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第1篇：高速鐵路技術論文范文

【Abstract】At present， integrated video monitoring system can not only provide direct services for high-speed railway operations， but also can call the image information in real time according to the specific requirements of railway passenger transport company， corporation， public security departments and other users， to ensure safe operation. With the continuous construction and development of high-speed railway， the role of integrated video surveillance system is becoming more and more prominent， which needs to be widely used. In this paper， the composition of the integrated video surveillance system is studied based on the business needs of the high-speed railway integrated video surveillance system.

【關鍵詞】高速鐵路；綜合；視頻監控

【Keywords】high-speed railway； integrated； video surveillance

【中圖分類號】TP277 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）03-0116-02

1 引言

最近幾年，我國大面積的開展高速鐵路建設，以上海鐵路局為例，就已經有京滬、合寧、寧杭等高速鐵路客運專線建成，并且已經投入使用。在高速鐵路建設過程中，綜合視頻監控系統作為一項重要的監控手段投入使用，為高速鐵路運營安全提供了良好的監控條件。綜合視頻監控系統是建立在先進的視頻數字壓縮技術、高清技術以及IP傳輸方式上，是一種已經網絡化的視頻監控手段，具備數字化的特點，能夠為用戶提供實時監控視頻信息。系統中的視頻信息能夠實現管理與分發/轉發功能，極大地滿足了鐵路相關部門對視頻信息的需求。目前綜合視頻監控系統已經成為高速鐵路工程建設中必不可少的因素，并且它的作用還將越來越重要。

2 高速鐵路綜合視頻監控系統的業務需求

①有效對高速鐵路行車安全開展視頻監控，對機車整個線路行駛過程中進行全程監控，防止入侵、塌方及意外事故發生。從而實現突發事故提前預警并迅速采取措施，極大地保證了行車安全，為旅客出行提供安全保障。

②有效對弱電專業房屋開展視頻監控。高速鐵路系統中，弱電專業房屋主要包括通信基站直放站、信號中繼站等，區間弱電房屋基本都是無人值守區域，因此需要借助綜合視頻監控系統全面進行視頻監控。

③有效對強電專業房屋進行視頻監控。與弱電專業房屋一樣，高速鐵路系統中包括牽引變電所、開閉所、分區所、電力配電所等涉及的區域也都屬于無人值守區域，需要對其進行室內與室外全面進行視頻監控。

④有效對高速鐵路客運服務區域開展視頻監控。為了對客運服務區域進行監控，并且滿足用戶隨時可能產生調用查看相關監控視頻的需求，盡可能避免客站事故發生，需要對高速鐵路車站中存在客運服務的區域設置視頻監控點，開展視頻監控，以滿足客站全覆蓋實時監控。

⑤有效開展災害安全防護監控。高速鐵路屬于重點災害監控對象，其中又存在很多容易出現災害的區域，需要全面布局規劃，對容易產生災害的區域進行重點視頻監控。

⑥有效進行系統間對接，能夠進行不同數據的交換。借助程序編碼的方式，將在高速鐵路運行過程中出現的各種開關信息、具體設備的報警消息、不同區域中存在的門禁與安全防護警報等進行位置預設，自動進行關注點的對焦，把監控的視頻畫面自動的在終端監視器上進行視頻呈現，同時對視頻信息進行存儲。同時在整個網絡中通過網管對接，將監控系統與高速鐵路上的電力系統、環境檢測系統等進行對接，有效開展系統互動操作。

3 高速鐵路綜合視頻監控系統組成及網絡結構

3.1 視頻核心節點

核心節點主要是對收集到的視頻信息進行調度并與其他系統完成互動，但是無法對前端設備進行操作的權限，其主要包括認證授權單元、管理單元、數據分發及轉發單元、信令控制單元、接入網關單元、目錄服務單元、告警單元、地理信息服務單元、存儲單元和視頻分析單元等構成。

3.2 視頻區域節點

視頻區域節點是整個高速鐵路綜合視頻監控系統的中樞，對系統進行統一調度管理，單元構成與視頻核心節點板塊相似。

3.3 視頻接入節點

視頻接入節點可以細分為I類和II類，在具體的設備以及實現的功能上都有很大區別。I類視頻接入節點能夠完成對視頻的接入、分發與轉發功能，在視頻對接的基礎上進行智能分析，并完成視頻信息存儲，還能夠實現對前端采集點的云臺控制，主要由目服務單元、認證授權單元、告警單元、信令控制單元、管理單元、接入網關單元、存儲單元、數據分發及轉發單元、視頻分析單元等設備構成。II類視頻接入節點實現將分散的視頻采集點的視頻信息的接入與分發、儲存，能夠完成視頻內容分析，并進行分析單元的設置，主要包括視頻分析單元、存儲單元、數據分發及轉發單元等。

3.4 視頻匯集點

視頻匯集點是將所有的視頻通過編碼后完成匯集接入的板塊，是高速鐵路綜合視頻監控系統能否與其他系統對接的前提，主要包含VPU和VCA設備。

3.5 視頻采集點

視頻采集點的布局是視頻信息收集的關鍵，在進行采集點位置的設置時要堅持以滿足高速鐵路各部門實際業務需求為基本原則，以實現對高速鐵路行車安全、客運服務、安防等進行監控的目的。一般來說，視頻采集點板塊需要配備好攝像機與護罩、拾音器、視頻輔助光源、防雷器等設備。

3.6 視頻用戶終端

視頻用戶終端板塊涉及管理終端、監視終端以及顯示設備。其中的管理終端又分為針對用戶以及收集到的視頻資源的業務管理終端以及對設施網絡進行維護的設備管理終端。監視終端則是為用戶提供對收集到的視頻資料進行分析查看及完成后續處理板塊，還能夠在獲得一定的權限后開展針對攝像機的云臺控制。顯示設備主要包括監視器、投影器、顯示器等設備，主要是對收集到的視頻資料進行顯示。

3.7 承載網絡

高速鐵路綜合視頻監控系統中的承載網絡是建立在基礎網絡、視頻的收集網絡以及視頻用戶的接入網絡等網絡服務基礎上，實現視頻信息的發出以及具體指令信息傳輸等服務。

隨著我國在鐵路相關領域的技術投入越來越大，作為鐵路技術的重要組成部分，綜合視頻監控系統在我國高速鐵路運營中發揮的作用越來越大。不僅能夠有效配合行車調度工作，同時在高鐵運行安全、治安管理等層面的作用也不斷擴大?？傊?，先進的技術都是需要做好前期的設計，配合以后期的運行維護工作，才能夠發揮其最大化作用。

【參考文獻】

【1】鐵道部.鐵運[2008]33號關于加強鐵路視頻監控系統建設和運用的管理通知[S].

第2篇：高速鐵路技術論文范文

一、前言

我國高速鐵路調度指揮系統共有列車調度、計劃調度、動車組調度、綜合維修調度、供電調度以及客運調度六大子系統，每個子系統都承擔著高速鐵路運營的相應功能，各子系統內部又均有詳細的崗位分工，且各崗位間聯系復雜。本文跟據列車調度子系統的功能，就其崗位設置以及各崗位間的聯系做簡要分析。

二、高速鐵路列車調度系統的功能

我國高速鐵路列車調度系統的核心功能是依靠分散自律調度集中系統（CTC）來實現的，有些鐵路分公司還用到鐵路綜合視頻監控平臺（CRSC）、防災安全監控系統和FAS電話監控系統等系統輔助實現各種功能。

高速鐵路列車調度系統的工作是在計劃調度子系統制定的日實施計劃的基礎上進行的，主要保證列車嚴格按照日實際計劃以良好的秩序安全運行。其具體作用如下：

（一）調度指揮中心列車運行計劃管理。其中包括：列車運行計劃接收、列車運行計劃管理、列車運行計劃調整（自動調整和人工調整）、實績運行圖管理、維修作業時間管理、車站作業計劃管理、鄰臺計劃顯示和列車運行計劃下達。

（二）列車運行監控與追蹤。鐵路總公司調度指揮中心、高速鐵路調度所及車站，以圖形、圖像、圖表的方式，實時監視所管轄范圍內高速鐵路信號設備工作情況，追蹤列車運行，調度員借此掌握實時而準確的信息。

（三）列車運行調度指揮與控制。包括控制模式及控制權的轉換、列車進路自動控制、人工列車進路控制、自動調車進路控制、人工調車進路控制、臨時限速及區間股道封鎖和控制失敗報警。

（四）列車運行計劃的實時調整。當遇到列車運行時間偏離、停站時間延長情況時，要實時地編制列車運行調整計劃，防止打亂正常運行秩序。這是列車調度系統最主要的功能，也是體現列車調度工作質量的關鍵。

（五）車站運行管理。車站終端具備車站運行管理的功能，能夠實現車站運行計劃管理、調度命令管理、列車運行監督與控制等功能。

三、列車調度系統崗位設置及各崗位間聯系

為實現以上功能，高速鐵路列車調度系統主要設有：調度長、列車調度員和助理列車調度員三種崗位。其中列車調度與助理列車調度為不同崗位，但二者工作的主要內容均是組織管轄范圍內列車安全有序運行，僅在具體劃分時有主輔和協調分工，因此本文在考慮與其他崗位業務聯系時將這兩個崗位視為一個整體。

正常情況下，列車調度員根據接收的日班計劃組織本調度區段行車指揮工作，監控管轄范圍內各技術設備狀態、列車運行狀態和技術作業過程，編制并下達列車運行調整計劃（包括限速、停站時分和股道運用）。正確及時地與行車指揮有關的調度命令、行車憑證和口頭指示。

列車調度（助理）在高鐵值班主任的領導下開展日常工作，主要任務是監督列車運行，實施列車運行計劃，及時調整晚點列車，修改和設施維修計劃，進行進路自動控制和人工控制。正常情況下與其發生業務聯系的崗位主要有客運調度、車站值班員、車站綜合控制中心和列車司機，一般情況不主動與動車調度、供電調度、施工調度和動車司機調度聯系。

