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本文作者:周剑工作单位:河北沙蔚铁路有限责任公司
在实际的施工作业中,施工单位和人员可以采取下面几个方面的措施,来提高铁路信号施工的技术水平和使用质量。施工前期的准备工作(1)实地调查施工地点。施工单位要安排专人到施工地点的实地进行调查,了解和掌握施工地点的地形特征、地质、水文、公路交通的分布、气候条件、风俗习惯和生活经济状况等方面的实际具体情况。并调查施工当地的其他施工单位部门的进度安排,确保在进行信号系统的施工时,能够及时、有效同房建、工务、运输、供电等相关部门做好沟通和协调配合。并掌握当地施工队伍的人员情况,通过对施工人员专长、工作能力、业务素质、思想动态和脾气秉性等方面的了解,做好施工前的人员组织分配工作,打造一支业务能力强、素质干练的综合施工人才队伍。此外,还要对施工所需要的材料购置进行调查,了解和掌握材料的种类、型号、数量、质量和性能等方面的情况,从而保证施工的顺利开展。(2)审核施工设计图纸。施工单位要组织专业人员对铁路信号系统施工设计图纸进行讨论和审核,根据调查得出的施工现场的实际情况,结合工程的使用性质和要求,以及其他的相关情况,对设计图纸中不合理、不科学的部分进行调整和修改。(3)制定工程计划。施工单位要根据信号工程的要求,结合成本、质量、进度、安全等方面的需要,科学、合理的对信号工程的财力、物力、人力和时间等进行规划和安排,制定施工工程的计划方案,协调和组织好工程进度、质量、成本和安全之间的相互配合,以确保工程施工的顺利开展和进行。
(1)成本控制。对信号工程的成本控制主要包括施工用料、人员组织、设备设施以及其他方面的资金投入的管理和控制。在施工过程中,施工单位要安排专人对施工材料的领取和使用进行管理,做好材料使用的购进、领取、退还等的信息登记。(2)施工质量。施工单位要提高施工工艺的技术水平,努力更新自身的施工工艺,不断引进和应用先进的施工技术进行建筑施工。在施工过程中,要树立技术品牌观念,不断在工程实践中创新工艺技术,改进工艺流程和操作规范,以推动科技进步,提高铁路信号系统工程施工的质量水平。(3)技术安全。施工单位要制定相应的技术安全施工规范和规章,树立安全施工的思想,充分考虑到影响施工技术安全的因素,如防火、防电、防盗、机械事故、交通事故、违规操作等等。并针对它们采取明确、详细的应对措施,以确保施工的安全、可靠。(4)人员素质。施工单位要聘请专业人员定期的对管理人员、技术人员和施工人员进行职业道德和专业技能等方面的教育培训,提高员工的思想道德水平和职业道德素质,加强员工自身的专业知识的储备和施工技术能力。熟悉和掌握铁路信号系统施工工程的工作环境和操作规范流程,不断适应新材料、新工艺、新设备和新技术的要求,以提高工程施工的质量水平。施工后期的技术质量控制(1)竣工验收的质量监督。施工建设单位要配合政府监理部门,进行严格的工程竣工质量验收工作。提高和加大对信号工程项目的竣工质量的监督力度,对验收工作实行全程的监督和控制,验收部门要严格按照国家有关的法律法规的标准和要求进行质量验收,做到有依法行事、严格执法,以确保铁路信号工程的质量。(2)养护管理。在工程竣工试运行后,要及时的做好信号系统工程的养护和维修管理工作。规范养护和维修的操作技术和行为,严格养护流程,从而确保铁路信号系统的正常、平稳、安全运行,延长信号系统工程的使用寿命。
铁路信号的施工质量对铁路行车的可靠、安全、舒适、高速都有着十分重要的作用和影响。在施工过程中,施工单位要提高施工技术水平,规范施工行为,严把质量关,从而确保我国铁路运行的安全、高效。
【 关键词 】 铁路;通信信号;信号传输;安全问题
1 引言
由于列车在以往的传统铁路信号系统中的运行速度较低,所以通信信号系统并不能与信息系统相互连接,二者是相互独立的。而基于现在飞速发展的铁路信号系统中,大部分电子化信号系统的信息,包括列车调度、监督、控制等,这些信息都需要借助铁路信号系统来实现远距离的快速传送,二者如果相互独立则不能满足现代铁路信号系统这一需求,这就促使了CBTC系统的形成。
所谓的CBTC系统,就是将铁路运输组织必需的通信和信号两大系统逐渐的融合在一起,使二者相互渗透结合,最终形成一个涵盖了通信、控制、指挥和处理信息等多个方面的智能自动化系统,事实上也就是将铁路信号利用通信的方式传送出去。因而也就真正意义上实现了铁路的通信信号一体化,而这种新型的传输信号的方式,将比传统的利用轨道电路传送信号的方式具有很多优势,大致包括几点。
1.1 信号传输的可靠性高
