高速鐵路技術論文模板(10篇)

導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇高速鐵路技術論文，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

篇1

中圖分類號：U238文獻標識碼： A 文章編號：

一．引言

隨著我國經濟的快速發展，我國的高速鐵路已經進入了大規模的建設階段。我們所說的高速鐵路，就是指那些能夠使旅客列車的最高運行速度高于200千米每小時的鐵路。在我國當前主要是依據鐵道部在2003年制定頒布的《京滬高速鐵路測量暫行規定》來進行高速鐵路平面測量工作的。在我國高速鐵路的發展相對較晚，可以說還是一個新的事物。因為高速鐵路使得旅客列車的行車速度大大提高，所以就會給鐵路的建設帶來一些新的挑戰和問題，理所當然對高速鐵路平面的工程測量工作也帶來了新的挑戰。在我國，高速鐵路工程測量的標準和規范還沒有正式的制定，其中還有許多的問題要進一步的研究和探討。所以本文就針對一些具體的問題作了簡單的探討。

二．高速鐵路平面控制測量布設的原則

我國《京滬高速鐵路測量暫行規定》中的相關條文指出，高速鐵路的測量全過程為：通過我國國家三等大地點測量加密GPS點，在GPS點的基礎上做鐵路五等導線測量，利用導線點測設線路中線控制點和鋪設軌道。

當前如果是新建鐵路，那么在其勘測中，一些鐵路的勘察設計部門也正在努力的尋求一些方法來改進鐵路勘測的流程，這個過程中提出了一次布網的方法，這種方法就是把各個階段的控制點一次性的布設成為同一個等級，與此同時統一其平差測量的控制網，使的初測、航測、定測以及施工各個階段的測量都可以在同一控制網的控制下，這樣可以大大的減少工序，大幅度的提高測量效率。

當鐵路在運行階段的時候，為了使軌道的結構保持著良好的狀態，就必須加強對軌道的平順度以及整體幾何形狀進行定期的檢測。所以，控制測量還必須能夠滿足運行階段的高速鐵路檢測的標準和要求。

我國的高速鐵路一般采用GPS測量法進行首級平面控制測量，也就是在沿線路大概每隔5m左右的距離設置一對互通視點，在定位時必須要保證其長期有效且穩定。如果在線路的定測和初測階段時，要盡可能的利用GPS RTK來進行控制點的加密以及線路的中線測量。如果有一些不方便采用GPS RTK測量的路段，則可以采用GPS測量加密之后，再來布設線路初測以及定測的導線，集中來進行高速鐵路中線的測量。對于一些大中型的構筑物，如果要布設其施工控制網，那么構筑物的軸線位置必須滿足線路的整體形狀的一些要求。也就是說要在其鋪軌之前，布設精度較高的導線，以此來滿足測量軌道的整體形狀的要求。

三．高速鐵路平面控制測量的精度要求

根據德國實踐的經驗，影響以及控制行車速度的原因有：線路平縱斷面以及線路的平順性。為此，德國鐵路對于軌道不平順限速的管理標準比較嚴。而且，國內外一些專家的看法基本一致。這樣能夠有效保證其安全性和舒適度。

線路的平順度和控制測量精度有聯系，相對于線路形狀而言，平順度是局部的誤差。雖然采用測量的方法不容易達到高速鐵路對于線路平順度的要求。但是，也不能夠依據線路平順度的要求來作為控制測量精度的標準。下面分析一下線路平順度誤差對線路位置誤差的影響。

用直線路來討論，圖1中AB為設計直線線路位置，當在10米處產生2mm不平順度時，線路將出現β角的轉折，使直線B移至B點。其中不平順度有偶然性，所以，由各段不平順度產生的B點位移可利用直伸等邊支導線終點的橫向中誤差公式計算：

假定AB=200m，則S=190m，n=19，按式(1)計算得199mm。

可見高速鐵路控制測量不是控制線路局部的平順度，而是控制整體線路的形狀。這里提出：高速鐵路在5公里范圍內，無論是直線段或曲線段線路平面位置偏離設計位置最大不超出50毫米，偏離幅度不超出100毫米，線路平面位置偏離設計位置的中誤差為25毫米。因此，高速鐵路線路平面位置不僅要滿足局部平順度的要求，同時需要滿足在5公里范圍內的一個直線段或曲線段中，線路偏離幅度最大不超出100毫米的要求。

由以上分析，高速鐵路平面控制測量的點位中誤差在線路的垂直方向不大于25毫米。如果在鋪軌前，布設鐵路五等導線，并適當提高測角精度，假定測角中誤差為3.5，按等邊直伸導線計算，導線最弱點的橫向中誤差為：

式中，S=5000m，n=10，則m=24.5mm。

高速鐵路的首級平面控制測量采用GPS測量方法，其精度等級應相當于國家四等大地點。GPS點每隔5公里左右布設互相通視的一對點，作為附合導線的方位邊。因此，GPS控制網應布設成帶狀網連式網，相鄰同步圖形之間以通視的一對點作為公共基線連接，需要有4臺或更多的GPS接收機觀測。國家三角測量規范中規定：四等三角測量最弱邊的方位角不大于4.5。假定，按GPS網相鄰兩點的橫向誤差等于基線長度的精度，則可由式(3)計算一對通視點之間的最短長度：

式中，d為GPS網一對通視點之間的長度，a為固定誤差，b為比例誤差系數。設a=10mm，b=10，則d=520m。可見，GPS點每隔5公里左右布設互相通視的一對點，其距離不應短于600米。

四．五等導線測設軌道中心精度的分析

在高速鐵路鋪軌前布設五等導線測量，利用全站儀在導線點上直接測設軌道中心點。假如忽略由導線點測設軌道中心點的誤差，可以把導線點之間的相對誤差認為是軌道中心點之間的誤差。五等導線可看作為在GPS點之間的直伸附合導線，導線點的相對橫向中誤差可按下式計算：

其中：

假定k=5，f=7，兩點相隔1000米；k=4，f=8，兩點相隔2000米；k=3，f=9，兩點相隔3000米，如圖3所示，分別計算導線點的相對橫向中誤差，其結果列于表1：

由以上分析可知：布設五等導線點測設軌道中心點，其線路偏離幅度可滿足不超出100毫米的要求。這里需要指出的是，當較長的曲線位于兩個GPS跨段時，應在曲線的兩端加密GPS點，使曲線段處于同一條五等導線內。

