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1、1会计学高速铁路概论高速铁路概论第一章第一章 世界高速铁路发展概况世界高速铁路发展概况1.4高速铁路系统的构成高速铁路系统的构成1.3 我国高速铁路发展规划我国高速铁路发展规划1.2 高速铁路的技术经济特征高速铁路的技术经济特征1.1 国外高速铁路发展状况国外高速铁路发展状况1.1 国外高速铁路发展概况日本法国德国其他部分国家1.2 高速铁路技术经济特征1.速度快2.行车密度高3.舒适性好4.土地占用面积小5.能耗低6.环境污染小7.外部运输成本低8.列车运行准点率高9.安全性好10.受气候影响小11.经济效益好1.3 我国高速铁路发展规划“四纵”线路1.北京上海高速铁路2.杭州宁波福州深圳客
2、运专线3.北京武汉广州客运专线4.北京沈阳哈尔滨客运专线“四横”线路1.徐州郑州兰州客运专线2.杭州南昌长沙客运专线3.青岛石家庄太原客运专线4.南京武汉重庆成都客运专线城际客运系统1.环渤海圈铁路快速客运系统2.长江三角洲铁路快速客运系统3.珠江三角洲铁路快速客运系统1.4 高速铁路系统构成高速铁路的核心系统1.基础设施2.动车组3.牵引供电4.通信信号5.运营调度6.客运服务高速铁路的辅助系统第第2章章 高速铁路基础设施高速铁路基础设施2.5 高速铁路隧道高速铁路隧道2.4 高速铁路桥梁高速铁路桥梁2.3 高速铁路路基高速铁路路基2.2 高速铁路线路的平面和纵断面高速铁路线路的平面和纵断面
3、2.1 概述概述2.6 高速铁路轨道结构高速铁路轨道结构2.1 概述 高速铁路基础设施是个系统工程，只有其任何一个组成部分都保证了良好的状态，才能保证高速列车安全、平稳、舒适的运行。2.2 高速铁路线路的平面和纵断面高速铁路平纵断面的特点1.超高与欠超高值2.最小曲线半径3.缓和曲线长4.夹直线与圆曲线最小长度5.线路间距线路平面线路纵断面2.3 高速铁路路基高速铁路路基的特点1.高速铁路路基的多层结构系统2.控制路基变形3.保证路基刚度的均匀性4.在列车运行及自然条件下的稳定性2.3 高速铁路路基高速铁路路基结构1.日本的路基结构2.德国的路基结构3.法国的路基结构4.我国的路基结构2.3
4、高速铁路路基高速铁路路基填料与压实标准1.机床表层2.机床底层3.路堤下部2.3 高速铁路路基高速铁路过渡段控制路基工后沉降标准，主要依据：1.根据高速铁路行车线路的要求和线路的维修能力决定；2.根据前期建设投资与后期养护费用的经济比较决定；高速铁路路基处理2.4 高速铁路桥梁高速铁路桥梁的特点1.桥梁所占比例大、高架长桥多2.以中小跨度为主3.刚度大、整体性好4.限制纵向力作用下结构产生的唯一，避免桥上无缝线路钢轨的受力出现过大的附加应力5.重视改善结构耐久性，便于检查、维修6.强调结构与环境的协调2.4 高速铁路桥梁高速铁路桥梁的荷载2.4 高速铁路桥梁高速铁路桥梁主要结构形式1.国外的高
5、速铁路桥梁结构形式2.我国的高速铁路桥梁结构形式桥跨布置结构材料梁型及结构形式桥墩形式高架桥支座形式其他2.4 高速铁路桥梁高速铁路桥梁减震降噪措施1.从噪声源上治理2.从传播途径上加以控制 合理的选用桥梁形式，并分别擦用减震降噪的措施，可以降低桥梁结构的噪声和轮轨辐射噪声。一般从两方面考虑：2.5 高速铁路隧道高速铁路桥隧道的特点 高速铁路隧道与普通铁路隧道最大的区别就是当列车以告诉通过隧道时，会产生极强的空气动力学效应，主要表现在：瞬变压力、洞口微气压和行车阻力。另外，高速列车隧道对于防排水标准、防灾救援和耐久性等方面也有较高的要求。2.5 高速铁路隧道高速铁路隧道列车空气 动力效应及工程
6、措施1.高速铁路隧道的列车空气动力学问题2.高速铁路在隧道运行舒适度标准3.减少空气动力效应的主要工程措施扩大隧道断面改变隧道入口方式设置通风竖井修建平行辅助隧道2.5 高速铁路隧道高速铁路隧道的横断面设计1.高速铁路隧道横断面组成隧道净空断面积安全空间救援通道工程技术作业空间2.高速铁路隧道单洞双线和双洞单线方案选择3.我国高速铁路隧道图示图2-3 200 kmh客货共线铁路单线隧道内轮廓图2-4 200 kmh客货共线铁路双线隧道内轮廓图2-5 200 kmh客货共线铁路兼顾双箱运输的单线隧道内轮廓图2-6 200 kmh客货共线铁路兼顾双箱运输的双线隧道内轮廓图2-7 250 kmh高速
