鐵路運輸安全技術(shù)

1、第三篇鐵路運輸安全技術(shù)要點：介紹基于信息化的鐵路智能運輸系統(tǒng)(RITS) 在行車安全監(jiān)測、平交道口安全防護(hù)、鐵路防災(zāi)系統(tǒng)以及緊急救援系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀，主要技術(shù)構(gòu)成和技術(shù)特點。闡述面向安全的RITS服務(wù)，鐵路智能化安全系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能。第六章 概述6.1鐵路運輸安全面臨的挑戰(zhàn)中國鐵路目前正面臨著有史以來最深刻的變革和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展所提出的越來越高、越來越多樣化和越來越復(fù)雜的需求。目前和未來相當(dāng)長的時期內(nèi)，鐵路運輸安全所面臨的挑戰(zhàn)主要歸結(jié)為：（1）提供集成化的列車運營管理系統(tǒng)、智能化的列車運行控制系統(tǒng)和智能化檢測、診斷和維修系統(tǒng)以實現(xiàn)“高速度、高密度”的鐵路運輸。（2）提供基于圖像識別技術(shù)的智能化平交

2、道口監(jiān)控和車站監(jiān)控系統(tǒng)，以保障列車運行的安全和防止鐵路與其它相關(guān)系統(tǒng)的沖突。（3）提供保障運營安全和維修效率的移動設(shè)備和固定設(shè)備狀態(tài)的實時檢測、評估和維修支持的手段，以及在安全數(shù)據(jù)共享基礎(chǔ)上的安全評估決策體系。（4）提供可靠的高速、寬帶的車地高速數(shù)據(jù)接入手段，以實現(xiàn)鐵路移動設(shè)備和固定設(shè)備間的數(shù)據(jù)獲取和共享。（5）提供完善的以狀態(tài)實時檢測系統(tǒng)為基礎(chǔ)，以包括語音、數(shù)據(jù)、靜態(tài)及動態(tài)圖像傳輸系統(tǒng)為信息支持，以GPS/GIS為定位手段的具備快速響應(yīng)能力的鐵路防災(zāi)、救援、決策與指揮信息系統(tǒng)。面向上述問題的解決，鐵路智能運輸系統(tǒng)(RITS)集成利用當(dāng)代先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，以鐵路信息化建設(shè)的已有成就為基礎(chǔ)，通過整

3、合實現(xiàn)信息共享，加強(qiáng)列車控制系統(tǒng)和行車安全保障系統(tǒng)的建設(shè)，在確保行車安全的同時，覆蓋客貨運輸管理、用戶服務(wù)、列車控制與調(diào)度、安全保障、基礎(chǔ)設(shè)施的管理與維護(hù)等領(lǐng)域，形成一個完整的集智能化控制、管理、決策于一體的以保障安全、提高運輸效率、改善經(jīng)營管理、提高服務(wù)質(zhì)量和實現(xiàn)國際接軌為目的的新一代鐵路運輸系統(tǒng)。 6.2 RITS在鐵路運輸安全領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀鐵路運輸具有規(guī)模龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功能綜合、運輸組織統(tǒng)一、指揮集中等特點，這一特點決定了行車安全在鐵路運輸領(lǐng)域無與倫比的重要性。各類先進(jìn)適用的安全檢測、監(jiān)測、監(jiān)控技術(shù)裝備和系統(tǒng)，已經(jīng)成為國外鐵路在高速客運、重載貨運等領(lǐng)域不斷進(jìn)步的有力保障。多年來，日本、

4、美國以及歐洲一些發(fā)達(dá)國家持續(xù)開展了鐵路行車安全監(jiān)測系統(tǒng)、防災(zāi)系統(tǒng)、平交道口安全監(jiān)控系統(tǒng)的研究，并取得了一系列的研究成果。一些技術(shù)成熟的系統(tǒng)，如高速鐵路旅客列車監(jiān)測系統(tǒng)、列車安全狀態(tài)監(jiān)測和診斷系統(tǒng)等已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，并朝著智能化的方向發(fā)展。（1） 行車安全監(jiān)測系統(tǒng)日本的新干線、德國的ICE、法國的TGV、美國的藍(lán)虎內(nèi)燃機(jī)車等在保障行車安全方面都不同程度地采用了行車安全監(jiān)測系統(tǒng)，即利用車載設(shè)備和地面設(shè)備對列車運行狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行實時跟蹤檢測，根據(jù)這些參數(shù)利用診斷系統(tǒng)查找判斷故障并排除故障，達(dá)到安全監(jiān)控的目的。日本新干線30多年來未發(fā)生行車死亡事故，行車安全監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)揮了重要作用。在固定設(shè)備檢測方面

5、，一臺命名為“黃色醫(yī)生”（因車身為鮮艷的黃色而稱作“黃色醫(yī)生”）的全新綜合電力/軌道檢測車于2001年夏在東海道山陽新干線啟用。黃色醫(yī)生由軌道檢測車、接觸網(wǎng)檢測車和通信信號檢測車組成，檢測速度達(dá)270km/h，可以同時檢測軌道、信號和接觸網(wǎng)等固定設(shè)備，各項測試結(jié)果由數(shù)據(jù)記錄儀和光筆圖表進(jìn)行記錄。當(dāng)軌檢車發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常時，立刻將測試結(jié)果傳輸?shù)降孛嫘蘩韽S并要求緊急修理。為調(diào)度中心和維修中心指揮行車和維修提供決策依據(jù)。德國ICE高速列車自檢系統(tǒng)，在列車運行過程中能不斷檢測列車的運行狀態(tài)及機(jī)車車輛、電器和機(jī)械方面的故障，記錄發(fā)生的不正?，F(xiàn)象，其數(shù)據(jù)可存儲也可用文字或圖形顯示。一旦發(fā)生故障，不僅能夠報警，

