傅世善
(北京全路通信信號研究設(shè)計院,北京 100073)
當(dāng)前中國鐵路正處在大發(fā)展時期,6次成功提速、加速建設(shè)250 km/h提速線路和350 km/h的客運專線,帶來巨大經(jīng)濟和社會效益,為鐵路帶來發(fā)展的生機。
提速過程中,鐵路信號領(lǐng)域無論在信號制式、系統(tǒng)、技術(shù)、設(shè)備、設(shè)計和研究中,都發(fā)生了很多重要的理念變化,這些理念的變化是相互關(guān)聯(lián)和影響的。
(1)隨著列車運行控制系統(tǒng)和列車運行調(diào)度系統(tǒng)的推廣運用,中國鐵路信號制式和系統(tǒng)經(jīng)歷著一些重大變化。
1)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的列車運行控制系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于提速高速鐵路,鐵路信號從以車站聯(lián)鎖為中心向以列車運行控制系統(tǒng)為中心轉(zhuǎn)化。
2)列車運行調(diào)度指揮從調(diào)度員—車站值班員—司機三級管理,向?qū)崿F(xiàn)由調(diào)度員直接控制移動體(列車)轉(zhuǎn)化。
3)列車運行由以人為主確認(rèn)信號和操作向?qū)崿F(xiàn)車載設(shè)備的智能化轉(zhuǎn)化。
4)區(qū)間閉塞由固定閉塞方式向準(zhǔn)移動閉塞方式轉(zhuǎn)化。
5)信號顯示由地面信號為主向車載信號為主轉(zhuǎn)化。
6)信號顯示制式由速差式向速度式(目標(biāo)-距離)轉(zhuǎn)化。
(2)計算機技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)普遍應(yīng)用,基于通信技術(shù)的信號系統(tǒng)應(yīng)運而生,中國鐵路信號技術(shù)和設(shè)備經(jīng)歷著一些重大變化。
1)計算機聯(lián)鎖大規(guī)模應(yīng)用,二乘二取二的冗余系統(tǒng)已經(jīng)取代雙機熱備系統(tǒng),取得了用戶的信任。
2)傳統(tǒng)的系統(tǒng)界面被突破,列控與聯(lián)鎖一體化已經(jīng)有了成功的樣板,區(qū)域控制計算機聯(lián)鎖也在多處運用。
3)非安全通信通道用于信號安全領(lǐng)域,基于無線通信的列控系統(tǒng)CTCS-3級已作為客運專線的主要方案。
4)執(zhí)行單元全電子化的計算機聯(lián)鎖已經(jīng)上道,必然會有進一步的發(fā)展。
5)車站聯(lián)鎖的概念開始向更廣泛的信息聯(lián)鎖概念擴展。
(3)信號制式、系統(tǒng)、技術(shù)和設(shè)備的變化必然會帶來設(shè)計理念的變化。
1)從三顯示到四顯示自動閉塞引起了信號顯示制式向速差式邁進,速差式概念尚未完全建立,又被準(zhǔn)移動閉塞推向了速度式信號顯示制式。
2)自動閉塞設(shè)計中最復(fù)雜的閉塞分區(qū)劃分,因準(zhǔn)移動閉塞變得簡單。準(zhǔn)移動閉塞中閉塞分區(qū)的名稱已失去原有含義,軌道區(qū)段基本上等長就可以,不用考慮線路參數(shù)等因素。
3)計算機聯(lián)鎖的設(shè)計,設(shè)計單位只提供兩圖一表,邏輯設(shè)計轉(zhuǎn)移到計算機聯(lián)鎖廠商。
(4)鐵路信號的發(fā)展,先進技術(shù)的應(yīng)用,信號系統(tǒng)和設(shè)備是高科技、高投入、高風(fēng)險產(chǎn)品,傳統(tǒng)的科研方式不能確保信號系統(tǒng)和設(shè)備的高安全性、高可靠性,于是科研方式發(fā)生了重大變化,迅速與國際接軌。
1)根椐鐵道部和用戶的需求,確立以歐洲鐵路標(biāo)準(zhǔn)體系為參考標(biāo)準(zhǔn),研究鐵路信號安全標(biāo)準(zhǔn)、RAMS分配方法和技術(shù)。