非正常情況下列車調度（助理）與其他崗位（系統）的具體聯系如下：

對于高速鐵路列車調度（助理）而言，獲知非正常情況主要有兩種途徑，一是通過各種信息系統（CTC調度監視系統，防災綜合安全監控系統和鐵路綜合視頻監控平臺等）監測到高速鐵路行車相關技術設備狀態異?；蛄熊囘\行環境（異物、風、雨等）惡劣；二是高速鐵路運輸生產的其他崗位（列車司機、供電調度，動車調度、施工調度，工務人員，車站值班員、沿線關鍵路段值守人員等）發現異常（如晃車、線路狀態異常、塌方等）后主動向列車調度（助理）匯報。

列車調度（助理）發現異?；蚴盏椒钦Ｇ闆r報告后，需要在其正常工作基礎上強化與異常來源崗位（系統）的聯系，并對非正常情況進行二度確認，進一步了解詳細信息（具體情況、時間、地點或區間，可能影響范圍和嚴重程度）。根據獲得的信息判定非正常情況種類、等級并對其影響范圍和嚴重程度初步評估。

在非正常情況確定和初步評估基礎上，列車調度（行調）根據規章制度和各種應急預案、文件及時聯系相應崗位工作人員，如動車調度、供電調度、施工調度或動車司機調度，根據需要可要求其前往行調臺，以便了解專業情況或共同制定解決方案。

非正常情況下，列車調度需要及時聯系當班值班主任，值班主任根據情況嚴重程度決定是否向上級匯報。影響較小且易于處理的，可由值班主任指揮處理，在處理結束后電話知會相應上級即可；影響較大、對可選方案難以選擇或與其他部門協調困難的，需及時匯報并請領導親臨行車調度臺現場指揮決策。

四、與列車調度系統相關的高速鐵路調度指揮突發事件處置實例分析

某局某次列車發生區間停車后處置如下：該列車發生區間停車后，司機立刻匯報列車調度，列車調度確認停車區間和具置。隨后，列車調度向前后列車確認接觸網供電情況，前后列車運行正常，無跳閘。列車調度通知后續列車和鄰線列車限速160km/h行駛，以免發生事故。值班主任、電調室人員到場，動車司機和隨車機械師向行調、供電調和動車調度匯報情況，確認是高壓鎖閉問題，重啟復位，恢復運行。列車調度員取消其他列車限速命令，恢復運行，持續時間20min，后續列車影響較小。

在整個事件中，首先，列車調度員迅速確定了停車區間及具置，并向前后列車確認運行狀況，下達了限速命令，這就將前后列車不明情況發生追尾撞車事故的風險降到了最低，控制住了信息傳遞不暢通這一重要危險源。其次，通知值班主任和電調室人員到場，以最短的時間找出問題，盡快恢復運行，這就將本次區間停車事故的影響降至最低，并未引起大面積晚點。由于處理得當，本次區間停車事件沒有導致追尾事故或者嚴重晚點，是列車調度工作中處理成功的一起案例。

參考文獻

[1]彭其淵.《高速鐵路調度指揮》.中國鐵道出版社.2011.

[2]王東海.基于調度員視角的高鐵調度管理效率研究.西南交通大學碩士研究生學位論文.

[3]趙春雷 劉志明.高速鐵路調度指揮體系的研究.高鐵論壇.2010年第六期.

第3篇：高速鐵路技術論文范文

關鍵詞：鐵路，貨運系統，安全管理

 

一、高速鐵路保證安全的難點

與常規鐵路相比,高速鐵路對安全的要求極為嚴格,其突出的問題,即在技術上主要的難點,有下列幾方面：

（一）地面信號顯示與線路狀態辨認難

列車運行的速度,如果超過160-200公里/小時,司機對于地面的信號顯示和線路狀態就難以辨認,更難以迅速做出反映。因此,在高速鐵路區段上行駛的機車在司機室內應設置機車信號和反映地面狀態（如曲線等限速地點）的顯示。傳統的自動閉塞和機車信號制式都是以地面信號為主體信號,高速鐵路要以機車信號為主體信號。同時,原來的信息傳輸的數量也不能滿足要求,不但作為信號顯示的數量要增加,而且在進出車站、道岔和線路彎道等限速區段也要增設必要的信息。

（二）列車牽引功率大、動能大,牽引難、制動也難

列車牽引的功率與速度的三次方成比例,要提高列車速度,列車功率必須成倍增加。這樣,在高速運行下,列車必須有良好的制動系統。因此,高速列車需要采用復合制動系統動力、盤式、渦流和磁軌等制動,利用多種制動聯合作用。

（三）設備標準高,可靠性高,技術解決難

高速鐵路上運用的機車車輛、線路、橋隧和通信等設備,與常規鐵路表面上區別不太大,但是,所有的鐵路設施,由于速度的提高都提高了相應的標準。從安全角度出發,對各種設備的零部件的可靠性和耐久性有更高的要求,從而增加了設備技術解決的難度。

（四）列車-線路系統輪軌系作用強度大,技術處理難

高速列車對線路的作用,其垂向力與橫向力都將大大加劇。輪軌垂向作用力,約與速度的平方成比例,是影響運行阻力的因素之一,而軸重軸質,尤其是簧下重量質量會嚴重影響軌道下沉、變形,導致軌道不平順,造成磨損與破壞,并波及軌枕、道床和路基。因此,控制高速列車的軸重、減輕簧下重量以及加強軌道結構、改善軌枕與扣件性能、道床與路基質量是保證高速列車運行安全的關鍵性基礎條件。

二、當前鐵路貨運安全管理面臨的問題

（一）貨運安全管理認識不足,重視不夠,思想觀念落后于形勢發展

長期以來,貨物列車運行速度慢,?？空径?技術作業時間長,總認為貨物列車安全系數高,重行車安全輕貨車安全,重人身安全輕貨物安全。造成各級干部職工對貨運安全重視不夠,認識不足,尤其是第六次大提速后,車、機、工、電、輛等系統的技術含量越來越高,安全系數越來越大,而貨運系統還是停留在傳統水平上,主要靠自我作業控制,裝載方案變數多,安全隨機因素大,安全責任周期長。且技術裝備配置、技能人才儲備、管理控制手段都還停留在傳統水平上,與第六次大面積提速的內在需求不相適應。

（二）貨運安全管理基礎薄弱,有待進一步加強。

1.貨運安全管理規章制度的建立和完善還不到位

第六次大面積提速調圖以來,部局、站段相繼出臺了一系列辦法、措施,適應新形勢的要求。但近期也出臺了一些臨時性、應急性的措施和補充規定,受時間和條件的限制,路局修訂、細化工作沒有及時跟上,尚未納人基本規章體系。同時對基層而言,大量的、不成系統下達的,而且必須立即執行的要求、通知,一定程度上也造成了基層單位的無所適從和被動貫徹,一些單位仍然習慣于對上級文件的照搬照抄,沒有對自己的實際情況進行認真的分析,制訂出既符合上級要求,又有操作性的制度,并分解到每個崗位每個職工。

2.基層單位作業標準沒有完全落實到位

違章違規作業、簡化作業程序、降低作業標準的問題仍然存在,對貨運安全構成較大威脅。當前主要表現在：

一是不嚴格按照方案裝車,不認真執行路局批準的裝載加固方案,擅自改變貨物加固方案,給行車安全帶來了直接威脅。

二是車輛選擇上仍然有使用車輛上部技術狀態不良的情況,甚至有選錯車型的情況。

三是車門捆扎不規范,敞車車門捆扎存在“松、細、長”捆扎松、鐵絲細、余尾長現象。免費論文。

四是水泥罐車、危險品罐車頂上閥蓋未關閉的情況仍然經常發生,給安全帶來了較大隱患。五是篷布管理漏洞。個別車站人員少,篷布倉庫小,線路長,且篷布到達量大,未按規定折疊、存放、回送篷布情況屢有發生。免費論文。

3.貨運安全的監控手段不足

目前,貨運控制安全的手段單一、功能不全、數量不足、技術含量不高,難以形成對貨車安全的全方位有效控制。

三、適應鐵路新發展要求,全面加強貨運安全管理

（一）適應形勢,更新觀念,實現貨運安全管理的全面轉變

要在分析提速后貨運安全面臨新變化的基礎上,加快探索貨運安全管理規律的基礎上,在管理理念上要全面融人“大提速”格局,從單純的抓管理、促營銷、滅事故向服務“大安全”、“大運輸”體系轉變,把貨運安全納入確保提速持續安全的有機重要組成部分。在管理方式上由粗放型向精細化管理轉變,積極推進貨運安全精細化管理,全程化控制。免費論文。在管理手段上由原始的人工控制向人機聯控、自動化、信息化控制轉變,實現貨運安全的有序可控。

（二）強化基礎管理,加快貨運安全保障體系建設

貨運安全保障體系建設,就是以規章制度和作業標準為保證,以科技設備和網絡技術為依托,以監督考核和過程控制為手段,強化源頭卡控制和途中監控,努力實現貨運安全持續穩定,為提速安全運行創造良好環境。

1. 貨運規章管理

要充分發揮現代信息技術優勢,以貨運規章文電管理、裝載加固方案管理等系統為基礎,建立電子文電管理系統,實現部、局、站段三級規章文電、標準、資質、辦理限制、限界管理、裝載加固方案等的信息共享、網上查詢、執行反饋等功能。圍繞提速安全對貨物裝載加固、貨檢作業等提出的新要求,進一步健全路局、站段裝載加固方案庫,完善裝載加固材料和裝置的技術標準和技術條件。加強重點貨物辦理資質管理,全面規范貨檢、裝載加固、危險貨物運輸等貨運安全作業標準,并納人《站細》和《貨管細則》。

