高速铁路列控系统主动安全控制的分析与思考
杨 绚，陈德旺，陈 荣
【摘 要】本文在分析目前高速铁路安全控制技术的基础上，提出对高速铁路的主动安全控制。通过对复杂状态下的安全评估和分析，实现对故障主动预测，提前防范。探讨了高速列车的智能性和自主控制能力，提出通过车与车之间的通信来主动预防追尾事件的发生。力求通过主动安全控制，进一步做到高速条件下的零故障。
【期刊名称】铁路计算机应用 【年(卷),期】2012(021)008 【总页数】4
【关键词】高速铁路；主动安全；列控系统；故障预测；智能自主控制 高速铁路的可持续发展已为世界各国所公认。在全世界范围内，高速铁路都正处于发展阶段。根据国务院批准的《中长期铁路网规划调整方案》，直到2020年我国高速客运专线建设将达到1.6万km以上。
在高速铁路迅猛发展的今天，对高速铁路的安全研究显得尤为重要。在中国，2010年7月23日，北京南至福州D301次列车与杭州至福州南D3115次列车发生追尾事故，严重地危害了人民群众生命安全。显然，进一步加强铁路安全工作，促进高速铁路安全发展具有重要意义。
为了进一步做好高速铁路的安全工作，本文结合在汽车领域中主动安全的思想，提出对高速铁路的主动安全控制，其特点是发生意外之前对其做出控制，即预防事故发生所采取的积极安全对策[1]。
随着列车速度的提高，在高速铁路中对主动安全方法的研究显得更加重要。做
好高速铁路主动安全控制的研究，对建设和谐铁路有着重要的社会和经济意义。
1 高速列车的安全控制现状
1.1 国内高速铁路安全控制
在既有线上进行提速。为确保列车运行安全和提高运输效率，对高速铁路装备了一系列先进的、技术成熟的、安全性能可靠的列控系统。我国300 km/h及以上高速客运专线，使用CTCS-3级列控系统作为全路统一技术平台，并兼容CTCS-2级列控系统实现动车组的上行及下行线的运行。作为中国列车运行控制系统的重要组成部分，CTCS-3级列控系统主要面向提速干线、高速新线和特殊线路。CTCS-3级列控系统采用GSM-R（Global Mobile System for Railways），进一步解决了超速防护信息可靠高速率传输的问题[2]。
（1）CTCS-3级列控系统通过由车载设备接收RBC（无线闭塞中心，Radio Bock Center）传送的运行许可（Movement Authority，MA）、临时限速信息等，并由车载设备向RBC(Radio Block Center)传送列车运行位置报告信息等，进一步确保列车安全运行；
（2）通过无线闭塞中心RBC来监督列车完整性，跟踪管辖范围内各车行驶位置，根据给每一列车单独设立的基础信号系统来确定运行许可，确定列车许可范围内轨道区段空闲；
（3）CTCS-3级列控系统还通过列控中心采集区间轨道电路信息，并发送给RBC，以进一步确保不发生列车追尾等问题；
（4）通过车站联锁设备，向调度中心CTC（Centralized Traffic Control）分机发送站场设备实时状态，以确保正确的行车调度。
据我国的具体情况，列车运行控制系统为满足不同速度列车混合运输的运行方
式，提出采用区间不设地面通过信号机，自律分布式、模块化的系统结构形式。系统分地面和车载设备2大部分，地面设备产生列车控制所需基础数据，传送给列车经车载设备处理，产生列车速度控制曲线，监督或控制列车安全运行[3~4]。我国列车运行控制系统还采用了列车运行自动控制系统，车载设备根据从接收的速度信息生成限制速度、目标速度、司机根据车载设备显示出的限制速度和目标速度来驾驶。当列车的运行速度大于限制速度时，车载设备就自动执行制动，使列车减速或停车，进一步确保列车行车安全[5]。 1.2 国外高速铁路安全控制
早在1983年，为保证列车安全运行，北美铁路部门希望首先消除信号盲区，并从节省成本的角度考虑，希望不用地面信号设备，而通过无线方式实现列车的控制，之后，美国铁道协会AAR及加拿大铁道协会RAC一同提出了先进列车控制系统（Advanced Train Control System,ATCS）。其主要思想是要通过数字数据通信手段和先进的微处理器，获取列车位置信息、列车速度信息的前提下，对列车进行闭环控制[6]。其通过对整个系统提供可靠的检查与平衡手段，利用车地间双向信息通道实现对列车的闭环控制，大大降低人为错误的影响，实现列车安全行车的目的。
20世纪80-90年代，为保证列车安全运行，发达国家纷纷发展了具有本国特色的安全列车运行控制系统，其中具有前瞻性的主要包括了欧洲ETCS（European Train Control System）、日本的ATC（Automatic Train Control）系统、法国的U/T系统、德国的LZB等。高速铁路在亚洲和欧洲都得到了快速发展。
另外，为适应高速铁路的发展，各国都在积极研制最新无线通信的铁路信号系
高速铁路列控系统主动安全控制的分析与思考
