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傳統的鐵路行車(chē)指揮系統采用的是以人為主、以設備為輔的集中統一調度方式,隨著(zhù)運量的加大,行車(chē)速度的提高,人為因素在行車(chē)指揮中所產(chǎn)生的不協(xié)調和聯(lián)絡(luò )中的失誤,對行車(chē)的調度與調整將產(chǎn)生嚴重的影響。尤其是在高速鐵路出現后,這種方式已不能很好地適應高速鐵路行車(chē)指揮的需要。為改變這種狀況,許多國家逐步開(kāi)發(fā)出了行車(chē)指揮自動(dòng)化系統。行車(chē)指揮自動(dòng)化是指以鐵路現代化技術(shù)設備為基礎,利用信息采集裝置收集列車(chē)運行的實(shí)時(shí)信息,由計算機自動(dòng)進(jìn)行列車(chē)運行追蹤和管理,并根據未來(lái)運輸變化的需要,自動(dòng)制定列車(chē)運行計劃,合理配備牽引動(dòng)力、車(chē)輛及乘務(wù)員,傳達列車(chē)運行調整信息,自動(dòng)完成調度監督,提供列車(chē)進(jìn)路控制手段,自動(dòng)進(jìn)行列車(chē)運行實(shí)跡的統計和分析。行車(chē)指揮自動(dòng)化系統的采用可以顯著(zhù)提高行車(chē)安全和正點(diǎn)率、充分發(fā)揮車(chē)站和線(xiàn)路的通過(guò)能力、提高調度水平、提高計劃和統計工作質(zhì)量,進(jìn)而可以獲得較好的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。完整的行車(chē)指揮自動(dòng)化系統包括列車(chē)運行計劃的編制、列車(chē)運行管理、運能資源的合理配置和利用以及列車(chē)運行實(shí)跡的統計分析等幾個(gè)方面,其中列車(chē)運行的管理是行車(chē)指揮自動(dòng)化的關(guān)鍵核心。
在實(shí)現行車(chē)指揮自動(dòng)化系統的各種功能時(shí),列車(chē)跟蹤和進(jìn)路控制、列車(chē)運行調整及列車(chē)運行圖的計算機編制是行車(chē)指揮自動(dòng)化系統的技術(shù)關(guān)鍵和核心所在。隨著(zhù)通信技術(shù)、計算機技術(shù)和自動(dòng)控制的不斷發(fā)展,不同于傳統的列車(chē)運行控制理論的移動(dòng)自動(dòng)閉塞理論和實(shí)踐也得到了發(fā)展,移動(dòng)自動(dòng)閉塞的實(shí)現將為鐵路行車(chē)指揮自動(dòng)化提供更為有利的條件。
隨著(zhù)變電所調度自動(dòng)化技術(shù)應用的不斷發(fā)展和深入,以及計算機技術(shù)、通訊技術(shù)等領(lǐng)域的發(fā)展,新建牽引變電所的自動(dòng)功能和遠動(dòng)功能都在不斷地發(fā)展和完善,計算機遠動(dòng)與自動(dòng)系統已在新建牽引變電所中得到普遍的應用,電氣化鐵道供電系統的可靠性和現代化程度有了顯著(zhù)的提高。
鐵路車(chē)站聯(lián)鎖設備對設置在車(chē)站上的信號機、道岔和軌道鐵路等信號設備進(jìn)行相互關(guān)聯(lián)的控制,為在車(chē)站行駛的列車(chē)建立一條安全的行駛線(xiàn)路。傳統的車(chē)站聯(lián)鎖設備采用繼電器電路實(shí)現,稱(chēng)為繼電器聯(lián)鎖。計算機聯(lián)鎖采用計算機技術(shù)實(shí)現鐵路車(chē)站信號設備聯(lián)鎖關(guān)系的運算和控制,是新一代車(chē)站聯(lián)鎖設備。車(chē)站聯(lián)鎖設備是直接關(guān)系到列車(chē)行駛安全和運輸效率的重要裝置。GE Fanuc公司的DS6-20型車(chē)站計算機聯(lián)鎖系統,成功的應用于中國鐵路車(chē)站,它的應用是計算機連鎖的成功典例。
DS6-20系統從1995年開(kāi)始研究開(kāi)發(fā),1997年完成,并在中國鐵路車(chē)站正式應用。1999年通過(guò)中國鐵道部的技術(shù)鑒定,批準推廣應用。目前已建成:蘇州西站、定西站、呼和浩特站、福州站、邵武站和開(kāi)封運轉場(chǎng)站,共六個(gè)車(chē)站,取得良好的效果。
鐵路的綜合監控系統十分復雜,包括環(huán)境監控系統,DCC數據監控系統、公安信號、視頻、安防監控設備、消防系統等等。另一方面,鐵路監控點(diǎn)分散、難以管理,現場(chǎng)環(huán)境復雜等原因成為監控的難點(diǎn)。貝加萊公司的2005系列PCC搭建的基于CAN總線(xiàn)的鐵路監控系統可以完美的解決以上矛盾。
