2铁路计算机网络安全系统的应用
随着信息化社会的不断发展,铁路的运输以及市场营销和物流行业的发展,铁路计算机网络安全也在不断的提升网络安全程度,保证铁路信息网络的最大化安全。铁路计算机的网络安全,需要建立行业证书安全系统、访问控制系统、病毒防护系统等方面的安全系统,这样才能够有效的保证铁路计算机系统的安全性,让铁路计算机的网络系统发挥最大化的作用。通过完善铁路计算机网络安全,可以有效保证铁路计算机在最大化的安全下运行。
3铁路计算机网络安全的建设途径
3.1三网隔离
为了保证生产网、内部服务网、外部服务网的安全,实现三网互相物理隔离,不得进行三网直接连接。尤其生产网、内部服务网的运行计算机严禁上INTERNET。
3.2建立良好的铁路行业数字证书系统
证书的管理系统有利于保证网络和信息安全。铁路行业的数字证书系统能够有效的提高铁路信息系统的安全,让铁路信息系统在一个安全的环境下运行。证书系统加强了客户身份的认证机制,加强了访问者的信息安全,并且发生了不安全的问题还有可以追查的可能。行业数字证书在铁路信息系统中有效的防止了非法人员篡改铁路信息的不良行为,并且对访问者提供了强大的保护手段。
3.3建立安全的访问控制系统
控制系统可以针对不同的资源建立不同的访问控制系统,建立多层次的访问控制系统。控制访问系统构成了铁路计算机网络的必经之路,并且可以将不良的信息进行有效的隔离与阻断,确保铁路网络信息的安全性。建立有效的访问控制系统,可以保证网络访问的安全性和数据传输的安全性,最大限度的保障铁路计算机的信息安全。
3.4建立有效的病毒防护系统
有效的病毒防护系统就相当于杀毒软件存在于电脑中的作用一样,可以有效的防止病毒的入侵,控制进出铁路信息网的信息,保证信息的安全性。病毒的防护系统可以将进出铁路信息系统的信息进行检查,保证了铁路客户端的安全。病毒防护系统防止了不法人员企***通过病毒来入侵铁路信息网络系统,让铁路信息网络系统能够在安全的环境下运行,保证了信息的最大化安全性。定期的病毒查杀,可以保证铁路网络信息系统的安全,让铁路信息网络系统得到有效的控制,保证客户的资料不被侵犯,保证铁路计算机网络的正常运行。
中***分类号: TE833 文献标识码: A 文章编号:
1铁路运输安全研究体系
铁路运输安全问题得到专家学者和***府部门的关注,也是至今没有完全解决的问题,铁路运输事故频繁发生,给国家和人民的生命财产造成了严重的损失。近年来,虽然我国铁路在监控技术、管理技术方面,技术装备方面和行车安全因素方面做过一系列的研究,但是没有提出一个比较完整的铁路运输安全体系结构。如何进行铁路运输事故的预测和预防,如何从发生的各种事故中归纳出事故发生的机理和规律,从而进行技术层面的预防是铁路安全运输的根本问题。本文对铁路安全运输的研究分为保障体系、预防体系和事故处理体系三部分。事故的预防体系是铁路安全运行的中心问题,起到了整个铁路的安全运输的保障作用。
2铁路运输安全预防体系
2.1铁路运输安全预防理论体系。安全预防理论体系是针对铁路运输事故发生的特性,提出的一种预防事故的机制的理论体系,包括技术开发体系和管理体系理论:一是危险源辨识机理,是从微观的角度铁路运输中存在的危险因素以及产生的条件,建立事故可能发生的模拟事故发生机理;二是风险效应机理,是指在铁路运输中可能发生的事故以及事故的影响范围,对事故发生的几率和严重度进行评价,科学的整改事故投入与预防性投入的关系,制定合理的投资结构;三是预防机理,事故发生的类型、发生的概率以及造成的损失大小,根据不同的事故类型采用不同的防御措施,使事故的发生率和损坏率降低到最小程度是预防机理的主要目的。
2.2铁路运输安全预防技术体系。安全预防技术体系包括安全规划技术、安全预测技术、安全评价技术和安全设计技术构成。安全评价技术和安全预测技术是铁路运输系统的评估技术,铁路运输系统的安全目标非常明确。铁路运输安全规划技术与设计技术则是从宏观角度和微观角度进行规划设计的。
2.3铁路运输安全预防管理体系。铁路运输安全预防管理体系是对铁路运输安全的点预防、线预防、面预防的综合管理模式,主要包括安全教育体系、安全监督体系、安全标准体系和安全机制协调体系。一是安全标准体系。铁路运输安全标准体系用来评价铁路运输安全系统的安全状态、进行安全教育和对安全体系进行监督;二是安全教育体系。安全教育是以“人”为中心,从人的角度防御事故的发生,保护人的财产生命安全;三是安全监督体系。安全监督是预防铁路事故发生的有效措施,使铁路安全管理顺利进行;四是安全协调机制。要求在铁路系统各种设置全面、系统的管理组织网络体系,合理配置人员和机构,进行科学合理的管理。
3铁路运输安全保障体系
3.1铁路运输安全保障理论体系。一是职业适应性机理。人在铁路安全运输系统中处于主导地位,也是系统中不稳定的因素。研究铁路系统中岗位和职业的稳定性,有利于运输系统中人员的选拔与培训;二是设备可靠性机理。机车、轨道、信号以及其他设备的良好运行是实现铁路安全运行的必须条件。设备的可靠性机理研究主要包括设备性能的可靠性、结构可靠性等,这是铁路运行最基本的理论条件;三是子系统的配置机理。铁路运输系统包括车务、机务、工务和车辆等构成,铁路安全运输只有各个要素系统达到合理的配置才能减少铁路运输中发生的事故。
3.2铁路运输安全保障技术体系。铁路运输安全保障技术体系直接参与运输安全保障,重点强调安全保障的实时性、联动性和系统性。保障系统有感测技术、计算机技术、通信技术和控制技术构成。感测技术和控制技术是铁路运输系统的外部接口,通信技术与计算机技术则对采集的信息进行传输和再处理,实现铁路运输系统的实时监测与控制,有效地保障铁路运输安全。
3.3铁路运输安全保障管理体系。铁路运输安全保障管理体系是安全保障理论体系、安全保障技术体系在安全培训、安全规章制度以及安全考核激励机制方面的有机整合。安全培训保障机制是铁路运输安全保障管理体系得以有效实施的重要保障机制,是实现运输安全有序可控目标的最基础保障。安全规章制度机制是铁路运输安全保障理论、技术以及管理体系在安全保障应用方面成功模式的制度化、标准化。安全考核激励机制是根据当前运输安全状况、事故的益本比分析等确立的一套科学考核机制,是运输安全良性循环发展的重要保障。
4铁路运输事故处理及救援体系
4.1铁路运输事故处理及救援理论体系。一是救援预案理论。救援预案根据铁路运输事故的损失情况、发生位置、救援设备的布局,设计不同的救援预案,提高事故救援的应急能力及救援效率;二是联动调度理论。联动调度是在事故发生后,各部门和人员应该积极的响应事故的救援要求,包括事故的通报、救援队伍的指挥和行动都要在最短的时间完成;三是事故再现理论。就是研究事故在现时防御技术开发,分析事故发生的原因和机理,避免类似事故的发生。
4.2铁路运输事故处理及救援技术体系。救援列车技术就是救援设备、人员配置和分工等进行科学合理的组编达到最大的救援技术水平。线路开通技术就是根据线路损坏的情况,选择合理的方式抢修线路、开通线路和实现通车。事故勘查技术是应用科学的方法,对事故现场进行侦查,为事故的分析搜集资料。
