【安防知識網(wǎng)】我國的高速鐵路從建設伊始，就將安全放在首要關注的重要地位。與高速鐵路安全相關的設備、運營管理等環(huán)節(jié)，都在強化以信息技術為實現(xiàn)手段的安全檢測、監(jiān)測和管理系統(tǒng)。高速鐵路通過哪些手段來保障列車的運營安全，本文將一一為您揭密!

    　對于鐵路運輸來說，行車安全是第一位的，高速鐵路猶是如此。列車在地面上飛馳，速度越來越快，規(guī)模越來越大，里程越來越長，高速下影響安全的危險因素也會呈變量級增長，一旦列車在高速行駛狀態(tài)下出現(xiàn)故障，那么顯然會是一種毀滅性的失控狀態(tài)?？梢韵胂?，在時速300公里或者350公里的軌道上，一旦有任何問題發(fā)生，乘客的自我救助的可能性會有多大?

　　也因為此，世界各國修建高速鐵路，都將旅客的生命安全和行車安全放在首位，將安全技術作為高速鐵路的先導型技術加以系統(tǒng)研究。高速鐵路從時速160公里上升至350公里，高速路的密度行車，給高速鐵路建設帶來諸多方面的技術挑戰(zhàn)，涵蓋通信信號、調(diào)度指揮、高速動車組、土木工程等各個領域，用以支持列車加速的技術成倍升級，對于安全系數(shù)的考慮同樣包含在不斷升級的技術之中。

　　“我國高速鐵路的安全性是完全有保障的。”對此，鐵道部總工程師何華武指出，“一是高速鐵路的技術和設備先進可靠，完全符合國際公認的安全標準，并經(jīng)過了充分聯(lián)調(diào)聯(lián)試和試運行;二是系統(tǒng)設計嚴格遵循故障導向安全的理念，當設備發(fā)生故障時，系統(tǒng)自動采取降速慢行、關閉信號、停車等故障導向安全的措施;三是建立了一整套完善的運營管理、安全管理、設備維護和應急措施等管理制度體系和運行機制;四是建立了一支經(jīng)過不同層次技術培訓、適應高鐵崗位要求的運營管理及維護隊伍;五是裝備了功能全面、精確可靠的防災報警監(jiān)控和視頻監(jiān)控系統(tǒng)，能對異物侵線、大風、地震、雨雪等自然災害及治安綜合情況進行實時監(jiān)測監(jiān)控，通過列控系統(tǒng)和調(diào)度指揮及時進行防范?！憋@然，中國的高速鐵路是以一整套高科技體系來保障的。

　　中國中鐵電氣化局集團工管中心項目經(jīng)理姜宏勛指出，高速鐵路是個系統(tǒng)化集成化的大型系統(tǒng)，安全是無所不在的需求，其貫徹的是積極的主動安全理念——與高速鐵路相關的設備、運營管理等環(huán)節(jié)，從承建開始的每一部分，每一個系統(tǒng)，都從安全的角度出發(fā)進行設計、建設!

　　核心支持——無砟軌道安全

　　軌道是高鐵列車運行的基礎，一條全封閉的軌道線是高速列車運行最重要的環(huán)節(jié)之一。列車以高速運行，軌面上微小的不平順都可能引起列車的強烈震動，任何外來的故障或者碰撞都有可能導致高鐵發(fā)生出軌的惡性事故。因而，高速鐵路軌道的高平順性以及高穩(wěn)定性對于列車的正常運行來說至關重要。

　　與普速鐵路不同，高速鐵路全線鋪設的無砟軌道，這也是高速列車得以高速行駛的支撐條件。中國的高速鐵路無砟軌道是在引進先進國家技術基礎上，按照我國的設計標準進行消化吸收再創(chuàng)新后建設的。以武廣高鐵為例，無砟軌道采用世界首創(chuàng)板式道岔，依靠紅外探測儀將沉降誤差嚴格控制在1mm以內(nèi)，并且在各類橋梁和隧道的建設中，采用大量計算機仿真等技術，進行多項試驗嚴格控制橋梁結構與無砟軌道的匹配。