2.突出源頭控制,狠抓裝載質量

裝車站源頭裝載質量是確保貨運安全的重要前提,要緊緊盯住裝載的重點和難點,對主要品類、個別車種和關鍵崗位實施有效控制。一是狠抓煤炭礦石裝載。針對礦石等散堆裝貨物易在車幫、閘盤殘留,運行中揚塵擊打交會車輛玻璃等問題,嚴格落實平頂和清掃制度。二是狠抓危險貨物運輸。要充分應用好“危險貨物運輸管理系統”,做到對危險貨物運輸資質審核、“三方檢查”、途中監控等環節全過程控制。尤其要加強企業自備車的管理,加強對貨場、專用線專用鐵道危險貨物運輸裝卸作業場所全程監控力度,從源頭上控制危險貨物運輸安全。

3.嚴格途中把關,加強全程控制

要加強人機聯控的貨運安全監控網絡建設,實現對貨車的全程實時控制。一是強化貨檢工作。根據新圖要求,機車交路調整、貨檢作業量變化、貨檢先進技術應用等情況,進一步優化整合貨檢站布局,杜絕浪費貨檢資源,提高貨檢作業質量和效率。大力推進標準化貨檢站建設,以此為載體,強化對貨車門窗關閉、貨物裝載加固狀態以及篷布、篷布繩網的苫蓋、捆綁狀態等情況的安全檢查,細化完善貨檢作業標準和流程,落實貨檢區段負責制。二是完善貨運安全監控網絡。完善提速區段主要編組站貨車裝載視頻監視系統建設,實行專人管理、不間斷傳送圖像,制定問題處置規則,嚴格漏檢責任追究,并加強專用線、專用鐵路貨運安全交接檢查工作。

參考文獻

[1]鄭國華,史峰.鐵路安全事故誘因與安全預控管理模式的探討[J].中國鐵路,2003,(07).

[2]李睿,羅帆.鐵路交通災害預警系統初探[J].中國鐵道科學,2002,(06).

第4篇：高速鐵路技術論文范文

關鍵詞：高鐵站灤河站站前規劃TOD圈層結構

正文：

1、高速鐵路站點的建立對城市帶來的影響

根據國際鐵路聯盟（International Union of Railways）的定義，高速鐵路是指最高速度以每小時200公里以上速度運營的路線。自1964 年全球第一條高速鐵路――日本東海道新干線（東京――大阪）線路開啟運營，截止到現在，世界上已經有九個國家修建了高速鐵路。高速鐵路是一種快捷、高效的交通模式，為城市帶來新的活力，對城市經濟和社會發展乃至城市網絡結構和城市空間結構都帶來很大的影響。現如今，中國的高速鐵路正在建設，很多條線路正陸續竣工?！暗?012年，我國高速鐵路營業里程將達到1.3萬公里，至2020年，我國‘四縱四橫’鐵路快速客運通道以及三個城際快速客運系統將全面建成，我國將完全進入 ‘高鐵時代’?！?/p>

1.1 高速鐵路站點設立給小城鎮帶來的契機

“選擇高速鐵路出行，最主要的潛在增長區域是兩小時左右的行程到達的范圍，具體來講是從一個半小時到兩個半小時之間，距離在250公里到500公里之間。在這個距離范圍內，高速鐵路與汽車和飛機相比具有更大的優勢，這些優勢，恰好是商務出行所需要的，單程約兩小時的交通距離剛好可以滿足需要當天往返的商務和旅行活動，促使大城市周邊形成了‘兩小時都市圈經濟’。”

對于小城鎮而言，即使有很好的人文環境資源以及自然條件資源，但必須通過與外界的聯系才可以實現自己城市的價值，提高經濟效益。這個都市圈的概念，讓我們看到了高速鐵路給小城鎮帶來的經濟契機。

1.2高速鐵路站點周邊地區規劃的依據

高速鐵路自身并不能直接帶動城市經濟的增長，使其與所服務城市的經濟水平、產業類型發展并保持相互關聯是非常必要的。無論是在高速鐵路的選址建設過程中，還是在高鐵站點周邊地區的規劃中，都應當充分考慮高速鐵路與城市經濟的互動。因此，想要使高速鐵路成為城市經濟發展的積極因素，就要讓高速鐵路系統為那些需要高速鐵路服務的城市相關產業提供了方便和良好的服務。

選擇高速鐵路出行，最主要的目的是商務和旅行活動，同時還包含一些短途的通勤出行和少量長途旅行。由于商務、旅行、通勤等活動的需求，使得高速鐵路與城市第三產業中的服務業密切相關，包括商務、商業、公共服務、休閑旅游等等，城市經濟發展中能夠受到高速鐵路帶動和影響的部門也主要集中在這些方面。

2、國內外高鐵站前區規劃的案例及研究

2.1 德國高速鐵路卡賽爾站

2.1.1 卡塞爾站的區位優勢

德國的高速鐵路ICE（Intercity Express）是從1991 年開始運行，最初設立高鐵站包括11座城市。其中，卡塞爾（Kassel）高鐵站是唯一一座為高速鐵路而建的全新的車站。

卡賽爾位于德國最長的一條高速鐵路線漢諾威（Hanover）到符茲堡（Wurzburg）之間，這條線路同時也是德國高速鐵路線最重要的南北向軸線之一。卡賽爾地處德國的地理中心，但在1990年東、西德合并之前，卡賽爾地處于前西德的邊界地區，每天僅僅有兩趟火車經過這里。之后德國統一，卡賽爾由于其重要的地理位置，成為ICE 高速鐵路的設站城市。ICE 站建成以后，每天有上百列高速和普通列車將卡賽爾市與德國乃至歐洲各大城市聯系起來，為發展卡賽爾的經濟提供重要發展機遇。ICE 高速鐵路的建成，使得卡賽爾與漢諾威的距離不到一個小時，與法蘭克福的距離為一個半小時，與漢堡的距離為兩小時十分鐘，與斯圖加特的距離為兩小時四十五分鐘?？ㄙ悹柾ㄟ^ICE 高鐵站來提高城市服務的功能，吸引更多的工業和商業服務業企業到來，甚至吸引大量的資金來幫助大學教育和政府機構的發展。

圖1：德國ICE 高速鐵路線路圖與卡塞爾（Kassel）市位置示意

來源: en.省略/wiki/InterCityExpress

2.1.2 卡塞爾站的建設對于周邊發展的影響

卡塞爾高鐵站最初的選址是擴建老城中心原有火車站的地下，但由于高昂的造價，因此將選址改至距離市中心以西3.5公里的一個小站，主要以支線客運和貨運的為主，在其基礎上建設新的ICE 高鐵站。

新站緊鄰的大街，是一條交通性的主要干道，連接城市中心與郊區的新建居住區?？ㄈ麪栒窘ㄔ谝蛔F路橋上，高鐵站入口處的巨大雨棚是最為引人注目的。雨棚覆蓋七條公交站，四條有軌電車站和15個出租車位以及送客和上客車位。該車站的社會停車場分地上和地下兩部分，分別在站臺上方的平臺和站房西側的地下停車場分散布局。站房的東側專門設有旅游車的停車場。

圖2：卡塞爾高鐵站入口處設計

來源：Google Earth

根據卡塞爾的商業部門統計的數據顯示，高鐵站建成一年的時間，其周邊地區各類公共服務設施的需求量都有增長，包括零售業、服務業、居住用地和待開發用地。高鐵站周邊的寫字樓租金上漲了20%，一些新的酒店設施正在緊羅密布的建造中。高鐵站西側一座大型的綜合性建筑通過連廊與站房連接，另外一座綜合商務辦公建筑也正在建設中。

2.2 法國高速鐵路的里爾站

2.2.1 高鐵對里爾發展的影響

里爾是歐洲北部高速鐵路線路中的重要樞紐城市，伴隨著TGV（Train a Grande Vitesse）線路的修建，火車站周邊開發了“歐洲里爾”大型綜合體項目實現，該項目讓里爾實現了成功的城市轉型。里爾原本是傳統工業城市，該轉型令其成為一個以商務辦公為主的城市?！皻W洲里爾”這個項目位于新老火車站之間，交通極其便利，項目涵蓋了商業、辦公、居住、娛樂、休閑、交通等城市功能，建成后逐漸成為了新的城市中心。

2.2.2 里爾站周邊的建設

“歐洲里爾”項目的規劃注重區域形象與展示的建設，最開始就配備了物流與會展功能，不僅為傳統工業的升級提供良好的條件，而且也為區域奠定了優質的形象；隨后依次發展商業中心，而后逐步滿足商務辦公的需求；最后開展公園、廣場等公共空間建設。設計考慮到多樣以及其互補關系，區域內功能完善，設施分布合理。不同功能之間均由公建、綠化以及娛樂設施等聯系在一起。

圖3：里爾車站周邊現狀

來源：Google Earth

2.3 日本新干線幕張新都市車站地區

2.3.1 新干線對日本的影響

新干線的開啟，加強了日本三個沿海工業帶的聯系，打通了經濟的走廊，同時緩解了日本繁重的交通壓力。另一方面，新干線的開通，為其帶來了人才、知識與技術的高速流動性，促進了沿線的知識經濟發展。

2.3.2 幕張新都市車站地區項目

該項目的開發規模總面積為522公頃，預期就業人口為15萬人，居住人口約為2.6萬人口。該項目希望將該項目地塊定位為國際化的城市中心功能與舒適的居住環并存，“職”與“住”功能的高度融合是此項目的精髓所在，它將成為21世紀的多功能型城市。該城市以幕張國際會展中心為核心，集展示、會議、中樞商務、研究開發、文化教育、休閑娛樂功能為一體進行發展，同時以“濱城住宅”為主體對居住功能作出明確的發展方向。

