試論高速鐵路(通信1503班-章文劍)

試論高速鐵路一、內(nèi)容提要為了滿足日益增長的客運(yùn)和旅客運(yùn)輸服務(wù)質(zhì)量要求,高速鐵路建設(shè)近年來開始打開。鐵路客站是一輛客運(yùn)火車交通樞紐還原、提供安全、舒適、便捷的服務(wù),其主要目標(biāo)是旅客,這是最重要的層面之一鐵路運(yùn)輸。本文從系統(tǒng)構(gòu)成、系統(tǒng)功能，技術(shù)，組成等多方面進(jìn)行了分析。二、關(guān)鍵1>中國高速鐵路概況與未來發(fā)展2>高速鐵路線路3>高速鐵路車站4>高速鐵路公司動車組5>高速鐵路信號技術(shù)6>GSM-R無線通信技術(shù)7>高速鐵路牽引供電系統(tǒng)8>高速鐵路行車組織一、中國高速鐵路概況與未來發(fā)展中國的高速鐵路的建設(shè)始于1999年所興建的秦沈客運(yùn)專線。經(jīng)過10多年的高速鐵路建設(shè)和對既有鐵路的高速化改造，中國目前已經(jīng)擁有全世界最大規(guī)模以及最高運(yùn)營速度的高速鐵路網(wǎng)。截止2010年10月底，中華人民共和國國內(nèi)運(yùn)營時速200公里以上的高速鐵路運(yùn)營里程已經(jīng)達(dá)到7431公里。我國高速鐵路發(fā)展規(guī)劃，是2004年經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)的《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》確定的。2008年，國家根據(jù)我國綜合交通體系建設(shè)的需要，對《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》進(jìn)行了調(diào)整。目前，中國是世界上高速鐵路發(fā)展最快、系統(tǒng)技術(shù)最全、集成能力最強(qiáng)、運(yùn)營里程最長、運(yùn)營速度最高、在建規(guī)模最大的國家。一、中國高速鐵路的創(chuàng)新為實現(xiàn)建設(shè)世界一流高速鐵路的宏偉目標(biāo)，中國鐵路大力推進(jìn)體制創(chuàng)新、管理創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新。中國鐵路在體制創(chuàng)新方面，創(chuàng)建了合資建路的嶄新模式。鐵道部與31個省市自治區(qū)簽訂了加快鐵路建設(shè)的戰(zhàn)略合作協(xié)議，新線建設(shè)項目基本上都是與地方政府或戰(zhàn)略投資者合資，廣泛吸引各方面資金投資鐵路建設(shè)，形成了集全社會之力建高鐵、推進(jìn)鐵路現(xiàn)代化的生動局面。中國鐵路在管理創(chuàng)新方面，充分發(fā)揮我國鐵路路網(wǎng)完整、運(yùn)輸集中統(tǒng)一指揮的優(yōu)勢，統(tǒng)籌利用鐵路內(nèi)外的各方面科研力量和人力資源，形成強(qiáng)大合力。在鐵路建設(shè)中，無論是工程管理部門，還是設(shè)計、施工、監(jiān)理單位，都協(xié)調(diào)行動，組織起了強(qiáng)大的工程建設(shè)隊伍；在技術(shù)裝備制造中，無論是運(yùn)營單位，還是制造企業(yè)、科研院所，都統(tǒng)一步調(diào)，形成了強(qiáng)大的研發(fā)制造體系。這種科學(xué)高效的管理模式，大大提高了我國高速鐵路網(wǎng)建設(shè)的效率和效益。中國鐵路在技術(shù)創(chuàng)新方面，我們瞄準(zhǔn)世界最先進(jìn)水平，把原始創(chuàng)新、集成創(chuàng)新和引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新有機(jī)結(jié)合起來，立足于提高自主創(chuàng)新能力，統(tǒng)一組織，形成一個“拳頭”，堅持整個鐵路技術(shù)創(chuàng)新體系一盤棋，在引進(jìn)和掌握先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，統(tǒng)一搭建了我國高速鐵路的技術(shù)平臺，走出了一條鐵路自主創(chuàng)新的成功之路。我國高速鐵路的工程建造技術(shù)、高速列車技術(shù)、列車控制技術(shù)、客站建設(shè)技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)、運(yùn)營維護(hù)技術(shù)不僅達(dá)到了世界先進(jìn)水平，而且形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高速鐵路成套技術(shù)體系。