高速铁路运行控制与动态调度一体化基础理论与关键技术

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《高速铁路概论》课程标准

《高速铁路概论》课程标准1.课程说明《高速铁路概论》课程标准课程编码〔36557〕承担单位〔建筑工程学院〕制定〔〕制定日期〔2022.10.08〕审核〔建筑工程学院专业指导委员会〕审核日期〔2022.10.23〕批准〔〕批准日期〔2022.10.23〕（1）课程性质：本课程是铁道工程技术专业的一门专业基础课，是为学习专业而设置的。

主要讲授高速铁路线路、牵引动力、高速铁路动车组、高速铁路信号控制系统及通信系统，高速铁路车站设置，高速铁路的运营组织等方面的内容。

（2）课程任务：主要针对铁道工程技术专业等岗位开设，主要任务是培养学生在铁道工程技术专业的施工岗位、管理岗位的基本能力。

（3）课程衔接：在课程设置上，前导课程有《工程地质》、《土质学与土力学》、《基础工程等》。

2.学习目标通过本课程的学习，使学员建立铁路运输的整体概念，树立铁路运输高度集中；、统一指挥的重要理念，了解铁路各专业之间的关系理念和铁路运输机制，确定本专业在整个铁路运输业的地位和重要性，为后续课程的学习奠定基础。

学生在知识和能力方面应达到：通过本课程的教学，应使学生达到下列基本要求：1)了解国内外高速铁路的发展概况及其主要技术经济优势。

2)掌握高速铁路对线路平纵断面、轨道、路基、桥梁和隧道设计的特殊性，对维修养护作业的特殊要求。

3)掌握高速铁路牵引变电所、接触网、受电弓、车辆动力装置的基本原理。

4)掌握高速铁路动车组的基本类型、主要技术特点、基本构造和关键技术。

5)掌握高速铁路信号控制系统和通信系统的基本组成和基本原理。

6)掌握高速铁路车站的技术特点、分类、车站技术设备和枢纽的基本概念。

7)掌握高速铁路运输计划编制、通过能力计算、车站作业组织、调度指挥、客运服务、市场营销的基本方法和基本要求。

3.课程设计1）应的职业岗位（群）的职业标准，确定课程目标。

依托铁道运输类岗位职业标准，以铁道运输类岗位技能构建课程内容，针对铁道运输类岗位的典型工作任务，分析岗位所需的知识、技能和态度，确定学生应具备的专业能力、方法能力和社会能力，确定课程培养目标。

高速铁路系统集成简介

高速铁路系统集成简介作者：张辉张心刚来源：《无线互联科技》2013年第12期摘要：本文介绍了高速铁路系统建设目标和系统构成，主要包括工务工程系统、牵引供电系统、列车运行控制系统、高速列车系统、运营调度系统、客运服务系统六个部分，使大家对其有个简单认识。

关键词：高速铁路；系统集成高速铁路是信息技术、自动控制技术和新材料、新工艺等多种技术门类、多专业综合的高新技术集成，代表了当今世界铁路技术的最高成就。

发达国家的实践表明，由基础设施、动车组、通信信号、牵引供电、运营调度、旅客服务六个主要子系统购成的高速铁路，具有很强的系统性，各子系统之间既自成体系，又相互关联、相互影响。

特别是动车组、通信信号和运营调度系统，三者之间既有大量硬件接口，又有很多软件联系，对整体性和系统性的要求非常高。

在高速铁路建设中，必须尊重科学，尊重客观规律，认真吸取国外高速铁路建设的经验和教训，高度重视系统集成工作，确保各子系统相互匹配，相互兼容，整体优化，协调运转。

1 系统建设目标高速铁路系统集成的目标是要集中人力资源、管理资源、设计资源、施工资源及装备制造资源，实现高速铁路系统在技术上的优化配置，达到一流工程质量、一流装备水平、一流运营管理的目标。

2 系统构成高速铁路系统可以划分为工务工程系统、牵引供电系统、列车运行控制系统、高速列车系统、运营调度系统、客运服务系统六个部分，如图所示。

2.1 工务工程系统工务工程系统是一个庞大的系统，涉及路基、桥涵、隧道和轨道等专业工程，还涉及路基与桥梁的过渡，路基与隧道的过渡、桥梁与隧道的过渡，以及路基和桥隧等线下基础与轨道结构的衔接等。

与普速铁路相比采用了很多新技术和新工艺，其设计和施工控制标准高。

为了达到高速铁路线路的运营要求，高速铁路工务工程系统既要为高速运行的机车车辆提供高平顺性与高稳定性的轨面条件，又要保证线路各个组成部分具有一定的坚固性与耐久性，时期在运营条件下保持良好的状态。

