高速鐵路——讓您體驗陸地飛行
第一節:高速鐵路曆史輝煌
在2008年8月份之前,高速鐵路對我們而言還隻是想象,隻能從圖片或者視頻上羨慕國外高鐵列車的飛速快捷。而北京至天津城際鐵路的開通,讓中國迅速跨進了高鐵時代。根據國際鐵路聯盟(UIC)的定義,時速200~400公裡/小時的鐵路稱之為高速鐵路。高速鐵路的研究,以法日德三國為領軍人物,三個國家都是獨立研發高鐵技術,既有共同點,又有很大區别。日本的高鐵是新幹線模式,全部修建新線;法國的高鐵TGV模式,部分修建新線,部分對既有線提升改造;德國的高鐵是ICE模式,大部分提升改造既有鐵路,少量修建新線。除了上述三國之外,英國對高鐵技術也進行了研發,采用APT模式,不修建新線,全部對既有線路的提升改造,開行擺式列車。而中國的高鐵技術是将法日德等國家的先進技術買斷之後,重新研發、自主創新,形成了獨特的高鐵技術,并且後來居上,取得了矚目的成就。
人們出行面對不同的交通工具,總要有所選擇。近距離騎自行車,稍遠點乘坐公交,害怕堵車就搭乘地鐵和輕軌。但是一旦離開居住地前往另一個城市,就需要權衡是坐長途客車、還是火車、還是坐飛機。一般而言,100公裡之内,乘坐長途客車比較劃算,100公裡至500公裡,高鐵是最佳選擇,500公裡至1000公裡,高鐵和飛機不相上下,1000公裡以上,飛機的優勢最明顯。
除了乘客的選擇,高鐵還有很多優點是其他交通工具望塵莫及的。首先高鐵速度快、時間準,高鐵速度每小時可達350公裡。有人說飛機更快,每小時可以飛700公裡,沒錯,不過前面說了,1000公裡之内,高鐵的優勢非常明顯,而這個距離是絕大多數乘客的旅行範圍。在此範圍内,飛機速度快的優勢并沒有發揮出來。以上海到南京為例,滬甯高速公路全長273公裡,汽車用時3.3小時,而滬甯高鐵費時才2.15小時。
除了速度快,時間短之外,乘坐高鐵要比長途客車舒适得多。高鐵行車密度大,大到什麼程度?日本新幹線最短發車間隔3分鐘,1個小時就可以發車11列,每天的行車數量都在100多對以上,每天運送旅客37萬人,年輸送旅客1.2億人。而飛機按照每天20架計算,每天輸送旅客最多才8000人,連高鐵的零頭都不夠。
高鐵特别舒适,因為高鐵車廂裡面的設備完全是按照航空标準配置的,窗明幾淨,座椅符合人體工程學原理,乘坐高鐵沿線還可以移步換景,既舒适又惬意。反觀長途客車,逼仄颠簸,幾乎沒有轉身之地。飛機雖然乘坐舒适,但是旅程相當枯燥,靠窗的乘客還可以看看白雲,不靠窗的隻能睡大覺。
高鐵安全性高。日本新幹線開通至今幾十年,至今沒發生一起交通死亡事故。法國的高鐵運營至今,依舊安全可靠。與公路、航空的事故率相比,高鐵的安全率也是極高的。高鐵低耗能、高環保。與汽車、飛機等交通方式相比,高鐵的耗能最低,同時采用電力牽引,不産生廢氣,噪音也能控制在合理範圍之内。而汽車和飛機都需要耗費大量燃油,産生尾氣,給環境帶來很大破壞。我們乘坐交通工具,最擔心的就是不準時,而汽車和飛機晚點經常發生,不但浪費乘客大量時間,還耽誤行程。但是高鐵準點率非常高,很少出現晚點的情況,遇見刮風下雨大霧等惡劣天氣,高速公路和機場會關閉,而高鐵卻可以暢通無阻。
以上諸多優點,成了高鐵戰勝其他交通工具的強有力武器,也使得更多的乘客在出行之時首先高鐵,世界各國也因為其巨大的競争潛力而對其優先發展,這是一件利國利民的好事。
第三節:決定速度的平縱面要素