五．結論

鐵道部2003年頒布的《京滬高速鐵路測量暫行規定》，對高速鐵路平面控制測量布設等級和精度的規定可滿足工程測量要求，但建議適當提高五等導線的測角精度，測角中誤差為±3.5。考慮到一次布網的優點和不同階段對測量精度的要求，采用GPS測量法進行首級平面控制測量，也就是在沿線路大概每隔5m左右的距離設置一對互通視點，在定位時必須要保證其長期有效且穩定。如果在線路的定測和初測階段時，要盡可能的利用GPS RTK來進行控制點的加密以及線路的中線測量。如果有一些不方便采用GPS RTK測量的路段，則可以采用GPS測量加密之后，再來布設線路初測以及定測的導線，集中來進行高速鐵路中線的測量。對于一些大中型的構筑物，如果要布設其施工控制網，那么構筑物的軸線位置必須滿足線路的整體形狀的一些要求。也就是說要在其鋪軌之前，布設精度較高的導線，以此來滿足測量軌道的整體形狀的要求。如在運行階段仍需保持高速鐵路軌道的整體形狀，應根據檢測的需要，進行控制測量的定期復測工作。

參考文獻：

[1]潘正風 徐立 肖進麗Pan ZhengfengXu LiXiao Jinli高速鐵路平面控制測量的探討 [期刊論文] 《鐵道勘察》 -2005年5期

[2]汪曉英 高速鐵路平面控制測量的探討 [期刊論文] 《科海故事博覽?科技探索》 -2011年4期

[3]李林 潘正風 徐立 肖進麗 高速鐵路平面控制測量的探討 [會議論文]，2005 - 2005現代工程測量技術發展與應用研討交流會

[4]安國棟AN Guo-dong高速鐵路精密工程測量技術標準的研究與應用 [期刊論文] 《鐵道學報》 ISTIC EI PKU -2010年2期

[5]黨軍宏 雷旭華 陳龍 平面控制測量方案設計在高鐵專線中的應用 [期刊論文] 《山西建筑》 -2012年29期

篇2

【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。總之，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】

篇3

 

一、引言

目前已有的研究鐵路旅客乘車選擇行為方法主要可分為兩類：一類是基于旅客調查的定性分析方法， 此類方法比較接近實際情況，但難于準確刻畫選擇行為的內在機理，另一類是基于計量經濟學的隨機效用理論而建立定量的非集計描述模型，其中較具代表性的是Logit 模型， 它通過把效用表達為確定性效用和隨機性效用兩部分，并且假定隨機效用服從一定的概率分布， 得出旅客選擇各種交通方式的概率。[1]

本文針對鐵路旅客運輸的特點， 在利用實地調研數據分析鐵路旅客乘車選擇行為主觀影響因素的基礎上，建立舒適度與乘車費用、時間的舒適度函數，并采用隨機效用理論描述乘客乘車選擇行為效用，建立鐵路旅客乘車選擇行為的多項Logit 模型和計算方法，得到以不同收入劃分的乘客人群對普通列車、原動車組和京津高鐵的定量選擇分布。

本文重點研究對象京津城際高速鐵路是中國最早開工建設并將最先建成的第一條高標準鐵路客運專線，全長約120公里，連接首都北京和天津兩大直轄市。該線路采用高新技術的系統集成，主要特點為速度快、動力強、能耗低、零排放、低噪聲、寬車體、車內設備人性化、高安全性、全天候運行、自動運行控制等。京津城際高鐵于2005年7月4日正式開工建設，2008年8月1日全線通車，開通第一年累計運送旅客1870萬人次，高速、安全、舒適的高鐵縮短了京津兩地的時空距離，創造了良好的社會經濟效益。

目前北京、天津兩地之間的列車種類主要有京津城際高速鐵路、和不以京津兩地為起點、終點的過路普通快車和普通列車，在高鐵未開通之前主要是“和諧號”D字頭動車組滿足京津兩地乘客往來需求，在高鐵開通后動車組停止運營。因此，本文選擇不同職業劃分的乘客人群對普通列車、原動車組和京津高鐵三種車型的定量選擇分布進行分析比較。

南開大學高鐵調查項目組于2009年10月、11月、12月和2010年1月在天津站和北京南站連續5次跟蹤調研，調研方法采取現場發放和回收問卷的形式，共發放問卷1800份，收回問卷1500余份，有效問卷1323份，調查對象針對京津城際高速鐵路的旅客。本文基于實地調研所得數據建立Logit模型，其分析思路和研究方法可推廣運用于其它相關領域。

二、旅客乘車選擇行為的影響因素分析

旅客乘車選擇行為的影響因素分析可從主觀因素和客觀因素兩個角度入手。

主觀因素與旅客本身特性直接相關，包括旅客的年齡、性別、身份、收入、出行目的、出行距離、消費觀念等。這些主觀因素決定了旅客出行的費用、時間需求和消費特性。[2]

客觀因素是指旅客無法決定的外部因素，包括衡量鐵路客運產品服務質量的安全、方便、快速、準時、費用、舒適度6個因素。其中，不同類型的列車安全性差別不大，因此可不作考慮。方便、快速、準時3個要素互相關聯，可歸結為時間因素；費用因素主要表現為票價及隨乘車時間長短、路程遠近、舒適度等不同而變化；舒適度因素包括候車環境、乘車環境等。因此，可將客觀因素概括為時間、費用和舒適度三個因素進行分析建模。

本文舒適度函數的定義方法：

(1)列車上旅客的舒適程度與出行時間成反比關系。費用不變的條件下， 列車的旅行時間越少，旅客舒適度較高。但隨著出行時間的增加，單位時間節省所得的舒適度增加量遞減。

(2) 列車上旅客的舒適程度與出行費用成正比關系。旅行時間不變的條件下， 費用增加能夠帶來較高的舒適度。但隨著出行費用的增加，多花費單位費用所能贏取的舒適度增加量遞減。

所以考慮建立舒適度與時間和費用的關系模型如下：

記舒適度為C，時間為T（分鐘），費用為F（元）則按照假定有

C=k*其中k為比例系數，考慮數量級的緣故，本文中k=50。

三、京津城際高速鐵路旅客乘車選擇行為的Logit 模型

1、鐵路旅客乘車選擇行為的效用描述

一般來說，個體旅客n 對列車i 的效用函數Uin是隨著列車特性和旅客主體特性的不同而變動的， 可以用下式表示：

Uin=Uin（SEn ，Ain）

式中：SEn 為個體旅客n 的主體特性向量，即主觀因素；Ain為列車i對個體旅客n 的特性向量， 即客觀因素。

將Uin 改寫成：Uin = Vin+in

其中，Vin表示的是SEn和 Ain中可以直接觀測的到的特性變量（如乘車時間、費用、旅客的收入等）所產生的效用，而in為不可直接觀測到的隨機變量的效用和，在此將其列入誤差項，并假定其與Vin相互獨立且其期望為0，即E（in）=0。

在此Vin=[1]

式中：βkin 是與個體旅客n 和列車i 的第k 個特性變量相對應的待定參數；是個體旅客n 和可選擇列車i 的第k 個特性變量。

基于隨機效用理論的多項Logit 模型， 該模型所表示的個體旅客n 對該兩地間列車i 的選擇概率Pin為：

2、應用Logit模型并結合實際調研數據分析京津地區不同收入人群選擇不同類型列車的概率

京津地區列車的類型

列車特性變量

費用

時間

舒適度

普通火車

D字頭動車

高速鐵路

京津地區列車的類型

不同收入旅客人群

 