4.3铁路运输事故处理及救援管理体系。事故档案管理就是对以往发生的事故资料进行分析和归纳,建立事故档案,使救援人员的训练、救援资源的配置和事故的管理有章可循。救援资源管理是救援设备的购置、维护和管理,救援工作的实施必须要考虑到当时的环境、事故的类型、列车的种类以及其他资源的配置。事故应急管理是根据生命特征、救援预案和联动方式等临时建立一套完整的、科学的管理体系。
参考文献:
关键词:
铁路基础设施;监测;振动传感器;数据采集
0.引言
进入21世纪以来,我国铁路建设发展迅猛,取得了良好的经济与社会效益。随着铁路运输速度的迅速提升,再加上其相对方便舒适的环境和价格上的优势,势必能吸引越来越多的人选择铁路作为他们旅行的交通工具,然而,伴随着铁路运输的飞速发展给人们带来的交通上的快捷与方便,车体与铁轨的振动故障对公共财产及人身安全构成了前所未有的威胁。伴随着我国铁路立体跨越式的迅猛发展,轮轨间激扰力与激扰频率随着车辆行驶速度的不断提高,逐渐增大,变宽,结果会造成电机等吊挂设备和车内设备的高频高幅振动,引起车体设备振动能量的急速加剧。如果超过了铁路各设备所允许的振动强度范围,未来的工作性能指标及使用寿命将会受到过大的动态载荷和噪声的严重影响,情况越发严重会导致零部件的早期失效。当前大量事实表明,在长期作用的情况下,铁路振动故障可能会导致货物破损,轨道破坏,列车脱轨等危险情况。为确保铁路“安全、经济、快捷、舒适”的特点和优势,铁路建设要不断发展完善其各项功能,才能在越发激烈的市场竞争中取得优势,因此,各国都加强了对铁路振动的检测及分析,也增加了对其的投入力度。今年我国对铁路振动检测领域的人力物力投入有明显增加,并且研究范围扩展到众多方面。以往铁路振动检测系统只配备在一些重要单位或者要害部门,而在2000年以后,各个铁路站段及各个振动检测站点基本都已经涉及发展应用到。铁路振动检测系统的重要性越来越被人们所认可,近些年又不断完善各项相应的标准和规范。为了保证铁路的运输安全、高效舒适的科学发展及以人为本的发展要求,确保铁路的优势和特点,如何准确检测高速铁路的振动并判断故障是摆在铁路工作者面前不容缓的实际问题。
1.数据采集系统设计方案
本论文用于铁路基础设施监测的振动传感器数据采集系统主要由下位机系统和上位机节点两个大的部分组成。系统设计方案的结构框***下位机系统里包含了振动传感器数据采集模块、IIC实时数据传输模块、微处理器模块和电源模块五个单元。振动传感器把接收到的振动信号数字化,通过IIC数字传输方式,将数据发送给微处理器STM32F103ZET6。微处理器作为控制单元,用于接收振动传感器数据并进行数据处理分析计算,通过RS-232串口通信,运用MAX3232电平转换芯片及CH340RS-232串口转USB芯片,实现了XYZ三轴振动数值发送到上位机进行控制显示。因为目前个人电脑上已很少有串口,所以我们使用RS-232串口转USB口芯片CH340G,数据可以从USB口进入PC上位机。由于每一个节点的检测范围有限,使用多个这样的节点共同检测则可以扩大系统的监测范围,提高系统的整体工作性能。整个铁路振动检测系统是由多个下位机节点互相协作共同完成系统功能的。
2.系统硬件设计
2.1系统硬件设计思想
本论文的铁路振动检测系统是由振动传感器数据采集模块,IIC实时数据传输模块,微处理器模块以及RS-232有线通信模块和电源模块组成。振动传感器数据采集模块对铁路振动的振动数据信号进行实时采集,将采集到的数据数字化,并通过IIC实时数据传输方式与单片机处理器通信,接着单片机处理器模块将采集的数据进行数据处理分析,通过有线通信模块上传到上位机进行实时显示及存储,为铁路振动故障的判断提供合理依据。微处理器中有数据处理分析算法的设计,完成对采集到的实时振动信号进行数据处理分析,判断当前得到的振动数据是否在铁路设备所能产生的振动范围之内并对数据进行干扰点剔除,去直流及多项式趋势项和平滑处理,计算出与自然坐标系夹角的角度,使整个铁路振动检测系统的性能与数据准确性得到大幅度提高,很大程度上降低了系统的错误上报率。
2.2系统介绍
系统硬件部分可以分为五个部分:振动传感器数据采集模块、IIC实时数据传输模块、微处理器模块、RS-232有线通信模块和电源模块。数据采集模块:由单片机处理器模块发出相应的控制指令配置振动传感器的控制寄存器,内部控制寄存器来决定信号的采集速度、通信方式、数据输出格式与带宽,振动传感器根据内部控制寄存器的值按要求采集振动信号。实时数据传输模块:振动传感器采集的实时数据通过IIC传输方式,将数据发送给处理器,为之后的数据处理分析奠定了基础。微处理器模块:主要工作是通过系统软件控制数据采集模块完成振动数据信号的采集,并对数据进行处理分析,然后控制RS-232有线通信模块将处理完成的数据上传至PC上位机进行显示及存储。该模块是振动传感器数据采集模块和RS-232有线通信模块进行联系的核心部分。RS-232有线通信模块:将微处理器模块处理完毕的数据,通过RS-232串口通信的方式传递给上位机,上位机会自动显示及存储数据,供振动故障的判断使用。电源模块:通过该模块,将5V外部直流电源转换成系统所使用的3.3V电源。
结论
本论文设计了一套铁路振动检测系统,该系统采用下位机整体检测模块PC上位机整体控制数据流向,并对上传的检测数据进行显示保存。从与传统检测方法的比较来看,它能够更加高效、深入、细致的对铁路振动信号进行检测、处理分析及显示存储,并为铁路振动故障的判断提供可靠依据。
作者:鲁楠 唐岚 廖若冰 朱加豪 单位:西华大学汽车与交通学院 西华大学西华学院
参考文献
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(2)铁路建设和运营对景观生态安全格局的影响。海南东环铁路建设和运营对景观生态安全格局的影响,主要是铁路建设对相关区域景观生态安全格局的影响、铁路运营与景观生态安全格局的相互影响,以及景观生态安全格局现状分析和景观生态安全格局的主要改变。
(3)铁路通过区域景观生态建设战略与生态安全保障体系。海南东环铁路通过区域景观生态建设战略与生态安全保障体系包括景观生态建设目标和安全保障系统构成,景观生态安全保障的***策措施、技术手段和监测系统。
旅客视觉与心理反应研究
旅客视觉与心理反应研究是客运专线铁路建设沿途景观研究的重要内容之一。视觉系统是人类获取外部信息最重要的通道,旅客主要通过视觉获得对客运专线的环境景观体验。铁路沿线景观规划设计的重要目标,是提高旅客的安全性和舒适性。因此,对旅客的视觉感受和心理反应的有关研究成为“以人为本”的客运专线景观规划设计的重要前提。旅客视觉与心理反应研究是以环境心理学的基本原理为基础,结合客运专线列车快速通过的特点,对旅客的视觉感受和心理反应进行调查分析。为充分利用海南东环铁路沿线视觉范围内的自然景观和人文景观要素,对其沿线景观要素分类进行视觉和心理影响分析,从而得出景观规划设计的基本原则,并对铁路景观空间形象的规划设计提出建议。其研究内容主要包括以下方面。
