【安防知識(shí)網(wǎng)】我國的高速鐵路從建設(shè)伊始，就將安全放在首要關(guān)注的重要地位。與高速鐵路安全相關(guān)的設(shè)備、運(yùn)營管理等環(huán)節(jié)，都在強(qiáng)化以信息技術(shù)為實(shí)現(xiàn)手段的安全檢測、監(jiān)測和管理系統(tǒng)。高速鐵路通過哪些手段來保障列車的運(yùn)營安全，本文將一一為您揭密!

    　對于鐵路運(yùn)輸來說，行車安全是第一位的，高速鐵路猶是如此。列車在地面上飛馳，速度越來越快，規(guī)模越來越大，里程越來越長，高速下影響安全的危險(xiǎn)因素也會(huì)呈變量級增長，一旦列車在高速行駛狀態(tài)下出現(xiàn)故障，那么顯然會(huì)是一種毀滅性的失控狀態(tài)?？梢韵胂螅跁r(shí)速300公里或者350公里的軌道上，一旦有任何問題發(fā)生，乘客的自我救助的可能性會(huì)有多大?

　　也因?yàn)榇?，世界各國修建高速鐵路，都將旅客的生命安全和行車安全放在首位，將安全技術(shù)作為高速鐵路的先導(dǎo)型技術(shù)加以系統(tǒng)研究。高速鐵路從時(shí)速160公里上升至350公里，高速路的密度行車，給高速鐵路建設(shè)帶來諸多方面的技術(shù)挑戰(zhàn)，涵蓋通信信號、調(diào)度指揮、高速動(dòng)車組、土木工程等各個(gè)領(lǐng)域，用以支持列車加速的技術(shù)成倍升級，對于安全系數(shù)的考慮同樣包含在不斷升級的技術(shù)之中。

　　“我國高速鐵路的安全性是完全有保障的?！睂Υ耍F道部總工程師何華武指出，“一是高速鐵路的技術(shù)和設(shè)備先進(jìn)可靠，完全符合國際公認(rèn)的安全標(biāo)準(zhǔn)，并經(jīng)過了充分聯(lián)調(diào)聯(lián)試和試運(yùn)行;二是系統(tǒng)設(shè)計(jì)嚴(yán)格遵循故障導(dǎo)向安全的理念，當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)采取降速慢行、關(guān)閉信號、停車等故障導(dǎo)向安全的措施;三是建立了一整套完善的運(yùn)營管理、安全管理、設(shè)備維護(hù)和應(yīng)急措施等管理制度體系和運(yùn)行機(jī)制;四是建立了一支經(jīng)過不同層次技術(shù)培訓(xùn)、適應(yīng)高鐵崗位要求的運(yùn)營管理及維護(hù)隊(duì)伍;五是裝備了功能全面、精確可靠的防災(zāi)報(bào)警監(jiān)控和視頻監(jiān)控系統(tǒng)，能對異物侵線、大風(fēng)、地震、雨雪等自然災(zāi)害及治安綜合情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測監(jiān)控，通過列控系統(tǒng)和調(diào)度指揮及時(shí)進(jìn)行防范?！憋@然，中國的高速鐵路是以一整套高科技體系來保障的。

　　中國中鐵電氣化局集團(tuán)工管中心項(xiàng)目經(jīng)理姜宏勛指出，高速鐵路是個(gè)系統(tǒng)化集成化的大型系統(tǒng)，安全是無所不在的需求，其貫徹的是積極的主動(dòng)安全理念——與高速鐵路相關(guān)的設(shè)備、運(yùn)營管理等環(huán)節(jié)，從承建開始的每一部分，每一個(gè)系統(tǒng)，都從安全的角度出發(fā)進(jìn)行設(shè)計(jì)、建設(shè)!

　　核心支持——無砟軌道安全

　　軌道是高鐵列車運(yùn)行的基礎(chǔ)，一條全封閉的軌道線是高速列車運(yùn)行最重要的環(huán)節(jié)之一。列車以高速運(yùn)行，軌面上微小的不平順都可能引起列車的強(qiáng)烈震動(dòng)，任何外來的故障或者碰撞都有可能導(dǎo)致高鐵發(fā)生出軌的惡性事故。因而，高速鐵路軌道的高平順性以及高穩(wěn)定性對于列車的正常運(yùn)行來說至關(guān)重要。

　　與普速鐵路不同，高速鐵路全線鋪設(shè)的無砟軌道，這也是高速列車得以高速行駛的支撐條件。中國的高速鐵路無砟軌道是在引進(jìn)先進(jìn)國家技術(shù)基礎(chǔ)上，按照我國的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行消化吸收再創(chuàng)新后建設(shè)的。以武廣高鐵為例，無砟軌道采用世界首創(chuàng)板式道岔，依靠紅外探測儀將沉降誤差嚴(yán)格控制在1mm以內(nèi)，并且在各類橋梁和隧道的建設(shè)中，采用大量計(jì)算機(jī)仿真等技術(shù)，進(jìn)行多項(xiàng)試驗(yàn)嚴(yán)格控制橋梁結(jié)構(gòu)與無砟軌道的匹配。