0-1000

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中圖分類號：TP277 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416(2012)06-0046-01

隨著中國高速鐵路事業的迅速發展，高速鐵路領域的安防問題受到越來越多人們的關注。利用流媒體技術的網絡視頻監控系統的引入，使得高速鐵路的運行和管理更加安全、方便，實現了視頻網絡資源和信息資源共享。

1、高速鐵路視頻監控的主要需求

(1)路基、路口、橋梁、隧道、公跨鐵、咽喉區的視頻監視，保證車輛安全運行;

(2)車站廣場、站臺、候車大廳、旅客通道等人流密集區域視頻監視，了解旅客情況;

(3)對出現的緊急狀況如暴風雪、泥石流、洪水、交通意外等可遠程了解并及時做出反應;

(4)對突發緊急事件進行無線視頻傳輸到控制中心，以便應急指揮調度。

要滿足高速鐵路領域各部門視頻監控及調度、應急管理、救援搶險等需求，就必須實現視頻網絡資源和信息資源的共享，因此網絡化、數字化、實時化系統成為高鐵視頻監控系統建設首選和基本要求。

2、以流媒體技術為載體的視頻監控的定義及特點

流媒體技術與網絡息息相關，所應用的視頻監控是數字化網絡化的視頻監控，這種監控系統，由視頻采集的攝像機、視頻傳輸的網絡等部分組成。它以數字視頻處理技術為核心，結合網絡技術、流媒體技術等，徹底克服了模擬監控缺點，充分發揮了網絡化數字視頻監控的優點。并且，集視頻切換、智能控制、遠程傳輸等功能于一身，并支持多種傳輸介質。流媒體技術能實時的壓縮、解壓縮、傳輸視頻信號；能將不同位置的現場采集圖像和接收、顯示的主機通過網絡相連。其主要特點：

(1)流媒體技術可實現在低帶寬環境下，提供高質量的音頻、視頻；

(2)智能流技術可保證不同連接速率下的用戶，得到相應質量的媒體播放效果；

(3)流媒體多址廣播技術可顯著減少服務器負荷，同時能最大限度地節約帶寬。

3、流媒體技術在高速鐵路監控系統中的應用現狀和發展方向

3.1 流媒體技術在高速鐵路監控系統中的應用現狀

高速鐵路監控系統采用多級平臺架構，鐵道部的一級管理平臺能管理下級路局的高速鐵路調度所的二級平臺，二級平臺下還設置要來自各站、段視頻監控系統的三級平臺。

一級中心管理服務器主要管理系統內所有的用戶，二級中心只對本平臺內的用戶進行管理，實現了靈活的容災冗余備份機制，充分滿足“分權分域”的管理要求;而分布在各級內的流媒體分發服務器也起到了至關重要的作用，在針對本級平臺內的客戶端用戶，根據平臺內中心管理服務器下發的指令，進行用戶權限范圍內的視頻轉發，同時還可根據管理服務器對不同級系統間視頻請求的判定結果，實現下級節點對上級節點的視頻流轉發。

3.2 流媒體技術在高速鐵路監控系統中的發展方向

未來流媒體在網絡監控系統中的地位將會越來越重要。第一個發展方向是聚集化和更具有兼容性。這意味著監控系統的結構將由集總式向集散式系統過渡，多層分級的結構形態能夠實現實時多任務、多用戶、分布式操作系統，進行人機界面友好以及系統安裝、調試和維修簡單化，系統運行互為熱備份，容錯可靠等功能的加入。其次是管理智能化。將計算機作為控制系統的中心，通過媒體和數字軟件的相互轉換，使通過流媒體采集的信息轉化為計算機可以識別的信號，然后實現可視化，進而達到對事件的分析、統計、處理，實現流媒體轉化成視頻監控的智能管理。

4、流媒體在高速鐵路監控系統應用中存在的問題及解決方法

總體來看，隨著相關技術的不斷更新和發展，高速鐵路視頻監控系統已經取得了一定的進展，但限于原有技術的制約以及階段性需求的變化，現有的系統在很多方面仍存在明顯的缺陷：

(1)監控圖像的清晰度不夠。在大多數高速鐵路現有的監控系統中，圖像的清晰度只有4CIF，這樣的圖像清晰度已遠遠達不到高速鐵路管理部門的實際應用要求。

(2)路網運行監測體系智能化程度不高。針對目前高速鐵路監控系統中流媒體的現狀與存在的問題，提出基于高清、智能監控系統以上問題的解決方案：1)運用高水平攝像機保持圖像清晰度和系統的穩定性。既要增加圖像的清晰度，還要保持系統的穩定性，系統的不穩定將會給后期維護帶來巨大的壓力。另外，設備還需要具有遠程維護能力，如遠程升級、遠程備份、遠程啟動等。所以攝像機一般采用知名品牌安防產品，不然可能造成系統維護成本的劇增，攝像機應具有以下重要功能：長距離變焦和高清晰度。綿延的鐵路，是長距攝像機的絕對用武之地。2)實現指揮平臺的統一管理與上層應用。建設具有監測監控、預測預警、綜合研判、輔助決策、路網協調、輔助調度于一體的路網級應急處置指揮平臺，是目前路網級視頻監控的趨勢與迫切需要。這樣可以實現視頻監控、智能分析、聯網共享、的統一管理與應用。同時引入智能視頻檢測技術，與其它傳感系統(天氣、報警)共同構成監測體系，將有助于及時發現隱患，防范于未然。

5、結語

雖然流媒體技術在高速鐵路智能視頻監控系統上的應用還有許多不足和挑戰，但它在視頻監控智能化發展的過程中起到不可代替的作用，隨著科技的發展和流媒體技術的完善，其在高速鐵路視頻監控系統中的應用將會越來越廣泛。

參考文獻

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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常或列車運行環境（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）發現異常或收到非正常情況報告后，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.

篇6

Abstract：Major integrated transport hub stations are built thanks to high-speed railway. The hub stations’ internal facilities layout programs have great significance of meeting passenger demand and improving transfer efficiency. Firstly, this paper elaborates concept of high-speed railway passenger hub station and its typical spatial layout mode. Then, it uses central place theory to study the layout of elevated waiting layer and underground station hall layer. It provides theoretical support for the planning and construction of high-speed railway hubs.