(1)旅客视觉与心理研究的理论基础。旅客视觉与心理研究的理论基础主要包括环境心理学的基本理论与方法、视觉感受分析研究的主要方法和心理反应分析研究的基本模式。
(2)铁路旅客的视觉感受与心理反应。铁路旅客的视觉感受与心理反应主要包括铁路旅行的环境空间特点;旅客对铁路景观的视觉感受和心理反应;客运专线运行环境和旅客构成分析。
(3)海南东环铁路沿线景观要素的视觉和心理影响分析。海南东环铁路沿线景观要素的视觉和心理影响分析主要包括沿线自然景观要素、人文景观要素、城镇景观要素、线路景观要素、重要交通设施(桥梁、隧道)景观要素和车站景观要素。
三维景观环境虚拟研究
随着计算机软硬件技术、地理信息系统、人工智能、虚拟现实、决策支持系统、***像处理等相关技术的飞速发展,景观可视化研究具备了强大的科学工具,三维景观环境虚拟研究已经成为景观规划设计的重要手段。由于铁路建设牵涉面广、投资巨大,因此自然环境和既有人工建筑对线路走向的规划起着根本性的作用。建立三维可视化的动态仿真景观系统模型是铁路线路虚拟设计环境的关键之一。通过动态仿真景观系统模型,从可视化技术运用的角度,对海南东环铁路景观系统进行三维环境虚拟研究,探讨铁路线路景观模拟的特点与方法。其研究内容主要包括以下方面。
(1)三维环境虚拟技术的理论基础。三维环境虚拟技术的理论基础主要包括GIS地理信息系统、三维模型构建技术、虚拟现实和***形处理技术、人工智能和决策支持系统。
(2)铁路线路景观模型的建立。铁路线路景观模型主要包括景观地形地貌模型、地面文化特征景观模型、线路实体景观模型和三维模型动态仿真。
(3)景观要素三维环境模拟。景观要素三维环境模拟包括铁路沿线重点自然和人文景观节点、线路景观、沿线重要交通节点(桥梁、隧道)、沿线车站等要素。通过三维环境模拟,获取海南东环铁路景观规划设计的空间环境效果,研究存在的规划设计和本身的局限性等问题。
景观设计原则及方案
1景观设计原则
(1)整体性原则。在景观设计中,合理分配和使用各项自然资源,使各景观要素之间具有较好的连贯性、一致性和协调性。通过加强各站点区域、铁路景观带与沿途景观元素的联系,促进功能互补,延续景观界面和生态系统,从而塑造和谐、便捷的整体带状景观,并从保护与增强海南岛生态服务功能的整体要求出发,全面规划东环铁路景观体系。
(2)保护与发展协调原则。以东环铁路选线为依据,尊重沿线周边现有土地利用方式,尽量避免与现有土地利用、居民点和耕地等发生冲突,同时满足铁路沿线景观与城镇资源的利用与开发要求。
(3)风貌协调原则。铁路沿线景观设计应与周边景观风貌和文化特色一致,缝合各区域之间的碎片景观,构建和谐景观秩序。
(4)生态性原则。尽可能通过廊道的规划与建设将相邻保护区联系起来,以增强不同生态系统群间的基因流,提高保护区对生态过程及物种的保护效果,减小生态碎化对野生生物的不利影响。
(5)阶段实施原则。从海南岛总体规划要求出发,根据生态系统、旅游服务和铁路运输安全要求。在规划中明确每个区域及廊道景观规划的目标与功能,并落实到每一个规划功能区域段,以便实地证实与实施。
(6)经济性和适应性原则。绿色通道应充分利用铁路两侧的自然生态植被,补充符合各区域的特色植被,创造多元化场景和各具特色的景观。在不同铁路沿线地块采用不同类型的模块设计绿化建设,为旅客提供更易于理解的相关景观信息和更多观察景观的机会,同时为沿线开发建设行为提供设计上的指导。
(7)可持续发展的原则。以软质景观(植物造景)为主,硬质景观(建筑、小品园件)为辅,营造返归自然的环境。按照动态体系的规划,形成弹性可持续发展的规划思路。
2景观策略和景观目的
(1)景观策略。东环铁路景观设计立足于充分挖掘海南岛东部旅游资源,扩大旅游消费空间,转变单一的目的地旅游为沿线旅游、环岛旅游,转变单一的观光旅游为深层次体验旅游。规划并整合沿线的旅游资源和设施,开辟串联沿线风景区的旅游线路,形成层次丰富、产品多样、设施完善的旅游产品供给带。将沿线服务设施向铁路和站台靠拢集中建设,使游客从车站站台出发,短时间内到达景区开展体验旅行。重点设计铁路两侧的防护林和站台景观,在一定范围内设置风貌控制区和风貌展示区,将沿线旅游景区的植物群落、地貌形态、民俗风情、文化建筑等特征元素通过两侧的景观展示出来。
(2)景观目的。东环铁路景观设计立足于有效改善和恢复铁路建设破坏的生态环境,保护沿线植被体系,补植富有地域特色的景观植被,并尽可能改善当地的生态系统,形成沿线的景观生态通廊。同时,使铁路景观的绿色及景观工程设施能起到保持水土、保护路基、隔音降噪、隔离人流、增加沿途观赏美感等作用。
3景观设计方案
3.1景观功能分区
海南东环铁路沿线景色给游客形成连续的印象流,在2个小时的行程内,游客只能对几个特征区域有深刻感受,并应有较强的序列感,景观过多则造成视觉疲劳,意向含糊。海南岛城乡总体规划将东环铁路划分为三大功能产业区如***1所示,即北部城市综合产业功能区、东部滨海旅游综合功能区和南部热带滨海旅游功能区。东环铁路结合沿线的资源分布、地貌特征、植被情况、风俗文化、城镇布局等因素,将沿线景观分为6个景观段。海口—美兰:城市景观段;美兰—文昌:湿地农田景观段;文昌—琼海:椰林农田景观段;琼海—万宁:国际形象展示段;万宁—陵水:自然保护区及度假区段;陵水—三亚:民俗文化及热带滨海度假区段。
3.2景观区主要植被特征
根据海南东环铁路沿线景观区域内气候与自然条件,形成不同植被特征的6个绿化带,使人们在旅程中能感受到特征明显、季象分明、色带变化的热带滨海特色植物群落。海南东环铁路绿化总体控制为铁路两侧0m宽绿化带和200m范围的控制区。
(1)海口—美兰城市森林及农田生态林带。该景观带以高大乔木、观赏花卉,以及隔音降噪等植被,体现现代化城市景观,形成与城市互补的生态系统。
(2)美兰—文昌湿地农田景观带。该景观带突出湿地生态系统特点,与周围农田和风景区植物无缝结合,形成海南特有的郊野景观。
(3)文昌—琼海椰林农田景观带。该景观带以文昌椰林长城为主题,与农田景观协调一致,椰树下通透的视线延绵至海边,形成沿线起伏连绵的椰海景观。
(4)琼海—万宁热带雨林及落叶生态林带。该景观带突出博鳌国际展示区主题,以热带雨林及落叶生态林带为背景群落,配置海南特色景观植物、观赏花卉,形成展示海南形象的特色植物区。
(5)万宁—陵水热带花果林及风景林带。该景观带以热带低山密林为植被骨架,结合热带花果经济林,与该区域连绵的风景区、旅游区相协调,形成具有特色的山地植被景观。
(6)陵水—三亚热带海洋生态植物群落。该景观带以低山密林,吊罗山的山地雨林为植被主体,结合农田植被景观、三亚市区人工植被景观,形成具有热带海洋气候热点及黎族风景区特色的植被系统。
3.3景观设计方案
根据6个景观段的功能定位,结合海南东环铁路运营特征,提取全线各段落具体的景观元素,分别就区间高速地段、车站站区及加减速地段、重点桥梁地段、隧道进出口地段、大型护坡地段进行详细设计。