　　為保障列車平穩(wěn)高速運(yùn)行，無砟軌道對路基的沉降控制是以mm為單位控制的，一旦發(fā)生沉降不均，高鐵就不能高速運(yùn)行。在基建過程中，無砟軌道施工高精度的要求，那么在運(yùn)行過程中，軌道的精確度如何來監(jiān)測呢?據(jù)中鐵電氣化局姜宏勛介紹，高鐵定期開出一列動(dòng)檢列車，對全線線路及牽引供電等設(shè)施的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格的安全檢查，其中對軌道檢測是用紅外探測儀等設(shè)備，依靠激光三維定位技術(shù)對高速線路進(jìn)行全面的精測精量，對所有基礎(chǔ)設(shè)施的狀態(tài)進(jìn)行檢測，對高速鐵路進(jìn)行全面的“診脈”，確保軌道的安全。

[nextpage]　　供電——高鐵運(yùn)行的“血液”

　　電力系統(tǒng)是確保調(diào)度指揮、信號、通信、旅客服務(wù)等系統(tǒng)重要負(fù)荷安全、可靠、不間斷運(yùn)行的基礎(chǔ)設(shè)施。在高鐵上運(yùn)行的高速動(dòng)車組，利用列車上方伸出的“受電弓”從鐵路上方架設(shè)的接觸網(wǎng)上取得高壓電流，從而獲得持續(xù)充足的動(dòng)力。高鐵的電力供應(yīng)，如同人身上的血液一般，源源不斷的給高鐵機(jī)車提供運(yùn)行的動(dòng)力，一旦出現(xiàn)供電故障，電流不穩(wěn)對整個(gè)車輛會(huì)產(chǎn)生很大的沖擊，高速列車將無法運(yùn)行。

　　影響供電系統(tǒng)安全運(yùn)行的因素主要包括兩個(gè)部分：一是自身設(shè)備的可靠性;二是外部條件諸如自然環(huán)境、自然災(zāi)害等的變化對系統(tǒng)的破壞。高速鐵路的供電系統(tǒng)可靠性高。中鐵電氣化局姜宏勛介紹，高鐵全線采用兩路電，擁有備用裝置，一旦線路出現(xiàn)故障，電腦會(huì)在瞬間啟動(dòng)備用裝置，保證供電的正常。同時(shí)，供電設(shè)備還會(huì)采用遠(yuǎn)動(dòng)控制裝備，使用自診斷功能，具體檢測到故障發(fā)生地，維管系統(tǒng)會(huì)迅速的跟進(jìn)搶修。也就是，供電系統(tǒng)本身采用了足夠的冗余備用來保證其正常運(yùn)行。

　　除此之外，高鐵供電設(shè)備包括變電所、分區(qū)所、開閉所、自耦變壓器等，大多為無人值守場所，自然災(zāi)害及外界侵入物的襲擊將嚴(yán)重影響供電設(shè)施的安全，危及高速鐵路的運(yùn)行設(shè)備的運(yùn)行是否正常，綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)在此處派上用場。通過C3等自動(dòng)化系統(tǒng)來對沿線的線路、道岔、車速、區(qū)間空閑情況等進(jìn)行安全監(jiān)控。

　　軟件支撐——高精度的運(yùn)營控制系統(tǒng)

　　高速鐵路的最小行車間隔為3分鐘，在如此高速度的的密度行車下，保證車輛的正常行駛就顯得重要且必要，一旦出現(xiàn)追車事故，不是翻車就是脫軌，光想想后果就很可怕。高速鐵路保持高速度行駛，除了土建工程，更體現(xiàn)在軟件裝備上，集行車控制、調(diào)度指揮、信息管理和設(shè)備監(jiān)測于一體的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)統(tǒng)一指揮系統(tǒng)，基本涵蓋了高鐵列車運(yùn)行的所有關(guān)鍵業(yè)務(wù)，是確保高鐵實(shí)現(xiàn)高速度、高密度的中樞神經(jīng)，是列車安全運(yùn)行組織與管理、列車運(yùn)行控制、動(dòng)車和車輛運(yùn)用管理、供電管理、綜合維修、旅客服務(wù)等業(yè)務(wù)的集合。它通過對列車運(yùn)行計(jì)劃、列車運(yùn)行、動(dòng)車組使用、供電狀況、旅客服務(wù)、設(shè)備維護(hù)及安全信息的綜合處理，向高速鐵路管理、組織和實(shí)施部門提供列車運(yùn)行的所有關(guān)鍵數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)綜合運(yùn)用與系統(tǒng)整體的優(yōu)化控制。