二、中國高速鐵路現(xiàn)狀與未來經(jīng)過幾年的不懈努力，目前，中國大陸投入運(yùn)營的高速鐵路已達(dá)到6920營業(yè)公里。其中，新建時速250～350公里的高速鐵路有4044營業(yè)公里；既有線提速達(dá)到時速200～250公里的高速鐵路有2876營業(yè)公里。我國高速鐵路運(yùn)營里程居世界第一位。正在建設(shè)中的高速鐵路有1萬多公里。目前，我國高速鐵路運(yùn)營狀況總體很好。二、高速鐵路線路2004年《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》提出，到2020年，全國鐵路營業(yè)里程達(dá)到10萬公里，主要繁忙干線實現(xiàn)客貨分線，建設(shè)高速鐵路1.2萬公里以上。2008年修訂的《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃（2008年調(diào)整）》確定到2020年，全國鐵路營業(yè)里程達(dá)到12萬公里以上，建設(shè)高速鐵路1.6萬公里以上。2011年《十二五規(guī)劃》提出，建成“四縱四橫”客運(yùn)專線，建設(shè)城市群城際軌道交通干線，建設(shè)蘭新鐵路第二雙線、鄭州至重慶等區(qū)際干線，基本建成快速鐵路網(wǎng)，營業(yè)里程達(dá)到4.5萬公里，基本覆蓋50萬以上人口城市?？瓦\(yùn)專線其他普速鐵路按中長期鐵路規(guī)劃，中國大陸的高速鐵路網(wǎng)至少包括了5種類型的線路：“四縱四橫”客運(yùn)專線、城際客運(yùn)系統(tǒng)、經(jīng)提速改造后的既有線、完善路網(wǎng)布局和西部開發(fā)性新線，以及海峽西岸鐵路。四縱四橫中國大陸“四縱四橫”客運(yùn)專線是指省會城市及大中城市間的長途高速鐵路。中國中長期鐵路規(guī)劃中，到2020年中國的四縱四橫客運(yùn)專線網(wǎng)絡(luò)全長將達(dá)到16000公里。“四縱”客運(yùn)專線即:一是北京～上?？瓦\(yùn)專線,包括蚌埠～合肥、南京～杭州客運(yùn)專線,貫通京津至長江三角洲東部沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū);二是北京～武漢～廣州～深圳客運(yùn)專線,連接華北和華南地區(qū);三是北京～沈陽～哈爾濱(大連)客運(yùn)專線,包括錦州～營口客運(yùn)專線,連接?xùn)|北和關(guān)內(nèi)地區(qū);四是上?！贾荨珜幉āＶ荨钲诳瓦\(yùn)專線,連接長江、珠江三角洲和東南沿海地區(qū)?！八臋M”客運(yùn)專線。一是徐州～鄭州～蘭州客運(yùn)專線,連接西北和華東地區(qū);二是杭州～南昌～長沙～貴陽～昆明客運(yùn)專線,連接西南、華中和華東地區(qū);三是青島～濟(jì)南～石家莊～太原客運(yùn)專線,連接華北和華東地區(qū);四是南京～武漢～重慶～成都客運(yùn)專線,連接西南和華東地區(qū)。城際高鐵以前的城際鐵路包括高鐵和快鐵，《城際鐵路設(shè)計規(guī)劃2014年》規(guī)定將來的時速不高于200公里，因此將來新建的城際鐵路都不屬于高鐵而屬于快鐵。城際客運(yùn)系統(tǒng)是指建設(shè)于各都市圈內(nèi)部，尤其是人口稠密地區(qū)（如環(huán)渤海地區(qū)、珠江三角洲、長江三角洲等地區(qū)）的短途高速鐵路，線路長度一般在500公里以下。一部分線路的時速可以達(dá)到200～250公里，例如青煙威榮城際鐵路，另外一部分線路的時速可以達(dá)到350公里以上，例如京津城際鐵路。西部新線總體上，中國西部是建設(shè)快速鐵路為主，建設(shè)高速鐵路為次。這些線路是以擴(kuò)大中國西部鐵路網(wǎng)為主，以適應(yīng)西部地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，規(guī)劃建設(shè)的41000公里的高速鐵路，主要規(guī)劃在四川、重慶、廣西、甘肅、陜西、新疆等西部省市。這些線路主要為客貨混行鐵路，也有部分客運(yùn)專線。由于中國西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)相對落后，而且西南地區(qū)四川、重慶、貴州、西藏等?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）地理條件復(fù)雜導(dǎo)致修筑難度較大，因此建設(shè)進(jìn)度較慢。三、高速鐵路車站鐵路部門辦理客、貨運(yùn)輸業(yè)務(wù)和列車技術(shù)作業(yè)的場所，俗稱火車站。