(1)区间高速地段(以美兰—文昌为例)。美兰—文昌段为高速地段景观设计,靠近文昌。以北部湾田园风光、湿地特征风貌为设计背景,依据其优越的周围景观条件——椰林,适当种植木棉进行点缀和增补树形较好的椰树,采用隔断群植式,与之搭配的灌木种类选择为野露兜和虎尾兰。
(2)车站站区及加减速地段(以博鳌站区为例)。博鳌站区长约11.2km,为国际形象展示段。该站区穿过大片农田、浅丘,横跨万泉河,原有植物以椰子、槟榔、芭蕉及其他本土乔木为主,风景较为优美,可利用现有风光。因此,设计鳌站区以现状风光为背景,加以适当的点缀、烘托升华,让人感受到博鳌给旅客带来的热带亚洲论坛会址的独特魅力。植物种植方面选用较为热烈的凤凰木,结合椰子树、槟榔、黄槿等本土特色乔木作为搭配树种,同时采用不同颜色植被组成的旗帜等写实和写意的横纹***案,错落点缀一些具有热带风情的乡土乔灌木,使旅客感受海岛风光无限美的同时,领略到亚洲会议论坛热烈的气氛。博鳌站区景观设计如***2所示。
(3)重点桥梁地段(以万泉河大桥为例)。万泉河大桥的设计特点是桥墩的***案喷绘,以海燕为主题,用海浪的线条划分过渡颜色,使河与桥相互映影,自然融合衔接。设计了特色指示牌立于桥头,指示牌的***案是椰子和河流载体的抽象展示。
(4)隧道进出口地段(以分界洲隧道出口为例)。分界洲隧道口的景观设计特点是用梯田式的挡墙形式逐层加高,饰面石材选用当地特色石材,凸显地方文化特色。挡墙上采用生态做法,种植肾蕨等耐干旱耐腐蚀的植物,适当点缀红花木棉,亮化视觉景观。
(5)大型护坡地段(以龙滚段高边坡为例)。龙滚段两侧边坡较高较陡,列车居中给旅客带来一种压迫感。为了消除环境对人的这种压迫影响,在坡的两侧通过对环境的再造处理,体现一种独特的景观效果。使人经过龙滚段时不但没有两坡相夹的压迫感,而是对周边景观的赞叹。通过大量紫荆的配置组合,适当加种少量蒲葵,突出紫荆花,整个坡面呈现紫荆花海,给人身于“紫荆山”的怀抱中。精心的环境设计布局给旅客带来愉悦的旅程和视觉上的冲击。
中***分类号:F532.6 文献标识码:A
1铁路运输信息化的意义
美国***府在上世纪90年代提出信息高速公路计划,着预示着在21世纪人类将全面进入信息时代。我国***府十分重视国民经济信息化的战略思想,并且明确地提出,四个现代化,都离不开信息化。铁路运输信息化是国民经济信息化的重要内容。由于铁路运输行业的特点,在客货运输的全过程中无不贯穿着社会和经济信息的产生、流动和使用,将它们有序和有效地开发和处理好铁路运输信息的资源和流向,会对扩能、安全和优质服务起到不可估量的作用,同时给铁路带来巨大的经济利益和社会效应。面对着庞大的铁路信息资源和铁路信息市场,加快铁路运输信息化的步伐,建设我国铁路的信息高速公路已是当务之急。
2铁路运输信息化的现状
50年代的铁路运输信息主要是依靠电话来负担,铁路电话网是传输铁路信息的信息网络。当时,铁路信息资源尚未发挥其应有作用,因此信息传输速率也很低,在铁路运输中无法起到主导作用。直到80年代末,我国铁路开始引进电子计算机,成立了铁道部和各路局计算中心,同时加强了对铁路通信信息网的建设,逐步以数据信息代替原来的电话通信,使铁路运输信息的开发和利用具备了发展基础,为铁路运输信息化创造了条件。进入90年代,随着我国铁路分组数据网的逐步建成,大容量的光纤通信开始启用,全路计算机开始联网,铁路运输管理信息系统开始实施,使我国铁路运输信息化跃上一个新的台阶。但是,从国民经济信息化的宏伟目标来衡量,我国铁路运输信息化的规模和水平尚处于初级阶段,大量的铁路信息资源尚未开发利用,铁路信息的运输通道尚不畅通,信息传输速率较低,信息业务也较单一;另一方面,铁路信息库尚不健全,各类应用信息系统正在建立和完善之中,因此距离建成铁路信息高速公路的目标和要求还相差很远。我国铁路现代化从70年代的电气化开始,发展到80年代的电子化,经历了20多年的时间。预计再用20年时间,我国铁路运输信息化的步伐将会进一步加快,并与国民经济信息化同步进入高速发达的信息社会,届时铁路现代化的标志将是客货运输的信息化、铁路日班计划和调度指挥的智能化、铁路企业和机关的管理自动化以及全路职工现代化水平的提高。
3铁路信息化发展对策和展望分析
铁路运输信息化的内容非常丰富,应用范围也异常广泛,要在统一的规划指导下逐步实施,才能产生期望的效益。由于建设铁路信息高速公路是一项功能齐全的巨大复杂的系统工程,需要大量的资金投入和工程建设时间,因此只能本着滚动实施的办法,在长远的整体目标下分解成为若干具体的工程项目,组织全路各部门力量,分工合作,按计划来实施。
(1)尽快改造现有的铁路分组交换数据网成为全路数字数据网,提高信息传输速率,使之基本上能满足开通高速数据通信、电子邮件、电视会议等业务的需要,明显地增强网上的信息业务能力,特别是为行车指挥自动化和各类管理信息系统的开通运用奠定物质基础,也为今后实现铁路信息高速公路铺平道路。
(2)尽快建成全路客运售票系统,开发多种版本的应用软件和售票终端,以适用于不同的结算方式和用户情况(包括国外旅客使用国际上通用的信用卡),都能自动出票。全路要有统一的客票格式,客票上的信息内容要多样化。还要采用EDI技术便于自动统计。
(3)尽快建成铁路运输管理信息系统。目前它是在铁路分组交换数据网上运行,从路局到分局及主要站段都要建立信息库,铁路部计算中心建立中央信息库,并具有信息统计等加工处理功能,以便及时汇总和分发。
(4)着手建立铁路运营信息系统。它的规模要比铁路运输管理信息系统更大,应用信息库也更多。目前它也可以在铁路分组交换数据网上传输信息,将来逐步走上铁路信息高速公路。
(5)逐步推广列车控制信息系统,建立分局、路局和全路的调度指挥中心,并联网运行。该系统与铁路运输安全信息系统应该同时建立,在网络上传输的信息要求速率高、可靠性好,因此现有的铁路分组交换数据网难以实现。同时,该系统还包括移动体的数据传输,因此要考虑到卫星信道和无线移动信道的介入,对信道传输的要求特别高,只能在不断试验中逐步推广。
(6)逐步实现铁路客运站的综合现代化系统, 它包括客运站信息管理系统、客运站服务信息系统、客运站预售票系统、客运站会议电视系统、客运站安全监控信息系统等,并用站内的信息网络联成一体,传输多媒体信息。该系统建成后也可以对外联网到分局,与其它铁路信息系统沟通。同理,可以建立铁路货运站的现代化系统。
(7)全路推广编组站自动化信息系统,提高编组站效率和货车周转速度。与此同时,推广货车管理信息系统及货票管理信息系统,改善货运的经营管理,以取得明显的经济效益。
建设铁路信息高速公路,推进铁路运输信息化是一项意义深远的跨世纪工程,当前,有必要抓紧落实以下各项工作:
(1)铁路运输信息化是国民经济信息化的重要支柱,也是21 世纪铁路现代化的标志,因此当前应该强化信息意识,在全路普及推广铁路运输信息化的意义和作用,解决好信息与运输两张皮的问题,动员全路力量,使铁路信息化工作尽快全面实施。