7、铁路单线隧道建筑限界及内建筑限界及内轮廓图2-8 250 kmh高速铁路双线隧道建筑限界及内建筑限界及内轮廓图2-9 350 km/h高速铁路双线隧道建筑限界及内轮廓2.5 高速铁路隧道高速铁路隧道防灾救援措施1.救援通道2.隧道照明设施3.逃生路标标志牌4.气流显示和风向测量装置5.紧急呼救电话和人行道2.6 高速铁路轨道结构高速铁路轨道结构的要求1.高平顺性要求运用的轨道部件要求高精度和高可靠性轨道的铺设要求高精度良好的养护维修质量2.高稳定性的要求2.6 高速铁路轨道结构高速铁路轨道结构有砟轨道无砟轨道高速铁路轨道结构类型2.6 高速铁路轨道结构高速铁路轨道结构部件1.钢轨2.扣件3.轨
8、枕4.碎石道床5.无砟轨道6.道岔高速铁路对扣件的要求国外高速铁路扣件国内高速铁路扣件国外：德国、日本、英国国内2.6 高速铁路轨道结构高速铁路轨道结构部件6.道岔高速铁路道岔的特点高速铁路道岔的分类高速铁路道岔的平面结构特征2.6 高速铁路轨道结构跨区间无缝线路1.跨区间无缝线路的发展与优点钢轨胶接绝缘接头道岔无缝化桥上无缝线路 技术2.跨区间无缝线路的关键技术3.跨区间无缝线路的铺设和养护维修4.新线一次性铺设无缝线路2.6 高速铁路轨道结构高速铁路轨道检测和维修管理1.高速铁路轨道检测技术高速轨道检查车钢轨探伤车综合检测车融雪装置及地震检测警报系统2.高速铁路的维修管理紧急补修和限速管理
9、预防性计划维修日常养护管理应用大型养路器械养护管理2.6 高速铁路轨道结构高速铁路轨道检测和维修管理3.轨道管理信息系统的应用日本加拿大欧洲铁路研究所欧美其他国家（英国、德国、瑞士、荷兰、波兰）中国第第3章章 高速铁路牵引供电系统高速铁路牵引供电系统3.5 高速铁路的受流技术及其评价高速铁路的受流技术及其评价3.4 高速铁路的受电弓高速铁路的受电弓3.3 高速铁路接触网高速铁路接触网3.2牵引变电所牵引变电所3.1 概述概述3.6 综合接地技术综合接地技术3.1 概述 高速铁路由于列车牵引电流大、牵引网短路电流大和钢轨对地泄露电阻高等特点，导致牵引供电系统与电力配电系统、信号系统、通信系统之间
10、的环境恶化，钢轨电位升高。牵引供电系统的综合接地技术就是解决上述各子系统间的电磁兼容，降低钢轨电位的一项关键技术，它是高速铁路区别与普通电气化铁路的又一重要特点。3.2 牵引变电所牵引供电方式1.直接供电方式2.带回流线的直接供电方式3.自耦变压器供电方式3.2 牵引变电所变电所主接线方式1.电源侧主接线2.主变压器接线3.牵引侧主接线变电所综合自动化和检测1.近线保护2.牵引网保护3.牵引变压器保护4.电容器保护3.3 高速铁路接触网接触悬挂形式及其主要技术参数1.简单链形悬挂2.弹性链形悬挂3.复链形悬挂3.3 高速铁路接触网高速铁路接触网的主要技术特点吊弦分布和间距接触导线预留弛度锚段关
11、节接触导线的张力承力索的张力导线高度结构高度跨距及拉出值锚段长度绝缘距离3.3 高速铁路接触网接触网的主要设备和零部件接触导线承力锁弹性吊索1.接触网的线材2.高速铁路接触网的支持装置支柱硬横跨腕臂支持结构组合定位装置3.3 高速铁路接触网接触网的主要设备和零部件张力补偿装置承力锁终端锚固线夹和接触导线终端锚固线夹3.高速接触网的终端锚固类零部件4.高速接触网的电连接类零件5.吊弦及吊弦线夹6.高速接触网的线岔7.高速接触网的分相装置车载式断电自动过分相装置地面开关式自动过分相装置3.4 高速铁路的受电弓高速受流的特点高速受流对接触网的要求对高速动车组受电弓的要求3.5 高速铁路的受流技术及其
12、评价高速铁路中接触网受电弓受流 技术的新特点1.弓网受流系统必须满足的基本条件保证功率传输的可靠性受流系统的运行安全性良好的受流质量保证受流系统的使用寿命减少对周围环境的影响3.5 高速铁路的受流技术及其评价高速铁路中接触网受电弓受流 技术的新特点2.高速接触网的特征具有很高安全性具有良好的受流性能应采用状态维修，减少接触网维修给高速铁路带来的干扰就有较高的可靠性和较长的使用寿命3.5 高速铁路的受流技术及其评价高速铁路中接触网受电弓受流 技术的新特点3.高速受电弓应具有的特征小的静态抬升力差较少的归算质量良好的跟随性大的横向刚度具有良好的气动力外形和气流特征装置与接触导线摩擦性能相匹配的滑板