6、還可以通過ICE的無線通信系統(tǒng)將維修所需要的重要診斷數(shù)據(jù)傳送給有關(guān)的檢修段，使其作好快速修復(fù)準(zhǔn)備。法國TGV高速列車實現(xiàn)了全列車的自動診斷，所有信息通過車載局域網(wǎng)傳送到頭部動車，通過無線將列車運轉(zhuǎn)狀況實時地發(fā)送到調(diào)度中心和維修中心。在法國TGV線上，每隔 4050就安裝一個熱軸報警器，測量軸承溫度變化過程、升高速率和絕對溫度。從這些探測器的輸出可直接傳送到調(diào)度中心。美國的AC6000CW型、英國的IC125型等新型機(jī)車自診斷系統(tǒng)，可利用移動電話接入，在地面下載運行中機(jī)車的診斷數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了遠(yuǎn)程監(jiān)視。（2） 平交道口安全防護(hù)系統(tǒng)西歐發(fā)達(dá)國家從上個世紀(jì)八十年代開始，逐步將數(shù)據(jù)傳輸、計算機(jī)控制等技術(shù)引

7、入道口信號設(shè)備，研制出功能齊全的道口信號設(shè)備。在平交道口，除了安裝常規(guī)的信號標(biāo)志和聲光信號、自動?xùn)艡诤透綦x墩，并采用先進(jìn)的定時報警方式外，還增設(shè)智能化道口設(shè)備，利用電視和激光等技術(shù)，對道口實行監(jiān)測，把道口的狀態(tài)信息及時傳給接近道口的列車。例如瑞典國鐵（SJ）在平交道口裝設(shè)“車輛檢測系統(tǒng)”，系統(tǒng)中的自動感應(yīng)環(huán)路與列車上的列車運行自動控制（ATC）系統(tǒng)相聯(lián)，當(dāng)自動感應(yīng)環(huán)路檢測到有闖入道口的公路車輛或其它障礙物時，“車輛檢測系統(tǒng)”將向ATC系統(tǒng)發(fā)出停車指令。從而可為列車安全通過平交道口提供保護(hù)。日本主要采用站內(nèi)道口監(jiān)控系統(tǒng)和道口障礙物檢測裝置來保證平交道口的安全。站內(nèi)道口監(jiān)控系統(tǒng)中，電子道口裝置安裝

8、在站內(nèi)各個道口上，其控制邏輯、警報燈、警報音響、欄木控制、故障檢測等已實現(xiàn)一體化。每個道口都設(shè)有傳送終端，聯(lián)鎖信息通過車站LAN系統(tǒng)輸入，使得電子道口裝置與電子聯(lián)鎖裝置得到結(jié)合。監(jiān)控系統(tǒng)通過車站LAN系統(tǒng)來收集每個道口的故障、安全信息，并進(jìn)行記憶、儲存、打印輸出工作。道口障礙物檢測裝置的主要開發(fā)目的是在險情發(fā)生之前采取措施使列車在道口前停車。目前主要有3種檢測方式。一種是光電式道口障礙物檢測方式，它在道口上罩以光束，障礙物遮斷光束時可立即檢測到列車障礙物。另一種是環(huán)型線圈方式，它在道口的地下埋設(shè)環(huán)型線圈，汽車等金屬物經(jīng)過線圈時，線圈電感發(fā)生變化，從而檢測到障礙物。另外還有一種超聲波型道口障礙物

9、檢測方式。與光電式或環(huán)型線圈式相比，維修量小，只需在安裝時將天線的位置和方向調(diào)整好，以后則不必進(jìn)行維修或靈敏度調(diào)整。美國鐵路采取了一系列針對司機(jī)疏忽的技術(shù)保障措施，通過提高司機(jī)的警惕性來改善道口的安全狀況。其中交通監(jiān)視系統(tǒng)（TMS）是一套安裝在道口的攝像系統(tǒng)，包括兩臺攝像機(jī)和紅外光源。兩臺攝像機(jī)經(jīng)調(diào)整和聚焦后，可以分別提供一幅全景和一幅汽車牌照的特寫；紅外光用于夜間拍攝。道口設(shè)備經(jīng)電纜連接到附近的警察局，警察局里的配套設(shè)備包括一臺重放計算機(jī)、一臺圖像監(jiān)視器和一臺圖像硬拷貝打印機(jī)。當(dāng)列車接近道口時，整個系統(tǒng)由道口控制繼電器的接點啟動，攝像機(jī)和紅外光源開始工作。由于紅外光輻射了整個道口地段，因此，

10、任何企圖越過欄木的車輛都會遮斷紅外線，攝像機(jī)就會拍下它們的全景和放大的汽車牌照。記錄下的數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)字化和壓縮處理后，通過電纜自動傳送到警察局的重放計算機(jī)，并經(jīng)硬拷貝打印機(jī)輸出照片。在此期間，攝像機(jī)會繼續(xù)拍攝其他的違章車輛，直到列車通過道口為止。（3） 鐵路防災(zāi)系統(tǒng) 日本日本是自然災(zāi)害多、發(fā)生頻率高的國家，地震、臺風(fēng)、暴雨、積雪以及伴發(fā)的滑坡、落石等災(zāi)害尤其頻繁，日本鐵路投入了大量人力和財力研發(fā)多種災(zāi)害（如水位、風(fēng)力雪害、地震等）的監(jiān)測、防范與報警功能。并利用微波、衛(wèi)星等通信手段，構(gòu)成了完整的災(zāi)害報警與管理系統(tǒng)。達(dá)到了世界先進(jìn)水平。日本鐵路防災(zāi)管理系統(tǒng)分為災(zāi)害預(yù)測系統(tǒng)和災(zāi)害檢測系統(tǒng)兩類。災(zāi)害預(yù)測系