　　當(dāng)前，我國的高速鐵路列車采用的是CTCS-3世界先進(jìn)列控系統(tǒng)——相當(dāng)于人的大腦，高速鐵路必須擁有這樣一個(gè)先進(jìn)高鐵的運(yùn)營控制系統(tǒng)。普速鐵路是以人控為主，機(jī)器做輔助的，而高速鐵路是反過來的——機(jī)器控制為主，人是輔助的。豐富的信息采集系統(tǒng)能讓司機(jī)“看”得更遠(yuǎn)，在駕駛室的顯示屏上，司機(jī)到能看到前方32公里的路況信息，可以從容地應(yīng)對突發(fā)事件，同時(shí)，列控系統(tǒng)能對列車運(yùn)行速度進(jìn)行監(jiān)督與控制，自動(dòng)調(diào)整各列車間的追蹤間隔，避免追車撞車事件的發(fā)生。

　　盡管采用了高科技的列控系統(tǒng)，高速鐵路還通過嚴(yán)密的邏輯來保障安全。據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹，高鐵遵從“故障導(dǎo)向安全原則”，當(dāng)系統(tǒng)檢測到任何可能影響列車安全運(yùn)營的因素時(shí)，都會(huì)自動(dòng)采取安全措施，及時(shí)防止發(fā)生災(zāi)難性后果。這些措施包括設(shè)備切換(例如列車速度的測量，從一套可疑的測速設(shè)備，切換到另一套可信任的測速設(shè)備)、降級運(yùn)行(例如車載列控設(shè)備與RBC無線通信故障，超過一定時(shí)間而未成功重連時(shí)，列車就降級到CTCS-2運(yùn)行)，以及減速停車等等......總之，就是預(yù)估一切可能出現(xiàn)的不利因素，采取措施避免出現(xiàn)事故。

　　自然災(zāi)害侵襲 防災(zāi)安全監(jiān)控系統(tǒng)護(hù)駕

　　中國地域遼闊，高鐵線路貫穿南北，作為存在于自然界的構(gòu)造物，受到自然災(zāi)害(主要是指風(fēng)、雨、洪水以及冰雪)的侵襲是不可避免的。“針對可能發(fā)生的各類危及行車安全的災(zāi)害，建立安全、可靠、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的鐵路安全防災(zāi)監(jiān)控和信息傳輸體系，制定科學(xué)有效的預(yù)警機(jī)制和應(yīng)急預(yù)案，在災(zāi)害發(fā)生前或發(fā)生后及時(shí)控制運(yùn)行列車減速或停車，使各種多發(fā)、隨機(jī)的自然災(zāi)害造成的破壞力降低到最小程度或避免災(zāi)害的發(fā)生非常必要。”佳訊飛鴻葛鵬強(qiáng)調(diào)。

　　日本、德國、法國等國均采用了較完善的安全設(shè)施保障列車行車安全。例如，日本新干線對風(fēng)、雨、洪水、雪、地震、異物侵限進(jìn)行監(jiān)測，當(dāng)達(dá)到報(bào)警控車條件時(shí)立即對列車限速，當(dāng)?shù)卣饒?bào)警時(shí)立即切斷接觸網(wǎng)電源;法國高速鐵路對風(fēng)、地震、異物侵限進(jìn)行監(jiān)測，當(dāng)風(fēng)、地震、異物侵限監(jiān)測達(dá)到報(bào)警控車條件時(shí)立即對列車限速。我國也要求高速鐵路設(shè)置防災(zāi)安全監(jiān)控系統(tǒng)。

　　對于高鐵而言，自然災(zāi)害中最為嚴(yán)重的是強(qiáng)風(fēng)的侵襲，強(qiáng)風(fēng)對高速行駛中的列車構(gòu)成威脅，同時(shí)對于輸電線路以及受電弓造成影響;雨、洪水則不像地震、風(fēng)災(zāi)那樣具有突發(fā)性，是循序漸進(jìn)的一種災(zāi)害，鐵路受雨影響較大的區(qū)域主要在路堤、橋梁以及路塹自然邊坡?lián)p壞;積雪情況下會(huì)對車輪底部造成影響，而列車在高速行駛下，甩出的冰塊有可能會(huì)損害鐵路周邊的通信設(shè)備以及供電設(shè)備，高速甩出的冰塊會(huì)對周邊的設(shè)施設(shè)備產(chǎn)生不利影響。