按作業(yè)性質(zhì)，一般可分為客運(yùn)站、貨運(yùn)站和客貨運(yùn)站。按技術(shù)作業(yè)分為編組站、區(qū)段站和中間站。一般車站以一項業(yè)務(wù)和一項作業(yè)為主，兼辦其他業(yè)務(wù)和作業(yè)。有的車站同時辦理幾項主要業(yè)務(wù)和作業(yè)。鐵路車站客運(yùn)站主要辦理售票、行李包裹運(yùn)送、隨身攜帶品寄存、旅客上下車等客運(yùn)業(yè)務(wù)，以及旅客列車終到、始發(fā)、技術(shù)檢查等行車工作和客車整備等作業(yè)?？瓦\(yùn)站的主要設(shè)備有:站房、站臺、到發(fā)線等。辦理大量始發(fā)、終到旅客列車的客運(yùn)站，還設(shè)置供客車檢修、清洗等作業(yè)用的客車整備場?？瓦\(yùn)站按布置圖型可分為通過式、盡頭式和混合式。通過式客運(yùn)站的正線和到發(fā)線是貫通的，站房一般設(shè)在鐵路的一側(cè)(圖1a);盡頭式客運(yùn)站的到發(fā)線是盡頭的,站房可設(shè)在到發(fā)線終端或一側(cè)(圖1b);混合式客運(yùn)站是通過式和盡頭式兩種形式的結(jié)合。貨運(yùn)站主要辦理貨物承運(yùn)、交付、裝卸以及貨物列車到發(fā)、車輛取送等作業(yè)的車站。主要設(shè)備有:貨物列車到發(fā)線、編組線、牽出線和貨場(見鐵路貨場)等。貨運(yùn)站的布置圖型有通過式和盡頭式。一般中小型貨運(yùn)站多采用通過式。大型貨運(yùn)站多采用盡頭式?？拓涍\(yùn)站同時辦理客、貨運(yùn)業(yè)務(wù)，視其業(yè)務(wù)量大小和是否進(jìn)行列車和車輛的技術(shù)作業(yè)，配置相應(yīng)的設(shè)備。編組站專門辦理大量貨物列車編組、解體和列車、車輛技術(shù)作業(yè)的車站。主要設(shè)備有到發(fā)線(場)、調(diào)車線(場)、駝峰、牽出線以及機(jī)務(wù)段和車輛段等。區(qū)段站設(shè)在鐵路牽引區(qū)段分界處的車站，主要辦理列車機(jī)車換掛、技術(shù)檢查以及區(qū)段零擔(dān)摘掛列車、小運(yùn)轉(zhuǎn)列車的改編等作業(yè)。主要設(shè)備有:到發(fā)線、調(diào)車線、牽出線、機(jī)務(wù)段、車輛段以及其他有關(guān)設(shè)備。布置圖型按上、下行到發(fā)場相互位置可分為橫列式和縱列式兩種。車站鐵路中間站主要辦理列車會讓(單線鐵路)和越行(雙線鐵路)作業(yè)的車站。技術(shù)作業(yè)有:列車到發(fā)、會讓和零擔(dān)摘掛列車調(diào)車等。主要設(shè)備有到發(fā)線、貨物線、牽出線和旅客乘降設(shè)備等。通常采用的中間站布置圖型如圖4。此外，還有專為工礦企業(yè)服務(wù)的工業(yè)站，鐵路與專用鐵道銜接的聯(lián)軌站,為港口水陸聯(lián)運(yùn)服務(wù)的港灣站,本國鐵路與外國鐵路銜接的國境站，在不同軌距鐵路聯(lián)結(jié)處辦理旅客換乘、貨物換裝或客、貨車輛換輪的換裝站等。四、高速鐵路動車組簡單說就是每個車廂都帶動力。傳統(tǒng)的火車是由機(jī)車（火車頭）帶動列車前行，機(jī)車驅(qū)動輪有限，如果盲目提高功率將造成驅(qū)動輪與鋼軌之間打滑。動車組把驅(qū)動電機(jī)分散做到列車的每一個車輪下，加速時各個車輪均勻出力，不但提高了牽引力，而且由于采用多組小型電機(jī)分散布置，減小了制造難度。動車組其實早就有，我國70年代投入運(yùn)用的北京地下地道列車就是動車組。高鐵速度劃分（1）常速100~120km/h（2）中速120~160km/h（3）準(zhǔn)高速160~200km/h（4）高速200~400km/h（5）超高速＞400km/h動車組優(yōu)點（1）動車組在兩端都有駕駛室，大為加快運(yùn)轉(zhuǎn)的速度。（2）動車組可以容易組合成長短不同的列車。其中動力分散的動車組優(yōu)點特別明顯：①動力效率較高，特別是在斜坡上，動車組車卡的重量放置在各個帶動力的車輪上，而不會成為拖在機(jī)車后面無用的負(fù)重。②因為同樣的原因，動車組上的動力軸對路軌黏著力的要求較低，每軸的載重亦較少。因此選用動車組的高速鐵路路線，對路線的土木工程及路軌的要求都較為低。③電力動車組因為有較多的電動機(jī)，所以再生制動能力良好。對于停站較多的近郊通勤鐵路、地下鐵路，該優(yōu)點特別明顯。④因為動車組運(yùn)轉(zhuǎn)快、占地小，行走市郊的通勤鐵路很多都是動車組。輕便鐵路、地下鐵路使用的亦幾乎全是動車組。