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
高速铁路信号与控制系统—调度集中
调度集中CTC
• 11、限速命令管理
临时限速命令由调度所集中管理，通过CTC系 统向临时限速管辖车站下达限速调度命令。车 站列控中心从限速调度命令中获取限速命令控 制信息，设置限速命令。临时限速调度命令在 调度所、车站以统一的“窗口方式”模板输入、 显示、签收（确认）及回执。在CTC的车站车 务终端上增加列控中心设备的人机界面，用以 发送列控指令、显示列控中心相关设备工作状 态。
调度集中CTC
• 8、调车作业管理 CTC系统调车作业遵循的基本原则是调车作业 不得干扰列车作业。调车作业是以列车运行调 整计划为基础，在不影响列车正常运行的情况 下，寻找列车与列车之间的空档适时进行。 CTC系统提供调车作业管理功能，便于相关人 员编制调车作业计划，并进行调车进路卡控。
调度集中CTC
调度集中CTC
• CTC系统功能 • 1、运行计划管理
运行计划管理是全路列车运行组织的基础。表 现在时机运输组织工作中为运行图，分为计划 运行图和实际运行图。运行计划管理包括基本 图管理、日班计划管理、阶段计划管理、实际 图自动铺画、列车编组管理、命令自动生成等 功能。
调度集中CTC
• 2、控制模式 在《分散自律调度集中系统技术条件（暂行修 订稿）》中，规定CTC应具有分散自律控制模 式和非常站控模式。
调度集中CTC
• 4、进路预告 列车进路预告是行车安全的重要保障，CTC系统根据 车次自动跟踪结果选择适当时机发送既定车次的列车 进路上机车，以告知机车在前方车站需要进行的相关 作业标准。机车在收到进路预告以后与既有作业计划 进行对比，不一致时进行报警。
调度集中CTC
• 5、综合维修管理 系统在车站设有综合维修终端，协调进行系统 综合维修方面的管理。综合维修终端用于车站 电务、工务、电力、桥隧等部门在施工、维修 和抢险等情况下，现场人员和调度中心的联系， 以及设备日常维护、天窗修、施工以及故障处 理方面的登销记手续的办理。
《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。
干货详解高速铁路七大技术体系
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
基于数据驱动的高速铁路信号智能运维技术研究
基于数据驱动的高速铁路信号智能运维技术研究摘要：智能高速铁路已成为全球铁路的前沿发展方向，以数据为驱动，综合运用智能分析、故障诊断、设备健康状态评估等技术，使信号设备时刻处于可监督、可管控状态下，从而实现高速铁路信号的智能运维，也是顺应了这一发展方向。
随着高速铁路建设规模的不断扩大，实现信号设备的智能运维已成为电务维护人员的迫切需要。
电务部门积累了大量高速铁路信号监测检测、运营维护等数据，但数据还比较分散，数据的综合效能还没有发挥出来。
以数据为驱动，深入挖掘数据的价值，发现数据内在规律，实现信号设备全生命周期管理，提高信号设备的可靠性、可用性，减少信号设备故障对铁路运营的影响，保证旅客快捷、安全出行，是下一步需要深入研究的方向。
本文主要分析基于数据驱动的高速铁路信号智能运维技术。
关键词：高速铁路信号；数据驱动；智能运维；DTW算法；PHM引言近年来，我国高速铁路快速发展，大量具有自诊断功能、高技术含量的信号系统应用于铁路运营线上。
与此同时，随着高速铁路运用规模的逐渐扩大、运行速度的不断提高，高速铁路信号系统也已经从保障高速铁路安全高效运行，拓展到多层域状态智能感知、系统协同控制、安全态势评估、大数据融合与智能维护、行程智能引导等前沿技术与应用领域。
此外，随着分布式计算、4G/5G通信、大规模数据并行处理、深度学习、3D建模、高精度地图、模拟仿真、虚拟现实、智能控制等计算机通信与智能相关技术的加快集成，建设基于数据驱动的信号智能运维系统成为可能。
因此，从高速铁路信号智能运维系统架构、关键技术、系统功能等方面对基于数据驱动的高速铁路信号智能运维技术进行研究。
1、系统架构设计1.1数据源接入信号智能运维系统的数据源，主要包括检测监测数据、检修维护数据、生产作业数据和公共信息数据。
检测监测数据主要包括计算机联锁、列控中心、信号集中监测等信号系统/设备数据；检修维护数据主要包括信号技术履历、器材入所检修和日常维护检修等数据；生产作业数据主要包括作业卡控和调度生产指挥等数据；公共信息数据主要包括气象和产品认证等数据。
高速铁路复杂工况高安全运行控制关键技术研究与应用
高速铁路复杂工况高安全运行控制关键技术研究与应用1. 引言1.1 概述本文主要针对高速铁路复杂工况下的安全运行控制关键技术进行研究与应用。