　　為保障列車平穩(wěn)高速運行，無砟軌道對路基的沉降控制是以mm為單位控制的，一旦發(fā)生沉降不均，高鐵就不能高速運行。在基建過程中，無砟軌道施工高精度的要求，那么在運行過程中，軌道的精確度如何來監(jiān)測呢?據(jù)中鐵電氣化局姜宏勛介紹，高鐵定期開出一列動檢列車，對全線線路及牽引供電等設施的各項參數(shù)進行嚴格的安全檢查，其中對軌道檢測是用紅外探測儀等設備，依靠激光三維定位技術對高速線路進行全面的精測精量，對所有基礎設施的狀態(tài)進行檢測，對高速鐵路進行全面的“診脈”，確保軌道的安全。

[nextpage]　　供電——高鐵運行的“血液”

　　電力系統(tǒng)是確保調(diào)度指揮、信號、通信、旅客服務等系統(tǒng)重要負荷安全、可靠、不間斷運行的基礎設施。在高鐵上運行的高速動車組，利用列車上方伸出的“受電弓”從鐵路上方架設的接觸網(wǎng)上取得高壓電流，從而獲得持續(xù)充足的動力。高鐵的電力供應，如同人身上的血液一般，源源不斷的給高鐵機車提供運行的動力，一旦出現(xiàn)供電故障，電流不穩(wěn)對整個車輛會產(chǎn)生很大的沖擊，高速列車將無法運行。

　　影響供電系統(tǒng)安全運行的因素主要包括兩個部分：一是自身設備的可靠性;二是外部條件諸如自然環(huán)境、自然災害等的變化對系統(tǒng)的破壞。高速鐵路的供電系統(tǒng)可靠性高。中鐵電氣化局姜宏勛介紹，高鐵全線采用兩路電，擁有備用裝置，一旦線路出現(xiàn)故障，電腦會在瞬間啟動備用裝置，保證供電的正常。同時，供電設備還會采用遠動控制裝備，使用自診斷功能，具體檢測到故障發(fā)生地，維管系統(tǒng)會迅速的跟進搶修。也就是，供電系統(tǒng)本身采用了足夠的冗余備用來保證其正常運行。

　　除此之外，高鐵供電設備包括變電所、分區(qū)所、開閉所、自耦變壓器等，大多為無人值守場所，自然災害及外界侵入物的襲擊將嚴重影響供電設施的安全，危及高速鐵路的運行設備的運行是否正常，綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)在此處派上用場。通過C3等自動化系統(tǒng)來對沿線的線路、道岔、車速、區(qū)間空閑情況等進行安全監(jiān)控。

　　軟件支撐——高精度的運營控制系統(tǒng)

　　高速鐵路的最小行車間隔為3分鐘，在如此高速度的的密度行車下，保證車輛的正常行駛就顯得重要且必要，一旦出現(xiàn)追車事故，不是翻車就是脫軌，光想想后果就很可怕。高速鐵路保持高速度行駛，除了土建工程，更體現(xiàn)在軟件裝備上，集行車控制、調(diào)度指揮、信息管理和設備監(jiān)測于一體的綜合自動化系統(tǒng)統(tǒng)一指揮系統(tǒng)，基本涵蓋了高鐵列車運行的所有關鍵業(yè)務，是確保高鐵實現(xiàn)高速度、高密度的中樞神經(jīng)，是列車安全運行組織與管理、列車運行控制、動車和車輛運用管理、供電管理、綜合維修、旅客服務等業(yè)務的集合。它通過對列車運行計劃、列車運行、動車組使用、供電狀況、旅客服務、設備維護及安全信息的綜合處理，向高速鐵路管理、組織和實施部門提供列車運行的所有關鍵數(shù)據(jù)，實現(xiàn)綜合運用與系統(tǒng)整體的優(yōu)化控制。

