ERTMS架構及UIC對高速鐵路的描述

2021-10-03 16:24:11 字數 3195 閱讀 1715

1 ertms架構

每個國家都可以建造他們認為的最快速、最豪華的列車,但是必須要有乙個訊號管理系統來相配套,這樣才可以保證在不出事故的前提下優化列車行駛速度。在歐洲,通過ertms,我們能夠把列車速度設定成每隔3分鐘切換至350 km/h一次,通過這種方式,一旦前一趟列車需要緊急制動,那麼後一趟列車將會採取同樣的方式來避免撞上前一趟列車,這樣就可以保證總體安全。當然要做到這一點不是那麼容易的,這需要相關人員計畫,發展和投資。

歐洲鐵路交通管理系統(ertms)是歐盟的「歐洲主要工業專案」,主要彌補訊號和速度控制領域缺乏統一性的問題,這是國際鐵路交通發展的主要障礙,旨在通過建立單一的歐洲鐵路訊號標準來提高跨境互操作性和訊號採購,最終目的是提高鐵路部門的競爭力。

它包含三個基本元素:gsm-r,etcs和etml。

1.1 gsm-r(鐵路移動通訊全球系統)

gsm-r是一種在地面和火車之間交換資訊的無線電系統。它是基於gsm移動**標準,但專門為鐵路使用不同的頻率,並有一些額外的高階功能。例如,它允許駕駛員與交通管理中心通話,並可用於傳輸最大允許速度。

gsm-r包含駕駛車輛和線路控制器之間的語音通訊網路以及etcs資料的承載路徑的通訊元件。它基於具有特定鐵路功能的公共標準gsm進行操作,例如優先順序和搶占(emlpp)-功能性定址。位置相關定址-語音廣播服務(vbs)-語音組呼叫(vgc)-調車模式-緊急呼叫-通用分組無線服務(gprs選件)-快速呼叫建立。

1.2 etcs(歐洲列車控制系統)

歐洲列車控制系統不僅允許地面裝置能夠向列車傳輸資訊,將速度限制傳送給司機,使得列車上的裝置能夠連續計算最大允許速度,而且還可以連續監測司機對這一資訊的反應。etcs系統由兩個「元素」組成:基於地面的元素和列車上的元素(計算機)。車載計算機有效地將列車速度與最高允許速度進行比較,並在列車超過極限時自動實施制動。車載裝置的成本取決於機車或列車的型別。

如今,位置跟蹤的任務是由極其昂貴的地面裝置來完成的。特別是在etcs的3級,控制室需要盡可能準確地實時了解每列列車的位置,這一技術挑戰可以通過衛星技術來解決,將使人們能夠實時監測每列火車的準確位置。

該系統的訊號元件,包括執行許可權控制,列車自動保護和聯鎖介面。允許列車駕駛員逐步降低複雜性(控制活動的自動化)-將軌旁訊號引入駕駛室-向車載顯示器提供資訊-允許永久列車控制-列車駕駛員專注於核心任務。

該系統自2023年起為六間鐵路公司所測試;截至2023年止,已超越12個國家的鐵路系統有安裝etcs,完成路線約18000公里。

1.3 etml(歐洲交通管理層)

旨在通過對時間表和列車執行資料的「智慧型」解釋來優化列車執行的執行管理層。包括:實時列車管理和線路規劃-軌道節點流動性-客戶和運營人員資訊。部署獨特的統一列車指揮/控制和電信系統以及建立跨歐洲交通管理設施,是實現真正的綜合鐵路網的關鍵要素。

鐵路交通管理是鐵路服務中期優化的關鍵領域。軌道交通管理系統越來越多地採用「智慧型化」的高度計算機化技術。這些裝置的技術生命週期通常比鐵路基礎設施和機車車輛的耐用部分短。相當大的成本在於分散的部分,即在外部訊號裝置中,以及在用於列車控制命令和列車通訊的分布式裝置中。因此,乙個涵蓋整個生命週期的,計畫合理的採購和維護這些系統的戰略至關重要。

2 高速鐵路

2.1 高速鐵路的定義

高速鐵路是乙個接地、導向和低抓地力的運輸系統:它可以被視為乙個鐵路子系統,用於快速實現可持續移動。它需要具體的地面基礎設施,這些基礎設施的實施和維護成本很高,但大大有助於提高土地利用效率。鐵軌提供導向系統,通過控制火車的方向,使火車開得很快。然而,這意味著火車不能相互超車。低抓地力是指鋼輪與鋼軌的接觸。當列車在軌道上滑行時,很容易承載很重的負載,但很難剎車和停車,也很難適應陡峭的坡度。