(2)铁路运输系统的信息资源非常广泛, 除了已经开发或正在建立的各种铁路应用信息系统外,还有许多铁路信息资源可以建立新的铁路信息系统,其中包括紧密为铁路运输生产服务的,也有为社会公众和广大旅客服务的应用信息系统。因此,广大铁路职工结合本部门业务有必要,而且也有可能进一步开发铁路信息产品,开拓铁路信息市场,为铁路创造财富,并为铁路现代化贡献力量。
(3)铁路电务部门已从单一的电话业务发展到电话与数据业务并存的综合信息业务,并将逐步过渡到以集成语音、文本、数据和***像为一体的多媒体信息服务。相应地,随着铁路电话网的程控化和铁路分组交换数据网的建成,还将逐步过渡到全路数字数据网。开展窄带综合信息业务,并向宽带综合信息业务网(即信息高速公路)方面发展。
(4)铁道部计算中心在组织实施全路信息化工作中将发挥重要作用。除了尽快建成铁路运输信息管理系统和规划好铁路运营信息系统外,还应着手考虑在保证运输安全的前提下开发为提高运输能力,改善运输服务,以及提高铁路经营效益等各种应用信息系统,其中包括为面向社会服务的铁路信息系统。
(5)电务与机务、工务、车务等部门密切合作,在我国铁路上尽快实现列车控制信息系统和运输安全信息系统,特别是区间抢险救灾及车站实时监控系统等。道口、路基、列车等检测系统亦应该尽快联网运行。在各级调度中心应配置多媒体的显示、存储和告警设备。
(6)有必要在铁道部决策层成立铁路运输信息化领导小组和相应的办公室,从统一规划到组织实施,始终都是在部领导的指挥下进行,并充分发挥铁路的传统优势,在国民经济信息化的过程中起到先锋和示范作用。
参考文献
[1] 简水生.关于建设中国铁路信息基础结构的建议[A].中国铁道学会通信信号专业委员会编,铁路通信网发展学术研讨会论文集,铁路通信网发展学术研讨会[C].北京,1995.
急铁路现代化之所急
今年刚满42岁的翟婉明是西南交通大学牵引动力国家重点实验室副主任,列车与线路研究所所长,部级有突出贡献的中青年专家,国家杰出青年科学基金获得者,***首批跨世纪人才,***创新团队带头人。1985年,翟婉明毕业于西南交通大学机械系,获学士学位,1987年和1992年研究生毕业,分别获得机车车辆专业硕士和博士学位,1998年曾任丹麦工业大学客座教授,现任国际车辆系统动力学协会(IAVSD)学术委员会委员。
翟婉明教授主要从事铁路机车车辆及轨道工程领域的研究与教学工作,研究方向为系统动力学及振动控制。主持和参加了40余项部级和部省级科研课题,其中包括5项国家自然科学基金项目、3项国家重点科技攻关专题和1项国家杰出青年科学基金项目。在国内外公开发表学术论文150余篇,其中40余篇被SCI、EI、ISTP检索收录。
作为多年从事铁路研究的翟婉明,在中国铁路开始解决运输“瓶颈”之初,就已认识到,”大运量、高密度、客运提速、货运重载”超负荷运输模式在有效提高运能的同时,也严重加剧了机车车辆与线路的动态相互作用,必将面临日益突出的轮轨动态安全问题,需要及时研究解决。
机车车辆与轨道的动态相互作用是轮轨铁路最根本的问题,决定着轮轨动态安全性、列车运行平稳性及其对线路的破坏影响,是铁路现代化发展中必须解决的关键问题。他们在认真研究了国内外铁路的实际状况后认为,国外铁路发达国家依靠强大经济实力,一方面通过修建高标准铁路(如德、日、法的高速铁路,美国的特重型重载铁路),另一方面依靠大量昂贵的现场试验,确保轮轨系统动态安全的可靠性。我国经济薄弱,修建的铁路标准低,装备相对落后,而运输紧张又导致了长期高强度、超负荷运营,在此条件下尚要反复提速,并发展重载运输。这种超负荷运输方式带来了较国外铁路更为突出的轮轨动态安全问题,而我们在研究过程中还要尽可能减少对现场试验的依赖,因为它不仅代价昂贵,而且直接影响铁路运输。因此需要更多地依靠先进的理论、技术来保障安全。
“翟-孙模型”横空出世
传统的车辆动力学、轨道动力学理论体系,单纯从车辆或轨道子系统本身研究问题的方法,已不能解决我国铁路“大运量、高密度、提速、重载”超负荷运输方式下复杂的列车与线路动态相互作用问题。
对此,翟婉明教授创造性地提出将机车车辆系统和轨道系统作为一个相互作用、相互耦合的整体大系统,开展机车车辆-轨道耦合动力学的综合研究来解决这一问题。
自1990年起,翟婉明在老一辈学科带头人沈志云、严隽耄、孙翔教授的指导下,带领一帮年轻人从基础理论源头开始研究这一问题。前后历经15年,其中基础理论研究及技术基础研究就经历了8年时间,得到国家自然科学基金及***跨世纪人才基金等6次资助;到后7年主要开展工程应用技术研究及成果转化工作,正好赶上铁路大发展的需要,这7年中先后7次得到铁道部科技研究开发计划项目的持续支持,并承担了十多项工程应用研究项目。
由于理论研究扎实,并经多年积累,项目组系统创建了机车车辆-轨道耦合动力学全新理论体系,建立了机车车辆-轨道统一模型,包括各种典型机车、客车、货车模型以及有碴、无碴轨道模型,解决了轮轨动态耦合建模和散粒体道床振动模拟两大国际性难题,突破了传统模型中“钢轨静止不动”、“轮轨均为刚性体”和“轮轨始终保持接触”等3种假设的局限性,从而更加符合超负荷轮轨动态相互作用实际,在国际上称为“翟-孙模型”,被列为该领域四种代表性模型之一,得到广泛应用。
在理论研究的基础上,翟婉明率领的课题组又把理论与技术开发结合起来,研制了具有我国自主知识产权的机车车辆-轨道耦合动力学仿真系统,开发了机车车辆-轨道动态作用安全性现场测试评估技术,提出了机车车辆与线路最佳匹配设计技术和山区铁路困难路段安全改造配套技术等,及时满足了超负荷铁路运输动态安全设计的迫切需求。迄今为止,这些技术已广泛应用于我国铁路机车车辆开发设计、既有铁路提速改造、山区铁路扩能改造、重载运输、客运专线建设等10多个重点工程之中,攻克了一系列工程技术难题,取得了显著的经济社会效益,为我国铁路现代化建设做出了重要贡献。
创新是一个项目的灵魂
“创新是一个民族进步的灵魂”。对于翟婉明他们来说,创新是一个项目的灵魂。跟在别人后面走,咀嚼别人嚼过的的东西是没有出路的。要使项目研究有新意,创新是最为重要的。为了创新,翟婉明教授不得不成天和项目组的同事们泡在研究所里,甚至连周末都搭进去了。1月8日上午9点,记者在采访翟婉明时正好是个周末。走进翟婉明教授所在的牵引动力国家重点实验室列车与线路研究所,只见研究所里灯火辉煌,每个人都在埋头干着自己的活。翟婉明背门而坐,专心致志地在电脑上工作着。这天下午他就将要飞往北京去参加9号召开的全国科技大会,并接受中央领导们的颁奖。按常规来说,一般的人此时此刻肯定是在家作准备了,而翟婉明却还能静下心来工作。见到记者到来他才放下手中的工作接待我们。