随着高铁网络的不断扩建和技术的不断发展，高速铁路面临着越来越多的复杂工况和安全挑战。
为了确保高速铁路系统的安全运行，探索并应用相关关键技术具有重要意义。
1.2 文章结构本文共分为五个章节。
第一章是引言部分，介绍文章的背景和目的。
第二章将重点探讨高速铁路复杂工况分析，并对安全运行控制需求进行详细分析。
在第三章中，我们将重点论述关键技术的研究与应用情况。
第四章将进一步展开讨论，并阐述其中三个要点。
最后一章是结论与展望，总结本文的主要内容，并给出未来研究方向。
1.3 目的本文旨在通过对高速铁路复杂工况下安全运行控制关键技术进行深入研究和应用，为提升高速铁路系统的安全性能提供有效支撑。
通过对复杂工况的分析和安全运行控制需求的探讨，我们将揭示高速铁路系统所面临的挑战，并提出可行的解决方案。
通过深入研究关键技术的原理和应用情况，我们将为高速铁路工程领域提供更多实用、有效的控制方法与技术支持。
最终，本文旨在促进高速铁路系统的稳定高效运行，并为未来高速铁路网络的建设和发展提供借鉴意义。
2. 高速铁路复杂工况高安全运行控制关键技术研究与应用2.1 高速铁路复杂工况分析在高速铁路运营过程中，面临着各种复杂的工况，如不同天气条件下的列车行驶、线路地形复杂等。
因此，对于高速铁路的安全运行控制而言，准确分析和评估这些复杂工况是非常重要的。
首先，需要进行详细的天气状况分析。
根据不同的天气条件（如大雾、暴雨、雪灾等），调整列车的运行模式以确保行驶安全。
考虑到高速列车具有很高的时速，恶劣天气条件可能会对能见度和轨道湿滑度造成严重影响。
其次，需要对线路地形进行精确分析。
高速铁路通常通过山区或沿海地区等多变地形段，因此需要针对每个地段进行必要的修筑和加固工作。
同时，在设计和施工过程中还需充分考虑可能出现的自然灾害风险（如山体滑坡、泥石流等）。
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。
高速铁路网格化管理理论与关键技术
高速铁路网格化管理理论与关键技术王峰【摘要】High-speed railway , which has the technical characteristics ofhigh integration and high preci-sion, subjects to various influence factorsof train weight , speed, density and so on in the operation process . However , the geographical position is often the decisive factor which affects the state evolution of railway ing the grid management technology can spatially divide continuously distributed management objects into smaller unit grids , which is conducive to studying the change regulations of the management objects state fromthe spatial perspective .With the rapid development of information system technology and large data technol-ogy, grid management, based on location rather than profession , is more in line with the administration demand of high-speed railway .Grid management technology has brought new perspective for high-speed railway manage-ment.%高速铁路具有高度集成、高精度的技术特点，运营过程中经受列车质量、速度、密度等多种因素影响，地理位置因素往往是影响铁路设备状态演变的决定性因素。
高速铁路关键技术 ppt课件
速度将达到350 km/h以上。
“十一五”期间，国家将建9800公里高速客运专
线铁路。
我国客运专线及城际铁路的 发展规划简介
“四纵”客运专线
北京- 上海客运专线； 北京- 武汉- 广州- 深圳客运专线； 北京- 沈阳- 哈尔滨(大连) 客运专线； 杭州- 宁波- 福州- 深圳客运专线
车辆：由悬挂、转向架、车厢等部分组成，是轨 道交通系统中的重要组成部分。
交
通 供电系统：包括变电站、沿线供电线路、开关站
系 统