11、統(tǒng)采用科學(xué)的預(yù)測手段，搜集導(dǎo)致災(zāi)害事故的各種外部數(shù)據(jù)，對水淹線路、塌方等災(zāi)害進(jìn)行預(yù)測，采取相應(yīng)的災(zāi)害報警和制定災(zāi)害下的行車規(guī)則，使因災(zāi)害導(dǎo)致的鐵路事故防患于未然，保證運輸安全。災(zāi)害檢測系統(tǒng)用于直接檢測那些難以預(yù)測的落石、塌方、橋梁沖毀等災(zāi)害，使運行中的列車及時停車，并將信息傳給有關(guān)部門。日本鐵路防災(zāi)管理系統(tǒng)一般由中央系統(tǒng)，傳輸系統(tǒng)和終端系統(tǒng)3級構(gòu)成，中央系統(tǒng)設(shè)在調(diào)度中心，行車調(diào)度、電力調(diào)度、養(yǎng)路調(diào)度等都可以直接監(jiān)視報警信號；傳輸系統(tǒng)進(jìn)行報警信息處理和傳送；終端系統(tǒng)則是安裝在相應(yīng)地點的地震計、雨量計、水位計、風(fēng)向風(fēng)速計、積雪探測裝置、落石探測器、限界障礙探測器等監(jiān)測裝置。 歐洲德國高速鐵路屬客、

12、貨混運型，且隧道約占線路長度的1/3。因此行車安全成為其安全保障的重點。在高速線采用了MAS90型防災(zāi)報警系統(tǒng)，用于監(jiān)視線路裝備運轉(zhuǎn)狀態(tài)、識別和報告環(huán)境狀況以及移動設(shè)備狀態(tài)，監(jiān)測報警設(shè)備包括：熱軸探測設(shè)備、隧道氣流報警設(shè)備、風(fēng)力測量報警設(shè)備以及緊急呼叫設(shè)備。法國高速鐵路創(chuàng)造了當(dāng)前世界上輪軌系交通的最高試驗速度515.3 km/h，運營速度達(dá)到300320 km/ h，以機(jī)車信號為主的列車自動控制系統(tǒng)由TVM-300，逐步發(fā)展為TVM-400、TVM-430。在TVM-430系統(tǒng)中，增加了設(shè)備監(jiān)測和報警子系統(tǒng)，其主要內(nèi)容為接觸網(wǎng)電壓監(jiān)測、熱軸監(jiān)測、降雨監(jiān)測、降雪監(jiān)測、大風(fēng)監(jiān)測、立交橋下落物監(jiān)測等

13、。監(jiān)測信息通過無線系統(tǒng)傳送到調(diào)度中心，進(jìn)一步強(qiáng)化了列車運行安全的保障功能。6.3 緊急救援與安全管理部門對RITS的需求緊急救援與安全管理部門對RITS的需求體現(xiàn)在以下幾個方面： （1）發(fā)生緊急事故時及時向主管部門傳遞事故現(xiàn)場動態(tài)圖像，加強(qiáng)對現(xiàn)場救援情況的實時監(jiān)控。建立緊急事件信息庫和救援知識庫，提供緊急事件處理的輔助決策支持。優(yōu)化調(diào)度指揮救援設(shè)備，以及進(jìn)行事后事故原因分析； （2）定期或?qū)崟r地對機(jī)車、車輛、線路、橋梁、隧道、通信信號、平交道口等與運輸安全直接相關(guān)的設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行有效的監(jiān)測，建立全路安全數(shù)據(jù)庫對上述監(jiān)測信息進(jìn)行統(tǒng)一管理；制定安全標(biāo)準(zhǔn)，基于全路安全數(shù)據(jù)庫對設(shè)備工況進(jìn)行安全狀態(tài)評估以

14、掌握全路的安全狀況全貌；建立維修決策支持系統(tǒng)，根據(jù)評估結(jié)果中的危險等級向管理部門提出對移動設(shè)備、固定設(shè)備的維修決策建議； （3）基于GIS技術(shù)建立和維護(hù)全路綜合防災(zāi)數(shù)據(jù)庫，包括各鐵路沿線的環(huán)境背景圖庫、沿線的地震、泥石流、滑坡、崩塌、凍土、風(fēng)沙等災(zāi)害的專題地圖庫、線路工程圖，災(zāi)害防治工程及防災(zāi)物資貯備點分布圖，各類預(yù)報預(yù)警設(shè)備分布圖；并實時監(jiān)測各區(qū)段的地震、泥石流、風(fēng)速、滑坡、雨量和水位情況等災(zāi)害數(shù)據(jù)，通過建立應(yīng)用分析模型（災(zāi)害的預(yù)測預(yù)報模型、災(zāi)害的減災(zāi)決策模型、災(zāi)害的評估模型等），對系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫進(jìn)行深度挖掘，提供災(zāi)害預(yù)報及災(zāi)害評估；同時通過對事故進(jìn)行仿真模擬，為事故預(yù)防辦法的制定和事故總結(jié)