据了解,15年来翟婉明教授带领的项目组几乎都是这样过来的。由于他们的努力,才创造性地提出了从机车车辆和轨道整体系统的角度,综合优化机车车辆和轨道动力性能的设计理念及方法,并借助于本项目所创建的机车车辆-轨道耦合模型及新型快速数值计算方法,开发了具有自主知识产权的机车车辆-轨道耦合动力学仿真设计平台,包括垂向、横向耦合动力学仿真系统VICT和TTISIM,从而为实现新型机车车辆与轨道的最佳匹配设计提供了现代技术手段。另一方面,各种新型机车车辆及新型轨道结构的动力性能和运用安全性最终需要通过线路实车试验考核,对此,项目组又从机车车辆与线路动态作用安全性角度,在工程实践中逐步建立一套现场试验评估方法,开发了机车车辆-轨道动态作用安全性现场测试评估技术,成功实施了包括秦沈客运专线“中华之星”、“先锋号”高速列车轮轨动态安全评估试验在内的多项铁路现场试验,对铁路发展与技术进步做出了积极贡献。
翟婉明的项目组所研究的成果在成都、沈阳、北京、郑州铁路局和中国北车集团、中铁三局集团、铁二院、铁四院等单位应用于机车车辆研制、客运专线建设以及提速领域十多个重点工程(产品)中,取得了显著的经济效益和社会效益。先后完成了SS7C、SS7D、SS7E客运机车动力性能改进设计,时速200km“天梭号”高速电力机车动力性能优化设计,以及时速140km新型快速轨道车动力性能优化设计等,累计节省各类改造、试制、试验费用1955万元。特别是,针对韶山7E机车在提速段内出现的横向异常振动难题,提出了不改变走行部结构的解决方案,大大缩短了改造周期,使其于2003年提前投入批量生产,已出车68台,成为铁路第五次提速的主型机车之一,为大同机车厂(本项目第二完成单位)新增利税7072万元。
在既有铁路提速改造工程中,翟婉明他们的成果曾被应用于京秦线、沈大线、哈长线、成渝线、黔桂线、川黔线、贵昆线等既有铁路轨道结构强化及安全改造:完成了京秦线时速200km提速改造工程线路加固方案安全评估,提出的改进措施被实际工程采纳,该工程于2002年施工完成,是我国第一条实施200km/h提速改造的既有线;完成了哈长线提速改造工程中长春北――米沙子站间超长无缝线路技术设计,2002年11月首次在我国寒地区铺设成功轨温差最高(94.5℃)的一条跨区间无缝线路。成都铁路局(本项目第三完成单位)采用本项目技术累计完成山区小半径曲线强化改造总里程112.484公里,节约改造成本5418万元,使山区困难路段车速提高30%左右。
在新建时速200km以上快速铁路工程中,这项成果被应用于秦沈、郑西、广深港客运专线和福厦、遂渝客货混运铁路新型无碴轨道设计及平纵断面关键参数设计:完成了我国第一条时速200km客运专线(秦沈线)无碴轨道结构参数优化设计及现场轮轨动态安全评估试验,创下了我国无碴轨道300km/h安全平稳运行的最高速度记录。同时,项目组应用这个理论,铁道第二设计院共同研究确定了时速200km福厦铁路客货混运速度最佳匹配方案,解决了高、低速客货混运对轨道结构动力影响问题,完成了平面与纵断面匹配设计优化,节省了上亿元的工程施工设计预算开支。
荣誉面前他仍然很谦虚
翟婉明率领的项目组的研究获得了成功,并在国际上产生较大影响。车辆-轨道耦合模型被本领域国际权威K.Knothe教授(前国际车辆系统动力学协会副***)在述评论文中列为当今轮轨相互作用领域四种代表模型之一,被A.T.Peplow、J.Oscarsson、T.Dahlberg等知名学者在其论著中称为“翟-孙模型”。K.Knothe教授在论文中评价道:“该模型的突出优点是使理论与实际进一步吻合。”这一创造性工作被德国、英国、瑞典、丹麦、加拿大、日本及澳大利亚等国同行学者广泛引用和采用。翟婉明教授因此被多次邀请在国际学术会议上作报告,并应邀在丹麦工业大学(DTU)、丹麦国家铁路(DSB)、瑞典查尔莫斯技术大学、台湾大学、台湾中央大学等作“车辆-轨道耦合动力学理论及应用”专题讲学。自2000年起至今,翟婉明教授被国际车辆系统动力学协会(IAVSD)连续选聘为第17届、18届、学术委员会委员,是目前该组织惟一的中国籍委员(此前我国老一辈科学家沈志云院士、郭孔辉院士曾任此职),大大加强了我国在国际车辆系统动力学学界的学术地位。
文章在借鉴已有研究工作的基础上,分为四部分对提速后的客运量进行研究,主要做了如下工作:
①第一部分即绪论,首先分析了国内外对客运量预测的研究现状,并从中找出预测方法中存在的问题与缺陷,从而确定了文章的研究方向。
②第二部分包括第二、三两章,主要对我国既有线铁路提速的状况以及提速的必要性进行了介绍,分析了提速后运输需求产生的原因以及影响运输需求的因素,同时也阐述了提速后客流的形成和预测的基本原理。
③第三部分为第四章,也是本文的核心部分。提速后的客运量由趋势客运量、转移客运量、诱发客运量三部分构成。由于其产生的机理各不相同,所以需采取不同的模型进行预测。首先建立了时间序列模型对趋势客运量预测,并应用多目标决策理论和计量经济学方法来计算铁路提速前与提速后客运市场的占有率,最后建立转移客运量与诱发客运量的预测模型。
④第四部分即第五章。将预测模型应用到了实例当中,以京秦线为例进行了实例分析,对客运量进行预测,通过预测结果与实际结果的比较说明模型的合理性。为今后提速项目可行性研究提供一套科学、合理、可行的客运量预测方法。
1.前言
随着科学技术的不断发展,铁路运输已成为社会发展不可缺少的重要因素,而且已成为我国运输行业的主要渠道,随着今年来G***-R基础理论研究的深入、网络设备及终端设备的引进、系统应用平台的开发搭建,我国已形成基于G***-R的完整铁路应用体系,铁路综合数字移动通信系统G***-R是在G***蜂窝系统上增加了调度通信功能和适合高速环境下使用要素的系统,能满足国际铁路联盟提出的铁路专用调度通信的要求。由于G***-R可以实现跨越国界的高速列车和一般列车的通信,能将现有的铁路通信应用融合到单一网络平台中,以减少集成和运行费用,而且G***-R是由已标准化的设备改进而成,就能保证价格低廉、性能可靠的实现和运行。
2.G***-R基本原理及系统结构
现代数字蜂窝系统更具有低功率发射和小区域覆盖、频率复用、灵活的提高系统容量、业务密度的适应性等多方面的特性。因此G***-R技术采用蜂窝式原理。在面状覆盖的服务区中,通常采用正六边形的小区形状。六边形比正方形和正三角形在半径相同的情况下,覆盖面积要多30%-100%。因此采用六边形的设计需要较少的小区,较少的发射基站。
G***-R由网络子系统(NSS)、基站子系统(BSS)、维护和管理子系统(OSS)三大系统构成。其中,网络子系统由移动交换中心(MSC)、访问位置寄存器(VLR)、归属位置寄存器(HLR)、鉴权中心(AUC)、移动设备识别器(EIR)、组呼寄存器(GCR)组成,用来管理用户、移动台和固网(PSTN)的接口;
3.G***-R业务模型
G***-R是专门为铁路通信设计的综合专用数字移动通信系统,它基于G***的基础设施及其提供的高级语音呼叫业务(ASCI),其中包含增强多优先级与强拆(EMLPP)、语音组呼(VGCS)和语音广播(VBS),并提供铁路特有的调度业务,包括:功能寻址、功能号表示、接入矩阵和基于位置的寻址,并以此作为信息化平台,使铁路用户可以在此信息平台上开发各种铁路应用。***2-2为G***-R系统的业务模型层次结构***,因此,G***-R的业务模型可以概括为:G***-R业务=G***业务+语音调度业务+铁路应用。