五、高速鐵路信號技術(shù)無線通信技術(shù)在高速鐵路信號系統(tǒng)中的應(yīng)用1、微機(jī)聯(lián)鎖無線通信技術(shù)在微機(jī)聯(lián)鎖方面運(yùn)用的可行性還需進(jìn)一步研究，但ATCS中提出，可以將檢測到的道岔、信號機(jī)閉鎖狀態(tài)發(fā)送給主控中心，并利用道旁接口單元來接收主控中心的控制命令，以實現(xiàn)控制一組道岔、信號機(jī)動作的目的。另外道旁接口單元可以利用無線信道聯(lián)系控制中心，通過電纜連接現(xiàn)場設(shè)備，從而檢測并控制一些輔助的子系統(tǒng)。目前看來，無線通信技術(shù)用于微機(jī)聯(lián)鎖的現(xiàn)場設(shè)備可能會增加一些投資，且大型站場道岔眾多，干擾較大，但還是具有較好的發(fā)展前景。2、集中調(diào)度在調(diào)度集中系統(tǒng)中，調(diào)度中心職要根據(jù)車站到發(fā)線占用情況和區(qū)段內(nèi)閉塞分區(qū)大概了解列車運(yùn)行的狀況，并根據(jù)得到的信息排列進(jìn)路。但利用TBS，控制系統(tǒng)就能夠準(zhǔn)確的了解列車運(yùn)行的位置、速度，并根據(jù)沿線的信號系統(tǒng)情況發(fā)送列車控制命令，保證列車在最短的實踐間隔內(nèi)高速、安全、穩(wěn)定的運(yùn)行。無線通信技術(shù)賦予列車與控制中心的雙線數(shù)據(jù)通信，給列車的運(yùn)行帶來了很大的方便，且實現(xiàn)了行車指揮自動化。3、中繼器在高速鐵路的實際運(yùn)行中，我不可能在所有的高速鐵路中都設(shè)這無線通信基站，這樣不但增加了設(shè)備投資，還使無線通信鐵路信號系統(tǒng)失去了存在的真正意義。有了中繼器，基站就可以通過中繼器接受和發(fā)送一些射頻信號，從而使基站不僅可以管理基站區(qū)域范圍內(nèi)的站區(qū)，還能夠?qū)⒐芾碇欣^器管理的一些車輛和線路。4、提高平交道口的通過效率為了提高平交道口的防護(hù)能力和和通過效率，防止由于無線設(shè)備故障造成不必要的損失，主控中心按照時間間隔不斷的查詢道口的運(yùn)行狀態(tài)，并將查詢信息及時反饋給接近道口的列車。另外主控中心通過接收的列車位置、速度信息，可以計算列車通過道口的時間，并根據(jù)實際情況設(shè)定列車的最大允許速度和列車運(yùn)行線路參考。這樣，列車通過平交道口就有了安全保障，而且還大大提高了道口的通過效率。5、加強(qiáng)維修處防護(hù)在高速鐵路某路段需要進(jìn)行維修時，維修部門可以通過移動終端將維修點輸入到系統(tǒng)中，通過主控中心的傳送，列車就可以很好的了解路段情況。在實際的運(yùn)行中，列車可以根據(jù)了解到的維修點信息對列車進(jìn)行操作，另外在列車接近維修點事，移動終端接受到地面系統(tǒng)的警報信號，以保證列車能夠及時在維修段之前停車。六、GSM-R無線通信技術(shù)GSM-R中文名：綜合專用數(shù)字移動通信系統(tǒng)外文名：GlobalSystemforMobileCommunications-Railway簡稱：GSM-R頻段：上行885-889MHz，下行930-934MHz類型：移動屬于專用移動通信的一種，專用于鐵路的日常運(yùn)營管理，是非常有效的調(diào)度指揮通信工具。GSM-R(GlobalSystemforMobileCommunications-Railway或GSM-Railway)系統(tǒng)是專門為鐵路通信設(shè)計的綜合專用數(shù)字移動通信系統(tǒng)。它在GSMPhase2+的規(guī)范協(xié)議的高級語音呼叫功能，如組呼、廣播呼叫、多優(yōu)先級搶占和強(qiáng)拆業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)上，加入了基于位置尋址和功能尋址等功能，適用于鐵路通信特別是鐵路專用調(diào)度通信的需要。主要提供無線列調(diào)、編組調(diào)車通信、區(qū)段養(yǎng)護(hù)維修作業(yè)通信、應(yīng)急通信、隧道通信等語音通信功能，可為列車自動控制與檢測信息提供數(shù)據(jù)傳輸通道，并可提供列車自動尋址和旅客服務(wù)。4MHz。GSM-R系統(tǒng)包括網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)（NSS）、基站子系統(tǒng)（BSS）、運(yùn)行和業(yè)務(wù)支撐子系統(tǒng)（OSS/BSS）和終端設(shè)備等四個部分。其中，網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)包括移動交換子系統(tǒng)（SSS）、移動智能網(wǎng)（IN）子系統(tǒng)和通用分組無線業(yè)務(wù)（GPRS）子系統(tǒng)。