15、分析提供輔助支持；為災(zāi)害易發(fā)地提供預(yù)防災(zāi)害發(fā)生的決策支持；其次在災(zāi)害發(fā)生時也能提供有效的救災(zāi)決策支持； （4）利用視頻或激光、紅外等技術(shù)對平交道口的狀況進(jìn)行實時監(jiān)控及向相應(yīng)部門傳遞相關(guān)圖像和數(shù)據(jù)，通過圖像識別技術(shù)判斷平交道口的安全狀況，以保障平交道口的通行安全。6.4 面向安全的RITS服務(wù) 根據(jù)上述需求，RITS必須提供的服務(wù)包括：緊急事件救援與處理、行車安全及維修決策支持、鐵路綜合防災(zāi)、平交道口監(jiān)控。（1） 緊急事件救援與處理對事故地點進(jìn)行準(zhǔn)確定位，通過地理信息系統(tǒng)及時提供周圍的地形圖、人文景觀 、供水邊界、醫(yī)療機(jī)構(gòu)及消防部門等相關(guān)信息；利用數(shù)據(jù)、圖像傳輸?shù)燃夹g(shù)向主管部門及時準(zhǔn)確地傳遞事故

16、現(xiàn)場的動態(tài)圖像及相關(guān)情況，加強(qiáng)對事故現(xiàn)場的實時監(jiān)控；建立緊急事件信息庫和救援知識庫，通過智能化分析，提供緊急事件處理方案的輔助決策支持；進(jìn)行資源的合理調(diào)配，優(yōu)化調(diào)度指揮救援設(shè)備，合理選擇救援路線，提供緊急救援服務(wù)和維修服務(wù)，以及進(jìn)行事后事故原因分析。（2） 行車安全及維修決策支持利用智能化行車安全監(jiān)測系統(tǒng)，定期或?qū)崟r地對機(jī)車、車輛、線路、橋梁、隧道、通信信號、平交道口等與運輸安全直接相關(guān)的設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行智能化的監(jiān)測，通過信息的采集、傳輸及獲取，建立全路安全數(shù)據(jù)庫并由行車安全信息系統(tǒng)對上述監(jiān)測信息進(jìn)行統(tǒng)一管理，使與行車安全有關(guān)的裝備處于監(jiān)控之中；制定安全標(biāo)準(zhǔn)，由行車安全信息系統(tǒng)智能化地對各類數(shù)據(jù)進(jìn)

17、行分析，對各種設(shè)備的安全狀態(tài)進(jìn)行評估，以掌握全路的安全狀況全貌；建立維修決策支持系統(tǒng)及預(yù)警系統(tǒng)，根據(jù)評估結(jié)果中的危險等級向管理部門及時提出對移動設(shè)備、固定設(shè)備的維修決策建議，提高維修的針對性和有效性；建立自動化的維修系統(tǒng)，通過計算機(jī)數(shù)據(jù)接口，將詳細(xì)的檢測數(shù)據(jù)及維修決策建議提供給檢修站段。（3） 鐵路綜合防災(zāi)建立和維護(hù)全路綜合防災(zāi)數(shù)據(jù)庫，包括各鐵路沿線的環(huán)境背景圖庫、沿線的地震、泥石流、滑坡、崩塌、凍土、風(fēng)沙等災(zāi)害的專題地圖庫、線路工程圖，災(zāi)害防治工程及防災(zāi)物資貯備點分布圖，各類預(yù)報預(yù)警設(shè)備分布圖。并實時監(jiān)測各區(qū)段的地震、泥石流、風(fēng)速、滑坡、雨量和水位情況等災(zāi)害數(shù)據(jù)，通過建立應(yīng)用分析模型（災(zāi)害的

18、預(yù)測預(yù)報模型、災(zāi)害的減災(zāi)決策模型、災(zāi)害的評估模型等），對全路綜合防災(zāi)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行深度挖掘，提供災(zāi)害預(yù)報及災(zāi)害評估，為災(zāi)害易發(fā)地提供預(yù)防災(zāi)害發(fā)生的決策支持，并在災(zāi)害發(fā)生時提供有效的救災(zāi)決策支持；同時通過對事故進(jìn)行仿真模擬，為事故預(yù)防辦法的制定和事故總結(jié)分析提供輔助支持。（4） 平交道口監(jiān)控應(yīng)用視頻或激光、紅外等技術(shù)，對平交道口的狀況進(jìn)行實時監(jiān)控，利用數(shù)據(jù)傳輸、網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)向相應(yīng)部門傳遞圖像和數(shù)據(jù)，通過圖像識別技術(shù)判斷平交道口的安全狀況，把道口的狀態(tài)信息及時傳給接近道口的列車并對平交道口的不安全因素做出相關(guān)處理，以保障平交道口的通行安全。第七章 鐵路智能化安全系統(tǒng)7.1 智能化緊急救援與安全系統(tǒng)智能化

19、緊急救援與安全系統(tǒng)由緊急事件救援、行車安全及維修決策支持、鐵路綜合防災(zāi)和平交道口安全監(jiān)控4個功能構(gòu)成，如圖7-1所示。行車安全與維修決策支持平交道口安全監(jiān)控鐵路綜合防災(zāi)緊急救援管理維修決策請求維修決策響應(yīng)緊急救援請求緊急救援響應(yīng)道口監(jiān)控數(shù)據(jù)緊急救援請求緊急救援響應(yīng)緊急救援響應(yīng)緊急救援請求圖7-1 緊急事件救援與安全系統(tǒng)（1） 緊急事件救援緊急事件救援由制定緊急救援決策、緊急救援處理、緊急救援信息發(fā)布與操作平臺3個子過程構(gòu)成，如圖7-2所示。緊急救援信息發(fā)布與操作平臺制定緊急救援決策緊急救援處理緊急救援請求緊急救援響應(yīng)緊急救援方案緊急救援進(jìn)展情況物資供應(yīng)信息資源及人員調(diào)配信息車輛調(diào)度信息救援進(jìn)展