4.G***-R标准
EIRENE规范为互用性(对移动通讯来讲)提供了框架。它们和其他由ERTMS用户组提出的规范一样,是欧共体关于欧洲高速铁路网的指示的基础。G***-R系统虽然采用了G***标准,但系统也有某些方面不遵从G***标准。无线通信系统的“马蹄”模型显示TG***-R系统采用的不同标准(如***4.1)。
G***-R通信系统依据欧洲标准,在该标准中,对铁路控制和防护系统的软件进行了安全完善度等级(SIL)的划分,针对不同的安全要求制订了相应的标准,按不同等级对整个软件的开发、检查、评估、检测过程,包括对软件需求规格书、测试规格书、软件结构、软件设计开发、软件检验和测试、软硬件集成、软件确认评估、质量保证、生命周期、文档等提出相应的程序与规范的要求(如***4.2、***4.3)。
本标注定义了RAMS各要素(可靠性、可用性、可维护性和安全性)及其相互作用,规定了一个系统生命周期及其工作为基础、用于管理RAMS流程,使RAMS各个要素之间的矛盾得到有效地控制和管理。
5.G***-R铁路通信系统优化
移动用户通话过程中,为了使呼叫建立在最好的小区中以及为了使呼叫不至于掉话,就引入了切换的概念。切换就是为了维持移动台从一个小区移动到另一个小区时通话能继续进行,以满足网络管理的需要,越区切换是无线资源管理的重要内容。此外,G***-R网络是传输与铁路运输密切相关的调度通信、应急指挥通信业务的载体。根据铁路通信对可靠性、实时性和不间断性的要求,G***-R网络必须具有高可靠性和高容错能力。因此,在G***-R网络中可以考虑采用冗余备份的方式,一旦其中一套设备发生故障,马上切换到另一套设备工作,达到通信不中断的目的,双网之间的切换也是切换的一部分。对于应用于铁路通信的G***-R网络,对越区切换的处理是提升整个系统有效性和可靠性的关键。网络优化中对于切换事件做重点分析也是出于这个目的。
切换的成功保证了通信的可靠性,切换优化能降低整个系统的干扰情况,有效的均衡话务,提高了系统的平均容量。切换成功率(包括切入和切出)是网络考核的一项重要指标,可以提高切换成功率,有效改善网络质量,降低由于切换引起的掉话及拥塞,提高通话质量,提升用户的满意度
青藏线上G***-采用的同址双网基站冗余网络结构,结合G***中公路及铁路中的切换内容,得到一种适用于双冗余链状网的计算切换目标小区列表的算法,该方法利用(Cl,TA)参数判定列车运行方向,减少了切换目标小区数目,选择合适的小区冗余覆盖方案可以提高系统的安全性并降低成本。对我国青藏线G***-R主设备管理方式的基站同址双网冗余覆盖,研究其切换算法。由于列车以很高的速度穿过小区边界,要求列车能够快速切换到前方小区中,否则就会导致掉话。切换的成功处理能提升整个系统的有效性和可靠性,采用合理的切换算法,有利于降低乒乓效应,提高切换成功率,并保证移动台的越区切换尽量发生在主应用层上,提高铁路通信系统的可靠性和安全性。
理论上分析得到采用SAIC技术的可行性与潜在的系统性能改善。链路使用的联合最大得到采用该SAIC检测算法后对于链路上误码率(BER)性能的改善情况:对于未编码的G***-R链路而言,这种SAIC技术能够给物理链路带来2dB以上的性能增益。
6.结论
随着科学技术的进步,G***-R已经成为中国铁路专用通信设备的发展方向,将为铁路运输的语音和数据通信提供传输通道。G***-R(G*** for Railway)是一种基于目前世界最成熟、最通用的公共无线通信系统。G***-R平台上增加了铁路通信所必备的功能(如群呼、组呼、优先级别、强插、强拆等功能)的铁路专业无线通信系统,针对铁路通信列车调度、列车控制、支持高速列车等特点,为铁路运营提供定制的附加功能的一种经济高效的综合无线通信系统。目前铁路G***-R网络建设是基于G***网络之上的,G***网络优化解决的主要问题有:信道拥塞率高、呼叫成功率低;越区切换失败率高,掉话严重;通话质量低、有串音;移动台占用话音信道后呼叫释放、出现振铃后无通话、移动台接通后单边通话;设备完好率较低;中继电路的配置与实际话务不相符、电路群的每线话务量差别较大等。
参考文献
[1]张涛.G***-R综合移动通信系统在青藏铁路的应用研究[D].山东大学硕士学位论文,2006-09-20.
[2]铁道勘查设计院.G***-R系统欧洲标准简介[J].铁路通信信号工程技术,2008.03.
2 目前我国计算机编***的主要特点
2.1 基本满足了各铁路局间列车运行***的编制和基于计算机局域网络的全路旅客列车运行***的联网编制,在实现全路数据统一管理的基础上,提供了各铁路局列车运行***的查询、绘制、指标计算与统计、报表输出等功能,并提供了较强的群体协同作业技术手段,具有基本的自动铺化水平。
2.2 目前我国运行***的编制实行的是铁道部、铁路局两级的管理体制,为保证系统的正常运行运行***的基本资料必须能够进行有效的交换。因此系统具备数据的分解、合并功能,铁道部可将各铁路局的数据合并为全路数据库也可将相关数据***到各铁路局同时也可接受各铁路局上传的相关数据。
2.3建立了切合实际需要的人机交换系统。
2.4 系统将数据管理与列车运行***的编制与调整、绘制、时刻表输出以及指标计算等功能合为一体综合起来构建一个整体的列车运行***编制体系。
2.5 采用全参数化设计,将编***相关技术资料全部纳入数据库进行管理,编***系统完全按照数据库系统所设计资料和条件进行列车运行***的编制。
3 计算机编制列车运行***的方法
3.1 模拟方法
该方法主要以人工编***的原则和经验为主,系统自动生成计算机编***的判别准则和执行程序,实现人工编***的全过程。编***时按某一时间间隔给定列车始发点,实现一条运行线的行车间隔检查及处理的递推铺划,当发现不满足间隔时间时,移动列车始发点,重新进行该条运行线的铺划,如此重复进行,直到处理完毕。
3.2 数学模型方法
利用逻辑代数、线性规划、***论及动态规划方法建立描述列车运行***的数学模型,通过编程实现计算机求解。从目前来看,由于列车运行***涉及面广、影响因素繁杂,难以用一个模型进行描述,有些因素还难以用数学表达式表达,甚至本身之间就是相互矛盾和制约的。对于这样的一个NP完全问题,鉴于现阶段计算机速度、容量以及算法上的局限,还难以通过数学模型和相应的求解算法得出满意且符合实用的列车运行***。
3.3 人机对话方式
列车运行***的编制既有结构化决策问题,又有非结构化决策问题,处理时不能一概而论,通过进行人机对话的方式编制列车运行***是目前各铁路局运输生产中最主要的方式。采用计算机高效的运算功能以及人所需要达到的某种标准有效的将车、机、工、电、辆各部门的工作结合起来,实现运输能力的最大化。
4 我国列车运行***编制主要问题分析
4.1 影响因素复杂
一方面列车运行***的编制工作涉及到大量的技术资料和标准,另外一方面列车运行***的目标条件和评价标准难以进行定量描述既要满足技术条件又要渗透人的决策行为。