GSM-R系統(tǒng)采用主從同步方式，TMSC、MSC、HLR、SCP等設(shè)備應(yīng)就近從BITS設(shè)備中獲取定時信號，MSC至BSS間的G數(shù)字鏈路應(yīng)兼作同步鏈路使用，BSS從MSC獲取同步時鐘信號，也可從就近的BITS設(shè)備或SDH設(shè)備提取同步時鐘信號。GSM-R傳輸系統(tǒng)指的是為GSM-R系統(tǒng)各子系統(tǒng)之間的連接提供通道的數(shù)字傳輸系統(tǒng)，包括GSM-R系統(tǒng)為提供基本服務(wù)所必需的傳輸配套單元，如傳輸光、電纜和傳輸設(shè)備，但不包括直放站遠(yuǎn)端機(jī)和近端機(jī)之間的連接通道，也不包括天饋線等連接。列車無線通信：運(yùn)行列車上的人員對地面的調(diào)度員或其他人員進(jìn)行的通信。它包括列車無線調(diào)度電話和列車旅客無線電話。列車無線調(diào)度電話：調(diào)度員對沿線運(yùn)行的機(jī)車進(jìn)行調(diào)度指揮的無線電話。中國鐵路的列車無線調(diào)度電話，用于調(diào)度員、車站值班員對沿線行駛的列車司機(jī)、運(yùn)轉(zhuǎn)車長進(jìn)行調(diào)度指揮。鐵路沿線的車站以帶狀分布在全國各地，各車站設(shè)置小功率無線電臺和轉(zhuǎn)接裝置，機(jī)車上配有無線電臺和控制盒。調(diào)度員通過有線或無線電路與車站電臺（或固定電臺）接續(xù)，然后再由車站電臺（或固定電臺）與其場強(qiáng)覆蓋區(qū)內(nèi)機(jī)車電臺用無線信道接通，從而構(gòu)成調(diào)度員與司機(jī)之間和車站值班員與司機(jī)之間相互通話。列車無線調(diào)度電話使用150MHz和400MHz頻段，頻道間隔為25kHz,在運(yùn)輸業(yè)務(wù)不繁忙的區(qū)段采用單工通信方式，雙方使用同一頻率，交替地進(jìn)行收發(fā)通話。這種制式具有組網(wǎng)靈活，設(shè)備簡單等特點。在鐵路運(yùn)輸日趨繁忙區(qū)段，無線電話使用量不斷增多的情況下，為了迅速可靠地接續(xù)，現(xiàn)在世界各國陸續(xù)使用不同頻率進(jìn)行發(fā)射和接收的雙工或半雙工通信方式。采用音頻組合式或數(shù)字編碼式的選擇呼叫，并附有緊急呼叫功能和發(fā)送調(diào)度命令及各種指令信息的功能。列車無線調(diào)度電話覆蓋區(qū)域的劃分有兩種形式：一是用于車流密度小、運(yùn)輸不繁忙區(qū)段的大區(qū)域方式；一是用于車流密度大、運(yùn)輸繁忙區(qū)段的小區(qū)域方式。此外，由于超高頻頻段的電波難以在隧道內(nèi)傳播，因此，早期采用平行波導(dǎo)線感應(yīng)傳播方式,但這種方式傳輸場強(qiáng)不均勻，常因絕緣不良,引起衰耗增加。特別是在電力牽引區(qū)段，會感應(yīng)出很高的干擾電壓，危及維修人員的安全。后來，許多國家使用漏泄同軸電纜，這種電纜在是同軸管外導(dǎo)體上開設(shè)一系列的槽孔或隙縫，使電纜中傳輸?shù)碾姶挪ǖ牟糠帜芰繌牟劭字新┬沟窖鼐€空間，場強(qiáng)衰減較均勻而無起伏，易為接收設(shè)備所接收。這種漏泄電纜傳輸頻段較寬，既能通話，又能傳輸各種數(shù)據(jù)信息。在長隧道地區(qū)，由于漏泄電纜衰耗較大，需要在隧道內(nèi)裝設(shè)中繼器，用以補(bǔ)償傳輸損耗，中繼器需遠(yuǎn)距離供給電源。列車旅客無線電話旅客利用列車上的無線電公用設(shè)備，通過沿線設(shè)置的地面無線電設(shè)備和轉(zhuǎn)接裝置，經(jīng)過交換設(shè)備，即可與市話網(wǎng)接通有關(guān)用戶，或經(jīng)長途線路傳輸與遠(yuǎn)距離用戶通話。站內(nèi)無線通信：供鐵路站場內(nèi)進(jìn)行作業(yè)指揮以及業(yè)務(wù)聯(lián)系用的一種無線通信。主要有客、貨運(yùn)站無線電話和編組站無線電話?？?、貨運(yùn)站無線電話主要用于貨運(yùn)人員間運(yùn)營作業(yè)和裝卸作業(yè)，以及旅客運(yùn)輸業(yè)務(wù)人員間的通信聯(lián)絡(luò)。編組站無線電話：供編組站的到達(dá)場、編組場和出發(fā)場等各類作業(yè)人員如調(diào)車員、列車車輛檢修員、鐵鞋制動員、車號員、接發(fā)列車值班員以及在專用線上進(jìn)行調(diào)車作業(yè)等的流動人員按各自不同的系統(tǒng)進(jìn)行通信聯(lián)絡(luò)。