13、材料，及钛合金材料具有紧急降弓控制系统，当接触网损坏受电弓滑板时，受电弓快速降弓3.5 高速铁路的受流技术及其评价接触网受电弓系统的受流质量评价1.弓网间动态接触压力2.接触导线最大垂直振幅3.接触导线的抬升量4.离线5.硬点6.接触网的静态弹性差异系数7.接触导线弯曲应力3.6 综合接地技术综合接地技术的必要性1.列车牵引电流大2.牵引网短路电流大3.钢轨对地漏泄电阻高高速铁路有既有线的不同：降低钢轨电位技术措施第四章第四章 高速铁路动车组高速铁路动车组4.4 国产动车组及维修基地国产动车组及维修基地4.3 动车组的运用与维修动车组的运用与维修4.2 动车组的构成动车组的构成4.1 概述概述
14、4.1 概述 高速动车组是当今世界高新技术的集成，是高速铁路的标志性装备。所谓动车组就是由动力车和拖车或全部动力车长期固定的连接在一起组成的车组。4.2 动车组的组成动车组的构成及特点基本构成车体转向架车辆连接装置制动装置车辆内部设备牵引传动系统辅助供电系统4.2 动车组的组成动车组的构成及特点 动车组的主要技术特点优良的空气动力学外形车体结构轻量化高性能转向架技术复合制动技术密接式车钩缓冲技术交流传动技术列车自动控制及故障诊断技术高速受流技术3.5 高速铁路的受流技术及其评价动车组车体及车内设备1.流线型车体结构2.动车组车体的轻量化设计3.车体的密封隔声效果4.2 动车组的组成动车组转向架
15、1.高速转向架应具备的性能2.动车组转向架的分类和结构特点动车组转向架的分类动力转向架与非动力转向架的结构特点4.2 动车组的组成动车组制动及其控制1.高速列车的制动方式制动方式的分类复合制动2.制动控制系统高速列车制动控制系统的基本要求制动控制系统组成4.2 动车组的组成动车组转向牵引与控制系统 动车组牵引传动系统 动车组牵引控制4.2 动车组的组成动车组空调系统1.高速客车的通风换气装置2.高速客车的空调机组3.合理的气流组织4.2 动车组的组成动车组网络控制1.动车组监控与诊断网络的组成及功能动车组监控与诊断网络的组成动车组控制系统动力车车厢控制级的任务拖车车厢控制级的任务4.2 动车组
16、的组成动车组网络控制2.动车组监控诊断系统检测和诊断系统的任务检测和诊断装置的车载设备3.高速列车控制与检测诊断的关系4.3 动车组的运用与维修动车组的运用1.动车组的运用与管理系统 特点：运营效率的提高整备和维修体系的革新动车组的运用与整备、维修一体化2.高速铁路动车组的运用方案固定运行区段的使用方式（简称固定使用方式）不固定运行区段的使用方式（简称不固定使用方式）半固定运行区段的使用方式（简称半固定使用方式）4.3 动车组的运用与维修动车组的维修1.维修制度和维修方式2.国外主要国家高速列车的维修日本法国德国4.3 动车组的运用与维修国外动车组维修基地4.3 动车组的运用与维修国外动车组维
17、修基地距轨面+3.80 m处：顶部工作面。活动的顶部工作平台能够对受电弓、天线、车顶进行检查和部件更换。距轨面+1.20 m处：站台工作面。可以进入动车组内进行车内清洁、垃圾处理及车内座椅维修等。距轨面-0.95 m处：主工作面。主要进行集便器真空处理、上水、轮对及动力转向架更换、上砂、餐饮供给以及其他一些地面传输服务。距轨面-1.75 m处：轨道坑(带台阶的)。在动车组地沟内乘升降作业车对走行部进行检查。而图4-16则展示了ICE 维修车间工作环境工效性的设计。图4-17则给出了慕尼黑与汉堡动车段工作平台的比较。图4-16 ICE 维修车间工作环境工效性的设计4.3 动车组的运用与维修国外动
18、车组维修基地图4-17 慕尼黑与汉堡动车段工作平台的比较4.3 动车组的运用与维修国外动车组维修基地图4-18 JR东日本公司的新干线车辆基地4.4 国产动车组及维修基地国产动车组情况1.国产动车组动车组的基本结构组要部件、系统的组成及工作原理2.国产动车组的性能对比4.4 国产动车组及维修基地车型项目CRH1CRH2CRH3CRH5编组型式8辆编组，可两编组连挂运行动力配置2（+1T）+（+1T）+4T/+2T+4T（+1T）+（+2T）车种一等车、二等车、酒吧座车合造车定员（人）670610601622运营速度（km/h）200200/300300200试验速度（km/h）250250/3
