维普资讯 http://www.cqvip.com 碓ｌ４岔 ｌ２ １『Ｊ】 Ｖ０Ｉ．１４ ＮＯ．１２ 团口ＲＡＩＬＷＡ日Ｙ ＣＯＭ囫ＰＵＴＥＲ田ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮ ＲＡｌｌ、～Ａ、Ｉ、Ｉ（ＩＪ｛Ｍ铁路信息系统 ～ＩＩ（Ｉ、 、 Ｉ Ｅ Ｉ 芟啦编 ：１００５－８４５１（２００５）１２．００２７．０３ 铁路综合检测列车采集分析系统总体设计方案 龚增进，余祖俊 （北京交通大学，计算机与信息技术学院，北京 ｌ０００４４） 摘 受：介绍日本、意大利、法国等综合检测列车的总体设计及其应用现状，分析各自的优缺点及其 实用性，结合我国客运专线和提速线路的运管修模式，设计适合国情路情的综合检测列车采集分析系统的 总体方案。 父锉“Ｕ：综合检测车；数据采集；总体设计；方案 ＩＩ・Ｉ剞分类 ：Ｕ２７９．３２３ 殳献标叭ｆｉｌ－５：Ａ Ｏｖｅｒａｌｌ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ Ｔｒａｉｎ’Ｓ Ｓａｍｐｌｉｎｇ ａｎｄ Ａｎａｌｙｚｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ ＧＯＮＧ Ｚｅｎｇ，ｉｉｎ，ＹＵ Ｚｕ．ｉｕｎ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ ａｎｄ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １ ０００４４，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｏｖｅｒａｌｌ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｔａｔｕｓ ｏｆ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｔｒａｉｎｓ ｍａｄｅ ｉｎ Ｊａｐａｎ，Ｉｔａｌｙ，ａｎｄ Ｆｒａｎｃｅ ｗｅｒｅ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ．Ｂｙ ａｎａｌｙｚｉｎｇ ｔｈｅｉｒ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ，ｓｈｏｒｔｃｏｍｉｎｇｓ，ａｎｄ ｐｒａｃｔｉｃａｌｉｔｉｅｓ，ａｎｄ ｂｙ ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ ｏｆ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ， ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ，ａｎｄ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ｕｓｅｄ ｉｎ ｄｏｍｅｓｔｉｃ ｐａｓｓｅｎｇｅｒ－ｏｎｌｙ ｌｉｎｅｓ ａｎｄ ｓｐｅｅｄ－ｅｎｈａｎｃｅｄ ｌｉｎｅｓ，ｉｔ ｗａｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ａ ｇｅｎｅｒａｌ ｓｃｈｅｍｅ ｏｆ ｄａ￣ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｔｒａｉｎ ｔｈａｔ ｃｏｕｌｄ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｓｉｔｕａｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｃｈｉｎａ ａｎｄ Ｃｈｉｎｅｓｅ ｒａｉｌｗａｙ．