　　當前，我國的高速鐵路列車采用的是CTCS-3世界先進列控系統(tǒng)——相當于人的大腦，高速鐵路必須擁有這樣一個先進高鐵的運營控制系統(tǒng)。普速鐵路是以人控為主，機器做輔助的，而高速鐵路是反過來的——機器控制為主，人是輔助的。豐富的信息采集系統(tǒng)能讓司機“看”得更遠，在駕駛室的顯示屏上，司機到能看到前方32公里的路況信息，可以從容地應對突發(fā)事件，同時，列控系統(tǒng)能對列車運行速度進行監(jiān)督與控制，自動調(diào)整各列車間的追蹤間隔，避免追車撞車事件的發(fā)生。

　　盡管采用了高科技的列控系統(tǒng)，高速鐵路還通過嚴密的邏輯來保障安全。據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹，高鐵遵從“故障導向安全原則”，當系統(tǒng)檢測到任何可能影響列車安全運營的因素時，都會自動采取安全措施，及時防止發(fā)生災難性后果。這些措施包括設備切換(例如列車速度的測量，從一套可疑的測速設備，切換到另一套可信任的測速設備)、降級運行(例如車載列控設備與RBC無線通信故障，超過一定時間而未成功重連時，列車就降級到CTCS-2運行)，以及減速停車等等......總之，就是預估一切可能出現(xiàn)的不利因素，采取措施避免出現(xiàn)事故。

　　自然災害侵襲 防災安全監(jiān)控系統(tǒng)護駕

　　中國地域遼闊，高鐵線路貫穿南北，作為存在于自然界的構造物，受到自然災害(主要是指風、雨、洪水以及冰雪)的侵襲是不可避免的?！搬槍赡馨l(fā)生的各類危及行車安全的災害，建立安全、可靠、實時、準確的鐵路安全防災監(jiān)控和信息傳輸體系，制定科學有效的預警機制和應急預案，在災害發(fā)生前或發(fā)生后及時控制運行列車減速或停車，使各種多發(fā)、隨機的自然災害造成的破壞力降低到最小程度或避免災害的發(fā)生非常必要?！奔延嶏w鴻葛鵬強調(diào)。

　　日本、德國、法國等國均采用了較完善的安全設施保障列車行車安全。例如，日本新干線對風、雨、洪水、雪、地震、異物侵限進行監(jiān)測，當達到報警控車條件時立即對列車限速，當?shù)卣饒缶瘯r立即切斷接觸網(wǎng)電源;法國高速鐵路對風、地震、異物侵限進行監(jiān)測，當風、地震、異物侵限監(jiān)測達到報警控車條件時立即對列車限速。我國也要求高速鐵路設置防災安全監(jiān)控系統(tǒng)。

　　對于高鐵而言，自然災害中最為嚴重的是強風的侵襲，強風對高速行駛中的列車構成威脅，同時對于輸電線路以及受電弓造成影響;雨、洪水則不像地震、風災那樣具有突發(fā)性，是循序漸進的一種災害，鐵路受雨影響較大的區(qū)域主要在路堤、橋梁以及路塹自然邊坡?lián)p壞;積雪情況下會對車輪底部造成影響，而列車在高速行駛下，甩出的冰塊有可能會損害鐵路周邊的通信設備以及供電設備，高速甩出的冰塊會對周邊的設施設備產(chǎn)生不利影響。