及供电设备等 。
控制系统：整个轨道交通系统的核心，它包括计
划调度、设备监控、安全保护、维护管理以及基
础信息系统等 。
断每 应一 用构 系成 列要 信素 息中 技均 术不
干线轨道交通——高速客运
轨道交通发展概述（一）
轨道交通的分类：三大类
高速客运
干线轨道交通
不
重载货运
断
涌
地铁
现
出
轨道交通
城市轨道交通
轻轨 郊区铁路
各 种
新
单轨电车
的
原
磁悬浮
理
新型轨道交通
真空高速管
道列车
我国轨道交通的发展概况（二）
构成：可划分为四大要素
线路与轨道：引导列车前进方向，同时承受列车 荷载并将其传至地基。
轨 道
高速铁路发展概述
高速铁路是指由新一代列车提供的时速在200～
350km甚至更高的铁路快速运营服务。
世界上最早开始高速铁路建设和运营的是日本，法
国和德国等欧洲国家在高速铁路建设和运营方面取 得商业上的成功。
● 日本 1964年开始，新干线总长度达1835公里，高速列车 客运量为世界之最，2000年客运周转量为712亿人公里
高速铁路关键技术(钱清泉)
各种交通方式对环境的影响
交通方式 大气 环境 有影响 水环境 土壤、地面 状况 有影响 躁声 城市生态 城市景观 隐性 污染 有影响
道路交通
有影响
有影响
有影响
有影响
水运交通
有影响
有影响
无影响
有影响
有影响
无影响
有影响
轻轨交通
无影响
无影响
有影响
有影响
有影响
无影响
无影响
航空 管道
2018/3/5
有影响 无影响
2018/3/5
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4.3道岔
道岔是铁路轨道连接的重要设备，直接关系到铁路运输的 效率和行车安全。 道岔的性能直接影响铁路运输能力及旅客列车在该路段的 行车速度及旅客乘坐舒适度。
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4.3高速道岔主要性能指标
A
直向
侧向 速度
B
C
旅客的
舒适性
安全性
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4.3高速铁路道岔关键技术
2018/3/5
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4.1.2隧道工挖技术
注重施工方法选择的多样性 利用辅助坑道实现长隧短打 合理确定开挖进度指标
特长隧道：TBM法 中长或短隧道：矿山法 特长大断面隧道：宜采 用小直径TBM(直径3～ 4 m)加钻爆法扩大
高速铁路特长、长 隧道较多，为了工 期和消防救援以及 维护管理的需要,需 要通过辅助坑道来 实现长隧短打
无影响 无影响
无影响 有影响
6
有影响 有影响
有影响 无影响
无影响 无影响
有影响 有影响
一、我国交通运输发展的重要性
不同交通方式的能耗与污染对比
3
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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VS
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。
智慧高速铁路运行控制系统发展趋势综述
智慧高速铁路运行控制系统发展趋势综述
余祖俊;唐涛;李开成;宿帅;朱力强
【期刊名称】《铁道学报》
【年(卷),期】2024(46)1
【摘要】在保障安全的前提下,高速铁路运行控制系统进一步结合现代感知、控制、通信以及人工智能技术实现智慧化,是未来高速铁路发展的前沿方向。
分析目前高
速铁路运营中仍存在异物侵限造成安全事故、突发事件导致列车延误、运力与运量不匹配等问题,提出高速铁路运行控制系统的智能化、智慧化是解决上述问题的重
要手段,是保持和提升我国高速铁路技术整体竞争力的核心组成部分。
新时期的智
慧高速铁路运行控制系统以实现列车(群)全天候全无人自主追踪运行控制为目标,主要包括移动闭塞、列车运行净空感知、列车状态智能监测、列车自主追踪、智能调度指挥、车-地动态自组网通信等关键技术。
结合新一代使能技术,研究高速铁路运行控制智能技术的应用及其发展趋势,对我国智慧高速铁路的发展具有参考价值。
【总页数】12页(P1-12)
【作者】余祖俊;唐涛;李开成;宿帅;朱力强
【作者单位】北京交通大学先进轨道交通自主运行全国重点实验室;北京交通大学
轨道交通运行控制系统国家工程研究中心;北京交通大学智慧高铁系统前沿科学中心;北京交通大学机械与电子控制工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】U284.48
【相关文献】