圖4：幕張新都市車站現狀1圖5：幕張新都市車站現狀2

來源：Google Earth 來源：Google Earth

圖6：功能分區圖

來源：作者根據Google Earth圖片繪制

2.5 總結

2.5.1 TOD圈層結構模式

Schutz（1998），Pol（2002）等人結合高鐵站點周邊地區開發的案例研究，提出了“三個發展區”的結構模型。將樞紐周邊劃分為三個圈層：

第一圈層為核心地區，距離車站約5~10min距離，主要發展高等級的商務辦公功能，建筑密度和建筑高度都非常高，半徑0.8-1.16km；

第二圈層為樞紐周邊區，距離車站約10~15min距離，也主要集中商務辦公及配套功能，建筑密度和高度相對較高，半徑1.16-1.75km；

第三圈層為影響區，會引起相應功能的變化，但影響不明顯。

2.5.2 高鐵站與周邊地區的關系是車站區域經濟、社會影響的根源

首先，高鐵站的發展是區域發展的“觸媒”。

它為城市帶來“人流”、 “物流”、 “資金流”、 “信息流”、 “技術流”、 “知識流”六大資源；同時，高鐵站帶動周邊地區的發展往往會使其演化為城市經濟樞紐；此外，以其快捷可靠的特性運送大量人員，在當今現代都市經濟生活中占據了至關重要的地位；更重要的是，它以其交通樞紐的優勢為基礎，建設現代服務業集聚區，以帶動周邊地塊的順利開發和經濟的卓越發展。

其次，高鐵站周邊高強度的土地開發以及土地利用的綜合化。

高鐵站極其周邊地區的基本功能是提供高速鐵路、地鐵、公共汽車、出租車等交通服務；此外還將有一系列相關功能服務和延伸功能服務的發展，包括停車、、商業、辦公、酒店、餐飲娛樂等等；同時，改進和完善樞紐設施的基本功能，將是樞紐設施經營收入的重要來源。此外，高鐵周邊地區的土地開發從單一的交通綜合體逐漸向多功能的城市綜合體轉變；具有高度的包容度，多種不同土地性質功能的開發項目相互聯系，形成一個良性循環的共生環境。

最后，高鐵站周邊地區逐步發展形成便捷的交通換乘。

高鐵站周邊地區將常規公交車站、出租車站、停車場、長途汽車站等集中布置，構成一個集多種交通方式于一體，同時又具有對外和對內交通功能的大型換乘樞紐。

3、灤縣灤河站前新區的項目概況及規劃

京秦高速鐵路是北京至秦皇島的高速客運專線，是國家大鐵路規劃的鐵路主要干線之一，建成后將極大的改善沿線城市的出行跳進，促進沿線站點城市的經濟發展。京秦高速鐵路在河北省灤縣設置站點，將為灤縣帶來重要的發展契機。

3.1 項目背景

灤縣是一座歷史悠久的古城，其前身為灤州，早在原始社會舊石器時代就有人類繁衍生息。古灤州文化是唐山文化的根基，是冀東文化構成的主體。其核心內容是和諧禮讓的圣賢文化、“尚節義、勤稼穡”的平民文化、以及由于歷史上多次戰爭和移民造就的具有包容、滲透、碰撞和揚棄特點的多元文化。灤縣擁有突出的民俗文化，其中，灤州文化遺產中的三寶（皮影、評劇、剪紙）最為著名。正因其擁有千年深厚的歷史文化、景色宜人的青龍山燕山山脈、生機盎然的灤河水系等優質的資源條件，使得灤縣大力發展旅游強縣，搶占灤河文化制高點，打造灤河文化旅游大縣的契機。

本次項目是在2010年已編制完成東安各莊鎮總體規劃的前提下，為了促進東安各莊鎮區的綜合協調發展，指導東安各莊鎮的建設更加科學、有序的進行，根據灤縣政府要求，組織編制東安各莊鎮區（灤河站車站新區）控制性詳細規劃，規劃面積為405.6公頃。

3.2 規劃理念與功能定位

3.2.1 現狀條件分析

灤縣現有良好的區位優勢，它位于河北省東部，灤河西岸。西北距北京220千米，西南距天津136千米，西距唐山35千米，東距秦皇島82千米。1988年3月經國務院批準，被列為沿海地區開放縣；同時，灤縣車站站前區（本次規劃地塊）位于灤縣東安各莊鎮區北部，緊鄰灤河高鐵站，京哈鐵路、京坨鐵路、京沈高速從鎮域通過，205國道、102國道、平青樂高速引線三條公路橫貫縱穿，交通便利。同時，灤縣具有豐富的自然資源和礦產資源，高鐵的開通給灤縣的旅游業以及工業發展帶來了更大的機遇。

3.2.2 功能定位

依托京秦高鐵的建設，促進城鎮經濟發展，使灤縣車站站前新區成為集旅游集散、生態宜居、行政辦公、金融商業為一體的綠色生態城市居住集聚區。我們首先將建設高鐵站周邊的集貿物流區域，結合周邊景點發展城市經濟，打造城市形象；其次要依托經濟發展，注重綠化廣場建設，打造適宜居住的生活環境；最后結合車站設計一條吸引人眼球的景觀視廊，創造文化與商業結合的景觀節點，打造城市的濃厚文化氛圍。通過一系列的構想，我們最后將灤縣站前新區定義為旅游集散之城、綠色宜居之城、文化氣質之城。

3.2.3 規劃構思

我們以京秦高速鐵路的開通和灤縣高鐵車站的建設為依托，灤縣這座古老的城市發展即將開啟嶄新的一頁。站前新區將以高速鐵路車站為起點展開新區的規劃。

高鐵站以南建設站前廣場，各功能空間依次向外擴展。臨近廣場的錦繡路兩側規劃為商業街，此外南北向的五一大街東側規劃一條景觀軸線同時也是商業娛樂中心，作為整個規劃區域的一個。同時，在水源路以北與五一大街以西交口處規劃為鎮政府辦公用地，在其對面規劃一個博物館，成為帶動該地塊發展的又一個點。另外，在規劃地塊內的站前路的東西角以及東環路以西與吉安路以北交口分別設置三處小商品集貿市場，目的在于使人群能夠駐足于此并通過該市場吸引人群通往古城的旅游景點，做到通過新區帶動老城的旅游業發展，并給當地住民提供更多的工作機會。在該區軸線四周環繞設置居住區，以及相關配套設施，使整個區域功能更加完整化。

圖7：土地利用規劃圖

來源：作者及其設計團隊繪制

圖8：城市設計方案圖

來源：作者及其設計團隊繪制

3.3 城市設計方案

3.3.1 功能分區

規劃區域的城市設計遵循“整體分區、局部混合、分清層次、逐層控制”的布局原則，強調功能分區與混合的雙向互補，形成彈性控制。在滿足區域內市民的基本生活需求之外，盡量提升城市空間的品質和內涵。

圖9：功能分區圖

來源：作者及其設計團隊繪制

3.3.2 空間布局

規劃區域內打造“兩軸，兩片區、四組團”的空間結構。其中兩軸是指東西軌道交通軸和南北商務休閑軸。兩片區是指以五一大街為分界線，將地塊分成西部居住片區與東部居住片區。四組團是指規劃方案中的幾個部分，包括站前配套組團，行政文化組團，核心教育組團以及集貿物流組團。

圖10：空間布局規劃圖

來源：作者及其設計團隊繪制

3.3.3 道路交通

我們結合對現狀的調查研究和規劃的用地功能布局要求，將規劃地塊分成總體“三橫三縱”的道路系統結構并合理布置主干道、次干道、支路三級路網結構。

圖11：道路交通規劃圖

來源：作者及其設計團隊繪制

3.3.4 景觀系統

我們此次景觀系統布置的原則為人文原則、整體原則、和諧原則與標識原則。標志性的建筑、廣場、綠地、道路交口等城市開放空間構成主要的景觀節點；沿道路、線性綠地、線性開敞空間形成景觀視廊和景觀軸線。通過景觀視廊和景觀軸線串聯規劃區內各個景觀節點使之相互聯系和對話，形成實軸虛軸交錯穿插的、流暢的、充滿活力的開放空間系統。

圖12：景觀系統規劃圖

來源：作者及其設計團隊繪制

3.3.5 總體形象

規劃范圍內的居住區多以多層為主，其間設置少量高層平衡容積率，以及豐富天際線輪廓；行政辦公樓設置為標志性建筑之一，較其他辦公樓為最高點；商業中心軸線上建筑以多層為主，點綴部分高層，以形成層次分明、錯落有致的城市天際輪廓線。

公共建筑區主色調宜選用彩度較低的淡雅色彩，形成較高品質的整體環境；居住建筑主輔色調宜選用暖色調，突出居住區活力。

圖13：效果圖1

來源：作者及其設計團隊繪制

圖14：效果圖2

來源：作者及其設計團隊繪制

4 結語

灤河高鐵站作為灤縣的交通樞紐對于城市發展的影響是巨大的，它將成為未來站前新區的人流集散地和公共活動中心，我們將行政中心與商業、文化娛樂等服務功能的結合必將是站前新區快速發展的重要元素。

參考文獻：

［1］鄭瑞山，高速鐵路建設對城市的影響及高鐵站地區規劃，生態文明視角下的城鄉規劃――中國城市規劃年會論文集，2008年

［2］李玉堂，張愷，高鐵為筆 澄湖為硯 城市為印――安陽市京廣高鐵站房核心區城市設計，新建筑，2010年1月

第5篇：高速鐵路技術論文范文

論文摘要:本文介紹了高速鐵路實現機車信號主體化列車運行控制系統、車站聯鎖系統、綜合調度中心系統的解決方案。

實現機車信號主體化是高速鐵路信號系統發展的必然趨勢。高速鐵路信號系統充分體現了數字化、網絡化、智能化的發展方向，主要由三大部分構成，即列車運行控制系統、車站聯鎖系統、綜合調度中心系統。為實現機車信號主體化，列車運行控制系統、車站聯鎖系統、綜合調度中心系統采取如下解決方案:

1列車運行控制系統

根據我國的具體情況，列車運行控制系統應能滿足不同速度列車混合運輸的運行方式，并且區間不設地面通過信號機。采用自律分布式、模塊化的系統結構形式。系統分地面和車載設備兩大部分，地面設備產生列車控制所需基礎數據，傳送給列車經車載設備處理，產生列車速度控制曲線，監督或控制列車安全運行。列車制動模式采用連續速控制曲線模式，列車控制方式以人工駕駛為主，也可由設備實行輔助自動控制，列車根據其性能好壞自動調整追蹤間隔，線路通過能力有較大提高。