19、30330250牵引功率（kW）53004800/720088005500车体型式不锈钢车体大型中空型材铝合金车体转向架H型无摇枕、转臂式定位、空气弹簧轴重16141717（动）/16（拖）受流电压制式AC25kV-50Hz牵引电机功率（kW）265300562550制动方式直通式电空制动+再生制动辅助供电制式3相AC380V 50Hz，DC110VDC110V、单相AC100VAC220V、AC400V3相AC440V 60Hz，DC110V3相AC380V 50Hz，DC24V列车控制网络系统车载分布式计算机网络系统表4-9 四种国产动车组性能对比4.4 国产动车组及维修基地动车组基地及运
20、用所分布图4-30 动车组运用检修基地分布图4.4 国产动车组及维修基地动车组基地及运用所分布图4-31 动车段运用所分布图4.4 国产动车组及维修基地动车组维修制度及特点1.动车组维修级别一级例行检查二级重点检测三级重要部件分解检查四级系统全面分解检测五级整车全面分解维修4.4 国产动车组及维修基地动车组维修制度及特点2.检修周期3.检修制度的特点计划预防维修的总体框架高科技支撑的状态维修方式广泛实施换件修和集中修严格寿命管理第五章第五章 高速铁路信号与控制系统高速铁路信号与控制系统5.4 调度集中调度集中CTC5.3 计算机联锁系统计算机联锁系统5.2 列车运行控制系统列车运行控制系统5.
21、1 概述概述5.1 概述高速铁路信号与控制系统的发展高速铁路信号与控制系统的组成图5-1 系统基本构成图5-2 系统结构示意图 。车站联锁车站联锁列控中心列控中心车载设备车载设备轨道电路轨道电路应答器应答器调度中心调度中心(CTC)5.1 概述高速铁路信号与控制系统的特点1.采用列车运行自动控制(ATC)系统2.为了提高列车效率及降低运营成本，高速铁路都建有调度中心3.在各站台及区间信号室附近设置车次号核查等列车地面信息传递设备（TIPB），对列车实际位置进行确认4.车站采用计算机联锁和大号码道岔，道岔转换采用多台转辙机多点牵引5.重视安全防护6.通信信号一体化在高速铁路中得到充分体现7.为保
22、证安全，高速列车运行中不允许线路上进行施工及维修作业5.1 概述中国列控协调发展规划1.CTCS系统构成图5-2 系统结构示意图图5-3 CTCS 系统基本结构图5-3 CTCS 系统基本结构相邻列控中心相邻列控中心轨道轨道电路电路列控中心列控中心联锁设备联锁设备点式点式设备设备无线无线通信通信模块模块列车列车调度集中系统调度集中系统维护管理中维护管理中心GSM-R车载车载设备设备机车乘务员机车乘务员人机人机界面界面jiemian 口口输出输出模块模块输入输入模块模块点式信点式信息接收息接收模块模块测速模测速模块入模块入模块块地面设备地面设备连续信连续信息接收息接收模块模块无线通无线通信模块信
23、模块设备维护设备维护记录单元记录单元运行管理运行管理记录单元记录单元车载安全车载安全计算机计算机图5-3 CTCS 系统基本结构5.1 概述中国列控协调发展规划2.CTCS系统分级CTCS 0 级CTCS 1 级CTCS 2 级CTCS 3 级CTCS 4 级3.CTCS级间关系5.1 概述中国列控协调发展规划4.CTCS与ETCS比对级ETCSCTCS0欧洲既有线现状中国既有线现状；通用式机车信号+监控装置1基于点式传输的列车控制系统；列车占用及完整性检查由轨道电路完成；设置地面信号机；面向h以下区段；主体机车信号+加强型监控装置2基于GSMR传输的列车控制系统；列车检测和列车完整性检查由轨
24、道电路完成；可以取消地面信号机：面向提速干线和客运专线；基于轨道电路+点式应答器进行信息传输的列控系统；可取消地面通过信号机；3基于GSMR传输的列车控制系统；取消轨道电路和地面信号机；无线闭塞中心与车载验证系统共同完成列车定位和完整性检查；可实现移动闭塞：面向提速干线、客运专线和特殊线路；基本参照ETCS2级4未定义面向客运专线和特殊线路基本参照ETCS3级 表5-2 ETCS与CTCS对照表5.2 列车运行控制系统列车运行控制系统构成地面设备车载设备地车信息传输设备5.2 列车运行控制系统列车运行控制系统分类1.按自动化程度分列车超速防护系统（ATP）列车运行自动控制系统（ATC）2.按人
25、机关系分设备优先的自动减速系统（即机控系统）司机操作优先的速度自动监督系统（即人控系统）5.2 列车运行控制系统列车运行控制系统分类3.按控制模式分速度码阶梯控制方式速度距离模式曲线控制方式4.按信息传输通道划分点式列车自动控制系统连续式列车自动控制系统点连式列车自动控制系统5.2 列车运行控制系统典型列车运行控制系统1.欧洲ERTMS/ETCS系统LEU联锁应答器Eurocab轨道占用检测图5-ETCS-1 级系统基本结构5.2 列车运行控制系统典型列车运行控制系统1.欧洲ERTMS/ETCS系统图5-8 ETCS-2 级系统基本结构应答器联锁EurocabGSM-R轨道占用检测5.2 列车