Ｔｈｉｓ ｓｃｈｅｍｅ ｈａｄ ｂｅｅｎ ａｐｐｒｏｖｅｄ ｂｙ ｄｏｍｅｓｔｉｃ ａｎｄ ｉｎｔｅｍａｔｉｏｎａｌ ｅｘｐｅｒｔｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｔｒａｉｎ；ｄａｔａ ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ；ｏｖｅｒａｌｌ ｄｅｓｉｇｎ；ｓｅｃｈｅｍｅ 基础设施安全状态车载检测技术及装备，如轨 “阿基米德”号（ＡＲＣＨＩＭＥＤＥ Ｔｒａｉｎ），正住研制的 道、弓Ｉ圳、通信和信号等专项检测车和综合安全检 有法国的ＭＧＶ。 测列车，以及笄种随车安全监测装置，是铁路车、 Ｌｊ本Ｅａｓｔ—ｉ综合检测列车由７辆车组成，可以检 机、Ｉ 、电、辆等各部门获得轨道状态信息、提供 测轨道几何参数、接触Ｉ刈、通信信号、轮轨作用力 养修决策、指导现场作业、评价工作质量和实施科 和环境噪声等内容，最高检测速度可达２７５ ｋｍ／ｈ。各 学管理的重要手段，是使轨道设备经常保持均衡良 检测系统独 完成检测工作，整个检测列车在速 好状态、确保列车按规定的最高速度安全、平稳、不 度、时间和里程位置上保持同步。柃测数据通过 间断运行的技术保障。随着我国客运专线（２００ ｋｍ／ｈ 络或其他介质传输到地面的新干线运营管理系统 及以Ｌ）的建设，对基础设施检测技术及其质量控 （ＣＯＳＭＯＳ）综合分析和比较，指导养护 １维修。 制技术提出了更新更高的要求。根据铁路建设的需 意大利高速铁路ＲＦｌ的阿基米德综合枪测列车 要及前５代检测车的引进消化和国产化经验，需要 上各子系统在保持同步的同时有独 的存储数据 我国在引进消化国外铁路综合检测列车的过程中， 库。所有子系统检测数据集成到车载中央数据库服 设讣满足国情、路情的综合检测列车数据采集分析 务器上，由中央数据库将数据通过无线网络将检测 系统。 数据传输到地面的Ｒ Ｆ１数据处理中心进行综合分 析、比较，从而制定科学的维修保养计划，指导养 １ Ｉｉｉ：界综合检测列牟总体方案介绍及其性能 护维修。该综合检测列车目前运营速度为２２０ ｋｍ／ｈ，评价 具备３００ ｋｍ／ｈ的检测能力。 正在研制的法国国营铁路（ＳＮＣＦ）的ＭＧＶ综 铁路综合检测列车有日本的Ｅａｓｔ—ｉ、意大利的 合检测列车的检测项目比较齐全，几乎包括了从接 收稿Ｆｔ期ｉ ２００５－０６－１１ 作者简介：龚增进，在读硕士研究生一余祖俊，教授。 触网及受流状态、通信信号、轨道几何、钢轨断而、 钢轨表面、线路环境数字图像、扣件、枕木、道碴 维普资讯 http://www.cqvip.com 铁路信息系统 Ｉ４卷 ｌ ２ ｌ｝ Ｊ等各项基础设施和运行状态。 包括：综合检测数据的转储，检测数据的综合分析， 客运专线基础设施状态的管理系统，客运专线综合 维修调度系统。我国综合检测列车的总体方案设计 如图１、２所示。 ２ ＩＩ１：界Ｉ 迷铁路综舟检测列１ｉ的发ＪＩ喀趋毋 世界高速铁路安全状态检测与故障诊断技术及 装备具有如下４个特点：（１）综合检测列车越来越 受到重视，并成为高速铁路安全和高效运营的技术 ｌ轨道几何状志｛｝ｌ晕钢轨寰画状志Ｉ ｝状态 ｌ Ｉ轮巍作用力ｌ ｌ无线通信ｌ压Ｉ ｝ 信Ｉ号 保障；（２）综合检测列车技术思路是在保持各专业 检测子系统相对独立工作的同时，通过共享时间、 里程和速度信息，实现检测信息时间和空间的同 步；（３）检测内容越来越丰富，从工务的道床、轨 枕、扣件、钢轨、轨道温度及其几何、隧道限界，到 电气化设备和通信信号设备，都开发了相应的检测 技术及设备；（４）激光和摄像检测技术获得了广泛 的应用，提高了检测速度、精度和可靠性。 ３ 我阳综 检测列１ｉ的枪测内 及总体办案 没计 ３．１ 检测Ｉ＾Ｊ容 我国综合检测列车主要检测参数应包括：轨 道、线路视景及全断面尺寸、接触网、信号、通信 及其他相关参数。（１）轨道检测系统的参数采集， 包括：轨道几何，车体加速度，轴箱加速度，车辆 噪声，扣件、道床检测；（２）线路视景及全断面检 测，包括：轨距，临线间距，隧道净空，接触网高 度及拉出值，其他限界尺寸，全断面高速视景监测 记录；（３）接触网检测，包括：受流检测，接触网 动态参数；（４）信号检测，包括：机车信号传输参 数，列车速度控制信标参数，轨道上的点式应答； （５）通信检测，包括：车－地通信的无线覆盖，ＧＳＭ 和ＧＳＭ—Ｒ的无线覆盖；（６）其它检测项目的检测， 包括：列车测速定位，气象条件，风速，道口、道 岔、桥梁和曲线拉杆等地面标识。 ３＿２数 采集与分析系统总体方案没计 数据分析处理的基本功能包括：全列车检测数 据的共享，建立综合检测列车中央数据系统和地面 综合分析处理系统，为客运专线的维修保养提供科 学依据。（１）建立车载网络及中央数据系统，包括： 实时 步 享网络，检测数据共享网络（光纤局域 网），车一地无线交互网络（１无线网络），音频、视 频广播网络，车裁控制指挥中心的综合分析系统； （２）建立地面检测数据综合分析及维修管理系统， 教据共享网络兜纤局域网（ｉｏｏ Ｍ以上） 线路地税监棚系 统．视频厦语音 线越穿垒列车． 备幢棚系统根据 需要连接 实时 步信息与结果反馈网络 两组专用双交线现场总线 图１ 综合检测列车数据采纂系统总体框图 榆测数 榆测数据集成分析亍翟 煎删及设备管趣系趣系统 ——统Ｉ Ｉ［至 ：：＝ 竺竺： 保莽ｆ 息系统 质最报告，绘图报倦 图２ 地面分析处理系统框图 光纤局域网使全列车信息共享，各检测系统在 本地建立数据库（建议采用Ｏｒａｃｌｅ数据库），同时在 综合分析单元建立备份数据库，便于独立检测和全 列车综合分析，线路环境ＣＣＤ监测单元除外，此单 元不实时在综合分析系统中备份，但视频文件可为 全列车共享。 视频广播线为全列车提供线路环境监测信息， 在各车辆上预留适量的视频接口，各单元根据需要 连接。 寅时 步总线网络使全列车同步实时时钟、公 标以及速度，并实时获取各检测单元的结果（超 限）信息，此总线网络为双热备结构，一路故障及 时报警。建议选用ＲＳ４８５总线网络以确保各单元的 实时时针Ｉ误差小十２０ ｍｓ，即住３５０ ｋｍ／ｈ左右时各 单元的距离同步误差小十２ ｍ。总线由・台总线摔 制机控制，其发｝Ｉ｛的数据包向所有的子系统广播。 数据包的格式如表１所示，其中被叫了系统编号表 示下 由哪个子系统占用总线发送反馈故障报警数 据（反馈的数据包格式见表１）。 维普资讯 http://www.cqvip.com Ｉ４ Ｉ ＶＯ１．１４ ＮＯ．Ｉ ２ 团 ｛、Ｉｌ、、、、Ｉ、ｊ（＇Ｉ｛、铁路信息系统ｌ、Ｉ“Ｊ、＾、、ＩＩ、Ｉ ｉ ｊ：１００５．８４５ １（２００５）１２．００２９．０３ 接发列车作业与调度指挥模拟演练系统的构建 李一龙，罗新剑，龙伟民 （湖南铁路科技职业技术学院，株洲４ｌ２０００） 悯 ：在铁路车站接发列车作业与列车运行调度指挥模拟演练系统功能设计的基础上，提出系统软 件和硬件构成的实施方案。计算机技术和部分现场设备模拟铁路行车作业过程，为铁路运输专业学生实践 教学提供接赶列车、调度指挥模拟教学和仿真演练的现代化教学手段。 火耻Ｉ・‘】：铁路；接发列车 调度指挥；模拟演练系统 －ｌ， ，｝ Ｉ Ｉ：Ｕ２８４．５９ 王Ｉ ｉ，Ｕｉ￣Ｉ ５：Ｂ 莹。｝ 抽ｎ 、《｝ｔ ｌ《ｏｌ ｉｊｉｎｌｉ： ｉＩ、 ｌ‘￡ｌｉｎｉｊＩ敞 、 《 ¨１｛， ｛ ｌ、；、抽ｉ＆《Ｉｃ｝ ：ｉ： ・｛》｝ ｉｒａｉｎ：￣￣ｌｌｉ！ｌ ｄｉ￣ｐ：ｌｔｃｈｉ￣ Ｉ｛ Ｉｌｌｌｌ Ｉ Ｉ （）Ｘｆ｝Ｉ ＿ｊ¨Ｉ ｔ）Ｎ（Ｉ Ｉ ｍ】 ｉ．Ｉ （Ｈｕｎａｎ Ｒａｉｌｗａｙ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｚｈｕｚｈｏｕ ４ １ ２０００，Ｃｈｉｎａ） 、Ｉ１ ㈧ ｌ：Ｏｎ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ｏｆｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｓｙｓｔｅｍ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｏｆｔｈｅ Ｓｉｍｕｌａｔｉｖｅ Ｔｒａｉｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ ｏｆａｒｒｉｖａｌ ａｎｄ ｄｅｐａｒｔｕｒｅ ｏｆｔｒａｉｎｓ ａｎｄ ｄｉｓｐａｔｃｈｉｎｇ ｉｎ ｒａｉｌｗａｙ ｓｔａｔｉｏｎｓ，ｔｈｅ ｐｒｏｊｅｃｔｓ ｏｆ ｓｏｆｔｗａｒｅ ａｎｄ ｈａｒｄ ｏｆ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｗａｓ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ．Ｕｓｉｎｇ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｓｏｍｅ ｓｐｏｔ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓ，ｔｈｅ ｔｒａｆｆｉｃ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ｗｅｒｅ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ｉｎ ｓｔａｔｉｏｎｓ，ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｐｒｏｖｉｄｅ ａ ｍｏｄｅｍ ｔｅａｃｈｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｓｉｍｕｌａｔｉｖｅ ｔｅａｃｈｉｎｇ ａｎｄ ｅｍｕｌａｔｉｏｎａｌ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｆｏｒ ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉａｌｔｙ ｓｔｕｄｅｎｔｓ． Ｋｅｙ ｗＩｊｒｔＩ ：ｒａｉｌｗａｙ；ａｒｒｉｖａｌ ａｎｄ ｄｅｐａｒｔｕｒｅ ｏｆｔｒａｉｎｓ；ｄｉｓｐａｔｃｈｉｎｇ；ｓｉｍｕｌａｔｉｖｅ ｔｒａｉｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ 铁道运输专业学生在理论学习和技能训练过程 的教学目的。由于运输生产任务繁忙，为ｒ确保铁 中，铁路车站接发列车作业和列车运行调度指挥是 路行车安全和人身安全，学生在生产岗位实习时，两个 分重要的实践教学环节。长期以来，这方面 往往 ｌ能用眼看，不能动手干，难以达到预期的教 的教学， －直是通过现场实习来达到理论联系实际 学和实训效果。为改变经费少、实训难的现状，必 收稿日期：２００５ １ １ Ｉ ２ 作者简介：李一龙，高级讲师；罗新剑＋阱师。 须运用高科技手段，加强实训演练基地建设，构建 接发列车作业与列车运行调度指挥模拟演练系统， 冲可根据全列车同步信息产 。 保留 校验 码 表１数据包格式 ，一播 年 月 日 时 分 秒 ｌ／ｌＯＯ 速度 公里标 数据包 Ｓ ｎ０１ｋｎｄａ ０．１ｍ ４ ｉ 客运专线综合安全检测列车的招标引进成遵循 反馈 ｆ－系统 数据包 编号 故障报警 编码 故障值 保留 校验 码 全节具有统一的多传感器信息融合的须０速定位 “引进先进技术、联合设计生产、打造巾国品牌”的 及受时系统，如光电转速传感器、ＧＰＳ／ＤＧＰＳ等，并 原则，在消化、吸收国外，尢进技术和经验的同时，结 可从列车控制车载系统或地面应答器接收里程信 合我国的实际情况，以系统集成最优为目的，积极 息。为增加系统的叮靠性以及单车调试的需要，备 开展采集分析系统的研究等科技创新ｒ作。 检测子系统仍保留各自的定位传感器。全列车实时 同步系统每１ Ｓ或每１ ｋｍ左右向各检测系统发送基 准时钟、速度和里程等信息，＿各系统实时接收该信 ［１］邓学通，叶一鸣．准高速轨检车检测原理及应用［Ｍ］．北京： 息，并将里程同步信息通过坐标变换获得该系统的 中国铁道出版社，２００４． 位置信息，以此柬修正该子系统的最新位置。如果 【２】铁道部．中长期铁路网规划［Ｒ］，２００４． 子系统的定位传感器发生故障，实时位置及采样脉 ［３］客运专线综合检测技术汇编［Ｃ］．２００５． １ ２００５．１ ２，ｆ！，：￣１（１５［０］ 参考殳Ｉ献：