Key Words: Transport hub; Facility layout; Central place theory

中圖分類號：C913.32 文獻標識碼：A 文章編號：

1引言

伴隨著我國高速鐵路路網的逐步成型，我國鐵路車站也出現了一批依托于高速鐵路而新建的特大型綜合交通樞紐。此類樞紐以高速鐵路為主導運輸方式，通常都銜接多條多方向的高速鐵路。樞紐內部輔以其它交通運輸方式，共同組成一個復雜的交通系統，實現旅客中轉換乘和集散服務。它是城市綜合交通體系的重要組成部分，也是實現城市內外部交通轉化的重要依托節點。在高速鐵路綜合樞紐內銜接的交通方式主要包括高速鐵路、城市軌道交通、出租車、公交巴士以及私家車等。如何更好的實現多種運輸方式在綜合交通樞紐內的換乘銜接，設計出效果更佳的站內設施布置方案，對于較好地滿足客流需求，保障乘客順利、便捷地完成換乘過程，提高高速鐵路綜合樞紐換乘效率，具有重要的現實意義。

2高速鐵路樞紐概述

2.1高速鐵路客運樞紐概念

交通運輸樞紐，是一種或多種運輸方式或者幾條運輸干線交會并能共同辦理客貨運輸作業的各種技術設備的綜合體，其主要功能是實現旅客的集散疏解及旅客在不同交通方式的快速轉換，它是綜合運輸網中的重要微觀節點[1][2]。按照銜接運輸方式種類的數量多少，交通樞紐可分為單一交通樞紐和綜合交通樞紐。單一交通樞紐是指由同種運輸方式兩條以上干線組成的交通樞紐，綜合交通樞紐是指以及由兩種及其以上運輸方式的干線組成的交通樞紐。

本文所指的高速鐵路客運綜合樞紐，是指在符合條件的大型城市，以銜接的一條或多條高速鐵路作為樞紐內的主導運輸方式，樞紐內連接多種城市內部交通運輸方式，由多種交通方式所聯結的固定設備和移動設備共同形成的巨大交通系統，其系統功能是為旅客提供便利的中轉換乘與集散服務。

2.2 高速鐵路客運樞紐空間布局典型模式

相比于傳統鐵路車站的平面布局形式，高鐵客運樞紐具有立體化換乘，多層次銜接，整體集約化布局，各類換乘設施完善，旅客換乘距離短，換乘舒適性好、便利性強等特點[3][4][5]。樞紐布局更注重立體空間的運用，爭取做到各種交通方式的無縫銜接，其典型的樞紐空間布局模式主要包括地上部分和地下部分，采用通過式與等候式相結合的方式。客流流線采用上進下出、下進下出的組織形式。

地上部分通常分為高架候車層和地面站臺層，而地下部分通常分為地下站廳層和地下軌道交通層。高架層為旅客的進站層，結合旅客進站流線將高架層分為不同運營性質鐵路的候車區域，以及售票、安檢、檢票、商業、服務等功能分區。地面層為高速鐵路站臺層，按照引入線路性質差別，車站到發線站場通常分為高速場、城際場和普速場等。地下部分按照銜接地鐵線路數量分為地下若干層，通常地下一層為換乘站廳層，其主要功能是為了實現各種交通方式在樞紐站內的無縫銜接，在站廳中設有城市軌道交通的換乘大廳，站廳的兩側有停車設施與出租車上客區域等，客流通過本層實現了各種交通方式的貫通。而位于整個綜合樞紐空間最下層的是地下軌道交通層，結合銜接的地鐵數量，可能再分為不同的地鐵站臺層，通過換乘通道與立體換乘設施進行連接。

圖2-1 北京南站示意圖

3高鐵樞紐內部各層間設施布置研究

目前，在高鐵客運樞紐的設施配置與布局研究方面，缺乏成體系的高鐵客運樞紐空間立體布局理論。而樞紐站內各種設施的合理布置與配合利用，對于樞紐站換乘功能的充分發揮，起著十分重要的作用。對于客運樞紐站的換乘設施布置，可應用克里斯塔勒中心地空間理論來對其進行研究。

克里斯塔勒中心地空間理論，是由德國城市地理學家克里斯塔勒（W.Christaller）和經濟學家廖士（A.Losch）于上世紀三四十年代分別提出的。克里斯塔勒經研究發表著作《南部德國的中心地》，詳細地闡述了中心地的定義、劃分及分布模式[6]。該理論的研究重點是不同規模多級城市在一塊勻質開闊平原地帶上的布局問題，不同規模等級的中心地見的分布秩序和空間結構是其研究核心。書中將中心地定義為能為居住在周邊區域的居民提供商品或服務的地方，由于中心地具有為周邊居民提供商品或服務的功能，因此它對于一定范圍內的周邊區域能夠產生相當的吸引作用力。

同時，中心地自身具有等級性。依據所提供商品或服務品質、種類及數量的差異，中心地可以分為不同等級。按照一定的交通組織原則，通過交通方式連線將高、低等級中心地聯系起來，各等級中心地均位于交通連線上。不同等級的中心地，其空間分布結構顯示出鑲嵌的結構特征，較小的樞紐區域總是包含鑲嵌在較大的樞紐區域中，一級鑲嵌于一級之中，由此以往，直至最高一級的樞紐區域。

3.1樞紐內設施在中心地理論中的體現

對于高速客運綜合樞紐，基于克式中心地理論的觀點，樞紐內設施所在的位置就可以看作中心地。而基于設施服務功能作用的大小差異，可把樞紐設施分為高級樞紐設施與低等級樞紐設施，高級職能樞紐設施所在的位置即為高級中心地；同理，低級職能樞紐設施所在位置即為低級中心地。高級中心地位于樞紐內的核心位置，服務等級高、服務范圍廣、本身數量少。而與高級中心地相比，低級中心地鑲嵌在其四周，服務等級低、服務范圍窄、本身數量較多。除此之外，樞紐內還存在一些功能與作用介于二者之間的中心地，稱為次級中心地。

圖3-1 中心地布置范圍的形態示意圖

由上圖可見，如果中心地采用圓形的布置形態，則必然會在幾個圓形區域相切形成服務空白區，在空白區內的乘客就得不到相應的中心地服務，故而圓形布置形態會造資源與空間的浪費，另外設施之間銜接配合出現差池。而采用內接于圓的正六邊形的形態可以消除圓形形態的服務空白區，不僅充分利用了空間資源，而且設施彼此間的過渡連接配合情況較好。這樣可以使得乘客使用設施起來更加便利，從而可以更加最大限度地發揮設施的整體功能。

高速鐵路客運樞紐站內的各類設施具有以下特征：（1）樞紐站內一般銜接了幾種交通方式，其首要的功能是實現乘客在各種交通方式的換乘。樞紐站為旅客提供交通換乘服務，即為旅客提供便捷的換乘條件，其中就涉及到各類設施的分布問題；（2）依據不同設施的作用功能、乘客使用率與便利程度、設施功能對樞紐站功能實現的貢獻重要程度，各類設施也具有等級性。站內設施級別越高，其功能作用越強、乘客使用率和便利性越高、對車站功能實現的貢獻度越大。（3）樞紐站內的設施布局情況決定了客流流線，乘客走行徑路上必然經過各類設施，所以需要考慮客流集散點之間的聯系。

綜上所述，克式中心地理論與高速鐵路客運樞紐站內的設施布局問題具有一定的相通點和較強的適用性，可以通過中心地理論解決樞紐站內的設施布局設置問題。基于客流流線，通過中心地六邊形空間結構模式來分等級布置，布置流程如圖3-2所示。