26、运行控制系统典型列车运行控制系统1.欧洲ERTMS/ETCS系统图5-9 ETCS-3 级系统基本结构 无线闭塞应答器EurocabGSM-R完整性检测5.2 列车运行控制系统典型列车运行控制系统2.德国LZB系统图5-10 LZB系统基本结构5.2 列车运行控制系统典型列车运行控制系统3.法国TVM系统图5-11 TVM430 ATP车载设备结构组成 5.2 列车运行控制系统典型列车运行控制系统4.典型列车运行控制系统比较设备名称设备名称法国法国TVM300法国法国TVM430德国德国LZB日本日本ATC运行速度最高：最高：最高：最高：运营里程闭塞方式固定闭塞固定闭塞固定闭塞固定闭塞制动模式
27、滞后式分级阶梯分级连续式连续速度控制提前式分级阶梯控制方式人控为主，设备为辅人控为主，设备为辅可 实 行 自 动 控 制(ATC)设备控制优先，人控为辅安 全 信 号 传 输媒介：无绝缘模拟轨道电路方向：地对车单方向载 频：1700Hz、2000Hz、2300Hz、2600Hz信息量：18个媒介：无绝缘模拟轨道电路方向：地对车单方向载 频：1700Hz、2000Hz、2300Hz、2600Hz信息量：27bit媒介：数字电道交叉环线方向：地-车间双方向载频：360.4kHz560.kHz信息量：83.5bit媒介：有绝缘模拟轨道电路方向：地对车单方向载频：750Hz、850Hz、900Hz、1
28、000Hz信息量：10个其它信号传输媒介：环线、应答器方向：地对车或 车对地单向媒介：应答器、无线数传方向：地-车双方向媒介：应答器、无线数传方向：地-车双方向媒介：应答器、无线数传方向：地-车双方向5.2 列车运行控制系统4.典型列车运行控制系统比较媒介：环线、应答器方向：地对车或 车对地单向媒介：应答器、无线数传方向：地-车双方向媒介：应答器、无线数传方向：地-车双方向媒介：应答器、无线数传方向：地-车双方向轨道电路、车载测距轨道电路、车载测距交叉环线、车载测距轨道电路、车载测距无绝缘轨道电路无绝缘轨道电路无绝缘轨道电路无绝缘轨道电路晶体管分立元件小零星模集成电路大规模集中电路超大规模集成
29、晶体管分立元件小规模集成电路晶体管分立元件小规模集成电路系统的结构简单、造价低谦：与移频自闭有较好的兼容；需有保护区段对能力有一定的限制。不要保护区段，通能力较TVM300有一定的提高；采用大规模集成电路，生产、调试、维护较容易连续控制、通过能力有较大提高；轨道交叉环线作传输媒介，区间有源设备较多，系统造价高，生产、调试、维护较困难分级阶梯式，设备优先，不需保护区段，通过能力有提高；电源同步抗干扰手段不适合我国供电情况；绝缘节与我国也不相同。5.2 列车运行控制系统4.典型列车运行控制系统比较设设 备名称备名称法法 国国 TVM430 RB RUS意大利意大利ETCS(1)日本日本I-ATC欧
30、洲欧洲ERTMS/ETCS(2)中国中国CTCS(2-3)运行速度最高：270km/h最高：320km/h最高：270km/h最高：350km/h闭塞方式固定闭塞固定闭塞固定闭塞固定闭塞固定闭塞制动模式连续速度曲线连续速度曲线连续速度曲线连续速度曲线连续速度曲线控制方式人控为主设备为辅人控为主设备为辅设备为主人控为辅可由设备实行自动控制可由设备实行自动控制安全信息传输媒介轨道电路轨道电路轨道电路无线通信轨道电路或无线通信传输方式及信息量地对车：21bit地对车：100bit车对地：56bit地对车：43bit地对车车对地轨道电路+点式应答器其它信息传 输应答器、无线数传地、车双向应答器、无线数
31、传地、车双向应答器,无线数传地、车双向应答器应答器、无线数传地、车双向列车定位轨道电路车载测距轨道电路车载测距轨道电路车载测距应答器轨道电路轨道电路、应答器、车载测距成熟程度设想工程设计试验段成功已工程应用试验段成功西、英、意、荷等国已工程应用建设中表5-4 试验或建设中的高速铁路列控系统5.3 计算机联锁系统国外高速铁路计算机联锁系统发展情况1.功能2.基本结构计算机联锁系统的功能和基本结构双机热备结构三取二结构三乘二取二结构图5-12 双机热备型联锁系统结构图5-13 三取二系统图5-14 二乘二取二系统5.3 计算机联锁系统1.西门子SIMIS-W微机联锁系统国外典型计算机联锁图5-15