20、信息圖7-2 緊急事件救援制定緊急救援決策由5個過程構(gòu)成，如圖7-3所示。搜集救援資源相關(guān)信息救援車輛的分布救援車輛的狀態(tài)救援人員情況救援設(shè)備的狀態(tài)救援材料的狀態(tài)路網(wǎng)狀態(tài)救援單位的分布車輛損毀程度線路損毀程度通信信號損毀程度人員和貨物的情況危險品信息事故貨物性質(zhì)事故發(fā)生原因臨近車輛信息事故現(xiàn)場相關(guān)信息管理事故現(xiàn)場數(shù)據(jù)存儲信息提供響應(yīng)信息提供申請數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)導(dǎo)出搜集事故現(xiàn)場相關(guān)信息制定救援決策救援資源相關(guān)信息管理救援資源數(shù)據(jù)存儲信息提供響應(yīng)信息提供申請數(shù)據(jù)導(dǎo)出數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)查詢請求數(shù)據(jù)查詢結(jié)果數(shù)據(jù)查詢請求數(shù)據(jù)查詢結(jié)果緊急救援方案工務(wù)救援方案電務(wù)救援方案車輛救援方案危險品處理方案貨物人員處理方案事故

21、現(xiàn)場及環(huán)境信息圖7-3 制定緊急救援決策過程名稱過程說明搜集事故現(xiàn)場相關(guān)信息搜集事故現(xiàn)場信息，如事故現(xiàn)場位置及周圍環(huán)境、車輛損毀程度、線路損毀程度、通信信號損毀程度、人員/貨物的情況、危險品信息、臨近車輛信息、事故貨物性質(zhì)、事故發(fā)生原因等搜集救援資源相關(guān)信息搜集救援資源信息，如救援車輛的分布、救援單位的分布、救援車輛的狀態(tài)、救援人員情況、救援設(shè)備的狀態(tài)、救援材料的狀態(tài)、路網(wǎng)狀態(tài)等制定救援決策根據(jù)事故現(xiàn)場信息，提供救援決策事故現(xiàn)場相關(guān)信息管理對事故現(xiàn)場相關(guān)信息進(jìn)行管理救援資源相關(guān)信息管理對救援資源相關(guān)信息進(jìn)行管理緊急救援處理由5個過程構(gòu)成，如圖7-4所示。提供緊急救援工作人員接口緊急物資供應(yīng)調(diào)度

22、緊急車輛事故現(xiàn)場信息救援決策緊急調(diào)度請求緊急調(diào)度響應(yīng)調(diào)度指令路網(wǎng)情況氣候條件緊急車輛調(diào)度方案緊急供應(yīng)請求緊急供應(yīng)響應(yīng)資源設(shè)備調(diào)配救援維修服務(wù)資源設(shè)備調(diào)配請求資源設(shè)備調(diào)配響應(yīng)救援維修服務(wù)請求救援維修服務(wù)響應(yīng)物資供應(yīng)源情況資源設(shè)備情況資源設(shè)備調(diào)配方案救援維修方案緊急物資供應(yīng)方案圖7-4 緊急救援處理過程名稱過程說明提供緊急救援工作人員接口利用電話、手機(jī)、顯示屏等為緊急救援工作人員提供數(shù)據(jù)錄入、查詢接口調(diào)度緊急車輛利用智能優(yōu)化技術(shù)，生成救援車輛調(diào)度方案緊急物資供應(yīng)根據(jù)智能決策，生成緊急物資供應(yīng)方案資源設(shè)備調(diào)配根據(jù)智能決策，生成資源設(shè)備調(diào)配方案救援維修服務(wù)根據(jù)智能決策，生成救援維修服務(wù)方案緊急救援信息

23、發(fā)布與操作平臺由4個過程構(gòu)成，如圖7-5所示。更新事故現(xiàn)場信息提供列車運營及緊急事故資料緊急事故資料統(tǒng)一管理緊急救援信息發(fā)布事故資料更新請求事故資料更新響應(yīng)數(shù)據(jù)查詢請求數(shù)據(jù)查詢結(jié)果救援現(xiàn)場信息事故原因事故時間地點事故情況事故救援方案車輛管理部門工務(wù)管理部門電務(wù)管理部門調(diào)度中心旅客貨主車輛救援信息工務(wù)救援信息電務(wù)救援信息現(xiàn)場救援信息旅客救援信息貨物狀態(tài)及實時救援信息救援結(jié)果數(shù)據(jù)查詢結(jié)果數(shù)據(jù)查詢請求圖7-5 緊急救援信息發(fā)布與操作平臺過程名稱過程說明更新事故現(xiàn)場信息更新事故現(xiàn)場信息及救援進(jìn)展相關(guān)信息提供列車運營及緊急事故資料提供有關(guān)事故列車的運營及緊急事故現(xiàn)場資料緊急救援信息發(fā)布向運、機(jī)、工、電、