高鐵速度快、運行平穩,安全可靠,那麼到底是哪些要素決定了高鐵比普通鐵路甚至其他交通工具更加先進呢?影響高鐵的技術因素都有哪些呢?讓我們一一道來。
我們知道,火車在直線上運動的速度總比在曲線上要快,這是因為火車在經過曲線之時會産生離心力,若速度太快,就會造成列車脫軌釀成事故。曲線半徑越小,則列車通過速度越低;曲線半徑越大,列車通過速度越高,當曲線半徑無限大之時,就變成了直線。因此曲線半徑是影響高鐵運行速度的第一要素。為了滿足高鐵列車速度達到350公裡,曲線半徑最小不能小于7000米,一般采用9000~10000米最合适。鐵路線路從直線過渡到曲線,需要設一個過渡段,稱之為緩和曲線,目的就是不讓列車在曲線和直線之間硬性過渡,以免影響乘客的舒适度,緩和曲線根據列車速度進行計算确定。曲線和曲線之間不能直接銜接,需要加一段直線,稱之為夾直線。夾直線的長度也是根據計算确定出來的。
除了高鐵線路平面要滿足一定的技術條件之外,線路坡度也有一定限制,理想條件下,高鐵全線都是平坡最好,但是因為經過的地域不同,各地海拔也一樣,全線平坡根本不可能實現,遇見高鐵線路跨越障礙物,就需要上坡下坡,這就對坡度提出了要求。目前,我國高鐵的最大縱坡不能大于千分之25,也就是說,列車走行1公裡遠,爬坡高度不大于2.5米。兩個相鄰的坡度之差也有一定限制,不能超過規定的限值,否則一來會降低列車的舒适度,二來容易造成列車脫軌。
高鐵經過曲線地段,由于離心力很大,會造成車輪摩擦鋼軌,同時讓旅客感覺非常不舒服,為了減少鋼軌磨耗和提高舒适度,就需要在曲線地段設置超高,就是曲線地段的外側鋼軌比内側鋼軌要高出一截,用以平衡列車的離心力,這個高出的數值就是超高值,一般采用120毫米,最大不超過180毫米。
高鐵一般都采用雙線,這樣來往列車可以各行其道,不會造成交叉幹擾,增加通過能力。那麼兩條線路之間的距離是如何控制的呢?線路間距過小,對向列車錯車之時,産生的巨大風壓就會壓碎車窗,給乘客帶來危險,甚至兩個列車的車廂會撞在一起。線路間距過大,使得填築路基寬度加大,占用土地就越多,會造成投資浪費。因此,選擇确定合理的線間距是非常必要的,既要滿足列車安全運行,又要經濟上合理。确定兩條線路的線間距,首先要滿足兩條線路上車輛的安全界限,簡稱車輛限界,其次還要滿足列車對向錯車之時産生的風壓不對列車造成破壞。經過大量的試驗及計算,确定高鐵兩條線路之間的間距采用5米。上述這些平縱面要素,說保證高鐵安全快速的最基本條件。
第四節:高鐵路基奧妙無窮
高鐵的路基填築也和普通鐵路不同,普速鐵路因為速度低,對路基的要求不高,即使時間長了路基自然下沉,也可以通過補充道砟的方法使得鋼軌平順。高鐵因為速度很高,對路基沉降控制極嚴,加上大都采用無砟軌道,路基一旦下沉,不可能通過補充道砟的方式保持線路平順,這就需要采取措施将路基沉降控制在一定範圍之内,一般年沉降不能大于5厘米。為了保證路基的穩定,高鐵路基填築分三層,最上一層路基面表層不能填普通土,而是填築級配碎石,厚度0.7米,級配碎石是把按照規格尺寸要求的碎石混合在一起制造的填料。級配碎石下面是基床底層,填築滿足技術要求的特種土,厚度2.3米,在基床底層以下才是路基本體,可以填築一般的普通土。
高鐵路基的分層填築也需要嚴格的工藝流程來控制,三個層面的技術要求都不相同,必須滿足相關規範的需要,每層都要用機器碾壓密實,達到設計标準。路基填築完成後,兩側邊坡防護、排水設施都要一應俱全,以保證路基不被破壞。