32、 SIMIS-W型总体结构图5.3 计算机联锁系统2.法国TGV高速铁路车站联锁控制系统国外典型计算机联锁图5-16 CIS计算机联锁系统5.3 计算机联锁系统3.日本车站连锁系统国外典型计算机联锁图5-17 EL32型系统构成5.3 计算机联锁系统3.日本车站连锁系统国外典型计算机联锁图5-18 K5型计算机联锁系统5.4 调度集中CTC高速铁路调度集中的功能1.行车调度2.客运调度3.机车车辆调度4.维修调度5.电力调度6.信号设备监控5.4 调度集中CTC设备与系统结构图5-19 CTC系统总体构成图5.4 调度集中CTC国外典型CTC系统1.西门子Vicos OC 51 过程耦合档案数
33、据库基础设施接口 总线记录功能模块运营系统基本功能自动排列进路 自动列车跟踪 运行图 图5-20 功能模块图操作/表示客户系统数据处理多路计算机系统5.4 调度集中CTC国外典型CTC系统1.西门子Vicos OC 51图5-21 5.4 调度集中CTC国外典型CTC系统2.ALSTOM ICONIS ATS 系统5.4 调度集中CTC国外典型CTC系统3.日本 COSMOS 系统表5-5 COSMOS各子系统功能简介系统名称主要功能运输计划编制列车时刻表、车辆运用、车辆分配等计划，并对其进行管理。运行管理根据时刻表信息及列车在线信息，自动控制进路。设定临时限速及在运行图紊乱时进行运行调整。电
34、力管理对变电所进行远程监视及控制。集中信息用于收集、管理防灾信息，以及对沿线设备进行监视。设备管理用于管理地面设备（线路、电力、通信设备）的检修信息。车辆管理用于管理车辆的检修信息。维护作业管理用于编制维护作业计划、并对开工、收工信息进行管理。段内作业管理用于编制车辆段作业计划、完成段内进路的控制。图5-23 COSMOS系统总体构成图第六章第六章 高速铁路通信系统高速铁路通信系统6.4 铁路综合数字移动通信系统（铁路综合数字移动通信系统（GSM-R）6.3 铁路调度通信系统设备与组网铁路调度通信系统设备与组网6.2 铁路数字调度通信基本原理铁路数字调度通信基本原理6.1 概述概述6.1 概述
35、 高速铁路通信系统属于铁路通信系统，包括有线通信部分和无线通信部分，其中有线通信部分与非高速铁路系统区别不大，区别主要体现在无线通信部分。6.2 铁路数字调度通信基本原理数字传输系统图6-2 数字传输系统原理图6.2 铁路数字调度通信基本原理数字交换系统1.呼出接续2.接受地址信息3.数字分析4.路由选择5.通路选择6.振铃7.应答监视8.通话和释放监视9.话中释放6.2 铁路数字调度通信基本原理区段数字调度通信1.数字会议电话基本原理2.回波相消技术3.数字锁相环技术4.数字交叉连接(DXC)的应用5.数字共线原理6.3 铁路调度通信系统设备与组网干线调度通信干线调度通信系统设备干线调度通信
36、网络6.3 铁路调度通信系统设备与组网局部调度通信1.局部调度通信网络以用户线方式组网以中继线方式一组网以中继线方式二组网2.网络编号、同步及信令百位号1234567890用户属性运输部门电话及传真运输部门电话及传真机务、电力部门电话及传真车辆部门电话及传真工务部门电话及传真电务部门电话及传真预留预留区段调度台及应急通信预留表6-2调度区段编号区的用户编号原则6.3 铁路调度通信系统设备与组网区段数字调度通信区段调度通信网络区段数字调度通信系统6.4 铁路综合数字移动通信系统(GSM-R)的组成图6-7 GSM-R组成示意图6.4 铁路综合数字移动通信系统(GSM-R)调度通信业务1.点对点个
37、别呼叫2.组呼(VGCS)和广播呼叫(VBS)3.会议呼（临时组呼）6.4 铁路综合数字移动通信系统(GSM-R)高速铁路GSM-R 的系统需求和方案设计1.高速铁路GSM-R 的系统需求2.高速铁路GSM-R 网络设计方案单MSC,单线无线覆盖单MSC，交织站址单层无线覆盖单MSC，同站址双层无线覆盖单MSC，异站址交织双层无线覆盖双MSC，同站址双层无线覆盖双MSC，异站址交织双层无线覆盖第七章第七章 高速铁路运营调度系统高速铁路运营调度系统7.4 我国高速铁路运营调度系统设计我国高速铁路运营调度系统设计7.3 世界各国高速铁路的调度系统世界各国高速铁路的调度系统7.2 高速铁路运输计划高