　　防災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)通過安裝各種類型的傳感器，對各災(zāi)害監(jiān)測的原始信息，通過數(shù)據(jù)處理、分析與判斷后，傳送至綜合調(diào)度中心。同時(shí)，綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)在各長大隧道口、公路橋跨鐵路、公路與鐵路并行路段等現(xiàn)場均有視頻監(jiān)控點(diǎn)，對防災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)做補(bǔ)充，通過將現(xiàn)場報(bào)警點(diǎn)的圖像上傳至調(diào)度中心，以便調(diào)度中心全面直觀的了解現(xiàn)場災(zāi)害程度，根據(jù)災(zāi)害的性質(zhì)和級別，對運(yùn)行中的列車或?qū)嵤╊A(yù)警，或限速運(yùn)行，或中止行車，為列車運(yùn)行計(jì)劃調(diào)整、控制提供依據(jù)，以確保高速列車運(yùn)行安全?！胺罏?zāi)安全監(jiān)控系統(tǒng)是保證高速鐵路安全運(yùn)行的重要基礎(chǔ)設(shè)施之一，是綜合調(diào)度中心不可缺少的一個(gè)組成部分?！奔延嶏w鴻葛鵬補(bǔ)充說。

[nextpage]　　抵御不速之客

　　眾所周知，飛機(jī)撞鳥，后果難測，高速列車雖然沒有如此敏感，但是非法人員入侵、異物侵限、落物以及坍塌等均會(huì)對高速鐵路的行車安全造成極大的威脅。

　　高鐵全線封閉式運(yùn)行以防止非法人員的入侵，但是，人是主動(dòng)且不可控因素，很難完全禁止。因此，除了高速鐵路沿線發(fā)布有相關(guān)規(guī)定，禁止人員破壞入侵，還通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)，全線監(jiān)控，配合人員巡邏，以防止非法人員的侵入。

　　而落物、坍塌則主要在橋梁、公跨鐵、多種線路穿越的位置，公路上跨鐵路橋(鐵路在下)的落物，以及土建工程中復(fù)雜地區(qū)的坍塌，對高鐵的基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)生影響?！案咚勹F路沿線主要通過視頻監(jiān)控進(jìn)行防御，通過對路基、路口、橋梁、隧道、公跨鐵(公路跨鐵路橋，鐵路在下) 、咽喉區(qū)的監(jiān)視，來確定路線的安全?！碧斓貍I(yè)陳虹旭說道。

　　同時(shí)，在建設(shè)過程中，還會(huì)根據(jù)預(yù)測的塌方范圍及落物軌跡，設(shè)置崩塌、落物防護(hù)監(jiān)測網(wǎng)，主動(dòng)防御落物，同時(shí)隧道口、山體滑坡等不太明顯的一些位置，安裝探測器，建立防護(hù)、監(jiān)測報(bào)警系統(tǒng)。目前的監(jiān)測方式主要以紅外對射探測器和電網(wǎng)傳感器為主，視頻監(jiān)控為輔的方式，以京津城際高速鐵路落物監(jiān)測系統(tǒng)為例，采用的是單電網(wǎng)監(jiān)測方式，同時(shí)輔助視頻監(jiān)控系統(tǒng)對現(xiàn)場狀況進(jìn)行確認(rèn)。在沿線5座公跨鐵橋兩側(cè)金屬防護(hù)網(wǎng)上安裝單電網(wǎng)監(jiān)測電纜，當(dāng)有落物附落到防護(hù)網(wǎng)上切斷監(jiān)測電纜回路時(shí)，防災(zāi)安全監(jiān)控系統(tǒng)就發(fā)出報(bào)警。當(dāng)監(jiān)測系統(tǒng)檢測到設(shè)施被落物毀壞時(shí)，段及工區(qū)系統(tǒng)立即產(chǎn)生報(bào)警信號，并上報(bào)中心系統(tǒng)，同時(shí)通過綜合調(diào)度系統(tǒng)，將報(bào)警信息提供給綜合維修調(diào)度子系統(tǒng)、列控系統(tǒng);由綜合維修調(diào)度子系統(tǒng)發(fā)布巡查命令，由列控系統(tǒng)指揮列車立即停車，同時(shí)通知相關(guān)部分進(jìn)行搶修。

　　結(jié)語

　　安全是高速鐵路的生命線。高速鐵路的安全涉及到建設(shè)、運(yùn)營管理、指揮調(diào)度的方方面面，是一個(gè)整體安全的概念，每一個(gè)要素都決定著高鐵安全的成敗。毫無疑問，高速鐵路安全要貫徹主動(dòng)安全意識(shí)，保證建設(shè)的每個(gè)系統(tǒng)環(huán)節(jié)安全，同時(shí)對基礎(chǔ)設(shè)施、環(huán)境、車站等方面進(jìn)行全面的狀態(tài)監(jiān)控，形成了一個(gè)覆蓋從基礎(chǔ)設(shè)施到運(yùn)營管理全過程的安全保障體系，確保高鐵安全持續(xù)穩(wěn)定。