24、輛各專業(yè)部門及旅客、貨主發(fā)布緊急救援信息緊急事故資料統(tǒng)一管理集中管理緊急事故相關(guān)資料（2）行車安全及維修決策支持行車安全及維修決策支持由安全數(shù)據(jù)的實時采集、安全數(shù)據(jù)管理、安全評估、維修決策支持4個功能構(gòu)成，如圖7-6所示。安全數(shù)據(jù)的實時采集安全數(shù)據(jù)管理安全評估維修決策支持安全數(shù)據(jù)上傳請求上傳安全數(shù)據(jù)安全評估請求安全評估響應(yīng)數(shù)據(jù)查詢請求數(shù)據(jù)查詢響應(yīng)實時安全數(shù)據(jù)存儲安全數(shù)據(jù)上傳響應(yīng)數(shù)據(jù)導(dǎo)出數(shù)據(jù)存入查詢結(jié)果查詢請求評估結(jié)果圖7-6 行車安全與維修決策支持其中l(wèi) 安全數(shù)據(jù)的實時采集由5個過程構(gòu)成，如圖7-7所示。軌檢車數(shù)據(jù)安全監(jiān)測數(shù)據(jù)網(wǎng)地對車監(jiān)測數(shù)據(jù)的實時采集地對地監(jiān)測數(shù)據(jù)的實時采集車對車監(jiān)測數(shù)據(jù)的實

25、時采集車對地監(jiān)測數(shù)據(jù)的實時采集數(shù)據(jù)上傳請求數(shù)據(jù)上傳響應(yīng)數(shù)據(jù)上傳請求數(shù)據(jù)上傳響應(yīng)數(shù)據(jù)上傳請求數(shù)據(jù)上傳響應(yīng)數(shù)據(jù)上傳請求數(shù)據(jù)上傳響應(yīng)車輛運行狀態(tài)貨運安全門信息車站平過道狀態(tài)列車走行安全信息機(jī)車運行監(jiān)控數(shù)據(jù)機(jī)車故障監(jiān)測數(shù)據(jù)紅外軸溫檢測車數(shù)據(jù)綜合檢測車數(shù)據(jù)機(jī)車信號儀數(shù)據(jù)探傷車數(shù)據(jù)道岔狀態(tài)數(shù)據(jù)道岔轉(zhuǎn)換力監(jiān)測數(shù)據(jù)道岔電器特性數(shù)據(jù)車站黑匣子數(shù)據(jù)圖7-7 安全數(shù)據(jù)的實時采集過程名稱過程說明地對車監(jiān)測數(shù)據(jù)的實時采集通過地對車監(jiān)測方式采集數(shù)據(jù)地對地監(jiān)測數(shù)據(jù)的實時采集通過地對地監(jiān)測方式采集數(shù)據(jù)車對車監(jiān)測數(shù)據(jù)的實時采集通過車對車監(jiān)測方式采集數(shù)據(jù)車對地監(jiān)測數(shù)據(jù)的實時采集通過車對地監(jiān)測方式采集數(shù)據(jù)l 安全數(shù)據(jù)管理由5個過程

26、構(gòu)成，如圖7-8所示?；A(chǔ)數(shù)據(jù)存儲數(shù)據(jù)實時更新安全監(jiān)測數(shù)據(jù)查詢安全監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析工務(wù)監(jiān)測數(shù)據(jù)電務(wù)監(jiān)測數(shù)據(jù)機(jī)務(wù)監(jiān)測數(shù)據(jù)車務(wù)監(jiān)測數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)提供請求數(shù)據(jù)提供請求數(shù)據(jù)提供響應(yīng)數(shù)據(jù)提供響應(yīng)數(shù)據(jù)查詢響應(yīng)機(jī)務(wù)安全統(tǒng)計報告車務(wù)安全統(tǒng)計報告工務(wù)安全統(tǒng)計報告電務(wù)安全統(tǒng)計報告搜集相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)路網(wǎng)資料沿線地形地貌安全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范車輛基本信息其他設(shè)備信息相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理信息提供響應(yīng)信息提供請求數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)導(dǎo)出機(jī)務(wù)監(jiān)測數(shù)據(jù)電務(wù)監(jiān)測數(shù)據(jù)工務(wù)監(jiān)測數(shù)據(jù)車務(wù)監(jiān)測數(shù)據(jù)安全監(jiān)測數(shù)據(jù)網(wǎng)數(shù)據(jù)查詢請求數(shù)據(jù)查詢請求數(shù)據(jù)查詢響應(yīng)圖7-8 安全數(shù)據(jù)管理過程名稱過程說明數(shù)據(jù)實時更新實時更新各類監(jiān)測數(shù)據(jù)搜集相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)搜集沿線基礎(chǔ)數(shù)據(jù)安全監(jiān)測數(shù)據(jù)查詢?yōu)?/p>

27、工務(wù)、電務(wù)、機(jī)務(wù)、車務(wù)等相關(guān)部門提供數(shù)據(jù)查詢安全監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析對安全監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理對相關(guān)基礎(chǔ)信息進(jìn)行管理l 安全監(jiān)測數(shù)據(jù)網(wǎng)如圖7-9所示。數(shù)據(jù)發(fā)送響應(yīng)下載復(fù)制數(shù)據(jù)分局安全監(jiān)測管理中心分局安全監(jiān)測管理中心路局安全監(jiān)測管理中心全路安全監(jiān)測管理中心工務(wù)安全監(jiān)測機(jī)務(wù)安全監(jiān)測車務(wù)安全監(jiān)測電務(wù)安全監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)送響應(yīng)數(shù)據(jù)發(fā)送請求數(shù)據(jù)發(fā)送請求上傳監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳安全事務(wù)處理紀(jì)錄上傳監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳安全事務(wù)處理紀(jì)錄路局安全監(jiān)測管理中心上傳監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳安全事務(wù)處理紀(jì)錄車站業(yè)務(wù)段自動報警信息安全事務(wù)處理紀(jì)錄安全事務(wù)處理紀(jì)錄自動報警信息下載復(fù)制數(shù)據(jù)下載復(fù)制數(shù)據(jù)上傳監(jiān)測數(shù)據(jù)圖7-9 安全監(jiān)測數(shù)據(jù)網(wǎng)l 安全