地對車信息傳輸有三種方式可供選擇，即:無絕緣數字編碼軌道電路、軌道電路加點式應答器、無線通信。對不同的信息傳輸方式車載設備采用不同的接收裝置來接收，經信息轉換和處理后產生列車速度控制曲線。利用無線通信和應答器進行車對地的信息傳輸。利用軌道電路進行列車占用閉塞分區的檢查，用軌道電路和車載測距設備進行列車精確定位。

高速線上運行的均為動車組，皆安裝高速列控系統的車載設備，車載設備采用先進的數字信號處理技術，兼容既有線信號系統，在分界點列車自動識別轉換模式，使高速列車能下既有線運行，既有線上運行的安裝有高速列控系統車載設備的動車組能上高速線運行。每個車站設一個區段控制中心，通過高速鐵路數據通信廣域網絡實現各區段控制中心之間以及與綜合調度中心之間的高速、大容量的信息交換。

根據目前能夠滿足機車信號主體化的列控系統技術解決案和我國現階段的情況，對列控制式進行比選如下:車載設備接收列控信息的方式不論基于軌道電路、點式設備還是基于無線的方式獲取，其列控方式主要有三種:①分級速度控制;②分級速度模式曲線控制;③一次模式曲線控制。

1.1不同列控模式能力的比較

列車在不同地段的追蹤間隔時間匯總下表2。

根據表l和表2，在列控方式為分級速度模式曲線控制時，其列車追蹤間隔時間能實現4rnln:列控方式為一次制動模式曲線控制時，其列車追蹤間隔時間基本能實現3mill。多級制動模式按速度等級分段制動，其列車追蹤間隔主要與閉塞分區的劃分和列車速度、列車制動性能有關，其線路通過能力變化范圍較大，TVM300的運行間隔時分一般為4一5，而TVM430可達到3。目標距離連續速度控制模式，是根據目標距離、目標速度及列車本身的制動性能確定列車制動曲線的方式，它不設定每個閉塞分區速度等級，采用一次制動方式，連續速度控制模式一般以前方列車占用的閉塞分區入口為目標點。其運行間隔可達2.5。

連續速度控制模式能滿足要求，且比較成熟;和分段速度列控方式相比，該方式能減少閉塞分區長度對列車運行間隔時分的影響，充分發揮列車制動性能，更適合于不同速度列車混運，所以推薦采用目標距離連續速度控制模式。

1.2地與車信息傳輸

為實現對列車速度的連續控制，確保高速列車行車安全，控車所需的信息分別由地面設備和機車設備提供給車載列控設備，車載列控設備根據對這些數據的處理，在車上產生相應的制動曲線，監督或控制列車高速、安全運行。地對

車信息傳輸有以下方式可供選擇，即:無線通信，軌道電路、點式傳輸設備，和軌道電纜等。無線通信GSM一R近年來在歐洲發展迅速，它具有傳輸信息量大的特點，可滿足車地通信的需求，目前我國也己開始進行無線通信的探索，并將其確定為未來CTCS的發展方向。

多信息無絕緣軌道電路或編碼軌道電路加點式傳輸設備，可實現連續速度控制模式所需的信息傳輸需要，適合我國當前國情。軌道電纜方式在德國LZB系統中采用，與既有線的移頻自動閉塞能以實現兼容，在復雜的道岔群敷設軌道電纜會有技術上的難度，也會給維修帶來不便。

1.3列控系統的控制原則

高速鐵路列車運行控制系統的控制方式有兩種:一種是“人機共用、機控優先”，以日本為代表;另一種是“人機共用、人控優先”，以歐洲為代表。人控優先的系統對列車自身制動系統性能的要求相對較低，列車運行速度一般由司機控制，只有列車超過安全運行所允許的速度，設備才自動介入實施制動，它便于發揮司機的主觀能動性，減少超防設備對司機操作的干擾。

1.4車載設備智能化原則

列車速度控制曲線的生成有兩種方式:一種是以地面為主，列車速度控制曲線主要由地面控制中心計算后生成，運行中的列車根據地面傳來的指令對列車進行監控，以德國LZB為例:另一種是以車載為主，車載設備中央處理單元根據傳來的各種數據，計算生成列車速度控制曲線，對列車進行監控，以歐洲ETCS為例。后一種方式又稱為車載設備智能化，是目前列控制系統的發展趨勢。

根據我國的具體情況，高速鐵路要兼容既有鐵路的信號制式，特別是要滿足多種信息傳輸方式，實現傳輸系統故障時的降級需要，就必須采用車載設備智能化的方式。

1.5列控系統的實施方案

列控系統的總體方案。主要原則是:采用連續速度控制模式;地對車信息傳輸按順序優先采用數字編碼軌道電路、軌道電路加點式應答器和無線通信;采用“人機共用、人控優先”的控制方式，車載設備智能化車載設備根據傳來的各種數據，計算生成列車速度控制曲線，對列車進行監控。

(l)系統分析。①ETCS二級總體功能上符合上述要求;②基于無線通信的列控系統，歐洲鐵盟把它作為發展方向，它是實現互連互通的最有效方式。西班牙MADmD-LERIDA線的ETCS二級仍要軌道電路來檢查列車占用，因為考慮系統冗余，無線故障時降為一級，甚至每個軌道區段還裝備了有源應答器。所以軌旁設備并沒有減少。真正減少軌旁設備的是ETCS三級。基于無線通信為基礎的列控系統對中國而言，尚有以下工作要做:GSM一R的頻點正在審請，若用18(X)MHZ將會引起造價和驗證的問題;防非法侵入問題將進一步探討;③基于數字編碼軌道電路的列控系統，日本東北新干線的盛岡一八戶段己于2002年12月開通投入運用。中國有多家對數字編碼軌道電路的研制已取得可喜的成績?？紤]到選擇數字編碼軌道電路的余量大一些，可以加點式設備實現連續速度控制模式，這種模式可以說是ETCS二級系統的派生，技術上是成熟的，歐洲各大公司是可以提供系統的。

(2)總體方案一:基于軌道電路、點式應答器和智能化車載設備的列控系統。①基本方案:基于數字編碼軌道電路和點式設備的列控系統，實現連續速度控制模式。數字編碼軌道電路和點式設備實現地對車信息傳輸，并進行列車占用檢查，無線通信或點式設備實現車對地信息傳輸，智能化車載信號設備能兼收各種信息傳輸。系統升級為無線列控時，數字編碼軌道電路實現列車占用檢查及完整性檢查，同時作為無線列控系統降級、冗余系統，對工程投資不會造成浪費:②系統冗余:無車載信號時，降級為自動站間閉塞:③基本結構:每站設列控中心和計算機聯鎖設備(或兩者一體化)，列控中心和控制中心之間以廣域網連接;列控中心和計算機聯鎖設備與軌旁設備之間用以太網連接;軌旁設備有數字軌道電路和點式設備;智能化車載信號設備;④可操作性:技術成熟，作為首推方案，并考慮復蓋其他方案。

(3)總體方案二:基于無線傳輸和智能化車載設備的列控系統。①基本方案:基于無線通信的列控系統，實現連續速度控制模式。GSM一R實現地車雙向信息傳輸，數字軌道電路進行列車占用檢查，智能化車載信號設備能兼收各種信息傳輸:②系統冗余:無線通信故障時，靠數字軌道電路發碼降級為分級速度控制;無車載信號時，降級為自動站間閉塞:③基本結構:每站設無線基站，基站之間以專用光纖連接;每站設計算機聯鎖設備，相互之間以專用光纖連接;無線基站、計算機聯鎖設備和控制中心之間以廣域網連接:計算機聯鎖設備與軌旁設備之間用以太網連接;軌旁設備有數字軌道電路和點式設備;智能化車載信號設備;④可操作性:急待解決頻點等問題，作為方案一的發展與升級方案，對方案一不會造成投資浪費。

1.6與既有線的連接

高速線與既有線的列控模式切換采用點式切換設備，由車載設備自動完成。同時，車載設備設置冗余人工切換手段，防止自動切換故障。人工切換的優先級高于自動切換。當區間道岔銜接既有線時，銜接道岔歸高速線控制，在聯絡線設交接線段劃分聯鎖范圍，以信號機分割，交接線段的優先使用權歸高速線。高速列車進入普速區時，高速調度中心對高速列車進行實時監視、車次跟蹤、自動報點、自動繪制運行圖。

如果高速與普速合用一個站場，同一道岔咽喉，股道分開，可劃分出高速區。車站聯鎖統一設置，高速區由高速調度中心統一控制，涉及兩

控制區的進路取得另一方同意后由進路始端方辦理進路，必要時高速調度中心可放權，由車站進行控制。

2車站計算機聯鎖系統

車站計算機聯鎖系統是行車指揮控制自動化系統的一個重要組成部分，并實現與調度中心控制系統、列控系統、通信系統、集中檢測系統、旅客向導系統等的有機結合。高速站、中間站和越行站的計算機聯鎖系統采用三取二或二乘二取二方式的冗余結構，能進行全面的系統自診斷。計算機聯鎖設備和列控中心設備可以二合一，也可分開設置。車站設進、出站信號機。列控系統因故停用，車站間采用自動站間閉塞方式。正常情況下以列控信號為主，進、出站信號機僅在列控失效時或供沒裝有列控設備的列車使用。站內采用與區間一樣的無絕緣軌道電路側線采用有絕緣軌道電路，發送列控制信息與軌道占用采取一體化方式。

3綜合調度中心系統

第6篇：高速鐵路技術論文范文

論文關鍵詞：京津城際高速鐵路，經濟效益，社會效益，評估模型

 

一、 引言

根據經濟增長的基本理論，促進經濟增長的四大要素分別為：勞動力（包括勞動力供給、熟練程度、受教育情況），土地（包括土地、礦產資源、燃料資源），資本（包括廠房、機器、資金、道路）和技術（包括科技、管理、企業家才能）。從這幾個方面衡量一項工程對宏觀經濟發展的促進作用，建立評價指標，是合理且較為完善的。