同时，要求建立严格的线路状态检测和保障轨道持久高平顺的科学管理系统。

高速列车智能调度与运行控制技术研究

高速列车智能调度与运行控制技术研究一、引言高速列车作为现代交通领域的重要组成部分，其调度与运行控制技术的研究对于实现列车运行效率的提升具有重要意义。

本文将就高速列车智能调度与运行控制技术进行研究，并探索其在提高列车运行效率、保障乘客安全等方面的应用前景。

二、高速列车智能调度技术1. 路网建模为了实现高速列车的智能调度，首先需要对列车运行的路网进行建模。

通过对路网的仿真模拟，可以获取列车运行的基本信息，为后续的调度决策提供支撑。

2. 运行状态感知在进行高速列车的智能调度过程中，准确获取列车的运行状态是一个关键环节。

利用现代通信技术和传感器技术，可以实时监测列车的位置、速度以及运行状态等信息，为智能调度提供准确数据。

3. 优化调度算法为了使列车在运行过程中能够达到最佳的时刻表安排和行驶速度，需要设计合理的优化调度算法。

通过对列车运行的距离、时间、乘客数量等考虑，建立数学模型，进行调度算法的优化设计，以提高列车的运行效率。

三、高速列车运行控制技术1. 列车自动驾驶技术高速列车的自动驾驶技术是实现列车运行控制的重要手段。

通过引入高精度地图、自主导航系统和传感器等设备，实现列车自主决策和控制。

列车自动驾驶技术可以大大提高列车运行的安全性和稳定性。

2. 多通道通信技术为了确保列车与调度中心的实时通信，需要借助于多通道通信技术。

通过在列车上安装通信设备，可以实现与调度中心的实时数据传输，为列车的智能调度提供支持。

3. 大数据分析技术随着信息技术的快速发展，大数据分析技术在高速列车运行控制中的应用日益广泛。

通过对列车运行数据的采集和分析，可以优化列车的运行计划、减少运行故障以及提高列车安全性。

四、高速列车智能调度与运行控制技术的应用前景高速列车智能调度与运行控制技术的应用前景广阔。

首先，智能调度技术可以提高列车的运行效率，实现列车之间的最佳时刻表安排，减少列车之间的冲突和延误。

其次，运行控制技术可以提高列车的安全性和稳定性，减少人为因素对列车运行的影响，保障乘客的出行安全。

高速铁路列车智能调度与运行控制研究

高速铁路列车智能调度与运行控制研究近年来，随着科技的不断进步，高速铁路的建设和发展取得了长足的进展。

高速铁路列车作为一种高效、快捷的交通工具，其调度和运行控制对于确保列车运行的安全、准点和高效非常重要。

因此，对高速铁路列车智能调度与运行控制的研究成为一个热门的课题。

高速铁路列车智能调度是指通过运用现代信息技术和智能化技术，全面优化列车运行计划和车次安排，使列车在最短时间内到达目的地，并确保列车之间的安全距离。

该系统旨在提高列车运输的效率，降低成本，增强安全性，并提供乘客更好的出行体验。

首先，高速铁路列车智能调度需要利用先进的数据分析和算法技术。

通过对历史运行数据的分析和预测，可以了解列车调度的规律和特点，为调度部门提供决策支持。

例如，通过分析旅客运输需求和运行线路的实时数据，可以调整列车运行图，提高列车利用率和运行效率。

其次，高速铁路列车智能调度还需要考虑到列车之间的安全距离和信号系统的配套。

为了确保列车之间的安全行车距离，智能调度系统需要根据列车的运行速度和线路条件，合理安排列车的出发时间和行驶速度。

同时，智能调度系统还需要与信号系统配套，确保列车能够按时接受信号指令，保持远距离的紧急制动能力。

此外，高速铁路列车智能调度还需要考虑列车的可靠性和容错性。

为了降低列车故障和停机的风险，智能调度系统需要监测列车的运行状态和健康状况，并提前预警并处理故障情况。

同时，系统还需要具备备份和冗余功能，以确保即使在出现故障时，列车调度仍能正常进行。

最后，高速铁路列车智能调度还需要考虑到人机交互和用户体验。

智能调度系统应具备友好的界面和操作方式，以便调度员和其他管理人员能够方便地使用和操作系统。

此外，系统还应提供实时监控和预警功能，以便调度员能够及时掌握列车的运行情况并做出相应的调度决策。

综上所述，高速铁路列车智能调度与运行控制研究是一个具有挑战性和远见的课题。

通过利用现代科技，如数据分析、算法技术和智能系统，可以实现高速铁路列车的高效调度和运行控制。

高等职业教育本科交通运输大类3001 铁道运输类专业简介(2022年)

30交通运输大类3001铁道运输类专业代码300101专业名称高速铁路工程基本修业年限四年职业面向面向铁路建筑工程技术人员、铁道工务工程技术人员等岗位（群）。

培养目标定位本专业培养德智体美劳全面发展，掌握扎实的科学文化基础和高铁线路、桥涵、隧道等建设与运维等知识，具备高铁工程结构设计、施工组织管理、养护维修技术应用与研发等能力，具有工匠精神和信息素养，能够从事高铁工程项目勘测设计、技术管理、质量检测和高铁综合维修等工作的高层次技术技能人才。

主要专业能力要求1. 具有进行高铁工程项目工程测量、试验检测、BIM建模、验工计价、竣工验交的能力；2. 具有进行高铁工程项目施工组织设计和施工预算编制、临时结构设计与检算、重点单项工程施工方案制订和解决工程具体问题的能力；3. 具有进行高铁工程项目施工调查、工程设计资料交接、施工场地和临时设施布设等能力；4. 具有正确运用设计规范、标准进行高铁路基、轨道、桥涵、隧道等工程勘察和结构设计的能力；5. 具有进行精密测量、动态监测、装配施工、信息管理等高铁智能建造新技术应用的能力；6. 具有高铁基础设施设备检查、监测和病害分析，高铁线路和桥隧维修，突发故障诊断及应急处置的能力；7. 具有良好的语言表达、文字表达、沟通协调、团队合作、跨文化交流的能力；8. 具有利用信息技术、数字技术进行智能建造、质量控制、安全生产、绿色生产技术的研究、应用和创新发展能力；1819. 具有探究学习、终身学习和可持续发展的能力。