38、速铁路运输计划7.1 概述概述7.1 概述 运营调度系统须主要解决两个问题，即如何运营和如何调度的问题。运营的问题主要通过运输计划来放映，调度的问题主要通过调度指挥系统各功能子系统的相互配合来反映。7.2 高速铁路运输计划列车开行方案 国外高速列车运行图具有开行时刻规律（采用周期式列车运行图），充分考虑客流波动等特点，主要表现在：列车运行图一体化设计思想，对经济效益有较好的预见性根据运营质量要求与实际运营条件确定运行图参数，运营质量高运行图的编制直接面对客户，市场效果好7.2 高速铁路运输计划列车组运用计划用下面的例子说明动车组运用计划及运用方法：图7-5 乘务交路及日计划示意图7.2 高速铁
39、路运输计划乘务员运用计划乘务计划主要分为乘务日计划及月度计划 日期乘务员123N1交路1交路2交路3休息休息交路N2交路2交路3休息休息交路N交路13交路3休息休息交路N交路1交路2休息休息交路N交路1交路2交路3休息交路N交路1交路2交路3休息N交路N交路1交路2交路3休息休息表7-1 乘务员月度乘务计划7.3 世界各国高速铁路的调度系统高速铁路调度指挥特点1.作业简单、规律性强、有利于集中控制2.高安全、高速度3.高密度4.高正点率5.人性化的旅客服务6.综合维修7.3 世界各国高速铁路的调度系统日本高速铁路运营调度系统1.日本营运调度系统概况2.COSMOS 各子系统功能运输计划子系统运
40、行管理子系统养护作业管理子系统动车组基地内作业管理子系统动车组管理子系统设备管理子系统集中信息控制子系统电力系统控制子系统7.3 世界各国高速铁路的调度系统日本高速铁路运营调度系统3.调度的岗位设置运输调度运用调度电力调度设施调度信号通信系统调度7.3 世界各国高速铁路的调度系统法国高速铁路运营调度系统1.运营调度指挥系统概况2.调度的岗位设置营运基础设置客运调度电力调度动车组运用管理调度司机调度7.3 世界各国高速铁路的调度系统德国高速铁路运营调度系统德国高速铁路的运营调度具有如下特点：高速铁路调度指挥系统纳入既有线调度系统，无单独高速铁路调度指挥系统实行调度指挥中心地区调度所基层车站值班员
41、三级管理路网调度与客运调度协调工作量大，运行图协调难度大7.4 我国高速铁路的运营调度系统设计运营调度系统组成图7-13 调度系统物理结构示意图7.4 我国高速铁路的运营调度系统设计运营调度系统组成图7-14我国高速铁路运营调度系统构成图7-13 调度系统物理结构示意图7.4 我国高速铁路的运营调度系统设计图7-15 调度中心与调度所、动车基地、乘务基地等间的关系图7-13 调度系统物理结构示意图7.3 世界各国高速铁路的调度系统运营调度系统功能1.运输计划子系统基本计划编制实施计划编制2.运行管理子系统实施计划接受列车运行监视调度指挥与控制调度命令管理实绩运行图管理列车运行历史数据回放列车车
42、次追踪及管理维修作业时间管理7.3 世界各国高速铁路的调度系统运营调度系统功能3.车辆管理子系统4.供电管理子系统5.客运服务子系统6.综合维修子系统综合维修管理防灾安全监控综合设备管理第八章第八章 告诉铁路客运服务系统告诉铁路客运服务系统8.5 互联网服务系统互联网服务系统8.4 呼叫中心系统呼叫中心系统8.3 旅客服务系统旅客服务系统8.2 票务系统票务系统8.1 概述概述8.2 票务系统票价体系法国票价体系日本票价体系德国票价体系8.2 票务系统系统构成 以日本票务系统MARS501为例图8-1 日本票务系统功能结构图8.2 票务系统系统1.AFC 系统各层次的功能和要求图8-2 AFC
43、系统结构示意图8.2 票务系统系统1.AFC 系统各层次的功能和要求第一层车票第二层车站终端设备第三层车站计算机系统第四层线路中央计算机系统第五层清分系统8.2 票务系统系统1.AFC 系统各层次的功能和要求第一层车票第二层车站终端设备第三层车站计算机系统第四层线路中央计算机系统第五层清分系统2.AFC 的设备自动售票机自动检票机8.2 票务系统客票销售渠道 主要有：车站窗口售票、自动售票机售票、因特网上售票、电话订票、代售车票、上车补票。8.3 旅客服务系统系统构成 主要包括导向揭示系统、公共广播系统、监视系统、信息服务系统、时钟系统、投诉系统、求助系统和延伸服务系统等。8.3 旅客服务系统