鐵路隧道大多地處偏僻,條件艱苦,因此有必要提高其自動(dòng)化水平,實(shí)現少人職守或無(wú)人職守。PLC不僅能實(shí)現復雜的邏輯運算,而且能實(shí)現各種順序以及PLD調節功能,同時(shí)由于其硬件具有可靠性高、編程簡(jiǎn)單、使用方便;接線(xiàn)容易、通用性好,便于維護,且可連接為控制網(wǎng)絡(luò )系統等特點(diǎn),廣泛應用于各個(gè)領(lǐng)域。西門(mén)子公司的S7300系列PLC除了具有以上特點(diǎn),可滿(mǎn)足各種自動(dòng)控制需要外,還有良好的擴展性、低廉的價(jià)格以及強大的指令功能。
鐵路和軌道交通的路軌是在工程現場(chǎng)完成接軌焊接的,最終使一般長(cháng)50米短鋼軌條經(jīng)焊接成為長(cháng)距無(wú)縫鐵軌,F場(chǎng)完成接軌焊接使用的氣壓焊技術(shù)和設備,過(guò)去二十幾年一直延用手工操作類(lèi)型的氣壓焊設備,工藝和工序進(jìn)程完全憑施工人員經(jīng)驗和眼力判定,頂鍛與推凸工步不連貫,頂鍛完成后必須將壓力瀉釋方能開(kāi)始推凸,其弊端是此刻鋼軌焊縫處溫度仍在1200℃左右,焊縫處金屬原子正處于互相擴散而進(jìn)行再結晶的塑性狀態(tài),瀉壓推凸勢必嚴重影響再結晶效果,降底焊接質(zhì)量,稍有延遲焊縫處溫度快速下降,尤其冬季里施工更為明顯,甚至無(wú)法推凸或焊縫被拉開(kāi),人為因素多并且難以保正焊接參數一致性。臺達自動(dòng)化技術(shù)很好的解決了以上問(wèn)題。
隨著(zhù)鐵路運輸系統的快速發(fā)展和人們生活水平的不斷提 高,無(wú)論是工作人員還是旅客,對交通、出行、工作、休息、安全等環(huán)境的要求越來(lái)越高,對實(shí)現鐵路的自動(dòng)化監控程度越來(lái)越高,為了滿(mǎn)足人們的這些需求, 為了提高鐵路企業(yè)的安全生產(chǎn)水平,及現代化管理水平,實(shí)現節能降耗的目標,鐵路大量采用先進(jìn)的計算機技術(shù)、控制技術(shù)和通信技術(shù)等對它們進(jìn)行自動(dòng)監視、控制管理,實(shí)現車(chē)站行車(chē)指揮自動(dòng)化,最大限度的節省能源、節省人力。
工業(yè)以太網(wǎng)在為鐵路實(shí)現車(chē)站行車(chē)指揮自動(dòng)化甚至無(wú)人化奠定了基礎,為鐵路機車(chē)車(chē)輛實(shí)現自動(dòng)化監控提供設備的主要企業(yè)有,西門(mén)子、研華以及國內的正維等企業(yè)。
車(chē)號自動(dòng)識別系統對提高鐵路機車(chē)、車(chē)輛、集裝箱的使用率利用率,提高鐵路使用效率及運輸管理水平有極其重要的作用。系統結構簡(jiǎn)單,維護方便,便于功能擴展,是實(shí)現鐵路運輸管理和火車(chē)車(chē)輛管理現代化的重要基礎。
自動(dòng)識別系統采用國際先進(jìn)的微波反射調制技術(shù)、變型FSK編碼技術(shù),與國際標準接軌,將記軸、計輛、測速、測距等技術(shù)與車(chē)號自動(dòng)識別技術(shù)相結合,實(shí)現標簽定位。該系統主要由標簽、地面識別設備、復示終端設備、中央管理設備、標簽編程器等部分組成。
近兩年,自金融危機爆發(fā)以來(lái),政府出臺的擴大內需十項措施,鐵路投資被認為是應對金融危機的有效手段。大力建設集高科技于一體的高速鐵路將進(jìn)一步帶動(dòng)鐵路自動(dòng)化科技產(chǎn)業(yè)的興起,促進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)在高鐵建設中的應用。
鐵路運輸電氣化,是以信息技術(shù)為核心的現代科技與傳統鐵路運輸業(yè)交融創(chuàng )新而成的一項系統工程,它承載著(zhù)世界以及中國鐵路的未來(lái)。信號控制、電力監控、站控系統、線(xiàn)路設備監控、隧道監控、機車(chē)車(chē)輛和鋪裝/養路機械設備等相關(guān)鐵路建設和運營(yíng)自動(dòng)化系統的設計應用也必然獲得持續的發(fā)展空間。
隨著(zhù)當代鐵路的發(fā)展,鐵路通信信號技術(shù)實(shí)行了車(chē)站、區間和列車(chē)控制的一體化,鐵路通信信號技術(shù)的相互融合,以及行車(chē)調度指揮自動(dòng)化等技術(shù),沖破了功能單一、控制分散、通信信號相對獨立的傳統技術(shù)理念,將繼續推動(dòng)了鐵路技術(shù)向數字化、智能化、網(wǎng)絡(luò )化和一體化的方向發(fā)展。