主要专业课程与实习实训专业基础课程：高速铁路概论、工程制图、工程力学、工程测量、土木工程材料、工程地质、土力学、混凝土结构设计原理、BIM建模技术。

专业核心课程：高铁选线基础、高铁线路施工技术、高铁桥涵施工技术、高铁隧道施工技术、高铁精测精调技术、高铁结构建模与施工仿真、高铁线路养护维修技术、高铁桥隧养护维修技术、高铁工程项目管理。

实习实训：对接真实职业场景或工作情境，在校内外进行工程制图实训、工程测量实训、选线设计实训、高铁综合维修实训、施工实习等实训。

高速铁路系统中的列车控制与调度优化

高速铁路系统中的列车控制与调度优化一、引言高速铁路的快速发展在现代交通运输中扮演着重要角色。

为了确保高速铁路运营的高效和安全，列车控制与调度优化成为关键问题之一。

本文将从列车控制系统和调度优化的角度探讨高速铁路系统中相关的技术和方法。

二、列车控制系统高速铁路的列车控制系统通过实时获取车辆的位置、速度等信息，并基于这些信息进行实时控制。

主要包括列车间通信系统、列车位置探测系统和列车动态监测系统。

1. 列车间通信系统列车间通信系统通过无线通信技术实现列车之间的实时通信，包括列车间通信、列车与控制中心的通信等。

这些通信系统能够确保列车之间的安全距离、优化列车的运行速度和减少停车时间。

2. 列车位置探测系统列车位置探测系统通过使用全球定位系统（GPS）等技术来获取列车的实时位置。

这些数据通过传感器和数据传输系统传输到控制中心，以便进行实时监测和控制。

3. 列车动态监测系统列车动态监测系统通过传感器和监测设备实时监测列车的各项参数，如速度、加速度、轮对压力等。

这些数据可以帮助控制中心及时发现列车运行中的异常情况，并采取相应措施。

三、列车调度优化列车调度优化是高速铁路运行的关键环节，旨在实现列车间的最佳协调和资源最大化利用。

现代高速铁路调度优化主要基于运行图优化和列车运行方案优化。

1. 运行图优化运行图优化是通过合理安排列车的发车时间、车次数量和运行速度等，以达到最大运输能力和最小延误的目标。

优化方法主要包括遗传算法、模拟退火算法等。

运行图优化还需要考虑到车站的接发车能力，以避免出现堵塞和拥挤的情况。

2. 列车运行方案优化列车运行方案优化是针对单个列车进行优化，旨在提高运行速度和降低耗能。

优化方法主要包括车速优化、列车编组和间隔优化等。

通过优化列车运行方案，可以提高列车的安全性和运行效率。

四、挑战与展望尽管高速铁路的列车控制与调度优化取得了显著的进展，但仍面临着一些挑战。

例如，如何解决列车之间的通信延时问题，以及如何动态调整运行图，以适应突发事件等。

干货详解高速铁路七大技术体系

车体的高密封性能。这种车体结构不仅适用于铝合金型材的
客室内的传递。据了解，这项专利技术可适用于时速200公里等级及以上的动车组车体结构，目前广泛应用于
CRH2C—300系列动车组车体，及CRH2长大编组系列动车组车体，已装用700余辆，总价值近10亿元。
旅客服务系统大量运用了信息技术，需要给各位专家报告的
间0.3秒左右，高速列车动力丢失少，长距离运行节能效果
采用简单链型、弹性连型悬挂技术，研发高强高导接触网导线。保证接触网与受电弓匹配良好、受流稳定。武广客运专
线接触网采用弹性缝型悬挂方式，实现时速350公里双弓稳
系统的主体设备接触网，已经开始实现关键零部件的国产化。
3、列车运行控制列控系统是确保列车行车安全的控制系统，
速列车由45000个零部件组成，工程中分为九大关键技术。
韩国。二是车体制造。三是牵引系统，牵引系统是高铁竞争的核心之一，主要由变压器九变流器、牵引控制、电机几个不同的部分组成。高速列车所有的用电设备和运动器件都采用传感器进行实时的监控。高速转向架，高速列车的转向架是列车技术的核心也是轮轨技术的核心。高速专项架的结构功能，高速列车技术的核心，具有承载、导向、减震、牵引及制动等功能。传统意义上的火车头已经看不见了，转向架技术创新点主要在于抑制它的蛇行运动，由于车轮的反面很锥形，需要良好的工作曲线，锥形的爬点就形成了固有的刺激震动，这也是转向架能跑多高速度的核心。还有脱轨安全性。我们在研究高速列车转向架轮轨安全的时候做了一个突破性的测试，世界各国高速铁路和它的普速铁路是不相吻的，也就是说它不做跨线运行的技术准备，所以大多数国家，包括日本，它的轮轨匹配都是按照高速线和普速线来设计。我们国家高速铁路和现在了路网形成跨线，这个路网的效应就会非常的好，我们在设计我们国家的轮轨匹配的时候采用了特有方案，这个方案比德国的明显好，不仅可以满足本线运行，而且还可以实现跨线运行，这项技术我们在本国和多国申报了专利。高速转向架，我们希望有较高的临界速度，比如时速350公里高速列车转向架理论上是490公里，在西南交通大学做到了410公里，最后的实验没有做下去，只做到了410公里。为了验证我们高速转向架的性能，我们用了