交通運輸對經濟增長的拉動有重要作用：一方面，交通運輸項目工程投資可以通過乘數作用直接成倍增加經濟增長量[1]；另一方面，交通運輸設施是生產和再生產的重要要素，建成之后可以通過各種渠道作用于各個經濟活動領域。故可以將交通運輸作為獨立的生產要素引入生產函數模型。同時，交通運輸作為城市基礎設施建設的重要組成部分，具有公共物品的性質，其建設可以從不同方面提高城市居民的效用水平。因此經濟效益，交通運輸經濟社會效益的評價指標體系可以從宏觀和微觀兩個方面構建。

本文對京津城際高鐵經濟和社會效應評估指標的建立過程正是以上述思路和廣泛的周期性調研所求得的數據為基礎。在京津城際高速鐵路的經濟效益方面，主要采用有無比較法，分別計算京津城際高速鐵路建成前后的國民經濟效益并進行對比。京津城際高鐵作為推動京津冀經濟發展的重點規劃項目，自2008年建成通車以來一直是社會關注的焦點。它在經濟發展和人民生活中發揮著重要的作用。不僅帶動了第一、第二產業如制造業、電力、燃氣、鋼鐵產業的發展，而且促進了第三產業的飛速發展站。根據調研所得數據顯示：有超過百分之六十的乘客乘坐高鐵往返于京津兩地之間的主要花費為商場購物以及住宿和餐飲；近百分之七十的乘客乘坐京津城際高鐵的目的是工作、學習以及旅游；并且有很多北京的居民正在或打算到天津買房置業。因此，京津城際對批發零售業、住宿餐飲業、房地產業、教育和旅游業的促進作用也很大。

隨著社會經濟的發展，技術進步所扮演的角色越來越舉足輕重。城際高鐵是技術進步促進經濟發展的典范：它采用了從德國博格公司引進的板式軌道技術。全線共使用了36,092塊博格式軌道板。因此，本文將在古典的Cobb-Douglas生產函數模型的基礎上根據交通運輸的自身特點，建立考慮了技術進步因素之后的生產函數模型，使得模型的評價功能更加完善，更能突出城際鐵路的自身特點。并基于此模型分析城際高鐵的宏觀經濟效益。

京津城際高鐵不僅對京津兩地的經濟發展帶來巨大的促進作用，而且以其速度快，效率高，環境舒適的優點擴大了往返于京津兩地的客流，縮短了乘客出行的時間，增加了乘客出行的舒適度，同時減少了環境污染給乘客提供了很大的效用。

因此，對京津城際高鐵的社會效益主要考慮誘發客流指標、節約時間指標、減少疲勞指標以及減少環境污染指標。通過京津城際鐵路建成之前和建成之后進行有無對比，從而將本身較為抽象的城際高鐵的社會效應通過這幾種指標定量地描述出來。

二、建立經濟效應模型

本文建立的交通運輸建設經濟效應模型將交通建設投資與其它資本投入分離出來，作為一項獨立的生產要素進入模型，具體表述如下：

 

其中：

――表示社會的總產出量；

――表示基期的技術水平；

――表示技術進步的速度；

――表示城市交通運輸建設投資；

――表示將城市交通運輸建設投資分離出來之后剩余的資本變量；

――分別表示固定資產投資和城市交通運輸建設投資的產出彈性；

――表示在技術突變情況下的技術進步系數；

――表示項目的虛擬變量，其定義如下：

；

考慮到在建成通車后一年內是固定常量，因此將（1）式求全微分并在等式兩邊同除以得到：

 

因此，城市交通運輸建設的技術進步對經濟增長貢獻度為[2]：

；

城市交通運輸建設投資對經濟增長貢獻度為：

于是可以由此計算出京津城際高鐵建成通車之后所帶來的經濟效益（）：

[（城際鐵路項目總投資/城市交通運輸建設投資）城市交通運輸建設投資對經濟增長貢獻度+城市交通運輸建設的技術進步對經濟增長貢獻度]生產總值變化量

三、定量分析京津城際高鐵的經濟效應

在本文的分析中，根據研究的需要選擇了天津市的國內生產總值為經濟效益，選取天津市的固定資產投資總額為，選取天津市交通運輸和倉儲郵政業的總投資為，t表示年份序列，時間段為2000年至2008年。采集的數據如下表：

表一 天津市統計年鑒（2000―2008）部分數據

 

年份

天津市GDP

（萬元）

固定資產投資（萬元）

城市交通運輸投資（萬元）

城市總人口

（萬人）

2000

17018800

5456833

631167

1001.14

2001

19190900

6161718

889282

1004.06

2002

21507600

7211730

900870

1007.18

2003

25780300

9462688

1004512

1011.3

2004

31109700

11652410

937390

1023.67

2005

36976200

13490029

1678371

1043

2006

43442700

16458348

2039652

1075

2007

50504000

23127804

758496

1115

2008

63543800

31077077

第7篇：高速鐵路技術論文范文

關鍵詞：高速鐵路；牽引供電；常見故障

【分類號】：TD327.3

2012年12月26日，世界上運營里程最長的高速鐵路――京廣高鐵全線開通運營，標志著我國高速鐵路建設取得新的重大進展，對于縮短沿線城市間時空距離，方便群眾出行，緩解京廣鐵路通道運輸能力緊張局面，特別是春運壓力，加強我國南中北部人員、物資、信息交流，促進區域經濟社會協調發展，均具有十分重要的意義，為全面建成小康社會提供更加有力的運力支撐。

牽引供電設備是高速鐵路重要的行車設備，一旦發生事故，中斷供電，將直接影響行車，干擾正常運輸秩序，因此牽引供電設備的可靠運行對高速鐵路顯得尤為重要。

下面，通過對京廣高鐵北京西至安陽東區間開通一年多來牽引供電設備發生的幾類典型故障進行分析，探討牽引供電設備故障發生的主要原因，總結有針對性的預防措施。

1 常見故障分析

1.1 外部環境方面

通過對一年多來的跳閘統計分析，外部環境原因引起跳閘約占跳閘總數的85%以上。外部環境原因主要有以下幾個方面：1）異物原因引起跳閘；2）鳥害原因引起跳閘；3）雷擊原因引起跳閘；

1.1.1 異物

案例：2013年4月24日19時37分石家莊動車開閉所246DL跳閘，重合成功。經巡視發現石家莊動車所36道316#支柱下方有一燒損風箏。

1.1.2 鳥害

案例1：2013年3月17日7時59分高邑西變電所213DL跳閘，重合成功。經巡視發現高邑西至邢臺東區間下行1267#支柱斜腕臂處有鳥窩。

案例2：2013年4月5日4時54分石家莊變電所213DL跳閘，重合失敗。經巡視發現石家莊至高邑西區間K289+300處張掖AT所上網隔離開關底座有鳥窩。

1.1.3 雷擊

案例1：2013年6月1日22時50分邢臺東變電所213DL、214DL跳閘，重合失敗，天氣：雷雨。經巡視發現發現邢臺東至邯鄲東區間下行0001#支柱AF線硅橡膠絕緣子有明顯雷擊放電痕跡。

案例2：2013年7月8日19時57分邯鄲東變電所212DL跳閘，重合成功，天氣：雷雨。經巡視發現邢臺東至邯鄲東區間上行1256#支柱平腕臂處有雷擊放電痕跡。

1.2 供電部門內部方面

施工工藝不達標、使用設備質量不合格、檢修人員素質不高等供電部門內部原因引起的故障也多次發生，而且此類故障對牽引供電安全是致命性的，如處置不當將直接對行車安全造成危害、擾亂運輸秩序、產生較大的經濟損失。

1.2.1 定位器脫落

案例1：2013年1月14日10時54分，京廣高鐵G92次動車組司機發現北京西高速聯8Km+250m處接觸網異常，立即通知供電部門進行檢查，經檢查發現北京西高速聯上行244#支柱定位器定位線夾處脫落。

案例2：2013年7月20日18時57分， G561次動車組在京廣高鐵131Km+500m處13車1位受電弓自動降下。21時06分，G615次運行到125Km+000m時，13車2位受電弓自動降弓，司機檢查發現13車2位受電弓滑板損傷。后經供電部門巡視發現下行線109Km+813m處徐水東站51#支柱定位器缺失。

1.2.2 施工過程中遺留缺陷未及時處理

案例：2012年12月7日6：47分，石家莊變電所224DL跳閘，重合失敗。事故造成石家莊變電所224#開關柜電纜燒壞。原因為224斷路器高壓電纜擊穿接地。

1.2.3 設備質量存在缺陷

高邑西變電所、邢臺東變電所、邯鄲東變電所和姚莊變電所先后出現220KV電流互感器滲漏硅油，甚至爆炸燒毀的問題。原因主要是該型電流互感器存在嚴重的問題缺陷。

1.3 機務部門方面

隨著京廣高鐵北京西至安陽東區間霧霾天氣的增多，機車自身原因引起的跳閘故障比例呈上升趨勢。霧霾天氣造成電力機車車頂故障，具有故障時間集中，車頂損壞范圍較大的特點。霧霾天氣使機車車頂瓷瓶發生污濁，造成機車車頂瓷瓶閃絡或者車頂其他高壓設備由于霧霾天氣造成絕緣不良，發生爬電和放炮，引起跳閘。

案例：2013年2月3日5時47分，邢臺東變電所213DL跳閘，重合失敗。天氣：小雪。經查為DJ303機車受電弓放炮。

2 減少和預防故障應對措施

2.1 整治外部環境

2.1.1 做好安全宣傳教育。深入開展安全宣傳教育，擴大宣傳范圍，不留死角，重點對高速鐵路附近危險源和人口聚集區段的群眾進行安全宣傳教育。做好《鐵路運輸安全保護條例》的普法工作，以防止異物掛碰接觸網導致跳閘。