1.列车运行控制系统是高速铁路列车运行安全的保证
2.高速铁路与城市轨道交通列车运行控制系统的比较
3.高速铁路列车运行控制系统领域专利预警机制之探究
4.高速铁路列车运行控制系统虚拟仿真实验教学研究
5.高速铁路列车运行控制系统
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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。
《CTCS系统详细介绍》
《CTCS系统详细介绍》CTCS系统是中国的高速铁路自主研发的列车控制系统，是中国高速铁路发展道路中的关键技术之一。
本文将详细介绍CTCS系统的技术原理、优势特点、应用领域及发展前景。
一、技术原理CTCS系统采用的是移动通信技术，利用GPS定位、GPRS传输、无线数据链实时传输等技术实现列车信息的无线传输。
CTCS系统将列车划分为不同的等级，根据列车等级及其当前的运行状态，将列车位置、速度、牵引、制动、侧向控制等信息实时传输到车站控制中心和调度中心，为高速铁路安全运行提供了强有力的技术支撑。
二、优势特点1.可靠性高：CTCS系统采取分布式的架构，实时传输信息，体系结构清晰，故障率低，可靠性强。
2.安全性强：CTCS系统采取了多重安全保护措施，如超速保护、列车间隔控制、短闭线路保护等，确保列车安全运行。
3.智能化程度高：CTCS系统采用的是先进的计算机安全控制技术，在实时控制列车的同时，可以根据列车等级及其状态进行动态调整，实现智能化运行。
4.可升级性强：CTCS系统采用开放式架构，支持软硬件的升级和扩展，可以适应不同等级、不同速度的高速铁路运行。
三、应用领域CTCS系统是中国高速铁路的关键技术之一，主要应用于高速铁路的列车控制、信号与通信、设备监测等方面。
同时，CTCS系统也可应用于普速铁路、城市轨道交通等其他铁路交通系统中。
四、发展前景随着我国高速铁路建设的不断发展，CTCS系统也将得到更广泛的应用。
未来，CTCS系统将逐步向更高的等级、更快的速度、更多的运行线路拓展。
同时，CTCS系统还将与其他现代化交通运输系统相结合，实现综合交通运输控制，构建集成化的高速铁路交通运输网络。
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
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People need independence to be free. October 2, 202231.“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着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;二复杂环境下高速铁路运行控制与动态调度一体化建模;研究突发事件条件下高速铁路调度系统状态演化机理,分析列车延误传播机理和影响；提取成网条件下高速铁路调度复杂巨系统特征参数,分析参数与系统状态的映射关系；研究状态交互影响的时空特性,耦合规律,构建其全局架构模型；针对复杂路网条件下不同的时空粒度需求,研究网络客流的实时分布及运力资源匹配模型,研究车、线、网构成的高速铁路运行控制与调度一体化模型;为研究高速铁路运行过程突发事件情况下的控制与动态调度奠定基础;三复杂环境下高速列车运行优化控制方法;基于运行数据和实时动态感知信息及一体化模型,分析复杂快速多变且信息交互的高速铁路运行环境,研究正常状态及突发事件情况下事件驱动的列车运行实时动态优化控制理论以及人机高效协同决策机制,提出列车运行调整动态优化的评价体系,建立有效的动态调整的满意决策控制模型;四复杂高速铁路路网条件下的列车群动态调度方法;基于海量的跨时空历史和实时高速铁路运行数据,研究高铁网络客流分布及列车运行态势预测方法,构建高铁运行态势评估体系及方法；研究高速铁路跨域数据和知识的表征方法；研究基于大数据、机器学习等的高铁列车群协同动态调度理论;构建实时、可靠、稳定的高速铁路智能运行控制与动态调度一体化理论与方法,提升高速铁路调度指挥和应急处置突发事件水平;五高速铁路运行控制与动态调度一体化测试平台与实验验证;构建高速铁路高效运营指标体系,形成典型运营场景的评估方法;并基于上述理论研究成果,设计高速铁路运行控制与动态调度仿真平台,搭建高速铁路运行控制与动态调度一体化原型最小系统,完成相应理论与方法的实验验证,部分研究成果在高速铁路系统中进行实际验证;三、申请注意事项一申请书的附注说明选择“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”,申请代码1选择F0302以上选择不准确或未选择的项目申请不予受理;二申请人申请的直接费用预算不得超过1800万元/项含1800万元/项;三本项目由信息科学部负责受理;。