高铁列车运行调度技术研究

高铁列车运行调度技术研究高铁列车作为现代交通运输的重要组成部分，在我国日益普及和发展。

要实现高铁列车的高效运行，就需要运用科学的调度技术，对列车进行合理的管理和调度。

本文将从不同的角度探讨高铁列车运行调度技术的研究，包括列车运行速度控制、列车间隔控制以及运行调度系统的优化。

首先，列车运行速度控制是高铁列车运行调度中的重要环节。

通过控制列车的运行速度，可以有效地调整列车之间的间隔，减少列车的运行时间。

当前，高铁列车在运行过程中，经常会遇到临时限速区域，如施工区域或道路状况特殊区域。

因此，合理调整列车的运行速度可以更好地适应这些临时限速区域，保证列车的安全和正常运行。

其次，列车间隔控制也是高铁列车运行调度中的关键问题。

在高铁列车运行中，各列车之间需要保持一定的间隔，以确保列车运行的安全性和稳定性。

传统的基于固定间隔的运行方法已经无法满足现代高速铁路的需求。

因此，研究人员提出了一种基于动态间隔的列车间隔控制方法。

该方法可以根据列车之间的相对距离和速度，动态调整列车的间隔。

通过这种方式，可以最大程度地提高高铁列车的运行效率和安全性。

最后，运行调度系统的优化也是高铁列车运行调度技术研究中的重要内容。

运行调度系统起到了对高铁列车运行过程进行实时监控和调度的作用。

通过对运行调度系统的优化，可以提高列车的运行效率和准点率。

在目前的高铁列车运行调度系统中，运用了先进的计算机和通信技术，可以实时获取列车的运行状况和位置信息，并根据实际情况进行调整。

进一步研究和优化运行调度系统的算法和软件，可以使高铁列车的运行效率达到最优化，提高整体交通运输系统的效益。

在高铁列车运行调度技术的研究中，除了上述的几个方面外，还有很多其他的问题值得研究和探讨。

如列车运行的安全性、列车的信号与通信系统、列车的能源消耗和环境影响等。

通过对这些问题的深入研究，我们可以不断提升高铁列车的运行质量和效率，推动我国高速铁路的发展。

总之，高铁列车运行调度技术的研究对我国现代高速铁路的发展具有十分重要的意义。

行车指挥自动化系统理论和关键技术XXXX0619

二、国外系统
④ 系统对列车的监视按时刻表进行，必要时可对列车进行调整。列车按车号自动控制进路，根据储存的时刻表与列车运行实际状态，调度员可以及时发现列车偏离运行图的情况做出调整。德国铁路所有运输调度指挥信息的处理和传输都由计算机网络来实现，而且系统能够自动记录调度人员的工作情况，并统计其工作量。
二、国外系统
二、国外系统
① 东日本新干线原有的综合调度所系统设备是1982年东北新干线开通时建设的。 ② 东日本公司与日立等公司合作，花费了数百亿日元、投入了1500名技术人员、
历时三年时间、开发了“新干线运行安全与维护系统─COSMOS”，于1995年 11月开始使用。 ③ 从提高系统的效率和可扩展性角度出发，采用了自律分散型、具有预测功能的新型运行管理系统。各车站可根据自己拥有的、来自调度中心的运行图，根据列车运行情况控制进路和旅客向导设备； ④ 运行管理和电力控制系统采用双套，提高系统的可靠性； ⑤ 采用网络传输结构，中央系统采用光LAN与各子系统间进行信息传送（ 100Mbit/s）中央控制总机与车站PRC控制设备采用了容错计算机，保证控制系统的不间断运行；
二、国外系统
④ 从简单的运行调整与控制向智能化预测与调整控制方向发展既有的铁路调度系统主要实现对晚点列车的运行调整，未来
的高速铁路调度系统为应对高速列车运行所引起的调整时间短、调整范围大所引起的人员或系统处理不及时的问题，将采用智能化列车运行预测技术，实现对更广范围（路网）所有列车的运行状态进行智能分析，对可能发生晚点现象的列车进行重点监控，同时自动提供可能的调整预案，提高调度人员的工作效率，确保客运专线网络整体运输效率与安全正点率。
约，系统间关系复杂，分散型系统在信息与资源共享方面存在难以克服的缺点。因此，除法国铁路调度系统外，日本、德国、西班牙等国均采用综合型调度系统，将计划编制、运行管理、维修管理、旅客服务等进行集成化的综合管理，实现铁路运输的一元化管理，其中最成功的应用案例就是日本COSMOS系统和德国铁路调度系统与货运营销系统。 • 系统集成化发展还包括对系统信息资源、硬件资源的最科学、最经济的配置与应用。

高速铁路行车调度技术发展历程及展望

高速铁路行车调度技术发展历程及展望摘要：在我国高速铁路发展速度不断加快的背景下，高铁运输网络对行车调度技术的要求也日趋严苛。

尤其是在客运量持续攀升的背景下，高铁行车调度系统需要满足旅客列车运行区段合理性。

各列次列车开行对数以及列车抵达、离站的时间点等等，也需要有能力应对更多不同的突发情况、减少列车晚点风险。

所以，采用行车指挥自动化的新一代高速铁路调度系统也开始得到了广泛应用，对其发展历程进行梳理与展望，正是下一阶段我国高铁事业走向信息化、自动化、智能化发展的理论基础。

