严寒地区高铁防灾系统在长吉城际铁路上的运用现状与分析

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摘 要：本文简要论述了高速铁路防灾系统的重要性，介绍了长吉城际铁路防灾系统结构，重点阐述了长吉城际铁路防灾系统结构与功能。实际应用证明，高速铁路防灾系统对于保障严寒地区列车运行安全有重要意义，是保证高速铁路列车安全、高速运行的重要基础装备。

关键词：高速铁路防灾系统；长吉城际铁路；运用故障分析

中图分类号：U298 文献标识码：A

0.引言

高速铁路防灾安全监控系统（以下简称：高铁防灾系统）作为高速铁路安全保障的一部分，在高速铁路的行车保障体系中起着重要的作用。防灾系统主要是对危及列车运行安全的大风、暴雨、暴雪、地震等自然灾害以及突发异物侵限等进行监测报警，提供经处理后的灾害预警、限速、停运等信息，为运营调度所进行列车运行计划调整，下达相应行车管制、抢险救援、维修管理等命令提供依据，通过信号连锁及列控系统或行车调度命令实现自动或人工控制行车速度，保证高速列车的行驶安全。

我国在高铁防灾系统研究和应用方面，较日本、法国和德国起步晚，在与其相配套的运营维护技术研究上也略显滞后，目前还没有完备的运营维护技术手段来保障防灾系统的良好运行。特别是在严寒地区，极低的气温、极大的昼夜温差变化对防灾系统的传感器以及其他部件提出了更高的特性和技术要求，保证各部分的工作状况正常，进而保证防灾系统运行的可靠性、准确性和及时性，安全意义重大。

我们对国内高铁防灾系统应用现状进行了调研，并以严寒地区的长吉城际铁路防灾系统为调研对象，重点对其系统构成、工作原理、基本功能及布设方案进行了分析研究，为项目的进一步研究奠定了坚实的理论基础。

1.长吉城际铁路防灾系统结构介绍

长吉城际铁路起点为长春站、终点为吉林站。正线全长112.499km。全线设长春、龙嘉、九台南、双吉、吉林5个车站。桥梁60座，累计长度34.362km，占正线总长度的31.2%；路基总长度70.156km，占正线总长度63.76%；隧道6座，累计长度5.51km，占正线总长度的5%；涵渠147座3337横延长米；全线以有砟轨道为主，龙嘉站隧道为无砟轨道。于2011年1月11日正式运营开通。设计时速250km/h，运营速度200km/h。西与杨家粉房线路所、长春西站相连，接入哈大客运专线。

长吉城际防灾系统是风监测子系统、雨量监测子系统、雪深监测子系统以及异物侵限监控子系统、地震监测子系统的集成系统。长吉城际铁路沿线设置了15处监控单元，风监测点10处，雨监测点6处，雪深监测点3处，异物侵限监测点13处，地震监测点4处。监控数据处理设备设在吉林站，工务监控终端设在长春、吉林工务段调度。

2.长吉城际铁路防灾系统运用现状调研

当防灾系统发出风速、雨量、雪深报警信息时，列车调度员须立即确认报警地点，并根据限速提示向相关动车组列车限速运行的调度命令。对来不及调度命令的动车组列车，应立即通知动车组司机限速运行。动车组司机接到调度命令或通知后，应立即采取措施。

列车调度员接到异物侵限子系统异物侵限灾害报警信息后，应立即通知区间内已进入报警地点及尚未经过报警地点的列车立即停车，不再向该区间放行列车，同时向调度所值班主任（值班副主任）汇报，值班主任（值班副主任）应立即通知设备管理单位赶赴现场检查处理。

当双电网的一路电网断线时，异物侵限子系统发出异物侵限传感器故障报警信息，自然灾害及异物侵限监控系统不向列控系统发送灾害报警信息，不影响正常行车。列车调度员接到异物侵限子系统一路电网断线报警信息后，应按正常组织行车，并立即通知设备管理单位检查处理。

因地震监控子系统与牵引供电和列控信号接口未连通，现阶段仅具备工务段、工务处、调度所监测终端报警显示、测试、查询功能，尚不具备控车、控电功能。发生地震后各部门要及时启动地震报警应急处置。

高铁防灾系统的监控终端是重要的人机交互平台。调度所通过调度监控终端获悉灾害报警、预警信息，指挥行车；工务处、电务处通过监控终端既可以获悉灾害报警信息，还可以查看系统设备的状态信息，指导设备维护、维修及抢险救援等；工务段、电务段、通信段通过监控终端除具有以上监测功能外，还具有下发异物侵限试验命令的功能。

3.长吉城际铁路防灾系统运用故障分析

我们对长吉城际铁路故障情况进行了重点统计和分析，自开通运营以来，发生故障并处置共151件，故障类型可大致分为5类：现场采集设备故障、监控单元设备故障、中心及终端设备故障、配线故障和电气设备故障，各类运行故障饼状图统计如图1所示。

由图1的各类设备故障饼状图分析可以看出，监控单元设备故障所占的比例最高，占故障总数49%，其次是现场采集设备故障，占故障总数32%。建议维保单位对监控单元设备、现场采集设备的加大功能改善力度，以保障高铁防灾系统的稳定性和可靠性。

4.严寒地区高铁防灾系统运用管理办法的实施

根据铁路总公司、铁路局有关规定，为加强高铁防灾系统的运用管理，有效发挥其在自然灾害条件下灾害预警和防灾安全功能，确保动车组列车安全运行，结合路局实际，我们提出了《沈阳铁路局高速铁路自然灾害及异物侵限监测系统运用管理办法》，并以沈铁工〔2013〕324号文件的形式下发并实施，在沈阳局管内的哈大、盘营高铁及长吉城际铁路防灾系统的运用管理中实际应用，取得了很好的实际效果，有效地保障了高铁防灾系统的稳定、可靠运行，有利于高铁列车的行车安全。

结语

由于高铁防灾系统，特别是严寒地区高铁防灾系统在我国建成运行的时间尚短，相关研究仍然是一个长期的探索过程。例如，地震监测子系统的相关研究，怎样才能提高高铁沿线地震监测的准确性、稳定性和可靠性；高铁防灾系统能否实现对洪水、泥石流、山体滑坡等自然灾害的监测，并采用什么样的技术方案；严寒地区能否将路基冻胀监测纳入高铁防灾系统，能否将冻雨监测纳入高铁防灾系统，该采用什么样的监测手段等等。因此，对于高铁防灾系统的研究需要长期跟踪调研，以实现对防灾系统的不断补充和完善，充分发挥高铁防灾系统的防灾减灾作用，从而保障高速铁路列车的安全运行。

参考文献

[1]佟立本.铁道概论（第五版）[M].北京：中国铁道出版社，2006.

[2]铁路技术管理规程（高速铁路部分）[S].中国铁路总公司，2014.