28、評估由3個過程構(gòu)成，如圖7-10所示。建立安全數(shù)據(jù)的統(tǒng)計模型提供智能決策評估安全狀態(tài)路網(wǎng)資料沿線地形地貌安全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范模型提供請求模型提供響應(yīng)模型提供請求模型提供響應(yīng)安全等級評估結(jié)果安全趨勢預(yù)測故障規(guī)律安全預(yù)警限速或停運建議專家知識實時監(jiān)測信息實時監(jiān)測信息機(jī)車故障檢測紀(jì)錄機(jī)車安全監(jiān)測信息信號故障檢測紀(jì)錄信號安全監(jiān)測信息線路故障檢測紀(jì)錄線路安全監(jiān)測信息車務(wù)故障檢測紀(jì)錄車務(wù)安全監(jiān)測信息安全政策制定建議圖7-10 安全評估過程名稱過程說明建立安全數(shù)據(jù)的統(tǒng)計模型根據(jù)歷史數(shù)據(jù)，采用智能建模方法，建立安全數(shù)據(jù)的統(tǒng)計模型評估安全狀態(tài)評估系統(tǒng)的安全等級，預(yù)測系統(tǒng)的安全趨勢提供智能決策采用智能決策方法，為制定系統(tǒng)

29、的安全策略提供輔助決策。l 維修決策支持由2個過程構(gòu)成，如圖7-11所示。提供維修決策支持建立維修知識模型專家知識故障現(xiàn)象事故檔案資料事故處理報告歷史數(shù)據(jù)原始檢測紀(jì)錄其它相關(guān)信息各類運輸資源履歷模型提供請求模型提供響應(yīng)實時安全監(jiān)控數(shù)據(jù)故障規(guī)律安全等級機(jī)車技術(shù)檔案機(jī)車維修檔案機(jī)車運用紀(jì)錄信號技術(shù)檔案信號維修檔案線路技術(shù)檔案線路維修檔案機(jī)車維修方案車輛維修方案信號系統(tǒng)維修方案工務(wù)維修方案圖7-11 維修決策支持過程名稱過程說明建立維修知識模型根據(jù)歷史信息和專家經(jīng)驗，采用智能方法建立維修知識模型提供維修決策支持基于技術(shù)檔案和維修檔案，根據(jù)知識模型提出維修計劃和維修策略（3）鐵路綜合防災(zāi)鐵路綜合防災(zāi)由

30、4個過程構(gòu)成，如圖7-12所示。災(zāi)害信息的統(tǒng)一管理建立應(yīng)用分析模型提供防災(zāi)救災(zāi)決策支持?jǐn)?shù)據(jù)提供請求數(shù)據(jù)提供響應(yīng)數(shù)據(jù)提供響應(yīng)數(shù)據(jù)提供請求數(shù)據(jù)提供請求數(shù)據(jù)提供響應(yīng)模型提供請求模型提供響應(yīng)災(zāi)害預(yù)測模型減災(zāi)決策模型沿線凍土專題數(shù)據(jù)災(zāi)害評估模型沿線凍土專題數(shù)據(jù)防災(zāi)決策救災(zāi)決策災(zāi)害預(yù)防辦法災(zāi)害信息數(shù)據(jù)存儲數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)導(dǎo)出自然災(zāi)害信息的實時采集風(fēng)速數(shù)據(jù)滑坡信息雨量信息水位信息沿線凍土數(shù)據(jù)地震數(shù)據(jù)泥石流信息崩塌專題數(shù)據(jù)圖7-12 鐵路綜合防災(zāi)過程名稱過程說明自然災(zāi)害信息的實時采集實時采集自然災(zāi)害信息包括地震數(shù)據(jù)、泥石流信息、風(fēng)速數(shù)據(jù)、滑坡信息、雨量信息、水位信息等災(zāi)害信息的統(tǒng)一管理統(tǒng)一管理各類自然災(zāi)害信息建立

31、應(yīng)用分析模型采用智能挖掘方法，建立災(zāi)害預(yù)測模型、減災(zāi)決策模型及災(zāi)害評估模型提供防災(zāi)救災(zāi)決策支持提供防災(zāi)救災(zāi)決策支持（4）平交道口安全監(jiān)控平交道口安全監(jiān)控由5個過程構(gòu)成，如圖7-13所示。搜集平交道口狀態(tài)相關(guān)信息控制裝置的狀態(tài)路口交通狀態(tài)路口堵塞信息軌道狀態(tài)道旁設(shè)備狀態(tài)路口事故信息信息發(fā)布響應(yīng)信息發(fā)布請求平交道口信息發(fā)布列車駛近信息列車駛出信息道口信息道路交通信息平交道口狀態(tài)相關(guān)信息管理平交道口狀態(tài)數(shù)據(jù)存儲監(jiān)控平交道口狀態(tài)軌道維修建議控制裝置維修建議安全信息事故信息平交道口處不安全因素處理軌道隱患處理道路隱患處理其他隱患處理監(jiān)測信息信息提供響應(yīng)信息提供請求信息提供響應(yīng)信息提供申請數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)導(dǎo)出