圖3-2 樞紐站內設施布置流程圖

3.2進出站旅客換乘過程與層間流線分析

現今比較典型的高速鐵路客運樞紐通常都采用立體分層的建筑結構，主要包括高架候車層、地面層、地下站廳層、地鐵站臺層。客流流線采用上進下出、下進下出，通過式與等候式相結合的形式進行組織設計。

對于乘坐地鐵到達樞紐的乘客，其可能目的是換乘鐵路或其他交通方式。但對于大型的高速鐵路綜合樞紐，我們認定其主要換乘目的是為了換乘鐵路。對于這類進站客流流線，其使用的客流設施較多。客流進站的流程如圖所示：

圖3-3 地鐵換乘鐵路客流層間流向圖

這類客流乘坐地鐵到達樞紐站后，通過扶樓梯設備到達地下站廳層的地鐵付費區，經過閘機后再在誘導系統的指引下乘坐扶樓梯到達高架候車層，經過問詢后在人工售票窗口或自動售票機處購得車票，需要候車的乘客會在候車大廳略加等待，經檢票后再通過扶樓梯向下到達鐵路站臺層。而無需等待的乘客，則可直接檢票乘坐列車出發。這樣乘客換乘會使用到的設施包括：地鐵站臺=>扶樓梯=>地鐵出站閘機=>扶樓梯=>問訊處=>鐵路售票口/自動售票機=>安檢儀=>候車大廳=>扶樓梯=>鐵路站臺。

圖3-4 鐵路換乘地鐵客流層間流向圖

對于高速鐵路換乘地鐵的乘客，經鐵路站臺層的扶樓梯向下到達地下站廳層，在信息誘導輔助下，到達地鐵付費區，在地鐵購票窗口及自動售票機取得地鐵車票，經過地鐵安檢儀后，經地鐵檢票閘機進入地鐵付費區，向下經扶樓梯到達地鐵站臺后上車離開。這類乘客完成整個換乘過程會使用到的樞紐設備包括：鐵路站臺=>扶樓梯=>地鐵售票口/自動售票機=>安檢儀=>地鐵檢票機=>扶樓梯=>地鐵站臺。

3.3基于中心地理論的設施布置研究

1.設施分級

基于前面的分析，可以依據乘客對于設備的頻繁度和便利度，將樞紐站內的設施的分為以下三個等級。中心樞紐設備：（1）候車區域、地鐵換乘大廳；（2）次級樞紐設備：售檢票設備、安檢設備、換乘扶樓梯；（3）商業服務設備、信息誘導設備，問訊設備。

2.設施規劃布置

為了對樞紐站內各類設施布置問題作適當簡化，現作如下假設前提：（1）各類設施布置時僅以中心地進行考慮，忽略其具體形狀和空間尺寸；（2）乘客在選擇設施接受服務時，遵循就近原則，且各設備的使用便利性均等；（3）不考慮車站所處的自然條件，另外軌道交通的站臺及軌道屬于硬件性設施，不在考慮之列。（4）所布置的設施，其等級服從整體布置，可以靈活改變，并在小范圍內作適當調整。

由此在上述假設的前提條件下，結合克式中心地理論，得出若干以樞紐進出站換乘流線使用設備為中心、大小相同的正六邊形組合在一起的樞紐站設備理想布置圖。

圖3-5 樞紐站設備理想布置圖

在設備理想布置圖中，設備的布置是絕對均勻的。但在實際情況中，考慮土地利用、設備差異等情況，絕對均勻布置是不可能實現的，只能基于上述的假設來進行均勻布置。基于上述理論，本文重點分析高速鐵路樞紐站內高架候車層和地下站廳層的設施布置問題。

首先，考慮分析高架候車廳的設施布置。首先考慮設置進出站口、售票口、候車區域，確定客流流線的主要走向。假定鐵路站場布置走向是東西向（橫向），那么進出站口宜設計在南北向（縱向）布置。由于乘客乘坐除地鐵外的交通方式都是到達地面層，因此進站后需借助電動扶梯上升至高架候車廳。為乘客候車便利及較好地滿足換乘需求，首先考慮候車大廳和售票設備的布局位置。候車大廳根據車站本身相應的站場情況可以分為高速鐵路候車區域、城際鐵路候車區域、既有線鐵路候車區域。根據克式中心地理論，候車區域作為中心設施宜設在中心位置，加強其與其他各設施的聯系，減少旅客走行距離。售票設備宜布設在自電動扶梯上到候車層，并與候車區域不遠的位置，高架層的四個角落位置較好。鐵路的安檢機宜設在上行扶梯進站必經流線位置處，而檢票系統宜設在候車廳的東西兩側，旅客經安檢及檢票后經由自動扶梯等立體連接設備下到站臺層后乘客離開。

圖3-6 高架候車廳中心地設施布局示意圖

而對于地下站廳層，因高鐵站場布置走向是東西向（橫向）布置，因此高速鐵路出站旅客出入口也固定于東西向布置。為考慮地鐵換乘各類交通方式的快速與便捷，地鐵換乘大廳應設在整個地下站廳層的中心位置，換乘大廳外側四周設置地鐵售檢票、安檢設施，內部設置通向地鐵站臺層的自動扶梯及樓梯。在站廳層的南北兩側均應設置換乘扶樓梯供乘客通向鐵路高架層候車。結合本站站型在南北側也可設置公交站場、出租車乘車道。

圖3-7 地下站廳層中心地設施布局示意圖

4結束語

高速鐵路客運樞紐的主要功能是實現城市對外交通客運的集散和城市內部交通的綜合換乘轉化。樞紐內銜接方式多，涉及到的設施類別也比較多，本文采用德國學者克里斯塔勒的中心地理論對樞紐內各類設施進行等級劃分和合理布置，對于提高樞紐節點的換乘效率，推進城市交通體系合理發展有著重要意義，同時也為高速鐵路樞紐站的規劃建設提供了一定理論支持。

參考文獻：

[1] 張平.鐵路客運綜合交通樞紐與城市交通的換乘研究[D].西南交通大學碩士學位論文.2010,6

[2] 于慧東.綜合交通樞紐中高速鐵路和城市軌道交通的換乘研究[D].西南交通大學碩士學位論文.2012,5

[3] 孫明正,潘昭宇,高勝慶.北京南站高鐵旅客特征與接駁交通體系改善[J].城市交通.2012,10(3)：23-31

篇7

中圖分類號：U238文獻標識碼： A

高速鐵路的不斷發展使得工程設計、施工和運營等各項組織發生了較大的變化。迫于鐵路改革形勢的變化，提高鐵路測量精度是當前施工的必然要求。為了使高速鐵路的建設具有一定的技術基礎，不但需要改進測量精度，還需要改進測量方法和測量流程，只有這樣才能降低施工成本，提高整個工程施工的效率。