44、导向揭示系统公共广播系统视频监视系统查询系统时钟系统投诉系统求助系统延伸系统8.3 旅客服务系统国外高速铁路旅客服务1.德国高速铁路旅客服务行李托运休息厅铁路因特网列车服务旅客投诉换乘方式8.3 旅客服务系统国外高速铁路旅客服务2.日本高速铁路旅客服务车站引导标志车站站房车站服务设施车站站台设施8.4 呼叫中心系统呼叫中心系统客户客户服务服务子系子系统统系统构成平台平台管理管理子系子系统统服务服务支持支持子系子系统统业务业务管理管理子系子系统统图8-12 呼叫中心系统结构图8.5 互联网服务系统 主要功能包括：电子商务、信息/应用集成、旅行计划制定、娱乐、延伸服务、业务宣传、个性化功能、多通道
45、访问、服务功能、系统管理等。第九章第九章 高速铁路综合检测列车高速铁路综合检测列车9.3 世界主要高速铁路综合检测列车世界主要高速铁路综合检测列车9.2 高速铁路综合检测列车核心技术高速铁路综合检测列车核心技术9.1 概述概述9.1 概述综合检测列车采用和正常运营列车相同的车体，可独立运行，能够编入运行图正常运营，使得综合检测列车可以不影响高速铁路的正常运输秩序，有利于加大检测频率、即使发现安全隐患。另一方面，由于车体、速度与实际运营条件接近，综合检测列车获取的数据可以更真实地放映列车和基础设施在运营时的状态。9.2 高速铁路综合检测列车核心技术全断面检测技术轨道检测技术1.钢轨磨损2.轨道不
46、平顺3.振动加速度4.钢轨表面、扣件、轨枕轨距高低不平顺轨向不平顺水平三角坑9.2 高速铁路综合检测列车核心技术轮轨作用力检测技术接触网检测技术通信检测技术信号检测技术综合处理分析技术9.3 世界主要高速铁路综合检测列车意大利“阿基米德”号综合检测列车9.3 世界主要高速铁路综合检测列车意大利“阿基米德”号综合检测列车图9-21 基于惯性技术和三点弦测法的轨道几何集成检测系统9.3 世界主要高速铁路综合检测列车日本 East-i 综合检测列车图9-22 East-i综合检测列车组成9.3 世界主要高速铁路综合检测列车法国 MGV 综合检测列车MGV由八节车厢构成：1.轨道检测2.接触网检测3.
47、信号检测4.通信及其他检测5.会议室6.卧铺车7.餐车8.工作间表9-1 世界主要高速铁路综合检测列车对比国别国别意大利意大利日本日本法国法国型号型号阿基米德号EAST-iMGV研制及应用研制及应用情况情况2001.9交付意大利基础设施管理机构 应用于东日本新干线和既有线2006年6月投入应用（计划）最高检测速最高检测速度度220公里/小时275公里/小时320公里/小时主要检测项主要检测项目目信号系统、线路环境、接触网、GSM/GSM-R、定位系统、轨道测量、运动动力学、各种视频及环境监测。信号系统、线路视频监测、接触网、轨道测量、定位系统、无线通讯。信号系统、线路视频监测、接触网、轨道、定
48、位系统、无线通讯GSM/GSM-R、视频及环境监测。检检测测周周期期管管理模式理模式1次/3个月；MERMEC公司与意大利铁路保养机构RFI合作管理，共计27人3次/月（山形、秋田新干线：4次/年）；检测人员18人，采用外包服务测速定位及测速定位及同步系统同步系统两套冗余的同步系统；测速定位包含的融合信息包括：4个转速传感器、单点系统、多普勒测速雷达、数字标签及应答器、DGPS。利用转速传感器和每公里一个的地面点进行定位修正。全系统具有统一的测速定位及统一时钟信息系统装置，信息融合包括：转速、S&C、惯性系统、GPS、线路特征数据等。车载数据网车载数据网络及同步络及同步有，光纤网。全车数据集中
49、到第五节车上，进行综合分析和对地数据交换。各单元独立工作，独立与地面各部门进行数据交互，交互过程为非无线方式有。采用TCP/IP协议。数数据据分分析析处处理理及及管管理理平平台台基于GPRS等的紧急故障实施交互；车载统一的综合分析及与地面信息交互；数据的综合利用，测量、分析及保养规划一体化；数据分析管理平台：轨道管理RAILMASTER。各检测单元具有独立的车载数据记录单元，车载对数据不分析处理，数据各自转储到数据技术中心分别处理，并依靠记录图像进行人工识别，可为维修保养提供指导；数据管理平台通用性较差。利用CD、DVD等向地面转储数据；数 据 分 析 管 理 平 台：TRACKMASTER，主要针对钢轨。9.3 世界主要高速铁路综合检测列车我国综合检测列车技术条件 我国综合检测列车将涉及以下子系统：线路全断面；轨道几何状态、钢轨断面；车体和轴箱加速度检测；轮轨作用力检测；接触网及受流状态检测；信号检测；通信检测；指挥控制中心及列车网络；车上水电暖等生活保障系统。