　　防災監(jiān)控系統(tǒng)通過安裝各種類型的傳感器，對各災害監(jiān)測的原始信息，通過數(shù)據(jù)處理、分析與判斷后，傳送至綜合調(diào)度中心。同時，綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)在各長大隧道口、公路橋跨鐵路、公路與鐵路并行路段等現(xiàn)場均有視頻監(jiān)控點，對防災監(jiān)控系統(tǒng)做補充，通過將現(xiàn)場報警點的圖像上傳至調(diào)度中心，以便調(diào)度中心全面直觀的了解現(xiàn)場災害程度，根據(jù)災害的性質(zhì)和級別，對運行中的列車或?qū)嵤╊A警，或限速運行，或中止行車，為列車運行計劃調(diào)整、控制提供依據(jù)，以確保高速列車運行安全?！胺罏陌踩O(jiān)控系統(tǒng)是保證高速鐵路安全運行的重要基礎設施之一，是綜合調(diào)度中心不可缺少的一個組成部分?！奔延嶏w鴻葛鵬補充說。

[nextpage]　　抵御不速之客

　　眾所周知，飛機撞鳥，后果難測，高速列車雖然沒有如此敏感，但是非法人員入侵、異物侵限、落物以及坍塌等均會對高速鐵路的行車安全造成極大的威脅。

　　高鐵全線封閉式運行以防止非法人員的入侵，但是，人是主動且不可控因素，很難完全禁止。因此，除了高速鐵路沿線發(fā)布有相關規(guī)定，禁止人員破壞入侵，還通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)，全線監(jiān)控，配合人員巡邏，以防止非法人員的侵入。

　　而落物、坍塌則主要在橋梁、公跨鐵、多種線路穿越的位置，公路上跨鐵路橋(鐵路在下)的落物，以及土建工程中復雜地區(qū)的坍塌，對高鐵的基礎設施產(chǎn)生影響?！案咚勹F路沿線主要通過視頻監(jiān)控進行防御，通過對路基、路口、橋梁、隧道、公跨鐵(公路跨鐵路橋，鐵路在下) 、咽喉區(qū)的監(jiān)視，來確定路線的安全?！碧斓貍I(yè)陳虹旭說道。

　　同時，在建設過程中，還會根據(jù)預測的塌方范圍及落物軌跡，設置崩塌、落物防護監(jiān)測網(wǎng)，主動防御落物，同時隧道口、山體滑坡等不太明顯的一些位置，安裝探測器，建立防護、監(jiān)測報警系統(tǒng)。目前的監(jiān)測方式主要以紅外對射探測器和電網(wǎng)傳感器為主，視頻監(jiān)控為輔的方式，以京津城際高速鐵路落物監(jiān)測系統(tǒng)為例，采用的是單電網(wǎng)監(jiān)測方式，同時輔助視頻監(jiān)控系統(tǒng)對現(xiàn)場狀況進行確認。在沿線5座公跨鐵橋兩側金屬防護網(wǎng)上安裝單電網(wǎng)監(jiān)測電纜，當有落物附落到防護網(wǎng)上切斷監(jiān)測電纜回路時，防災安全監(jiān)控系統(tǒng)就發(fā)出報警。當監(jiān)測系統(tǒng)檢測到設施被落物毀壞時，段及工區(qū)系統(tǒng)立即產(chǎn)生報警信號，并上報中心系統(tǒng)，同時通過綜合調(diào)度系統(tǒng)，將報警信息提供給綜合維修調(diào)度子系統(tǒng)、列控系統(tǒng);由綜合維修調(diào)度子系統(tǒng)發(fā)布巡查命令，由列控系統(tǒng)指揮列車立即停車，同時通知相關部分進行搶修。

　　結語

　　安全是高速鐵路的生命線。高速鐵路的安全涉及到建設、運營管理、指揮調(diào)度的方方面面，是一個整體安全的概念，每一個要素都決定著高鐵安全的成敗。毫無疑問，高速鐵路安全要貫徹主動安全意識，保證建設的每個系統(tǒng)環(huán)節(jié)安全，同時對基礎設施、環(huán)境、車站等方面進行全面的狀態(tài)監(jiān)控，形成了一個覆蓋從基礎設施到運營管理全過程的安全保障體系，確保高鐵安全持續(xù)穩(wěn)定。