要包含兩個部分，分別是GCD和COMC，GCD的功能體現在體統方面的網絡層和鏈路層以及MT模塊相關功能的控制，其中也參雜數據方面的加密和解密算法。內部和外部的通信協議轉換和安全層傳輸主要是COMC來完成的。

二、高速鐵路列控車載設備安全技術分析

（一）車載設備的測試技術

1.型式測試的前提要保證高速鐵路列控車載設備安裝測試完成后進行。型式測試主要是監測列車接口和車載設備之間是否存在不穩定因素。在新車型的首次運行之前常用的測試手段。

2.聯調聯試的階段，高速鐵路列控系統主要的測試對象是車載設備。具體包含兩個方面，首先，保證整體的運行正常的前提下進行測試，高速鐵路列控設備的配置與功能相匹配。其次，當高速鐵路列控車載設備出現異常狀況下進行測試，查看列控設備系統響應是否存在異常，能夠滿足RAMS相關需求[2]。高速鐵路在運行前的首要工作須通過聯動聯試，在保證列車內部和外部各項參數符合正常的標準下，方可運行。

（二）車載設備生命周期管理與質量檢測技術

高速鐵路列控車載設備在通過研發的階段，需要利用相關的集成安全軟件進行測試，保證完成整個設備生命周期內關聯部件以及技術研發質量上的安全可靠。高速鐵路列控系統在設計的整個流程中可以將安全軟件開發模型在其本身進行適當的應用。不同的設計階段使得數據所形成的文件會有精準的規范。高速鐵路列控系統研發結束后，需要對所完成的設備進行相關的檢測和測試，將測試的結果反饋，進行評估。在得到第三方全方位的安全檢測評估后，并且完成了安全認證方可進行運營服務。

（三）車載設備設計技術

CTCS3-300T型號的車載設備在高速鐵路列控車載設備中應用較為廣泛，CTCS3-300T主要采用的安全軟件主要體現在雙代碼結構[3]。在相同的硬件系統中能夠完成兩種不同內容代碼的運行，兩種不同形式的代碼相互獨立能保證自身設定區域的數據結構不同。兩組代碼完成對輸入輸出的數據進行系統的對比，然后根據對比結果，選擇安全性高的一組執行。此系統具有抗干擾能力強的特點，進行館建設別冗余配置，具有較高的安全實用價值。

（四）車載設備的高級檢修技術

車載設備的高級檢修能夠保障高速鐵路列控車載設備的質量。在高級檢修的流程包含1、2級運用檢修以及3、4、5級的高級檢修。其中3級檢修是在高速鐵路列控車載設備運行120萬公里踐行的檢修，4級是在高速鐵路列控車載設備運行250萬公里進行過渡期的檢修。以此保障高速鐵路列車整體運行的安全質量。

結語

我國高速鐵路列車經歷了漫長的歷史考驗，目前已經成為具有代表性的標志。也是目前人們遠程出行的主要交通工具。中國高速鐵路在各國的發展中具有深遠的影響。是促進我國經濟發展的主要命脈之一。從長遠的角度來看，我國高速鐵路列控車載設備已經相當成熟，且具有一定的國際地位。高速鐵路列控車載設備的可靠性關系著每一位出行人的命運，高速鐵路列控車載設備不斷完善為每一位出行的人民提供了安全的保障，同時為人們的出行節約了大量的時間成本。高速鐵路列控車載設備在我國的發展中體現了重要的價值。

參考文獻：

[1]劉海靚.高速鐵路列控車載設備安全技術分析[J].民營科技，2018（10）：58.

[2]王峰.高速鐵路列控車載設備安全技術探討[J].科技創新導報，2014，11（14）：42-43.

[3]孫照輝.高速鐵路列控車載設備安全技術探討[J].鐵路通信信號工程技術，2013，10（02）：5-9+13.