高鐵不僅僅是乙個技術性的課題,它還包含乙個複雜的現實,如基礎設施、機車車輛和運營,以及戰略和跨部門問題,包括人力、財務、商業和管理因素。高鐵系統使用高度複雜的技術將這些不同的元素結合在一起。高速已經被證明是乙個非常靈活和有吸引力的系統,可以在不同的環境和文化中發展,是一種迅速發展的新型運輸方式,常被稱為「未來的運輸方式」, 在實現區域一體化和幫助建立全球社會經濟平衡社會方面也發揮著關鍵作用。

高鐵和普通鐵路相比,最重要的變化來自速度。這種高效率的交通方式對投資、技術、工業、環境及其政治和社會方面提出了重大要求,由於商務旅行時間必須縮短,而高鐵意味著商業速度的跳躍,這就是為什麼uic認為250公里/小時的商業速度是高鐵定義的主要標準。因此,高鐵結合了許多不同的要素,構成了乙個「完整的、綜合的系統」:基礎設施設計用於時速超過250

km / h的新線路。

然而,在沒有空中競爭的情況下,允許採用第二個標準,在這種情況下,230或220公里/小時或至少200公里/小時以上的較低速度,足以吸引盡可能多的市場份額。因此uic對於200 km/h以上的速度,如果系統在執行中符合以下要求,基礎設施可歸類為「高速」:軌道裝置、機車車輛(列車組的通用化)、訊號系統(放棄軌旁訊號)、執行(遠端控制中心),貨運和客運的地理或時間上的分離,以及更全球化的高速標準。該定義與96/48/ec歐洲指令中給出的高速鐵路定義一致。鑑於許多高速列車也與傳統的鐵路網路相容,術語「高速交通」也經常被理解為表示這類列車在傳統線路上的執行,但速度低於新高速基礎設施允許的速度。

儘管提速帶來了許多技術和操作上的變化,但高鐵仍然滿足與傳統鐵路相同的要求:適應不同環境和文化的能力,互操作性,容納能力,可靠性、安全性和安全可持續性。

2.2 實施高速鐵路的關鍵階段

1.確定現有和潛在交通量的新興階段,確定主要專案特徵和功能,以實現作為交通發展總體規劃和出行需求估算假設的效能。進行預可行性研究,包括交通**,綜合考慮社會經濟特點、交通網路現狀、各種交通方式的供需現狀等。通過技術和經濟比較確定,並進行了初步成本估算。

2.在可行性階段,考慮到新興階段,對專案計畫進行詳細研究。該階段分為六個階段:可行性研究、環境評估、財務和經濟分析、多標準分析、初步設計和授權。其目標是為決策過程提供強有力的支援。

3.設計階段建立在可行性階段的基礎上,並支援建設階段。分為執行維護計畫和詳細設計兩部分。

4.建設階段,使高鐵專案成為現實。此階段分為三個步驟:施工規劃、施工、測試和除錯(包括授權)。

5.運營階段是指驗收試驗完成並收到運營證書後,線路開通運營並開始客運的時期。操作和維護是這一階段的主要優先事項。

6.專案事後評估通常在第乙個運營十年內進行。

王劍, 張福隆, 蔡伯根,等. ertms-regional發展綜述[j]. 鐵道學報(1):64-68.

ertms – delivering flexible and

reliable rail traffic(2006)

high speed rail fast track to

sustain able mobility(2018)

系統架構及實現對效能的影響 一

零.mysql的儲存引擎 1.myisam 預設 支援三種型別索引.b tree 最常用 r tree 很少用 full text 資料結構也是b tree 2.innodb 第三方 支援事務,實現外來鍵,鎖定機制改進,多版本讀取 3.ndb cluster 分布式集群環境 一.不適合在資料庫中存放...

對架構的理解

架構,這是乙個很hight的詞,相關的定義網路上可以查詢得到,這裡我想表達的是基於自己對以前做過的系統,架構的通俗定義和自己的理解得出的總結。首先,架構是什麼?或者什麼是架構?架構就是一種指導思想。其次,架構的目的是什麼?目的就是為了讓自己根據思想指導下,使自己做的系統具有以下幾點基本特徵 a 可擴...

聊聊架構及架構師

b 1.架構分類 b 關於架構,大體可以分為以下三類 1.1 it架構 基於硬體 網路等構建整體的it運維架構體系,包括idc機房 網路拓撲 安全 負載均衡 運維監控等 1.2 基礎架構 1.3 應用架構 偏重於業務功能的實現,在基於使用者需求實現業務功能 提公升使用者體驗的基礎上,保證系統的效能 ...