如果路基所在的區域地質條件較好,那麼路基可以在清理過的地面上直接填築。如果地質條件很差,就需要對填築路基的地層進行技術處理,否則無法控制路基的沉降。地層加固處理的方法多種多樣,采用最多的是換填特種土、往地面以下打碎石樁、管樁和水泥粉煤灰碎石樁,也稱CFG樁。這些打入地下的樁子就像建造高樓大廈的地下基礎,保證了路基的穩定。
高鐵綿延幾百上千公裡,經過的地質條件千差萬别,地基處理得再好,也不能避免沉降,為了最大限度的保證高鐵線路的平順度,我國在設計時速350公裡的高速鐵路上大部分都是采用高架橋方式,一般隻在設置車站的地段采用路基。以京滬高鐵為例,全線1318公裡,80%以上的段落都是橋梁。在橋台和路堤、路堤與隧道、路堤和路塹以及路堤與各種立交排水涵洞的銜接處,需要設置過渡段。這是因為不同的結構,它的強度、剛度和變形都不一樣,直接相連,會造成軌道不平順、變形甚至折斷,為了解決這個問題,必須設置過渡段。
由以上可知,高鐵的路基是整個線下設施的核心部分,它和橋梁、隧道一樣重要,線下基礎做得穩如磐石,才能讓高鐵安全快速的運行而高枕無憂。
第五節:無砟軌道令人耳目一新
高速鐵路對軌道的要求非常高,原因就在于軌道直接和車輪發生作用,引導列車運行,軌道的平順性和穩定性出了問題,才是最大的安全隐患。為了保證軌道的高平順和高穩定性,就要使得軌道的部件滿足高精度和很高的可靠性,同時軌道鋪設滿足高精度的要求。高速鐵路的軌道結構與普通鐵路相同,不外乎鋼軌、軌枕、扣件、道岔和道床。高鐵的軌道結構分為兩種,一種就是普速鐵路常用的有砟軌道,另一種是不需要道砟的無砟軌道。有砟軌道在國外高速鐵路上應用廣泛,積累了豐富的經驗,但是有砟軌道本身也存在不少的缺點。比如,高鐵軌道對道砟的質量要求很高,否則在列車高速運行反複作用下,道砟會下沉,造成軌道不平穩。另外高速列車飛馳而過時,車輪會産生巨大的吸力,卷起道砟,在城市和人口密集的地段,會造成飛石傷人。有砟軌道的維修工作量也很大,雖然前期投資節省,但是後期維護的成本非常之高。根據德國高速鐵路的資料,當行車速度為250~300 公裡/小時的時候,其線路維修費用約為行車速度為160~200 公裡/小時的2倍;當速度為250~300公裡/小時的時候,通過總重達 3億噸後道砟就需全部更換,在經濟上很不劃算。
因此世界各國開始研究無砟軌道用以替代有砟軌道。無砟軌道是以混凝土或瀝青砂漿取代散粒道碴道床而組成的軌道結構型式,它具有軌道穩定性高,剛度均勻性好,結構耐久性強和維修工作量顯著減少等特點,可以保證軌道的高平順要求。比起有砟軌道,它的優勢十分明顯。現在世界上無砟軌道的種類繁多,應用比較成熟,比較有代表性的有德國的雷達型無砟軌道、旭普林無砟軌道和博格闆無砟軌道;日本的闆式軌道和英國的LVT無砟軌道。我國的無砟軌道研究是伴随着高鐵發展而進行的,通過技術人員的辛勤勞動,已經研發成功了具有自主知識産權的無砟軌道結構,比較典型的有CRTS-I型、CRTS-II型和CRTS-III型闆式無砟軌道三種類型。除了闆式無砟軌道之外,還有雙塊式無砟軌道、縱聯式無砟軌道、岔枕埋入式無砟軌道等。其中闆式無砟軌道一般鋪設于正線之上,雙塊式無砟軌道用于車站的站線上面,岔枕埋入式無砟軌道用于道岔鋪設地段。