关键词：高速铁路；行车调度；技术进步1.中国高铁调度指挥系统中国高铁调度指挥系统是我国铁路信号控制系统的关键组成部分。

通过铁路列车调度指挥系统(TDCS)以及调度集中系统(CTC)能够实现的行车调度功能有：首先是统一编制、调整以及共享整个高铁网络运输计划。

在客运流量数据作为依据的前提下，根据客流的性质、特点以及周期性，构建统一的、科学合理的运输计划，同时按照市场需求的变化而不断进行微调，可以和其他系统实现信息共享能力[1]。

其次，智能化、自动化完成列车运行调度指挥的能力。

通过调度集中系统(CTC)，就能够有效监控列车的行进状态并对其进路进行自动化控制，并将物流、客运运输组织相关的作业流程实现有效控制，包括调度命令的下达、临时限速的设置、列车运行信息的显示以及行车进路以及命令的管理，将站间闭塞的管理以及进路的自动预告等等。

最后，能够有效管理运输相关各类信息。

高速铁路的调度指挥工作目标之一，就是实现对运力资源的统一综合管理，不仅仅是对列车本身进行监控管理，包括旅客服务、车辆运用、维修管理、空间管理、防灾和安全管理等与运输相关的业务都将在一个完整的管理体系内运行，从而更好地满足高速铁路列车与运力管理的需要，实现服务质量的提升[2]。

2.高速铁路行车调度技术的发展历程2.1 起步阶段(2002-2004年)在原有线调度集中系统的基础上，秦沈客运专线的建设开启了中国高铁行车调度技术的发展先河。

铁路5G关键技术分析和发展路线

铁路5G关键技术分析和发展路线王同军（中国国家铁路集团有限公司，北京100844）摘要：构建铁路5G智能联接，是实现智能铁路各要素全面感知、泛在互联、融合处理的关键和基础，是铁路高质量发展的迫切需要。

在智能建造、智能装备和智能运营等领域的移动通信应用需求日益增长，5G集成了多种先进的通信信息技术，具有多元化、宽带化、泛在化等特点，适合铁路多场景应用需要。

在铁路5G发展过程中，无线频率、技术成熟度、产业周期、技术经济性、网络安全等是重点考虑的关键性因素，需要通过技术和管理创新化解制约条件。

发展铁路5G专网时，应秉持新发展理念，坚持创新驱动、协调有序、开放融合、合作共享的原则，强化顶层设计，统筹规划、分步实施。

关键词：智能铁路；移动通信；铁路5G；发展路线中图分类号：U285文献标识码：A文章编号：1001-683X（2020）11-0001-09 DOI：10.19549/j.issn.1001-683x.2020.11.0010引言2020年3月，党中央提出关于加快5G网络等新型基础设施建设的决策部署，各行各业加速向数字化和智能化转型。

据统计，2019年我国数字经济增加值35.8万亿元，对GDP增长贡献率为67.7%［1］。

铁路作为最大的传统基础设施行业，是国民经济大动脉、重大民生工程和综合交通运输体系骨干，是国家基础性、服务性和支柱型重要产业。

如何将铁路发展与数字新基建融合，既是新时代提出的要求，也是铁路自身提升效率效益、保持高质量发展的迫切需要。

发展智能铁路，在现有物理铁路网基础上，综合应用云、物、大、智、移、定位等多种新型技术，是实现铁路从传统基建向新基建转型升级的必然选择。

智能高铁不是先进智能技术与控制技术在高铁各专业独立应用的简单叠加，而是通过不同业务领域、面向高铁生命周期不同阶段信息系统的集成融合［2］，物理高铁与数字技术协同融合，共同构建智能高铁。

智能高铁概括为“一核三翼”［3］，实现“智能高铁大脑平台”这一核心与智能建造、智能装备、智能运营3个“翅膀”以及铁路现场各子系统之间的智能联接，是实现高铁移动装备、固定基础设施及内外部环境信息的全面感知、泛在互联、融合处理［3］的关键和基础。

高速铁路运行控制与动态调度一体化基础理论与关键技术(总2页)

高速铁路运行控制与动态调度一体化基础理论与关键技术(总2页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除31.“高速铁路运行控制与动态调度一体化基础理论与关键技术”重大项目指南作为我国综合交通运输体系的核心，高速铁路近年来发展迅速，其运营里程数、客运量等均居世界首位。

然而，随着我国高速铁路里程数和客运量的快速增加，现有的控制手段和调度方法在快速、有效解决高速列车运行过程中出现的突发事件（比如电力故障、突发地震、山体滑坡、轨道突然出现障碍物等）方面尚有一定差距，使得高速列车晚点时间过长，旅客满意度下降、高铁运营效率不高。

为此，本重大项目主要针对高速列车运行过程中可能出现的各类突发事件，开展高效运行控制和动态调度一体化基础理论与关键技术研究，提升高铁应急决策能力，最终实现提高旅客满意度和高铁运营效率。

一、科学目标面向我国高速铁路未来发展的重大需求（列车运行安全、旅客满意度和运营效率），针对目前我国高速铁路应急处置突发事件（比如突发地震、山体滑坡、轨道突然出现障碍物等）能力不高的现状，本项目围绕高速铁路高效运行控制理论与动态调度方法展开研究，旨在实现以下三个方面的理论突破：高速移动环境下多层域实时智能感知理论与方法；多约束条件下组合动态优化控制方法；复杂高铁路网下列车群的协同动态调度理论。