2.1.2 做好雷電預防。對雷電發生頻繁處所、長大隧道兩端、分相、接觸網上網點等處所加裝避雷裝置，避免雷擊導致接觸網跳閘。

2.1.3 安保措施到位。加大對鳥害的預防和治理工作，從建設到運營的各個環節引起重視，堅持防治結合的原則，減少鳥害引起的跳閘。

2.1.4 加強外部環境的監管。做好線路添乘及巡視，對上跨橋、上跨線、附近廣告牌、塑料布、節慶氣球等及時發現及時處理，防止落到接觸網上造成弓網故障。

2.2 供電內部加強管理

2.2.1 嚴格驗收程序。在驗收階段不僅對牽引供電各部參數進行測量驗收，還要對各部工藝標準進行檢查，不留死角，防止設備帶病投入運行。

2.2.2 加強牽引供電零部件的檢測檢查。嚴把零件的領料關、入庫關、出庫關和使用關，及時發現零部件的隱患，杜絕不合格、淘汰零部件的使用。對零部件嚴格按照規定進行抽檢、檢驗，從零部件源頭上把好關，確保使用合格零部件。

2.2.3 加強牽引供電設備檢測（修）工作。本著“精檢慎修”的原則，對重點設備做好數據記錄及分析，對缺陷隱患處所及時整改處理，確保設備狀態隨時處于安全運行值以內。杜絕因設備管理不到位造成跳閘，中斷供電的事故發生。

2.2.4 提高設備檢修質量。制定檢修作業指導書，不斷細化檢修標準，對檢修作業人員定期進行業務技術理論培訓及實際操作演練，不斷提高技術水平及實際操作能力。按工藝標準及技術要求進行日常檢修維護，不斷提高設備檢修質量。

2.3 加強機務等外部門管理

2.3.1 及時檢查動車組狀態。動車組出入庫作業做好動車組受電弓狀態的檢測、檢查，做好動車組受電弓的弓壓測量，對車頂上絕緣子定期進行擦拭，特別在雨、雪、霧不良天氣時要利用動車組入庫整備，加強保潔，及時發現消除安全隱患，確保動車組車頂部件的絕緣性能狀態良好。

2.3.2 加強乘務作業的制度管理。司機在運行中發現自動降弓、弓網故障、接觸網異常（異狀、異音、異光等）或無網壓時，應立即斷開主斷路器、降下受電弓，采取停車措施，并向列車調度員匯報，通知隨車機械師，按照列車調度員指示作業，嚴謹盲目升降弓，導致次生事故發生。

3 結束語

實踐證明，隨著我國高鐵建設的蓬勃發展，大量高速鐵路相繼開通運營，而新設備、新技術的運用又不可避免帶來一些新的問題。本文通過對京廣高鐵北京西至安陽東區間開通一年多來牽引供電設備發生的幾類典型故障進行分析，指出減少和預防故障應對措施，增強對牽引供電設備故障本質的認識，提高技術和管理水平，提升牽引供電設備運行品質和安全可靠性，為今后各高鐵線路的開通運營提供一定的依據，為鐵路運輸事業的科學發展、和諧發展提供有力的保證。

參考文獻：

第8篇：高速鐵路技術論文范文

關鍵詞：教學；能力；“三能型”；教師；措施

作為培訓基地的教師，其自身的知識水平和技能水平應與鐵路發展與時俱進，尤其是近幾年我國高速鐵路的迅猛發展，從建設、運營以及到管理，都采用了大量的新技術、新設備、新材料、新工藝和新的管理理念，這就更要求教師應大量汲取新知識和新技能，以滿足高速鐵路對干部職工的培訓要求。由于目前我國高速鐵路技術還不太成熟，現場仍有大量的課題、項目亟待解決，這也需要廣大鐵路教師積極參與到課題的研究、開發中來。對此，基地應積極實施各項舉措，加強師資隊伍建設，立足現場，深入探究從“雙師型”向“三能型”跨越的教師培養策略。

一、培訓基地教師隊伍現狀

（一）教學培訓理念不適應現代培訓的特點

教師的教學培訓理念影響著教師的教學態度和教學行為，制約著培訓質量的提高。由于教師大多來自于鐵路專業院校，接受師范類課程培訓較少，不少教師在培訓理念、培訓方法和培訓手段等方面還停留在傳統的培訓模式上。表現為授課方法單一，培訓內容不能根據學員的不同及時做適當調整，培訓內容的展現死板，課堂上教師缺乏足夠的激情和熱情、氣氛沉悶等，教師的教學培訓理念不能滿足現代培訓的要求。

（二）教師隊伍結構不合理

基地專職教師的年齡普遍偏大，平均年齡在45歲以上，從精力、體力等方面已明顯感到不足，參加繼續教育學習或現場調研的熱情有所減退，在培訓工作中或多或少流露出一些惰性。基地亟需在專職教師隊伍中補充新鮮血液，增加年輕教師的數量，使教師隊伍充滿活力，激發教師接受再教育、再培訓、再調研的學習熱情，激發教師“比”、“趕”、“超”工作熱情。

（三）專業實踐能力不強

由于教師長期與現場實踐脫節，教師的專業理論水平和技能水平嚴重滯后于現場一線，尤其是我國高速鐵路采用了大量的新技術和新設備，這種師資水平滯后于生產現場的現象更為突出。雖然基地一直大力支持教師下現場，但由于教師現場調研的次數較少，時間短，下現場只是蜻蜓點水，所以也只能學到點皮毛。因此，還應增加教師現場調研的次數，延長調研時間。

（四）科研水平不高

基地一直非常重視教師的教研、科研工作，也不斷開展一些活動，如組織論文、課題、教案、課件評比等活動，對教師的教研水平起到積極的促進作用。作為專業課教師，還應具備一定的為現場解決實際問題的科研水平，如撰寫專業學術論文、研發專業課題、項目等，如果感覺自身能力有限，還可以與現場合作共同開發，這樣不僅為現場提供了技術支持，也很好地實現了以研促學、以研促教的目的，而目前基地教師在科研方面還顯得薄弱。

二、“三能型”教師的內涵

“三能”是指教學培訓能力，專業實踐能力和鐵路服務能力；教學培訓能力是基礎，專業實踐能力是保障，鐵路服務能力是關鍵；具有“三能”的教師，即為“三能型”教師。

（一）教學培訓能力

教師的教學培訓能力是教師在培訓教學活動中所形成的順利完成某項任務的能量和本領，是教師綜合素質的最突出的外在表現。

教師的教學培訓能力一般包括以下幾個方面：

（1）設計教學的能力。即教師在綜合考慮教材、學員、培訓時間、培訓手段等因素的基礎上，對培訓目的、內容、程序、方法等進行整體構思的能力。

（2）表達能力。包括語言表達、板書板畫、運用多種培訓手段演示等的能力。

（3）教學培訓組織管理能力。如課堂管理能力、組織學員現場演練管理能力、組織學員現場觀摩管理能力等。

（4）教學培訓交往能力。如理解他人能力、溝通能力、協調人際關系能力等。

（5）教學培訓應變能力。針對培訓學員的實際水平及時調整教學內容和方法，以及處理培訓過程中突發事件的能力。

（6）總結反思能力。對自己的教學培訓有一個總結反思，正確評價的能力。

（7）教學培訓研究能力。即教師對學員、對教學培訓實踐和理論進行探索，發現問題并試圖解決問題的能力。

（8）創新能力。如創新培訓理念、培訓內容、培訓方法、培訓模式等能力。

（二）專業實踐能力

教師是培訓基地人才培養、知識貢獻的主體，應具備較強的專業實踐能力。即專業技術應用和技能水平應達到鐵路職業資格高級工以上標準；熟悉標準化作業程序和技術要求；具有規范的專業技能操作示范能力和專業實踐指導能力；具有新規章的解讀能力和非正常情況的應急處理能力等。能夠在一定程度上解決運輸生產中存在的技術問題；能夠對設備或生產技術進行改進，并具有一定的鐵路產品設計和研發能力。

（三）鐵路服務能力

鐵路服務能力就是指教師積極運用自身已有的知識和經驗，為現場編寫實用的文字教材，制作標準化作業的音像教材，開發能為現場作業節約人力、物力、財力并提高作業效率的軟件，與現場站段或廠家合作進行技術創新、技術開發，為現場技術比武、技能集訓、技能鑒定等提供技術支持和服務。另外，在培訓過程中立足現場，以人才培養質量的提高帶動為鐵路服務能力的提升，滿足鐵路人力資源開發和各類崗前、職后、轉崗培訓等更高層次的要求。

三、“三能型”教師的培養措施

豐富的專業實踐經歷是合格培訓教師的重要條件，是基地吸引生源的重要保障。因此，基地應當立足現場，將教師的現場調研與培訓教學同步進行，同等重視，促進“雙師型”教師向“三能型”教師的跨越。

（一）走進現場，提高教師的專業實踐能力

1.走出去，有計劃安排教師到鐵路現場實踐。教師的專業實踐能力和豐富的現場經驗，是提高培訓效果的根本保證。基地以教研組為單位安排教師到現場站段、設備廠家、施工現場等地進行調研或跟班學習；并積極與路局相關處室、現場站段、技能鑒定站等單位聯系，安排教師參與現場的技能鑒定、技術比武等實踐活動，觀摩現場的技能演練、設備操作、維修施工、廠家技能培訓等，實現教師自身理論與現場實踐的動態結合，確保教師的技能與現場同步。

2.多途徑組織教師參加專業理論學習，不斷提升教師的專業理論水平。根據路局干部培訓計劃，基地積極與路局干培辦及業務處室聯系溝通，掌握各系統對專業技術人員的培訓信息，積極選派對口教師參加大專院校、設備廠家及路局專業系統的技術培訓。