32、圖7-13 平交道口安全監(jiān)控過程名稱過程說明搜集平交道口狀態(tài)相關(guān)信息搜集平交道口安全狀態(tài)信息監(jiān)控平交道口狀態(tài)監(jiān)控平交道口安全狀態(tài)，提供相關(guān)建議和道口實時信息。平交道口信息發(fā)布對平交道口的信息進(jìn)行發(fā)布平交道口不安全因素處理根據(jù)監(jiān)控信息和建議對平交道口出的不安全因素進(jìn)行處理平交道口狀態(tài)相關(guān)信息管理對平交道口相關(guān)信息進(jìn)行管理7.2智能化緊急救援與安全系統(tǒng)的物理框架(1)智能化緊急救援與安全系統(tǒng)的環(huán)境關(guān)系圖智能化緊急救援與安全系統(tǒng)共涉及到11個外部環(huán)境系統(tǒng)或終端，外部環(huán)境系統(tǒng)或終端通過有線通信或無線通信方式與智能化緊急救援與安全系統(tǒng)進(jìn)行交互。其環(huán)境關(guān)系圖如圖7-14所示。智能化緊急救援與安全系統(tǒng)營運管

33、理部門安全數(shù)據(jù)中心智能化鐵路資源管理系統(tǒng)智能化行車控制與調(diào)度系統(tǒng)智能化營運管理系統(tǒng)緊急事件通訊部門氣象服務(wù)系統(tǒng)公路管理部門救援部門調(diào)度部門維修部門圖7-14 智能化緊急救援與安全系統(tǒng)的環(huán)境關(guān)系圖(2)智能化緊急救援與安全系統(tǒng)的物理框架智能化緊急救援與安全系統(tǒng)包括4個子系統(tǒng)，即中央管理子系統(tǒng)、車站子系統(tǒng)、軌道旁子系統(tǒng)和列車子系統(tǒng)。如圖7-15所示。中央管理子系統(tǒng)與車站子系統(tǒng)、軌道旁子系統(tǒng)通過有線/無線方式實現(xiàn)通信，車站子系統(tǒng)與列車子系統(tǒng)、軌道旁子系統(tǒng)與列車子系統(tǒng)之間采用無線通信，列車與列車之間需采用專用的車車無線通信。中央管理子系統(tǒng)包括4個子系統(tǒng)：緊急事件救援處理系統(tǒng)、行車安全監(jiān)控系統(tǒng)、維修決策

34、支持系統(tǒng)、鐵路綜合防災(zāi)系統(tǒng)。車站子系統(tǒng)包括3個子系統(tǒng)：車站設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、平交道口監(jiān)控系統(tǒng)、車站安全信息管理系統(tǒng)。列車子系統(tǒng)包括5個子系統(tǒng)：貨物列車運輸狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)、車載故障監(jiān)測及自診斷系統(tǒng)、紅外軸溫監(jiān)測系統(tǒng)、車載軌道安全檢測系統(tǒng)、客車運行安全監(jiān)測系統(tǒng)。軌道旁子系統(tǒng)包括4個子系統(tǒng)：氣象災(zāi)害監(jiān)測系統(tǒng)、線路狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)、通信信號設(shè)備監(jiān)測系統(tǒng)、列車運行狀態(tài)地面安全監(jiān)測系統(tǒng)。有線/無線通信無線通信車站子系統(tǒng)車站設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)車站安全信息管理系統(tǒng)軌道旁子系統(tǒng)線路狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)氣象災(zāi)害監(jiān)測系統(tǒng)通信信號設(shè)備監(jiān)測系統(tǒng)列車運行狀態(tài)地面安全監(jiān)測系統(tǒng)有線/無線通信中央管理子系統(tǒng)行車安全監(jiān)控系統(tǒng)緊急事件救援處理系統(tǒng)維修決策

35、支持系統(tǒng)鐵路綜合防災(zāi)系統(tǒng)平交道口監(jiān)控系統(tǒng)列車子系統(tǒng)貨物列車運輸狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)紅外軸溫監(jiān)測系統(tǒng)車載軌道安全檢測系統(tǒng)客車運行安全監(jiān)測系統(tǒng)車載故障監(jiān)測及自診斷系統(tǒng)圖7-15 智能化緊急救援與安全系統(tǒng)的物理框架(3)中央管理子系統(tǒng)在智能化緊急救援與安全系統(tǒng)中，中央管理子系統(tǒng)主要起監(jiān)控、調(diào)度、管理和智能輔助決策的作用，完成鐵路事故救援與處理、鐵路綜合防災(zāi)、鐵路運輸設(shè)施維修決策支持、行車安全監(jiān)控等功能。中央管理子系統(tǒng)內(nèi)部各系統(tǒng)之間通過廣域有線通信進(jìn)行信息傳輸。子系統(tǒng)名稱描述緊急事件救援處理系統(tǒng)該子系統(tǒng)需配備相應(yīng)的硬件和軟件設(shè)備環(huán)境，其主要功能是對鐵路緊急事件進(jìn)行救援、處理與輔助制定救援決策。行車安全監(jiān)控系統(tǒng)該子系統(tǒng)需配備相應(yīng)的硬件和軟件設(shè)備環(huán)境，其主要功能是及時發(fā)現(xiàn)安全隱患，進(jìn)行安全評估和預(yù)警。維修決策支持系統(tǒng)該子系統(tǒng)需配備