無砟軌道的軌枕本身是混凝土澆灌而成,而路基也不用碎石,鐵軌、軌枕直接鋪在混凝土路上。以無砟軌道為例,其結構組成由60公斤/米鋼軌、彈性分開式扣件、軌道闆、乳化瀝青水泥砂漿(CA砂漿)、混凝土凸形擋台及混凝土底座等部分組成,軌下設置充填式墊闆。
無砟軌道噪聲主要表現為輪軌滾動噪聲和軌道闆結構輻射噪聲兩方面。為使軌道低噪化,使用定期打磨鋼軌和鋼軌無縫化的基本方法,或者在無砟軌道表面上設置吸音闆。目前,我國新建的高速鐵路已經全部采用無砟軌道。
第六節:動車組—機車與車輛融合的新産品
在高鐵通車之前,留給我們最深記憶的就是綠皮車和紅白相間的客車,在機車的牽引下,慢吞吞地在鐵路線上行駛。這種機車牽引十幾輛普通客車的景象已經成為了曆史。現在奔馳在各大客專之上高速車輛,都是銀白色的和諧号動車組。那麼什麼是動車組呢?它到底和普通的旅客列車有何區别?
動車組是把動力裝置分散安裝在每節車廂上,使其既具有牽引力,又可以載客的車輛加上幾節不帶動力的車廂編組而成的。一般動車組有8輛編組和16輛編組兩種。動車組上帶動力的車輛叫動車,不帶動力的車輛叫拖車。動車組是一種動力分散技術,而普通列車是依靠機車牽引的,車廂本身并不具有動力,是一種動力集中技術。動車組運行的時候,具有動力的車廂與最前面的牽引車一起運動,這樣把動力分散,更能達到更高的速度。
動車組是一種适合鐵路中短途旅客運輸的現代化交通工具,可分為很多類型。按照動力不同,可分為電動車組和内燃動車組;按照動力形式,可分為動力集中型和動力分散型;按照傳動方式,又可分為電傳動和液力傳動。動車組可以根據客流量變化靈活編組,實現高密度小編組發車,具有安全性能好、運量大、折返方便、節能環保等優點,是新型交通運輸的佼佼者。
動車組由車體、轉向架、車輛連接裝置、制動裝置、車輛内部設備、牽引傳動系統、輔助供電系統、列車控制及網絡系統組成。其中動車組車體分為帶司機室車體和不帶帶司機室車體兩種,轉向架分動力轉向架和非動力轉向架。車輛連接裝置包括車鈎、緩沖器和風擋等。制動裝置包括動力制動系統、空氣制動系統及電子防滑器等。車輛内部設備是指服務于乘客的車内固定附屬裝置。牽引傳動系統和輔助供電系統以及列車控制及網絡系統為動車組提供動力和保證行車安全。
動車組的動力配置分為動力集中配置和動力分散配置兩種,前者列車編組中兩端為動力車(或一端是動力車,另一端是控制車),中間為拖車。後者列車編組中全部為動力車或大部分是動力車,小部分為拖車。
動車組有以下技術特點可以讓其傲視群雄。優良的空氣動力學外形設計減少高速動車組運行的空氣阻力;車體結構輕量化設計節省牽引功率;高性能轉向架技術具有高速運行的穩定性;複合制動技術讓動車更快地停下來;密接式車鈎緩沖裝置提高列車的運行平穩性;交流傳動技術使動車性能更加優越;列車自動控制及故障診斷技術讓動車運行更加可靠;車廂密封隔聲與集便處理技術讓旅客更方便舒适; 高速受流技術很好地保證了動車高速運行過程中的持續供電。
随着制造技術的不斷提高,更快、更舒适的動車組會帶給乘客更大的享受。
第七節:維修基地——動車組的溫馨之家
奔馳在高鐵之上的動車組,給旅客的出行帶來極大方便,為了保證動車的行車安全,必須有專門的設施對其進行維護和檢修,以保證其處于最佳的狀态。動車組的保養維護和檢修,也是保證高鐵運行安全的重要措施之一。動車組的檢修、保養等服務,均在動車綜合維修基地進行。動車維修基地根據承擔的檢修任務量的大小和檢修級别的不同,分為動車段和動車運用所。為了滿足動車組開行的需要,鐵路部門在北京、上海、武漢、廣州已經或者即将建成現代化動車組檢修基地,在四大基地的基礎上,還在全國範圍内修建26個動車運用所,為全國的高鐵動車組提供服務。