主要理论成果在该领域国际著名刊物上发表并产生重要影响，技术成果申请系列发明专利。

构建高速铁路运行控制与动态调度一体化仿真实验系统，完成室内仿真实验，部分相关理论、方法和技术成果在实际系统中进行验证。

培养一批我国高速铁路运行控制与调度方面的理论和工程技术人才，为我国高速铁路事业做出贡献。

二、研究内容（一）高速移动环境下多层域协同智能感知与数据融合。

研究满足高速铁路系统全局状态（包括山体滑坡、铁轨突然出现障碍物等高速铁路灾害状态）信息重构的传感器部署方法，揭示系统不同层级状态信息的关联规律及耦合机理，提出跨层域多传感器协同感知理论，研究轻量级高效的多源数据融合理论，建立兼顾大数据和样本数据的数据组织结构和分析方法，为建立高速铁路运行控制与调度一体化模型提供数据支撑。

“复杂路网条件下高速铁路列控系统互操作和可靠运用关键技术及应用”项目介绍

复杂路网条件下高速铁路列控系统互操作和可靠运用关键技术及应用”项目介绍中共中央国务院2018年1月8日上午举行国家科学技术奖励大会。

党和国家领导人习近平、李克强、张高丽、王沪宁出席大会并为获奖代表颁奖。

北京交通大学3项主持成果获国家科学技术奖，获奖数位居全国高校第8名。

其中轨道交通控制与安全国家重点实验室主任唐涛教授等主持成果“复杂路网条件下高速铁路列控系统互操作和可靠运用关键技术及应用”获得国家科学技术进步二等奖。

“复杂路网条件下高速铁路列控系统互操作和可靠运用关键技术及应用”项目组在国家科技支撑计划、国家 “863”高新技术研究发展计划、国家自然科学基金等项目支持下，历经10余年，制定了支撑列控系统装备互操作的系统规范，构建了可动态配置的列控系统半实物仿真测试平台和互操作性测试平台，研制了电磁干扰幅度概率分布测量仪，发明了适应高速列车牵引电流波动剧烈的阻抗匹配装置，形成了具有自主知识产权的高速铁路列控系统互操作和可靠运用的成套技术。

主要创新点有：1) 提出了列控系统需求规范形式化建模验证理论和技术，制定了适合高速铁路的CTCS-3级列控系统技术范，提出了基于功能特征提取的测试案例构造方法和基于决策树分析的测试案例生成方法，构建了完备的CTCS-3 级列控系统测试案例库，成为我国高速铁路列控系统设计研发、测试和建设运用的依据。

2) 提出了适用于不同测试需求的列控系统多分辨率仿真建模方法和平行测试验证方法，构建了可动态配置列控系统半实物仿真测试平台；是出了基于数据驱动的测试方法，构建了互操作性测试平台。

支持了多种型号列控设备的幵发及应用，完成了所有CTCS-3级列控系统及新型高速列车的第三方互操作性测试，为高速铁路网中列车安全、可靠运行提供了有力支撑。

3) 提出了瞬态脉冲干扰的统计参量评估方法和实时测量技术，自主研制了基于随机变量分析方法的电磁干幅度概率分布测量仪，构建了基于瞬态脉冲干扰统计参量的故障诊断和故障模拟再现平台。

高速铁路列车系统的列控技术研究与优化

高速铁路列车系统的列控技术研究与优化概述随着社会发展和人们对交通方式的需求不断增长，高速铁路列车系统的列控技术显得尤为重要。

列控技术是高速铁路系统中的核心和关键技术之一，它涉及到列车的运行安全、效率以及乘客舒适度等方面。

本文将对高速铁路列车系统的列控技术进行研究与优化，旨在提高铁路运输的安全性、可靠性和经济性。

一、列控技术的定义和功能列控技术是指对高速铁路列车系统进行监控、指挥和控制的技术系统。

它的核心目标是实现列车的安全、准点和高效运营，并确保乘客的舒适出行。

列控技术主要包括列车控制系统、信号系统、通信系统和监测系统等。

1. 列车控制系统列车控制系统是高速铁路列车的“大脑”，负责控制列车的运行速度、制动距离、加速度等参数。

它根据列车位置、信号状态和行车计划等信息，通过与列车上的设备进行通信和互动，实现列车的自动驾驶和控制。

列车控制系统的研究和优化可以提高列车的运行稳定性和安全性，提高列车的运行效率和乘客的舒适度。

2. 信号系统信号系统是高速铁路列车的“眼睛”，用于传递行车指令和信息，保障列车的运行顺序和安全距离。

它采用不同的信号方式和信号灯颜色，向列车驾驶员提供车速限制、行车方向和列车间的距离等信息。

信号系统的研究和优化可以减少列车间的冲突和接近事故，提高列车的运行安全性。

3. 通信系统通信系统是高速铁路列车的“耳朵”，用于实现列车与列车之间、列车与控制中心之间的信息交换。

它采用无线通信技术，通过信号传输和数据处理，实现列车的实时监控和动态调度。

通信系统的研究和优化可以提高列车与控制中心的通信质量和速度，实现列车的高效调度和运营控制。

4. 监测系统监测系统是高速铁路列车的“感官”，用于监测列车的运行状态和运行环境。

它包括列车位置传感器、车载视频监控、气象监测设备等，可以及时掌握列车的运行情况和周围环境的变化。

监测系统的研究和优化可以提高列车的运行安全性和故障预警能力，减少事故的发生和对乘客的影响。

铁路运输调度指挥系统信息化、智能化、科学化发展浅析

铁路运输调度指挥系统信息化、智能化、科学化发展浅析摘要：铁路运输调度系统继续坚持强基达标、提质增效、节支降耗，充分发挥全国铁路“一张网”和运输集中统一指挥优势，深入实施运输生产组织变革创新，强化运输能力保障，提高调度指挥信息化、规范化、精细化水平，推动运输调度工作高质量发展，为保持经济运行在合理区间、保持社会大局稳定发挥作用。