根據(jù)作業(yè)性質(zhì)和不同的需要分為十幾個獨立的無線通信系統(tǒng)，組成小區(qū)域通信網(wǎng)。在車輛間流動作業(yè)的人員使用的無線電話，由于電波傳播受車輛、人體、便攜式電臺的天線高度和屏蔽效應(yīng)等影響，因此應(yīng)選用最佳通話頻段。調(diào)車、檢車等作業(yè)人員使用的便攜式電話機(jī)具有體積小、耗電少、重量輕、可靠性高等特點，并能滿足防雨、防沖擊和全天候要求。1、車次號傳輸與列車停穩(wěn)信息的傳送功能車次號傳輸與列車停穩(wěn)信息對鐵路運(yùn)輸管理和行車安全具有重要的意義，它可通過基于GSM-R電路交換技術(shù)的數(shù)據(jù)采集傳輸應(yīng)用系統(tǒng)來實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，也可以采用GPRS方式來實現(xiàn)。2、調(diào)度命令傳送功能鐵路調(diào)度命令是調(diào)度所里的調(diào)度員向司機(jī)下達(dá)的書面命令，它是列車行車安全的重要保障。采用GSM-R系統(tǒng)傳輸通道傳輸調(diào)度命令無疑將加速調(diào)度命令的傳遞過程，提高工作效率。3、列車尾部裝置信息傳送功能將尾部風(fēng)壓數(shù)據(jù)反饋傳輸通道納入GSM-R通信系統(tǒng)，可以方便地解決尾部風(fēng)壓數(shù)據(jù)傳輸問題。4、調(diào)車機(jī)車信號和監(jiān)控信息系統(tǒng)傳輸功能提供調(diào)車機(jī)車信號和監(jiān)控信息傳輸通道，實現(xiàn)地面設(shè)備和多臺車載設(shè)備間的數(shù)據(jù)傳輸，并能夠存儲進(jìn)入和退出調(diào)車模式的有關(guān)信息。5、列車控制數(shù)據(jù)傳輸功能采用GSM-R通信系統(tǒng)實現(xiàn)車地間雙向無線數(shù)據(jù)傳輸，提供車地之間雙向安全數(shù)據(jù)傳輸通道。6、區(qū)間移動公務(wù)通信在區(qū)間作業(yè)的水電、工務(wù)、信號、通信、供電、橋梁守護(hù)等部門內(nèi)部的通信，均可以使用GSM-R作業(yè)手持臺，作業(yè)人員在需要時可與車站值班員、各部門調(diào)度員或自動電話用戶聯(lián)系。緊急情況下，作業(yè)人員還可以呼叫司機(jī)，與司機(jī)建立通話聯(lián)絡(luò)。7、應(yīng)急指揮通信話音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)應(yīng)急通信系統(tǒng)是當(dāng)發(fā)生自然災(zāi)害或突發(fā)事件等影響鐵路運(yùn)輸?shù)木o急情況時，在突發(fā)事件現(xiàn)場與救援中心之間，以及現(xiàn)場內(nèi)部采用GSM-R通信系統(tǒng)，建立語音、圖像、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。七、高速鐵路牽引供電系統(tǒng)電氣化鐵路的組成由于電力機(jī)車本身不帶原動機(jī)：需要靠外部電力系統(tǒng)經(jīng)過牽引供電裝置供給其電能：故電氣化鐵路是由電力機(jī)車和牽引供電系統(tǒng)組成的。牽引供電系統(tǒng)主要由牽引變電所和接觸網(wǎng)兩部分組成：所以人們又稱電力機(jī)車、牽引變電所和接觸網(wǎng)為電氣化鐵道的三大元件。一、電力機(jī)車；一，工作原理電力機(jī)車靠其頂部升起的受電弓和接觸網(wǎng)接觸獲取電能。電力機(jī)車頂部都有受電弓：由司機(jī)控制其升降。受電弓升起時：緊貼接觸網(wǎng)線摩擦滑行：將電能引入機(jī)車：經(jīng)機(jī)車主斷路器到機(jī)車主變壓器：主變壓器降壓后：經(jīng)供電裝置供給牽引電動機(jī)：牽引電動機(jī)通過傳動機(jī)構(gòu)使電力機(jī)車運(yùn)行。二，組成部分電力機(jī)車由機(jī)械部分(包括車體和轉(zhuǎn)向架)、電氣部分和空氣管路系統(tǒng)構(gòu)成。車體是電力機(jī)車的骨架：是由鋼板和壓型梁組焊成的復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)：電力機(jī)車大部分機(jī)械及電氣設(shè)備都安裝在車體內(nèi)：它也是機(jī)車乘務(wù)員的工作場所。轉(zhuǎn)向架是由牽引電機(jī)把電能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能：便電力機(jī)車沿軌道走行的機(jī)械裝置。它的上部支持著車體：它的下部輪對與鐵路軌道接觸。