動車綜合維修基地的主要設備包括動車整備維修庫、電器測試裝置、輪對踏面診斷裝置、不落輪旋輪設備、車軸探傷裝置、輪對及轉向架更換中心、動車組外部清洗設備、動車組内部清洗和整備等,為了不受氣候條件和夜間作業等環境的影響,所有檢修和維護工作都在檢修車間内進行。
動車組的檢修和保養需要科學合理維修方式,目前主要有三種:定期維修(又稱計劃修),)視情維修(又稱狀态修)和事後維修(又稱故障修)。定期維修是以使用時間作為維修期限,隻要設備到了預先規定的時間,不管其技術狀态如何,都要進行規定的維修工作,這是一種強制性的預防修理。視情維修是指對設備運用狀态進行連續、間接或定期的監測,不斷獲取動車組的運行信息,通過分析這些信息内容,來判斷動車組何時維修,維修哪些内容,所以說,視情維修就是根據觀察到的動車組情況來判斷合理的維修時間和維修方式。事後維修是在機件發生故障之後才進行修理,它不控制維修時間。實踐證明,有些機件即便發生故障也不會危及安全造成惡果,它們或是屬于偶然發生,或是雖屬零件耗損型故障,但不值得大動幹戈,因此事後維修更經濟。
定期維修和視情維修均屬于預防性維修,可以預防動車組漸進性故障的發生,事後維修則是非預防性的,多用于偶然故障或用于預防維修不劃算的機件。定期維修是按時間标準進行維修,視情維修是按實際狀況标準,而事後維修則不控制維修時間。
一般而言,對于特别複雜的設備,三種方式可以交叉使用,以充分利用各個機件的固有可靠性。我國動車組施行計劃性的預防檢修。檢修分為五個等級,一級和二級檢修為運用檢修,三級、四級、五級檢修為定期檢修。動車組的整備與維修是保證動車組有效使用和運用質量的前提條件,而動車組的運用計劃又是合理安排整備與維修工作的重要依據。動車綜合維修基地必須按照動車組實際走行公裡數和定期檢查周期,及時安排入段檢修。動車段的設置也不能亂來,需要充分與城市的規劃相結合,保證既能滿足動車經濟運行,也能滿足城市總體規劃的需要。
動車段的設備布置和作業流程必須合理,讓動車組從進入維修基地之後,通過最短的時間完成整個檢修流程,達到動車組的維修高效,降低維修成本,節省大量人力物力。
第八節:列控系統——高鐵安全運行的保護神
普速列車因為速度低,可以通過線路一側的高柱信号機來指導司機安全行車。不過,司機總是不停瞭望外面的信号,時間一長就會容易疲憊,看錯信号的事情時有發生,嚴重時會危及列車安全。為了減輕司機的負擔,采用稍微先進一點的手段,就是将線路一側的信号機顯示在機車上面,司機不用眺望窗外,就可以根據機車上信号顯示進行駕駛。随着列車速度的不斷提高,司機即使觀察機車信号也變得越來越困難,信号看不清楚,就無法駕駛,這就需要更加先進的信号控制技術,才能滿足列車速度越來越高的要求。當列車速度由每小時120公裡跨越到200公裡以上之時,更先進的高速列車信号機控制系統就登場了。
高速列車的運行速度每小時200公裡以上,緊急制動距離為4000米,這就意味着,一旦列車緊急刹車,從每小時200公裡的速度到停車,列車會滑行4公裡遠,如果沒有先進的列控系統,一旦發生行車事故将是災難性的。列車運行控制系統也叫ATC系統,主要通過車載信号直接向司機提供加速、減速和停車命令,而信号直接控制列車的制動。這種自動化程度極高的列控技術,可以将司機人為駕駛失誤降到最低點,因此,列控系統就是高速列車安全運行的保護神。很多時候,系統比人更加可靠。