关键词：铁路；运输调度指挥系统；信息化、智能化、科学化1.全面深化基础管理，提升调度安全防控水平（1）国铁集团组织修订《铁路运输调度规则》，进一步完善调度规章制度。

完成2017版《铁路运输调度规则》修订，结合做好规则完善，进一步发挥三级调度体系作用，加强运输站段调度业务管理，理顺生产关系，规范运输生产计划一体化编制及调度指挥作业流程，从规章管理层面促进调度基础工作质量提升。

（2）抓实标准化规范化建设。

以整章建制、规范管理为抓手，结合42项制度办法，及时制订出台有关调度管理制度细则，严格备案审查要求，确保各项措施落到实处。

对各铁路局集团公司调度所制度标准执行情况逐一开展检查验收和评估考核。

继续选树标杆调度所，推动形成示范引领效应。

（3）织密物防技防保障，建设更高水平的安全防控体系。

一是持续开发TDCS/CTC、TDMS系统功能应用，深度融合车务、机辆、工电供等信息技术平台功能，用好运统1电子化传递手段。

二是研究通过技术手段实现部分调度命令辅助生成、自动比对卡控功能，切实降低调度员劳动强度，减少调度命令差错率，提高调度命令发布质量。

三是开展CTC系统人因工程优化，各铁路局集团公司调度所要积极推进建立与电务部门工作联动机制，共同开展CTC系统功能升级研究，有计划推进CTC系统功能升级改造，进一步提升系统对行车作业的安全保障能力。

（4）从严整治惯性问题，提高系统安全治理能力。

加强调度安全红线管理，把调度命令、阶段计划、超限列车、军用列车、路用列车、CTC调度相关作业、接触网停送电、非正常行车、应急处置、施工组织、信息上报等关键环节作为调度安全整治盯控重点，将风险管控和隐患排查机制有机嵌入运输生产组织过程，动态修订完善安全风险库；结合安全形势、季节安全特点和暴露出的问题，常态化开展调度安全专项整治，强化系统施治、标本兼治。

高速铁路高安全运行控制系统关键技术及应用科技进步奖

高速铁路高安全运行控制系统关键技术及应用科技进步奖
高速铁路高安全运行控制系统关键技术及应用科技进步奖旨在表彰在高速铁路高安全运行控制系统关键技术领域做出杰出贡献的科技工作者和团队。

这些技术是保障高速铁路安全、高效、舒适运行的核心要素，对于提升我国高速铁路的国际竞争力和推动相关产业的发展具有重要意义。

高速铁路高安全运行控制系统的关键技术包括列车控制系统、信号技术、通信技术、智能监测与诊断技术等。

这些技术的应用，实现了对高速列车运行状态的全过程监控和智能控制，提高了列车的运行安全性和可靠性。

同时，该系统的应用还优化了列车调度和运营管理，提高了铁路运输的效率和效益。

在科技进步奖的评选中，专家评委将根据候选者在高速铁路高安全运行控制系统关键技术领域的创新程度、技术难度、实用性以及经济效益等方面进行综合评估。

获得此奖项的科技工作者和团队将被广泛认可和表彰，并成为行业内的佼佼者。

总之，高速铁路高安全运行控制系统关键技术及应用科技进步奖的设立，旨在鼓励更多的科技工作者和团队投身于高速铁路事业的发展，为推动我国高速铁路的科技进步和创新发展做出更大的贡献。

简述CTCS-3级列控系统及工作原理

简述CTCS-3级列控系统及⼯作原理2019-10-29摘要：随着铁路的⾼速发展,结合中国,⼀种可以确保列车运⾏安全和提⾼运输效率的列车运⾏控制系统也应运⽽⽣。

它就是在CTCS-2级系统基础上,通过集成欧洲列车控制系统(ETCS)⽆线控车的关键技术构建的CTCS-3级列车控制系统。

CTCS-3级列控系统是保证列车安全运⾏的信号系统，CTCS-3级列控系统通过GSM-R⽆线通信实现车-地信息双向传输，为配备CTCS-3级车载设备的列车提供实时的运⾏许可、线路信息，车载设备根据动车组参数⾃动⽣成连续控制模式速度曲线，保证列车安全运⾏的控制系统，适⽤于300-350km/h客运专线，是我国⽬前使⽤等级最⾼的列车运⾏控制系统。

本⽂主要对CTCS-3级列控系统的构成及基本原理、CTCS-3级与CTCS-2级列控系统的区别两⽅⾯进⾏了阐述。

关键词：CTCS-3级列控系统⼯作原理中图分类号：C35⽂献标识码： A⼀、列控系统概念及中国列车运⾏控制系统（CTCS）发展现状1、列控系统的概念列控系统是确保列车运⾏安全的信号系统。