一、高速鐵路測量的特點分析

(一)傳統鐵路線路測量的技術特點

傳統鐵路測量主要分為四個階段，主要有航測、初測、定測和補充定測。其中，航測的布設精度為外控導線，主要目的是用其進行水準測量和繪制精度的測量等。初測階段不再以對地形的測繪為主，是對地形的局部進行補測。補充定測主要是對技術設計局部方案的變化地段進行補充測量。在測量中使用到的測量儀器主要有數字水準儀、經緯儀、GPS和全站儀等。在施工中的主要技術特點是在初測的基礎上增加了航測工作，隨著航測技術的加入使得鐵路測量的精度有了很大的提高。但是在測量中還存在一些問題，對于線路平面圖的測量有一定的誤差，實際測量和圖上的測量誤差相差3m,若是進行平差，精度就能有效提高。在測量中，控制系統不統一就會造成地形的后期定測中線偏離圖上的定線。

(二)現階段鐵路測量的技術特點

在控制測量工作中，對于航測水準和初測水準必須重復測量兩次，控制測量的重復不但增加了測量的工作量，一定程度上也使得測量的勘測設計周期加長，控制層次較多從而導致平差過程重復性較大。除此之外，由于測量資料不統一，使得三級控制之間的誤差較為嚴重。測量中的起算點一般是滿足測量精度的各種導線點，對不同未知點的測量坐標值相差5m。為了滿足定測放線，需要避開兩化更正計算，在測量中，線路導線有平差和不平差兩套坐標，定測交點測量也是如此。測量資料的多樣性會使得后續工作難以順利進行。在測量中受到測量模式的規定，使得測量數據具有一定的差異性，很難滿足航測數模體系的要求，對勘測設計的一體化造成一定的阻礙。

二、高速鐵路測量精度標準

在高速鐵路的測量中，適當增加資金投入或是加大人力物力的投入力度一定程度上有利于鐵路工程測量標準的提高。盲目的提高測量精度，表面上看似加大了保險系數，但是由于沒有經過實驗資料和理論的驗證，從而導致各種資源的浪費，嚴重情況下會導致工程的質量產生一定的問題。一些鐵路測量條例中嚴格規定，由于列車運行速度的提高使得施工過程中對線路的平順性要求逐漸提高，所以對測量精度的要求也較高。對施工各階段的測量、設計和勘探使用平面或是高程控制網對其精度進行勘探。一些施工人員認為國家控制網精度不夠，應該在每條高速鐵路上建立獨立的控制網絡。對工程測量的相關問題應該進行全面考慮，從經濟、質量和效率幾個方面進行分析。

在施工中，當控制測量提高一個等級時，測量中使用的經費就會增長40%，此外，觀測時間也會隨著測量經費的增長出現成倍的增長。在現階段的工程測量中，較多的工程項目勘測施工時間都較短。對于二三等控制網的精度而言，在施工中的條件通常是十幾甚至是幾十公里的長邊，這樣的施工條件會使得施工密度不能滿足施工的要求，當加密條件變為0.5米的短邊進行加密時，控制網的精度就會回落到導線精度。高等控制網的布設處理除了對精度有較高的要求之外，還有其他方面的問題，例如測量具有較少的一等控制點，在對平差進行計算時，其計算依據不同于低等級控制網的計算，相對而言前者的計算更為復雜。在測量中針對天文、重力等問題需要較為專業部門進行測量，通常情況下，鐵路設局不具備施測能力。

一般情況下，在區域較小的范圍和地區使用獨立坐標系統，將地球面當做平面就不需要做高斯投影，由于鐵路途經路段較長，導致球面特性難以忽略。由于獨立的高速鐵路沒有高精度天文和測量重力的優勢，導致控制網呈現狹窄線行，難以對施工精度進行控制。以大國家的同一坐標定位的比例是地圖沿途經過的道路、河流和城市地區等。由于鐵路的建設是另辟途徑的，導致一些關系難以進行理順。提高列車速度會使得路基和橋梁結構等受力情況出現變化，由于列車速度的影響會使得高速列車的平穩性提高，從而使得鐵路線性的標準進一步提高。

三、高速鐵路工程的測量模式研究

使用傳統的測量模式對中線測量以實地測設樁為準，一定程度上會造成較大的誤差。在控制點的布設中，一般采用全站儀或是GPS設備對中線進行測設，對定測交點的測量和初測導線在測量中會跳過，使用這樣的測量方法會使得中線樁和航測圖受到同一模式的控制。幾厘米的誤差會使得實測線路和選線吻合程度較高。使用這種測量模式具有較好的優越性，測設中樁主要使用的是一次布網控制點，很少使用長距離的連續轉點，一定程度上避免了誤差的積累。在測量中可以進行任何形式的切入測量，不對線路進行改變就不會出現斷鏈現象。這種測量方法可以間斷的進行中線測量。為了盡早的開展地質和橋梁作業，需要對橋隧地段進行測量，當航測的精度提高以后，還應該對重點地區設置一些中樁，可以直接對一般路基進行測量，主要使用的測量模型是航測模型。

測量模型的改革主要分為初測和定測，初測的改革方案主要分為三點，首先是不進行交點測量，對線路中線的測量主要從初測導線直接進行測量，使用這種測量模式可以減少測量的控制層次，使得測量的計算程序得到一定的簡化，從而更好的提高測量的精度，讓全站儀和GPS可以得到推廣和使用。其次是將初測導線和基平、航外控進行綜合性的測量，然后直接放線對交點進行測設，這樣就可以避免了初測導線的使用。這種方案容易使得人們快速的接受，但是會牽涉到生產組的問題，所以在測量中有一定的困難。最后使用的初測方法是對航外控進行一次性控制，對中線的測設直接從外控點上測設。使用這種方案可以減少初測工作量，使得測量的可靠性得到提高。初測僅需要做各項專業調查和測繪等工作，一次控制的測量方案可以為設計的開展創造一定的條件。初測之外的測量就是定測，使用高精度的數字模型測量橫斷面，主要是用航測的方法對橫斷面進行測量，這種測量模式不會受到環境的影響，可以適當減少施工中人力的投入，使得工作效率進一步提高。此外，航測法的成果較為規范化和數字化，為鐵路的勘探設計提供了基礎方案。另一種定測的方案是使用高精度的數字模型進行階段性的測量，這種方法不但可以減輕工作強度，還可以進一步優化線路方案。

結束語

高速鐵路的施工對鐵路的平面控制和高程控制的精度進行了深度的勘探，根據鐵路的布設等級和布設層次可以為工程測量提供精確的數據，從而促進鐵路建設的快速發展。

參考文獻：

[1] 張紅利.高速鐵路工程測量精度和測量模式[J].數字化用戶 ,2013(17).