列車運行控制系統可分為多種類型,按照自動化程度、人機關系、控制模式、信息傳輸通道等有四種分類方法。不管列控系統歸于哪一類别,其終極目的就是保證列車安全。那麼列控系統都包含那些設備呢?第一是地面設備,包括設置在鋼軌旁邊的設備、列控中心和地面通信網絡設備。第二是車載設備,包含列車運行監控模塊、測速定位模塊、顯示器模塊、牽引制動接口和運行記錄模塊等。第三是地車之間的信息傳輸設備,包括地面信息傳輸設備、車載信息傳輸設備、地面信息網絡和車載信息傳輸網絡等。
我國的列控系統的研發,是整個高速鐵路技術不可或缺的一環。現在運用于高鐵列車上的列控系統全名叫“中國列車運行控制系統”,簡稱CTCS。CTCS根據速度的不同劃分為5個等級。其中CTCS0級由通用機車信号和運行監控記錄設備組成,适用于列車運行速度每小時不超過120公裡的既有鐵路上。CTCS1級由主體機車信号和安全運行監控記錄儀組成,适用于時速160公裡的鐵路上。CTCS2和3級用在提速鐵路幹線和新建高速鐵路上面,其中CTCS2級是采用軌道傳輸信息的列控系統。CTCS3級是用無線傳輸信息技術的列控系統,屬于目前我國掌握的最先進的列控設備。CTCS4級列控設備正在研發試驗中,這是采用無線信息傳輸技術,能夠實現虛拟閉塞和移動閉塞,比前四個級别的列控系統更加高級先進、讓高速列車運行愈加安全。
第九節:鐵路客服——為乘客提供貼心服務
每當我們到一個陌生城市,首先是買一份地圖來指導我們到達目的地。我們在車站乘坐火車,更需要精心設計的客服引導标志把我們順利送上火車或者出站。對于小型的車站而言,因為乘客少、車站小,客服的重要性并不突出。但是對于動辄十幾萬平米的特大型客運站而言,沒有客服,乘客就成了盲人瞎馬。
有人可能會說,鐵路客服不就是一些指示牌嗎?錯了,鐵路客服是一種非常重要的信息技術,絕不是安裝幾個标志牌那麼簡單。對于整個鐵路客運而言的服務系統,其核心就是票務系統,想想鐵路客服網站每到暑運和春運那種超規模的訪問量,我們就知道客服多麼重要。票務系統的核心首先是制定合理的票價,然後建造聯通全國的網絡售票系統。聯網票務系統的終端,就是自動售票機(AFC系統)和窗口人工售票。
從整個鐵路客運範圍縮小到一個大型的客運站,客運服務發生了很大變化,最主要的變化就是客服的核心不再是票務,而是旅客。為了滿足乘客順利乘車出行的要求,客服系統實現了車站信息自動廣播、導向指示、信息服務、客站監控等功能,并提供互聯網、呼叫中心、無線局域通信等信息服務,徹底實現旅客服務的信息化。
大型客運站的客服系統主要包括導向指示系統、公共廣播系統、視頻監控系統、信息服務系統、時鐘系統、投訴系統、求助系統和延伸服務系統組成,為旅客提供全方位的貼心服務。導向指示系統在旅客的進站、購票、後車、檢票、乘車、出站等環節為乘客提供幫助,系統一般以車站為中心,通過設置在不同地點的顯示屏、到發通告終端機來動态或者靜态圖形、圖像、文字、視頻等信息。公共廣播系統及時為旅客提供動态播報,視頻監控系統随時監控攝錄客站的動态圖像,使得監控中心指揮人員及時觀察車站各個主要地點的旅客疏散停留情況,根據實時動态監控,一旦遭遇意外事件,能夠對旅客采取疏導措施。查詢系統采用觸摸屏、計算機、多媒體、網絡接口等技術,提供列車運行圖、列車時刻表、票務、站内環境說明、站内服務設施說明、市政交通、天氣狀況、旅客出行等豐富信息。