2)改變各自立題、從小產(chǎn)品做起和先產(chǎn)品后補標(biāo)準(zhǔn)等習(xí)慣,建立系統(tǒng)研究、標(biāo)準(zhǔn)先行的原則;從依靠研制完成后再審查、鑒定,到建立安全評估機制,通過第三方安全認(rèn)證,對系統(tǒng)研究的開發(fā)過程進行控制,保證系統(tǒng)的安全可靠性。
3)從偏重應(yīng)用層面的研究到加強通信信號核心技術(shù)的研究,自行研制的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的安全型計算機平臺已研制成功。
4)從依靠現(xiàn)場試驗到建立大規(guī)模軌道交通運行控制實驗室,對系統(tǒng)進行綜合仿真與測試。
(5)鐵路現(xiàn)代化、信息化擴大了“鐵路信號”專業(yè)的內(nèi)涵,廣泛應(yīng)用計算機等新技術(shù),促進鐵路信號技術(shù)的發(fā)展,使鐵路信號技術(shù)向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、綜合化方向邁進。
1)列控系統(tǒng)、計算機聯(lián)鎖、調(diào)度指揮系統(tǒng)、調(diào)度集中系統(tǒng)信息共享,既提高運輸效率,減輕了勞動強度,又保證了作業(yè)安全。
2)新一代分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)的成功運用,揭開了調(diào)度指揮的新篇章,真正實現(xiàn)行車調(diào)度員對移動體的直接指揮。
3)編組站綜合自動化系統(tǒng)以信息集成為核心,綜合管理技術(shù)、運輸生產(chǎn)技術(shù)、信息技術(shù)、自動化技術(shù)和系統(tǒng)工程技術(shù),按照控制、調(diào)度、管理、經(jīng)營、優(yōu)化、決策一體化的路線,經(jīng)過自主創(chuàng)新與集成創(chuàng)新,使我國編組站管理與控制技術(shù)跨入了世界領(lǐng)先水平,創(chuàng)造了編組站現(xiàn)代化的新模式。
4)提速提高了旅行速度,增加了旅客的舒適度和滿意度,以通信信號為基礎(chǔ)的信息共享,使得行車信息服務(wù)于大眾成為可能,全面提升鐵路運輸?shù)纳鐣蜗蟆?/p>
5)信息聯(lián)鎖的理念已開始建立,智能化交通的框架開始研究。
“九五”期間,鐵路實現(xiàn)了3次較大規(guī)模的提速,“十五”期間實現(xiàn)了第4、5次提速,2007年6月18日鐵路實施了第6次大提速。
鐵路提速需要技術(shù)支撐,涉及多工種多專業(yè),鐵路提速對鐵路信號也提出了更高要求。經(jīng)過6次鐵路提速,從鐵路信號技術(shù)的角度看最重要的幾次提速如下。
第1次提速,沖擊了鐵路信號的傳統(tǒng)概念,快速客車最高速度沖破了120 km/h的界線,推動鐵路信號向速差式信號顯示和四顯示自動閉塞發(fā)展,加速了機車信號主體化的進程。
第2次提速,速度達到160 km/h,形成了一個標(biāo)準(zhǔn)速度等級,是鐵路信號的一個重要里程碑,列車最高速度超過160 km/h的鐵路區(qū)段,必須采用列車運行控制系統(tǒng),以車載信號顯示為主,實現(xiàn)列車超速防護。
第6次提速,速度達到了既有線提速高峰200 km/h,并開始建設(shè)350 km/h的鐵路客運專線。350 km/h的鐵路屬于高速鐵路,是當(dāng)今國際鐵路技術(shù)的高峰。第6次提速對鐵路信號來說是一個重要里程碑,標(biāo)志著中國鐵路有了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的列車運行控制系統(tǒng),鐵路信號重要裝備水平開始進入了世界先進行列。(未完待續(xù))