利⽤地⾯提供的线路信息、前车(⽬标)距离和进路状态，列控车载设备根据动车组参数⾃动⽣成列车允许速度控制模式曲线，并实时与列车运⾏速度进⾏⽐较，列车超速后及时进⾏控制，保证列车运⾏安全的监控系统。

2、中国列车运⾏控制系统发展现状中国列车运⾏控制系统（CTCS）作为保证列车安全运⾏的监控设备，⽬前共分为五个等级（CTCS-0、CTCS-1、CTCS-2、CTCS-3、CTCS-4级）。

(1)CTCS-0/1级列控系统：既有线现状。

(2)CTCS-2级列控系统：既有提速⼲线CTCS-2级区段及时速250公⾥客运专线。

(3)CTCS-3级列控系统：是在CTCS-2级列控系统的基础上开发出来的列车运⾏控制系统，符合我国⾼速铁路的发展需求，是我国⽬前安全级别最⾼、技术设备最先进、运⽤于时速300公⾥以上⾼速铁路的列车运⾏控制系统。

高铁概论第6章(高速铁路信号与控制系统)ppt课件

6.1.1高速铁路信号与控制系统的概念、作用
★高速铁路的信号与控制系统是集微机控制与数据传输于一体的综合控制与管理系统，是当代铁路适应高速运营、控制与管理而采用的最新综合性高技术，一般通称为先进列车控制系统（Advanced Train Control Systems）。以调度集中为龙头，车站设备为基础，通信网络为骨架，集行车调度指挥、列车运行控制，设备检测，灾害防护和信息管理功能为一体的综合控制系统。
6.1.1高速铁路信号与控制系统的概念、作用
高速铁路信号与控制系统是保障高速列车运行安全，提高运输效率的关键技术装备。它是现代保障行车安全、提高运输效率的核心，也是标志一个国家轨道交通技术装备现代化水准的重要组成部分。被称为高速列车的中枢神经。
6.1.2高速铁路信号与控制系统的组成与特点
PART 4
中国列控系统发展规划
6.4中国列控系统发展规划
CTCS（Chinese train control system）中国列车运行控制系统 CTCS0-4共五个分级 0/1速度小于200km/h 2-4列车运行速度大于200km/h
调度集中是分散型的远动系统，其控制中心在调度所，被控对象是铁路沿线各车站。
铁路总公司调度中心
铁路局高铁 CTC 系统
车站 CTC 子
系统
6.1.2高速铁路信号与控制系统的组成与特点
2.4国外CTC系统 1.西门子VICOS OC 501 在中国，西门子现代信号技术已成功应用于广州地铁1、2、4、5、8号线，深圳地铁1、4号线一期工程、南京地铁1号线、上海辛闵轻轨线，北京地铁10号线(含奥运支线)项目。
6.1.2高速铁路信号与控制系统的组成与特点
4.2信号的分类一、铁路信号感官接受方式分为视觉信号、听觉信号。 1.视觉信号是以物体或灯光的颜色、形状、位置、数目或数码显示等特征表达的信号。 2．听觉信号听觉信号是以不同器具发出音响的强度、频率和音响的长短等表达的信号。二、铁路信号按使用时间分为昼间信号、夜间信号、昼夜通用信号。昼间信号使用时机是从日出到日落，夜间信号使用时机是从日落到日出。在昼间或在昼间遇降雾、暴风雨雪等情况时，昼间信号达不到规定的显示距离时，应使用夜间信号。隧道内光线较暗，采用昼间信号不易嘹望，故隧道内只采用夜间或昼夜通用信号。三、按设置方式，铁路信号可分为固定信号、移动信号。

面向多层域的高速铁路调度控制一体化研究

06
参考文献
参考文献
文献1 作者：张三，李四，王五发表时间：2020年
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挑战与难点
多层域高速铁路调度控制一体化涉及多个领域的技术和知识，如通信、信号、自动化、运输组织等。同时，还需要考虑不同层域之间的协调和配合，以及实际应用中的各种复杂情况。因此，研究多层域高速铁路调度控制一体化面临着许多挑战和难点。
研究内容与方法
研究内容
本研究的主要内容包括以下几个方面：1) 多层域高速铁路调度控制一体化的体系架构研究；2) 多层域高速铁路调度控制一体化的关键技术研究；3) 多层域高速铁路调度控制一体化的仿真实验与验证。
各层功能
调度层负责列车运行计划制定与调整，控制层负责列车运行控制，监测层则对列车运行状态进行实时监测。
多层域调度控制一体化系统的详细设计
调度层设计
在调度层，需要设计一个能够综合考虑多层域内列车运行、设备运行和客流分布的优化算法，实现运行计划的动态调整。
控制层设计
在控制层，需要采用先进的控制理论和方法，实现列车在多层域内的安全、高效运行。
调度策略优化
通过对调度策略进行优化，提高调度效率和可靠性，降低成本和风险。
调度仿真与验证
通过仿真和验证，对调度策略进行评估和验证，确保其可行性和有效性。
多层域控制系统的设计与实现技术
系统架构设计
根据实际需求，设计多层域控制系统的架构，包括硬件架构、软件架构、网络架构等。
控制系统实现
根据设计好的架构，实现控制系统，确保其稳定性和可靠性。
通过对实际数据的模拟实验，验证了研究成果的有效性和可行性。
研究不足与展望
在研究过程中，只考虑了列车运行过程中的基本要素和约束条件，未考虑一些特殊情况如突发事件、设备故障等对列车运行的影响，需要在后续研究中进一步完善。