篇8

 

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,停靠站多,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

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篇9

1 概述

根據UIC(國際鐵道聯盟)的定義,高速鐵路是指營運速率達每小時200公里的鐵路系統。中國從2007年4月18日正式實施鐵路第六次大提速以來,列車最高時速已達到350km/h,中國鐵路已經步入高速時代。預計到2020年,中國200公里及以上時速的高速鐵路建設里程將超過1.8萬公里,將占世界高速鐵路總里程的一半以上。如何在高速移動環境下為用戶提供良好的網絡服務,已經成為運營商、設計部門與設備商關注的重要課題。

本文分析了高速鐵路環境特點及其對CDMA網絡覆蓋的影響,提出了高速鐵路沿線CDMA網絡覆蓋建議。

2 高速鐵路環境對網絡覆蓋的影響

高速鐵路環境與傳統網絡覆蓋環境相比,由于列車運動速度快且列車車體損耗大,導致無線信號多普勒效應明顯,網絡切換十分頻繁。如果沒有做好高鐵網絡覆蓋,手機用戶容易出現無法接通、頻繁掉話、話音斷續等現象,影響了用戶體驗。

(1)高速列車車體穿透損耗大

目前國內高速鐵路采用了CRH1、CRH3、CRH5等多種型號高速列車作為運輸工具。上述列車的車體穿透損耗比傳統列車車體垂直穿透損耗大10dB左右,其中以CRH1(龐巴迪型列車)的車體垂直穿透損耗為最大,達到24dB。

高速列車車體的高損耗對網絡覆蓋質量有很大影響,特別是在軟臥車廂損耗更加嚴重。如果簡單按傳統區域特點進行網絡覆蓋距離規劃,往往造成基站站間距過大、功率配置不足等問題,導致列車車廂內無線信號較差。

(2)高速運動多普勒效應明顯

高速列車時速能達到250km以上,高速運動產生的多普勒效應使得無線信號中心頻率發生偏移,造成無線信道環境的惡化;而且高速運動對移動用戶接入、切換等的時間要求更加嚴格,容易出現網絡覆蓋重疊區不足、切換成功率下降、接入困難等一系列問題。多普勒公式如下:

Δf=f*v*cosθ/c(1)

其中,f為中心頻率(Hz),v為列車運行速度(m/s),

c為光速3×108m/s,θ為列車運行方向與電磁波傳播方向的夾角。可見當列車運行方向與電磁波傳播方向平行時,多普勒效應影響最為嚴重。

通過在實驗室開展模擬高速無線環境試驗,也可以發現隨著運動速度的提高,CDMA信號主要射頻指標迅速變差,如圖1:

圖1 不同運動速度上CDMA信號極化矢量圖

(3)高鐵沿線地域變化多樣,用戶規模差異巨大

除了高速移動帶來的多普勒效應問題,高鐵沿線地域環境的多樣性也給網絡覆蓋帶來難題。我國地域幅員廣闊,已建及再建的高速鐵路經過的地形復雜多樣,有平原、丘陵、山區等具有鮮明地貌特點的區域,也有車站、隧道、高架鐵路橋等各類差異很大的特殊地形。以福溫高鐵與京津高鐵為例,福溫鐵路福建段全長228公里,橋隧占線路總長的79%,是國內目前隧道比重最大的高速鐵路。而京津高鐵沿線主要為平原地形,途經區域以郊區與發達鄉鎮為主。此外不同高鐵線路的移動用戶規模、業務特點差異也十分明顯,如京津高鐵連接北京、天津兩大直轄市,鐵路周邊區域用戶密度大,乘客多使用語音業務。而福溫線福建段多為隧道,周邊區域用戶較少,且途經福溫線的上海至福州列車運行時間較長,用戶上網收發郵件、觀看視頻等數據業務需求較大。

鐵路沿線環境特點、用戶規模以及業務特點的差異,要求在進行CDMA網絡規劃與建設時需要充分考慮,合理選擇站點,靈活采取宏蜂窩、RRU以及直放站等多種接入手段進行覆蓋。

3 高鐵CDMA網絡規劃與建設要點

3.1 覆蓋策略的選擇

現網CDMA2000基站多采用高通CSM6700/6800芯片,該型芯片可支持最大頻移值約為1440Hz。從目前設備應用效果來看,采用上述芯片的基站設備能夠很好地克服多普勒效應影響,滿足高速狀態網絡覆蓋的使用要求。表1是某高鐵沿線GSM與CDMA均未采取專網覆蓋時網絡質量比較:

可以看出在采用傳統宏蜂窩大網覆蓋方式時,雖然該區域CDMA網絡覆蓋率不如GSM網絡,但CDMA接通率、掉話率等關鍵指標均優于GSM網絡。因此在高鐵覆蓋時可以考慮采取以CDMA現網宏蜂窩基站兼顧覆蓋為主的策略。現網宏蜂窩基站兼顧覆蓋高鐵主要依靠優化手段,如調整天線下傾角和方位角等工程參數,以及優化切換參數、接入參數等網絡參數等。對于現網基站難以通過優化手段實現對高鐵沿線兼顧覆蓋的情況,可以考慮通過小區分裂、增加功分與天饋等方式來實現,但是要注意小區分裂后特別是采取功分方式后小區覆蓋信號強度要滿足覆蓋門限的要求。

密集城區由于基站分布密集,還要特別注意盡量避免過多小區同時對高鐵沿線覆蓋,以減少導頻污染。對于郊區農村、狹長地帶、隧道、橋梁等區域,因基站站間距過大或基站與鐵路垂直距離過遠而導致的沿線覆蓋弱區和盲區,也可采用新建基站,或者采用RRU和光纖直放站等設備拉遠方式實現覆蓋。

3.2 站址選點

上述覆蓋鏈路預算只是對覆蓋能力的簡單估計,在選點時,除了需要考慮單站的覆蓋能力,還需要兼顧鐵路地形和設備能力具體分析。目前高速鐵路一般采用復線鐵軌方式,為了能夠很好地兼顧復線鐵軌“來往”列車的覆蓋要求,建議基站原則上采用“之”字形的分布方式,如圖2:

圖2“之”字形基站選點

對于部分繞行帶弧度的鐵軌,可考慮將基站選擇或者建設在“)”形彎道內側,保證對“)”形彎道的良好覆蓋,如圖3:

圖3 “)”形基站選點

在站址選點時還需要考慮掠射角對CDMA無線信號的影響。掠射角是指基站天線主瓣方向和鐵軌之間的夾角,如圖4:

圖4高鐵天線掠射角

圖5掠射角和車廂穿透損耗的關系

由圖5可以看出,掠射角越小,列車穿透損耗就越大。當掠射角等于10度的時候,車廂平均穿透損耗為24dB左右;當它等于5度的時候,車廂平均穿透損耗上升至29dB;當掠射角接近0度的時候,車廂平均穿透損耗呈現快速上升的狀態。所以,合理地控制掠射角,將能夠更好更省地滿足高速鐵路覆蓋的目標。根據實際測試經驗值,考慮將掠射角控制在10度以上,充分利用目前大網宏基站為高速鐵路做到良好覆蓋。