對教師的培訓以改善知識結構、提高教學能力、提高專業理論和專業實踐能力為基礎，培訓內容包括：

（1）與專業理論、專業實踐相關的課程和教學環節。

（2）有關職工培訓的理論和方法的課程或講座。

（3）職業技能訓練法的課程和實踐。

（4）有關職業規范、職業道德及其訓練的課程和內容。

（5）有關職業指導、心理咨詢的課程和內容。

（6）有關開闊視野、激發靈感、提高品位的人文社會科學類課程和內容。

通過學習，讓教師不斷跟蹤鐵路技術的發展前沿，掌握培訓工作的特點、規律和方法以及最新的培訓理念，不斷提升培訓質量。

3.充分發揮專業協作組的橋梁紐帶作用，為教師現場調研提供更多機會。由于專業協作組的組長來自路局專業處室、副組長來自現場站段，這不僅為教師獲得現場第一手資料提供了渠道，而且也為教師現場調研帶來了最大程度的便捷。對于現場的技術比武、技能演練、技能集訓、維修施工等各種實踐活動，路局和站段共同牽頭組織專業教師參加，一方面極大地豐富了教師的實踐經驗，有效地提高教師的技能水平，另一方面教師會及時地更新培訓內容，確保培訓的針對性，實現培訓理論與實踐相結合的目標。

（二）開展教學、教研活動，提升教師的培訓教學能力

基地積極開展各種教學、教研活動，一方面鼓勵優秀教師脫穎而出，另一方面也對培訓教學也起到積極的推動作用。

1.基地每年開展一次“教學骨干”評選活動，評選優秀教師為基地教學骨干。通過此項活動，在全體教師中營造出學先進、趕先進、當先進的良好氛圍，激發了教師的教研工作熱情。

2.基地每年開展一次“優質課”評比活動，規定每名教師提供一門不少于4個課時課程參評，經基地評審委員會對參賽教師的教案、課件、說課進行初評，然后再聘請路內外知名專家擔任評委，確定優質課一、二、三等獎，并對獲獎者頒發了獲獎證書和獎金。這項活動不僅增加了教師的自信，而且提升了基地的聲譽。

3.基地每年在全體專兼職教師隊中開展教案、課件評比以及教學、教研成果征集活動，使教師在各項活動的歷練中綜合素質得到明顯提升。

（三）面向現場，提升教師為鐵路服務的能力

1.編寫培訓教材，制作培訓課件或音像教材

由于現有的培訓教材與現場的培訓需求不匹配，尤其是現場大量缺少高速鐵路方面的教材，因此，基地鼓勵教師積極編寫適應性培訓教材或講義，制作培訓課件或音像教材等。一方面，基地積極與路局或站段聯系，有教材編寫需求的，為教師創造機會參與，并為教師購買參考資料、提供電腦、優盤等；另一方面，基地教研室及時路局征集的課題、項目研發信息，鼓勵教師積極參與。如教師制作的培訓課件或音像教材等課題項目，不僅為現場的標準化作業提供了依據，也為現場解決了工學矛盾，使現場職工的學習變得更為方便、快捷。

2.積極參與現場各種技能活動

基地積極與路局專業處室、現場站段、技能鑒定站聯系，安排對口專業教師參加現場的技術比武、技能演練、技能集訓、技能鑒定等活動，一方面為現場提供技術服務，另一方面讓教師有更多的機會和更多的時間深入現場，搜集現場第一手資料，積累現場經驗，提高教師的實踐能力，這樣教師才能根據現場作業中出現的這樣或那樣的問題，在課堂上有針對性地一一加以規范，讓學員學有成效。

3.與站段合作開發項目

由于我國高速鐵路技術還不太成熟，現場仍有許多問題有待于解決，基地可與站段進行課題研究、項目開發、技術攻關等方面的合作，在拓展現場服務領域的同時，使教師處于專業實用技術的前沿，促進專業課教師在學與用中完善知識結構，提升工程設計、施工、組織管理、項目開發和研究等方面的專業實踐能力。

（四）創新適應鐵路發展的培養機制

1.改革分配制度，建立有效的激勵機制?；氐恼n時津貼、職稱等分配應向一線教師、骨干教師和“三能型”教師傾斜，形成激勵機制。

第9篇：高速鐵路技術論文范文

關鍵詞：鐵路基礎設施；監測；振動傳感器；數據采集

中圖分類號：TN919 文獻標識碼：A

0.引言

進入21世紀以來，我國鐵路建設發展迅猛，取得了良好的經濟與社會效益。隨著鐵路運輸速度的迅速提升，再加上其相對方便舒適的環境和價格上的優勢，勢必能吸引越來越多的人選擇鐵路作為他們旅行的交通工具，然而，伴隨著鐵路運輸的飛速發展給人們帶來的交通上的快捷與方便，車體與鐵軌的振動故障對公共財產及人身安全構成了前所未有的威脅。

伴隨著我國鐵路立體跨越式的迅猛發展，輪軌間激擾力與激擾頻率隨著車輛行駛速度的不斷提高，逐漸增大，變寬，結果會造成電機等吊掛設備和車內設備的高頻高幅振動，引起車體設備振動能量的急速加劇。如果超過了鐵路各設備所允許的振動強度范圍，未來的工作性能指標及使用壽命將會受到過大的動態載荷和噪聲的嚴重影響，情況越發嚴重會導致零部件的早期失效。當前大量事實表明，在長期作用的情況下，鐵路振動故障可能會導致貨物破損，軌道破壞，列車脫軌等危險情況。為確保鐵路“安全、經濟、快捷、舒適”的特點和優勢，鐵路建設要不斷發展完善其各項功能，才能在越發激烈的市場競爭中取得優勢，因此，各國都加強了對鐵路振動的檢測及分析，也增加了對其的投入力度。

今年我國對鐵路振動檢測領域的人力物力投入有明顯增加，并且研究范圍擴展到眾多方面。以往鐵路振動檢測系統只配備在一些重要單位或者要害部門，而在2000年以后，各個鐵路站段及各個振動檢測站點基本都已經涉及發展應用到。鐵路振動檢測系統的重要性越來越被人們所認可，近些年又不斷完善各項相應的標準和規范。為了保證鐵路的運輸安全、高效舒適的科學發展及以人為本的發展要求，確保鐵路的優勢和特點，如何準確檢測高速鐵路的振動并判斷故障是擺在鐵路工作者面前不容緩的實際問題。

1.數據采集系統設計方案

如圖1所示，本論文用于鐵路基礎設施監測的振動傳感器數據采集系統主要由下位機系統和上位機節點兩個大的部分組成。系統設計方案的結構框圖下位機系統里包含了振動傳感器數據采集模塊、IIC實時數據傳輸模塊、微處理器模塊和電源模塊五個單元。

振動傳感器把接收到的振動信號數字化，通過IIC數字傳輸方式，將數據發送給微處理器STM32F103ZET6。微處理器作為控制單元，用于接收振動傳感器數據并進行數據處理分析計算，通過RS-232串口通信，運用MAX3232電平轉換芯片及CH340 RS-232串口轉USB芯片，實現了XYZ三軸振動數值發送到上位機進行控制顯示。因為目前個人電腦上已很少有串口，所以我們使用RS-232串口轉USB口芯片CH340G，數據可以從USB口進入PC上位機。由于每一個節點的檢測范圍有限，使用多個這樣的節點共同檢測則可以擴大系統的監測范圍，提高系統的整體工作性能。整個鐵路振動檢測系統是由多個下位機節點互相協作共同完成系統功能的。

2.系統硬件設計

2.1 系統硬件設計思想

本論文的鐵路振動檢測系統是由振動傳感器數據采集模塊，IIC實時數據傳輸模塊，微處理器模塊以及RS-232有線通信模塊和電源模塊組成。

振動傳感器數據采集模塊對鐵路振動的振動數據信號進行實時采集，將采集到的數據數字化，并通過IIC實時數據傳輸方式與單片機處理器通信，接著單片機處理器模塊將采集的數據進行數據處理分析，通過有線通信模塊上傳到上位機進行實時顯示及存儲，為鐵路振動故障的判斷提供合理依據。

微處理器中有數據處理分析算法的設計，完成對采集到的實時振動信號進行數據處理分析，判斷當前得到的振動數據是否在鐵路設備所能產生的振動范圍之內并對數據進行干擾點剔除，去直流及多項式趨勢項和平滑處理，計算出與自然坐標系夾角的角度，使整個鐵路振動檢測系統的性能與數據準確性得到大幅度提高，很大程度上降低了系統的錯誤上報率。

2.2 系統介紹

如圖2所示，系y硬件部分可以分為五個部分：振動傳感器數據采集模塊、IIC實時數據傳輸模塊、微處理器模塊、RS-232有線通信模塊和電源模塊。

數據采集模塊：由單片機處理器模塊發出相應的控制指令配置振動傳感器的控制寄存器，內部控制寄存器來決定信號的采集速度、通信方式、數據輸出格式與帶寬，振動傳感器根據內部控制寄存器的值按要求采集振動信號。

實時數據傳輸模塊：振動傳感器采集的實時數據通過IIC傳輸方式，將數據發送給處理器，為之后的數據處理分析奠定了基礎。

微處理器模塊：主要工作是通過系統軟件控制數據采集模塊完成振動數據信號的采集，并對數據進行處理分析，然后控制RS-232有線通信模塊將處理完成的數據上傳至PC上位機進行顯示及存儲。該模塊是振動傳感器數據采集模塊和RS-232有線通信模塊進行聯系的核心部分。

RS-232有線通信模塊：將微處理器模塊處理完畢的數據，通過RS-232串口通信的方式傳遞給上位機，上位機會自動顯示及存儲數據，供振動故障的判斷使用。

電源模塊：通過該模塊，將5V外部直流電源轉換成系統所使用的3.3V電源。

結論

本論文設計了一套鐵路振動檢測系統，該系統采用下位機整體檢測模塊PC上位機整體控制數據流向，并對上傳的檢測數據進行顯示保存。從與傳統檢測方法的比較來看，它能夠更加高效、深入、細致的對鐵路振動信號進行檢測、處理分析及顯示存儲，并為鐵路振動故障的判斷提供可靠依據。

參考文獻

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