在以前,由于技術手段的落後,位于大中城市的鐵路客服設施非常簡陋,旅客出行毫無舒适可言,低标準的客服設施遠不能滿足大家的要求,乘坐火車是一件很無奈很痛苦的事情。随着鐵路技術的不斷提高,鐵路客運站的建設越來越遵循“以人為本”的原則,鐵路突破了陳舊的理念,将乘客的舒适度作為一個重要的指标來對待。随着高鐵的不斷開通,我們已經告别髒亂差的乘客環境,開始享受高鐵客服帶給我們的溫暖和舒适。
第十節:高鐵安全防災——全方位的安全保障系統
我們乘坐高鐵,除了贊歎其高速快捷之外,安全是永遠挂在嘴邊的話題。總是有人會問,高鐵安全嗎?高鐵當然安全,這種安全是通過很多技術手段和先進的設備來保證的,是全方位立體的安全保障措施。保證高鐵安全的技術和設備都有哪些呢?高鐵的運營安全保障系統設計的核心要素有三個,第一是人,第二是動車組,第三是外部環境。将人、動車組、環境結合在一起,通過控制、調度、監測和管理手段,讓高鐵安全運營,就是安全監控系統的主要任務。
高鐵安全系統下一級就是中央安全信息管理系統,這個系統再包括五個子系統,分别是環境監測與報警系統、列車控制與指揮系統、設備檢測與維護系統、電力供應及檢測系統、應急處理系統。我們已經在上面章節介紹了列車控制與指揮系統中的列控系統,那麼其他的安全子系統都有什麼過人之處呢?
高速鐵路安全系統能夠預測、預報環境及自然災害、及時處理各種突發事件、維持高速鐵路的正常經營運行,是高速鐵路正常運行的安全基礎保障。其中環境監測與報警系統是對沿線鐵路和自然環境進行監測,當預測的可能會發生災難時,系統會及時進行報警。監測的主要内容是地震、洪水、泥石流、落石、暴風雨、大霧等危及到列車安全運行的自然災害。列車控制與指揮系統主要是列車安全運行的自動控制和集中指揮系統,由調度中心集中管理在高速鐵路上運行的所有動車組,通過列車自動控制系統保證列車安全運行。
設備檢測與維護系統是一套對設備技術狀态進行檢測,對主要零部件質量進行診斷以及對車輛懸垂物等進行監視的系統。該系統檢測線路的幾何形狀和平順性,檢測機車通信設備等運行情況,為維修提供依據。電力供應控制及檢測系統主要負責高速鐵路系統的電力供應及供電設備的檢測,保證不間斷地位高速鐵路供電,并在發現設備異常時能進行及時預防和檢修。應急處理系統主要是為列車發生意外事故進行應急處理,以使意外事故對高速鐵路系統造成的傷害達到最小,并及時恢複高速鐵路系統的正常運行,以避免二次傷害的發生。例如發生列車脫軌,翻車等事故的處理等。
高鐵安全系統中核心要素之一是“人”,這個要素包含了兩個方面的内容,第一指的是乘客,第二指的是保證安全系統正常運作的鐵路職工。安全系統的最終目的是為了乘客安全,而鐵路職工的責任是為了保證安全系統正常運轉。
對于安全系統的主要設備,必須質量可靠,對于外部惡劣環境造成的危險因素,能夠及時排除,所謂人命關天,隻有人、機、環境協調在一起,安全系統才能真正成為高鐵運行安全的保護神。
(本文選自山西教育出版社《鐵路擎起的朝陽》一書,作者王麟,配圖源自網絡,作者授權發布)
【作者簡介】王麟:本名王俊永,天津市作家協會會員,中國科普作家協會會員。已出版《納米殺手》、《鐵路傳奇》、《鐵路擎起的朝陽》、《海門開》等著作。新浪微博:@天津王麟
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