電氣部分包括機(jī)車主電路、輔助電路和控制電路形成的全部電氣設(shè)備：在機(jī)車上占的比重最大：除安裝在轉(zhuǎn)向架中的牽引電機(jī)之外：其余均安裝在車頂、車內(nèi)、車下和司機(jī)室內(nèi)?？諝夤苈废到y(tǒng)主要執(zhí)行機(jī)車空氣制動功能：由空氣壓縮機(jī)、氣閥柜、制動機(jī)和管路等組成三，分類干線電力牽引中：按照供電電流制分為~直流制電力機(jī)車和交流制電力機(jī)車和多流制電力機(jī)車。交流機(jī)車又分為單相低頻電力機(jī)車(25Hz或162/3Hz)和單相工頻(50Hz)電力機(jī)車。單相工頻電力機(jī)車：又可分為交--直傳動電力機(jī)車和交—直—交傳動電力機(jī)車。二、牽引變電所牽引變電所的主要任務(wù)是將電力系統(tǒng)輸送來的110kV三相交流電變換為27.5；或55，kV單相電：然后以單相供電方式經(jīng)饋電線送至接觸網(wǎng)上：電壓變化由牽引變壓器完成。電力系統(tǒng)的三相交流電改變?yōu)閱蜗啵菏峭ㄟ^牽引變壓器的電氣接線來實現(xiàn)的。牽引變電所通常設(shè)置兩臺變壓器：采用雙電源供電。以提高供電的可靠性。變壓器的接線方式目前采用的有三相Yd11接線：單相V/V接線：單相接線以及三相-兩相斯科特變壓器。牽引變電所還設(shè)置有串聯(lián)和并聯(lián)的電容補(bǔ)償裝置：用以改善供電系統(tǒng)的電能質(zhì)量：減少牽引負(fù)荷對電力系統(tǒng)和通信線路的影響。三、牽引供電回路電力牽引供變電系統(tǒng)是指從電力系統(tǒng)接受電能：通過變壓：變相后：向電力機(jī)車供電的系統(tǒng)。牽引供電回路是由牽引變電所、饋電線、接觸網(wǎng)、電力機(jī)車、鋼軌、地或回流線構(gòu)成。另外還有分區(qū)亭、開閉所、自耦變壓器站等。一，開閉所；SSP，電力牽引系統(tǒng)中的開閉所：實際上是起配電作用的開關(guān)站開閉所就是高壓開關(guān)站：實際上從嚴(yán)格意義上講是“高壓配電”站：僅僅起配電作用：實現(xiàn)環(huán)網(wǎng)供電、雙路互投等功能。當(dāng)樞紐地區(qū)的供電：分為“由里向外供”和“由外向里供”兩種方式：前者在樞紐內(nèi)設(shè)置牽引變電所。后者在樞紐內(nèi)不設(shè)牽引變電所：為了增加樞紐地區(qū)供電的可靠性和縮小事故的影響范圍：一般設(shè)開閉所。AT供電方式時：供電臂較長：在供電臂中部也設(shè)開閉所。開閉所應(yīng)有來自不同牽引變電所的；單線區(qū)段，或同一牽引變電所的不同饋線段；復(fù)線區(qū)段，的兩回進(jìn)線。開閉所應(yīng)盡量設(shè)置在樞紐地區(qū)的負(fù)荷中心處：以減少饋線的長度和饋線與接觸網(wǎng)的交叉干擾。二，分區(qū)亭；SP，為了增加供電的靈活性：提高運(yùn)行的可靠性：在兩個牽引變電所的供電區(qū)間常加設(shè)分區(qū)亭。分區(qū)亭常用于牽引網(wǎng)為雙邊供電：或復(fù)線區(qū)段牽引網(wǎng)為單邊供電：但上下行接觸網(wǎng)在末端并聯(lián)時。這時：分區(qū)亭起到平時將兩個供電臂或上下行接2/11頁觸網(wǎng)聯(lián)絡(luò)起來的作用：這樣：當(dāng)事故發(fā)生時：可縮小停電范圍和實現(xiàn)越區(qū)供電。三，自耦變壓器站電力牽引供電系統(tǒng)如采用自耦變壓器供電方式時：在沿線每隔10-15公里設(shè)置一臺自耦變壓器。設(shè)置時盡量將自耦變壓器設(shè)于沿鐵路的各站場上。同時：盡量與分區(qū)亭、開閉所合并：以便于運(yùn)行管理。四，牽引網(wǎng)牽引網(wǎng)是由饋線、鋼軌回流線、接觸網(wǎng)組成的雙導(dǎo)線供電系統(tǒng)：完成對電力機(jī)車的送電任務(wù)。BT供電方式時：還要有回流線。AT供電供電方式時：還有正饋線和保護(hù)線。饋線~接在牽引變電所牽引母線和接觸網(wǎng)之間的導(dǎo)線：即將電能由牽引變電所引向電氣化鐵路。接觸網(wǎng)一種特殊的輸電線：架設(shè)在鐵路上方：機(jī)車受電弓與其磨擦受電?；亓骶€~牽引變電所處的橫向回流線：它將軌或與軌平行的其它導(dǎo)線與牽引變壓器指定端子相聯(lián)。分相絕緣器；電分相，串在接觸網(wǎng)上：目的是把兩相不同的供電區(qū)分開：并使機(jī)車光滑過渡：主要用在牽引變電所出口處和分區(qū)處。分段絕緣器；電分段，~分為縱向電分段和橫向電分段：前者用線路接觸網(wǎng)上：后者用于站場各條接觸網(wǎng)之間。