4.2 群体协作性
列车运行***的编制和管理工作需要车、机、工、电、辆等各部门人员的全力合作,即需要编***人员进行技术协作也需要各级领导进行群体决策。
4.3 计划性强
为保持铁路运输组织工作的稳定性,列车运行***的编制应具有一定的预见性满足各时期内铁路运输适应市场的需要。
4.4 局部变化大
由于我国铁路现有能力紧张,为尽可能扩能挖潜,满足市场的变化需要,就全路而言,列车运行***的局部调整工作较为频繁。
4.5 运行***调整频繁、管理相对落后
目前,一方面铁路列车运行***的调整过于频繁不利于运输组织工作的节奏性、稳定性,另一方面各铁路局没有将运行***调整后的结果及时上报铁道部。
5 未来列车运行***编制和管理模式展望
5.1 组建专业化编***队伍,打破既有编***模式
一方面由于我国铁路运能紧张,日常运输调度工作以能力利用最大化为原则,以行车组织的可行性为前提,在不违背铁路专业技术规章同时又能保证足够天窗修时间的基础上有效的分流各铁路线的车流缓解运输能力紧张的局面。
另一方面由于节假日临时列车的开行日期是动态决定的,因此,实质上节假日期间每天的运行***都有可能是不相同的,而目前我国铁路节假日运行***中旅客列车是按其最大数量铺画的,在整个节假日期间是不变的,货物列车的开行必须通过实际调度指挥工作进行调整。对于这种情况,只有编制高精度的实施日计划运行***,才有可能为日常调度工作提供依据,而在现有的编***模式下,编***人员没有按专业化团队进行管理,不能适应编制实施日计划运行***的要求,如果不改变既有的编***模式,就不可能打破运行***编制与运输生产不相适应的僵局。
按专业化团队组建编***队伍是铁路发展的必然选择。
5.2 列车运行***编制和管理模式
未来我国铁路必须组建专业化编***人员队伍,以实现列车运行***编制和管理的专业化,有利于提高铁路运输计划的质量和效益。
在建立编***的专业化团队的基础上,列车运行***的编制和管理有两种可以选择的模式:其一,仍然是按铁道部和铁路局的两级管理模式;其二,实现铁道部的一级管理模式。
对于两级管理模式而言,虽然建立了专业化队伍,但仍然会受到铁路局(集团公司)的大量干预,不利于全路整体利益的优化提高。
对于铁道部一级管理模式,如果将全部编***人员集中在铁道部,不利于编***人员熟悉了解相关业务背景,导致与实际的脱节,因此,建议按铁路区域或铁路局(集团公司)配置编***人员,实现属地化管理。
当然,也可以分步走,先建立编***人员的专业化队伍,保持两级编***管理模式,随着铁路建设的发展和改革的深入,然后再选择合适的时机,实现铁道部直接进行列车运行***编制和管理的一级组织模式。
6 结束语
我国的铁路建设正处于高速发展的时期,有效提高列车运***的编制质量可以大大提高运输能力压缩建设成本。目前国外部分国家的计算机编制列车运行***方法已经趋于成熟并运用于实际,这是和国外的路网性质以及国情分不开的,这也是我们无法完全借鉴的原因。
我国引用计算机编制列车运行***以来已有40多年的历史,但没有专业的编***队伍和系统化的投入这将会是制约我国铁路发展的一块瓶颈。本文就我国计算机编制列车运行***的运用与展望做出了简单的论述目的在于希望列车运行***的编制能够更加现代化和高效化,为我国经济建设做出一定的贡献。
前言:
就目前铁路信息系统的发展趋势而言,其正朝着多元化的方向发展,而要是实现铁路信号系统稳定性的提升,就必须从设备和技术两个方面入手,强化高新技术和铁路信息系统技术之间的融合,改变铁路信息系统安全管理的理念。在此背景下,文章围绕铁路信号系统安全性能为中心,提出了三个提升性能的途径,旨在提供一些该方面的理论参考,以下是具体内容。
一、实时更新设备
铁路信号系统中设备是其主要的组形成,因此要提升铁路信号系统安全性能首先就保障铁路信号系统安全性能设备性能的提升,及时实时的对铁路信号系统设备进行更新。具体而言需要在铁路信号系统设备的管理上,按照具体的要求进行管理,并且采用自动化和智能化的管理技术,加强对系统和产品的认证力度,并且结合铁路运营的实际要求进行系统维护和运营技术的提升;其次还需要对铁路信号系统的运营价值予以提升,结合目前的现代化技术创建一个高质的铁路信号系统。
在系统中实现铁路采用信息管理、运输计划、设备管理、运行管理、电力系统控制、维护工作管理、车辆管理系统的一体化管理模式,进而实现铁路信号系统的信息集中式一体化管理,提升铁路信号系统的安全性能;最后还需要对铁路信号系统中硬件设备及时给以更新,并且构建一个符合地区经济发展情况的新型铁路的新型铁路的操作平台,继而有效解决计算机软件开发的智能化、标准化以及铁路信号系统自身的安全性问题。
二、寻找技术支持
目前计算机技术在社会的各个行业中都得到了极其广泛的应用,同时也起到了相应的效果,因此在提升铁路信号系统安全性能的方式上,也可以将最新的计算机技术融入其中。在铁路信号系统中轨道信息发送接受以及机车内信号的接受均实数字信号的处理方式。采用嵌入式的铁路信号管理系统,利用计算机技术的强大功能,及时发现在铁路信号传递中存在的问题和异常,继而快速采取相应的措施进行处理,实现铁路信号系统安全性能的提升。
此外,还需要针对于铁路信号系统的特点,创建一个大型全面的新型操作平台,在该平台中依托于信息技术和网络技术,及时对铁路信号系统中出现的问题进行侦查,再在网络中进行解决措施的检索,实现部分不安全因素的自动化处理。
总体而言,为提升铁路信号系统安全性能而寻求新的技术支持,需要以专业化、智能化以及科学化管理为系统改善的目标,继而不断推动铁路信号系统的管理力度提升,安全性能也就得到了相应的提升。
三、探寻发展趋势
目前全球正处于快速信息化的浪潮中,一些和信息技术、网络技术相关联的领域都在快速的发展中。对于铁路信号系统而言,其自身也在不断信息化的过程中,因此在提升安全性能提升的途径上,也需要立足于已有的成果,对未来的发展趋势和方向有一个清晰的认识。例如目前网络化的管理模式在诸多管理系统中都得到了很好的应用效果,而结合铁路信号系统的特点,实现网络化的管理模式,也有助于提升管理的效率和质量及安全性能。未来随着我国高铁技术的进一步成熟,卫星通信技术、无线通信技术等加入其中,铁路信号系统在创建的选择上也有更为余地。例如可将计算机技术、数控技术进行进一步的融合升级,进而实现铁路信号系统的信息化、科技化和信息化,从而达到铁路信号系统的最优化,这也是未来铁路信号系统提升安全性能可以考虑的一个方向。
四、结束语
综上所述,就铁路运输而言,提升其铁路信号系统安全性能是保障运输安全的必要措施,而在提升的途径上需要从设备和技术量方面入手,并且对未来的发展趋势有一个清晰的认识,探寻未来的发展趋势。具体而言可从实时更新设备、寻找技术支持、探寻发展趋势三条路径出发,切实提升铁路信号系统安全性能。
参 考 文 献
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