高速環境下網絡切換區的設計也十分重要。一般情況下,CDMA語音軟切換時長要求為300ms,以列車時速350公里考慮,切換距離要達到至少30m,即小區間重疊覆蓋距離不少于60m。如果是網絡邊界區域,則還需要考慮硬切換的影響,CDMA硬切換時長要求為5s左右,以列車時速350公里考慮,切換距離要達到至少480m,即小區間重疊覆蓋距離不少于960m。

4 結語

高速鐵路無線環境與傳統網絡環境的差異,要求CDMA無線網絡規劃建設中需要對網絡覆蓋能力、站址選擇、切換區設計、容量規劃等一系列環節進行針對性的分析與設計,以確保網絡覆蓋質量。

參考文獻

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篇10

引言

我國是世界上高速鐵路投入商業運營里程最長的國家，目前高速鐵路運營里程已經突破1.6萬公里，近7年的高速鐵路運營實踐表明：由于環境條件變化和列車沖擊荷載的反復作用，局部地段已經先后出現了不同程度的路基病害，例如無砟軌道翻漿冒泥，滬寧城際鐵路自2011年底開始常規檢查以來，共發現有數十公里的路基地段發生了路基翻漿病害，大多數病害發生在混凝土支承層的底部附近，嚴重影響到列車運行的平穩性和行車的安全性。

無砟軌道出現冒漿的原因主要基床表層材料性質及當地氣候有關，當地氣候濕潤，降水較多，雨水沿著軌道縫隙滲入支承層與基床表面的縫隙內，由于采用的級配碎石透水性差，縫隙進水后，在列車動荷載長期作用下，細顆粒被水沖出，產生冒漿現象。較硬的顆粒在動荷載作用下，相互摩擦形成碎屑在動水壓力作用下液化并隨著水從裂縫中流出。因此通過檢測高速鐵路無砟軌道支承層與基床表層脫空、離縫，可以對翻漿冒泥情況進行判斷。

地質雷達具有快速、無損、高精度的優點，在工程病害檢測領域得到廣泛應用。文章以滬寧城際鐵路某段無砟軌道翻漿冒泥病害檢測為實例，在整治處理前，對無砟軌道翻漿冒泥病害情況進行檢測，查明冒漿分布范圍與發育程度，為確定整治處理方案提供依據；在整治處理后對注漿處理效果進行檢測，通過注漿前后的雷達資料對比分析，評價注漿處理效果。

1 面波探測巖溶路基原理

地質雷達（Ground Penetrating Radar，簡稱GPR），是一種對地下的或物體內不可見的目標體或界面進行定位的電磁技術。

地質雷達勘探是以地下不同介質的介電常數差異為基礎的一種物探方法，其工作原理就是利用高頻電磁波（主頻從數兆至上千兆赫）以寬頻帶短脈沖的形式，由地表通過發射天線向地下發射電磁波，由接收天線接收電磁波，當電磁波在地下旅行時，遇到具有電性差異的介質時（如空洞、分界面等），電磁波反射回地面由接收天線接收，根據電磁波的旅行時間、波形特征可以確定地下介質（目標體）的空間位置、幾何形態等。

圖1 地質雷達測試原理及采集示意圖

2 工程實例

2.1 工程概況

滬寧城際鐵路K245+780～K246+080段為低填淺挖地段，兩側各預留一股道，路塹邊坡防護形式拱形截水骨架內植草灌木防護。軌道板為CRTSⅠ型板。該段支承層底部翻漿較嚴重，主要表現為在路肩上流淌著或堆積著由水與碎石墊層中細顆粒混合而成的泥漿滲出物，嚴重處滲出物厚度達10～50mm，個別地段泥漿滲出物被抽吸至軌道板表面道心內。

2.2 現場檢測工作

測網密度、天線間距和天線移動速度應反映出檢測對象的異常。根據高鐵無砟軌道現場勘察和試驗，一般沿線路縱向布置3～4條測線，分別沿上、下行線內外兩側支承層表面布置。

地質雷達檢測使用美國Geophysical Survey Systems Inc生產的雙通道SIR-20型地質雷達施測，天線頻率900MHz，連續采集數據模式，每秒掃描100道，記錄長度25ns，每道采樣點數512。

2.3 資料處理流程

資料處理采用RADAN6.5雷達專用軟件，采用人機對話的方式處理，其流程見圖2：

圖2 地質雷達數據處理流程圖

2.4 實測資料解釋

（1）無砟軌道支承層與基床表層接觸良好特征

正常鐵路路基一般具有填筑密實、厚度均勻等特點，無砟軌道支承層與基床表層接觸良好，其雷達圖像表現為波形平緩、規則、無雜亂反射等特征（圖3），而有病害的路基的雷達圖像則與此有明顯不同。

圖3 支承層與基床表層接觸良好地質雷達時間剖面圖

（2）無砟軌道支承層與基床表層脫空異常特征

通過對同相軸連續的追蹤，找出振幅稍強的反射波來確定支承層與基床表層的分界面，可確定脫空、離縫的規模及延展范圍，判定其嚴重程度。如圖4所示，K245+907～+913支承層與基床表層界面的同相軸反射信號強，三振相明顯，推測支承層與基床表層之間存在脫空、離縫。

（3）注漿整治前后對比

針對混凝土支承層與基床表層間的脫空、離縫，目前采取的整治措施為鉆孔灌注高聚物化學漿，填充支承層與基床表層之間的空隙，恢復路基支承強度。通過注漿整治前后地質雷達資料的對比，可以對注漿整治效果進行評價。

如圖5所示，K245+870～+874在注漿處理前，支承層與基床表層的分界面同相軸反射信號強，三振相明顯，推測支承層與基床表層存在脫空、離縫（圖5a）；經注漿加固后，K245+870～+872雷達同相軸較連續，且相對較均勻，注漿前存在的脫空、離縫異常區域信號幅度變弱（圖5b），說明經注漿處理后，支承層與基床表層耦合情況得到改善，加固效果良好；K245+872～+873.5同相軸反射信號仍然較強，三振相明顯，說明注漿充填效果不好，需要進一步補注處理。

a、注漿前 b、注漿后

圖5 地質雷達檢測無砟軌道脫空時間剖面圖

3 結束語

（1）地質雷達能夠快速、有效地檢測無砟軌道支承層底部與基床表層脫空、離縫，支承層底部與基床表層接觸良好的雷達圖像表現為波形平緩、規則、無雜亂反射等特征；支承層底部與基床表層存在脫空、離縫，雷達異常表現為同相軸反射信號強，三振相明顯。

（2）通過對比分析整治處理前后地質雷達反射波組同相軸連續性和同一異常的振幅變化，可以有效地對支承層底部注漿加固效果進行評價。

（3）本次地質雷達在滬寧城際鐵路無砟軌道支承層底部檢測中的實際應用，效果顯著，可以為以后同類工程檢測提供參考。

致謝

本次檢測試驗與論文編寫，得到了中鐵第四勘察設計集團有限公司“鐵路路基填筑質量檢測物探技術研究（2013K98）”科研項目資金的支持，在此表示感謝。

參考文獻

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