通過其上的隔離開關(guān)將有關(guān)接觸網(wǎng)進(jìn)行電氣連通或斷開：以保證供電的可靠性、靈活性和縮小停電范圍等。供電分區(qū)~正常供電時：由牽引變電所饋線到接觸網(wǎng)末端的一段供電線路：也稱為供電區(qū)。八、高速鐵路行車組織1、行車閉塞法通過相鄰車站，線路所、閉塞分區(qū)的設(shè)備或人為控制，使列車與列車相互間保持一定時空間隔，以保證列車運(yùn)行安全的行車方法稱為行車閉塞法。2、動車組運(yùn)行一、動車組制動系統(tǒng)具有操作靈活，作用靈敏可靠，制動減速快，動車組前后車輛制動，緩解一致。動車組在兩端頭車的司機(jī)室設(shè)有制動控制器，當(dāng)轉(zhuǎn)動制動手柄時，同軸的凸輪組接通或斷開不同電接點從而形成制動指令，經(jīng)列車信息監(jiān)控系統(tǒng)傳送到每輛車的制動控制裝置，有制動控制裝置的制動控制單元運(yùn)算，按制動控制規(guī)律控制EP閥電磁部，并經(jīng)中繼閥送出壓縮空氣到增壓氣缸，有基礎(chǔ)制動裝置完成制動作用，CRH2型高速動車組制動系統(tǒng)采用電氣指令是微機(jī)控制直通式電控制動，制動指令的接收，處理和電氣制動與空氣制動協(xié)調(diào)配合等，一般都是有微機(jī)來完成，動車組各車輛上的制動控制裝置由制動控制單元，EP閥，中繼閥，空重調(diào)整閥，緊急制動電磁閥等組成，載荷調(diào)壓裝置直接來自空氣簧空氣壓力，空氣彈簧壓力通過傳感器轉(zhuǎn)化為與車重相應(yīng)的電信號，制動控制單元根據(jù)制動指令及車重信號計算出所需的制動力，并向電氣制動控制裝置發(fā)出制動信號，電氣制動控制裝置控制電氣制動產(chǎn)生作用，并將實際制動力的等值信號反饋到制動控制器，制動控制器進(jìn)行計算，并把與計算結(jié)果相應(yīng)的電信號送到中繼閥，中繼閥進(jìn)行流量放大后，使制動缸獲得相應(yīng)的壓力，拖車常用制動時，制動控制裝置的動作過程與動車的基本相同，但是因為沒有電氣制動，所有不必進(jìn)行電氣制動與空氣制動的協(xié)調(diào)，所需制動力全部通過EP閥轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的空氣壓力信號，然后由中繼閥使制動缸產(chǎn)生相應(yīng)的制動力。二、高速動車組具有動車制動能力，在正常制動過程中，應(yīng)盡量發(fā)揮動力制動能力，以降低運(yùn)行成本。4M4T的列車編組中T車采用全空氣制動方式，M車，T車基礎(chǔ)制動裝置均采用帶氣壓—油壓變換的增壓氣缸和油壓盤式制動裝置，另外，為減輕閘瓦的磨損，空氣制動采用延遲投入控制方式，制動控制采用1M1T的基礎(chǔ)制動力控制單元，在單元內(nèi)設(shè)置延遲充氣控制，系統(tǒng)對再生制動和空氣制動進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，當(dāng)制動控制器檢測到所生產(chǎn)的制動力不足時，靠電一空聯(lián)合控制以空氣制動力進(jìn)行補(bǔ)充。三、具有足夠的制動能力，保證高速動車組在規(guī)定的制動距離內(nèi)安全停車。動車組制動控制裝置針對于常用制動，快速制動，緊急制動，耐雪制動的制動指令，進(jìn)行相應(yīng)的制動動作的控制，1；常用制動的制動力分為7級控制，實用中使用次數(shù)最多，系統(tǒng)在制動時自動進(jìn)行延遲充氣控制，M車上產(chǎn)生的電氣再生制動除滿足本車制動力要求外，多余制動力來代替T車的一部分制動力，T車不足時制動力由其空氣制動力補(bǔ)充，從而維持本動拖單元所需要的制動力，并實現(xiàn)和保持規(guī)定減速度。另外具有空重車載荷適應(yīng)功能，按需變化制動力，維持一定的減速度。2；快速制動具有比常用制動高1.5倍的制動力，司機(jī)操作制動手柄時或動車組未能減速到在閉塞區(qū)間規(guī)定的出口速度時，控制裝置接受ATP，LKJ的指令發(fā)出快速制動動作。3；緊急制動時在緊急情況下動車組分離，總風(fēng)壓力不足，制動手柄在取出位發(fā)出動作制動指令，緊急制動沒有空中車載和調(diào)節(jié)功能。4；輔助制動是制動控制裝置發(fā)生故障或制動指令線以及求援時使用，司機(jī)操作控制臺上的控制開關(guān)及TC車配電盤輔助開關(guān)便能發(fā)出動作，但與常用制動，快速制動不同，制動系統(tǒng)發(fā)出規(guī)定的制動力，于發(fā)出輔助制動時動車組的速度快慢有關(guān)。5；耐雪制動是防止下雪時雪塊混進(jìn)與制動盤和閘片之間而專門設(shè)置的，此時活塞推出，輕輕的壓住，從而消除閘片和制動盤面之間的間隙，防止雪塊進(jìn)入.該制動作用是在速