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。
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。
5.6高铁运营调度
5.6高铁运营调度5.6.1高速铁路运营调度系统高速铁路运营调度系统是高速铁路运输管理和列车运行控制的中枢，是高速铁路高新技术的集中体现，是高速铁路运营管理现代化、自动化、安全高效的标志，是提供乘客便捷、优质服务的窗口。
它根据机车车辆配备和动力特性、车站配备及作业、沿线线路和设备状态、人员的配备、相邻线路列车运行的状态等，统筹编制列车运行计划、集中指挥列车运行和协调铁路运输各部门的工作，因此，只有建立一个高效率的、现代化的运营调度信息管理系统，才能充分发挥高速铁路本身所具有的运输能力，确保高速铁路的运行安全和优质服务。
高速铁路运营调度指挥具有如下特点：1．高计划性、行车集中控制高速铁路开行的主要是高速的旅客列车，旅客列车运行的规律性很强，计划变化较小，其业务要比客货混跑的既有铁路简单，有利于集中控制；为了在有效处理风险的基础上，提高运营效率，有效运用运力资源，高速铁路全线实行相对集中的管理方式，凡与行车有关的设备设施（高速列车、供电、通信信号、固定设备维修等）的运用，旅客运输等均由综合调度中心统一调度，以确保旅客舒适、列车安全、正点运行；全线车站进路全部由计算机统一控制。
2．高安全、高速度高速铁路列车运行速度高，一旦发生行车事故都将是毁灭性的，因而对安全的要求特别严格。
高速铁路对恶劣的自然环境因素和意外的灾情（火灾等）设计了报警设施，行车指挥应具有相协调的功能。
3．高密度高速铁路列车运行密度大，传统的车站对列车的人工控制方式不能满足高速铁路高密度行车的要求，高速铁路行车控制必须采用调度中心对列车移动的集中自动控制方式，列车运行控制的自动化和现代化程度要求高。
4．高正点率高速铁路的旅客不但要求缩短旅行时间，还注重有效利用时间，因而保证高速铁路列车运行正点率是非常突出的问题。
5．人性化的旅客服务高速铁路的服务对象主要是旅客，满足旅客的不同需求，为旅客提供快速、方便、及时、全面的信息服务是高速铁路的首要任务，也是其吸引客流、树立良好的企业形象、增强自身竞争力的有力手段。
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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。
（二）复杂环境下高速铁路运行控制与动态调度一体化建模。
研究突发事件条件下高速铁路调度系统状态演化机理，分析列车延误传播机理和影响；提取成网条件下高速铁路调度复杂巨系统特征参数，分析参数与系统状态的映射关系；研究状态交互影响的时空特性，耦合规律，构建其全局架构模型；针对复杂路网条件下不同的时空粒度需求，研究网络客流的实时分布及运力资源匹配模型，研究车、线、网构成的高速铁路运行控制与调度一体化模型。
为研究高速铁路运行过程突发事件情况下的控制与动态调度奠定基础。
（三）复杂环境下高速列车运行优化控制方法。
基于运行数据和实时动态感知信息及一体化模型，分析复杂快速多变且信息交互的高速铁路运行环境，研究正常状态及突发事件情况下事件驱动的列车运行实时动态优化控制理论以及人机高效协同决策机制，提出列车运行调整动态优化的评价体系，建立有效的动态调整的满意决策控制模型。
（四）复杂高速铁路路网条件下的列车群动态调度方法。
基于海量的跨时空历史和实时高速铁路运行数据，研究高铁网络客流分布及列车运行态势预测方法，构建高铁运行态势评估体系及方法；研究高速铁路跨域数据和知识的表征方法；研究基于大数据、机器学习等的高铁列车群协同动态调度理论。
构建实时、可靠、稳定的高速铁路智能运行控制与动态调度一体化理论与方法，提升高速铁路调度指挥和应急处置突发事件水平。
（五）高速铁路运行控制与动态调度一体化测试平台与实验验证。
构建高速铁路高效运营指标体系，形成典型运营场景的评估方法。
并基于上述理论研究成果，设计高速铁路运行控制与动态调度仿真平台，搭建高速铁路运行控制与动态调度一体化原型（最小）系统，完成相应理论与方法的实验验证，部分研究成果在高速铁路系统中进行实际验证。
三、申请注意事项
（一）申请书的附注说明选择“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”，申请代码1选择F0302（以上选择不准确或未选择的项目申请不予受理）。
（二）申请人申请的直接费用预算不得超过1800万元/项（含1800万元/项）。
（三）本项目由信息科学部负责受理。