在传统的轨道电路中,信号的传输是单向的,也就是发送者只负责发送信号,根本无法确定远处的接收者是不是真正的收到了信息,而且铁轨是轨道电路信号系统唯一的传输媒介,极其容易受到外界的影响而影响信号的传输,造成信号传输十分没有可靠性,也就满足不了控制高速列车的需求。而在新型的CBTC系统中,双方的信号是互通的,可以做到双向通信,还能通过非常多的保证技术来提高信号传输的可靠性,这就能够保证工作人员可以实时并且安全地通过通信网络实现铁路信号的传输。
1.2 铁路信息信号传输效率相对较高
在目前铁路信号传输系统中,主要依靠数字化的通信方式来完成铁路信息和数据信号的大量传输,还能够在过程中做到移动自动闭塞信号传输,随着列车的运行,这种移动的自动闭塞也会自然移动,还能自动变化其分期的长度,因此我国的铁路运输在运行中既能做到安全高效的传输列车信息信号,同时也可以保证列车在行驶过程中的安全问题,在提高铁路信号传输效率的同时,还能保证列车运行的效率。
1.3 信息信号传输量大
在以往传统的轨道电路系统中,信号的传输是在铁轨上进行的,这样就造成了铁路信号传输的数据量比较小,且速度偏慢。而随着社会各方面的发展,列车呈现越来越高的速度和密度,列控信号也就随之增加,这就要求大量的信号传输能在短时间内安全快速的完成,而通信网络恰好就满足了列车控制对信号传输严格的需求,此外通信网络还能提供包括媒体信息在内的许多其他信息,还能完成列车与地面的双向通信。
2 强化铁路信号传输系统的安全
对通信信号传输系统关于安全方面的整体情况的充分了解,能够为我们熟悉掌握强化铁路信号传输系统的安全性的方法打下良好的基础。
2.1 铁路信号传输系统信号安全构建分析
数字化的铁路信号传输系统实现了信号安全技术与通信技术的深层次的结合,达到了通信信号一体化的巨大成就,为铁路的发展起到十分重要的作用。我们可以通过各种方式在信号传输的过程中提高其信息传输效率、信号传输的可靠程度和传输过程中所能承受的容量,即使在信号的传输过程中,偶尔会发生故障,但是在最后的输出端所输出的数据一定是安全并具有准确性的。在发生故障时,可以运用不同的解决方式,可以通过信号信息传输故障――容错系统构建和信号信息传输故障――安全分析这两种方式来解决横式进行。
2.1.1信号信息传输故障――容错系统构建
我国以前的铁路信号系统的安全保障只要是依靠安全型继电器来保障的,这是我国传统的铁路信号系统最基本的安全要求措施,安全型继电器的主要工作原理为,当安全型继电器的线圈没有磁性时,节点就主要考虑在断开状态下的概率,这种处理的方式主要运用在一些不是逻辑对称故障方面。因此,为了能够在铁路信号安全信息传输系统中建立通信系统,就必须以大量的电脑作为最核心的控制系统来运用。我们可以通过对铁路信号安全信息传输系统中来设计其容错系统来保障安全,也就是我们常说的通过利用冗余技术的方法,来解决铁路信号信息传输过程中的安全要求。这是因为容错技术能够在很大程度上提高计算机的安全、可操作性,能够在发现计算机系统内部出现故障的时候,就能在第一时间将其故障解决掉,从而能够在很大程度上确保系统的正常运行。但是在对容错的铁路信号安全信息传输系统设计过程中,不能只是依靠硬件的容错或者是软件的容错,这些都是不能满足的,这是由于真正的容错系统不仅仅是硬件的系统和软件的系统,还要求各个应用软件的各个层次的容错,并且不同层次的容错的功能是各不相同的。因此,构建信号信息传输故障――容错系统,能在很大程度上保证应用进程的持续安全运行下去,并且还能在很大程度上确保其不受到硬件故障的影响。
2.1.2信号信息传输故障――安全分析
在铁路正常运输过程中,如果发生法信号故障――安全情况,这时候不要出现过度的紧张,可以将该情况看做是正常运输过程中出现的一个非常普遍的故障现象即安全的系统,在解决过程中不要受到传统思维的影响,将故障没有构成危险的想法一定要摒弃,在铁路信号传输系统的构建过程中,要考虑不同的可靠性与安全性的技术的应用,只有这样才能在最大程度上降低在整个系统中故障发生的概率。
2.2 新型铁路信号系统的安全设计研究
2.2.1传输方式的选择
在我国铁路信号传输系统中主要分为两种信号传输系统:一是采用有线传输的方式的封闭式信号系统;另一种是采用无线传输的方式的开放式信号系统。不同的传输方式对改变传统铁路信号的传输模式起着不同的作用,因此,必须认真选择这两种模式,从而使铁路信号传输系统变得更加安全、可靠,并且这两种传输方式都有各自的优缺点。无线传输线路主要是利用无线中继来进行传输,这种传输方式能够具有非常大的传输容量,这对满足较长距离的传输起着非常重要的作用。另外,该传输方式的建设速度是非常快的,并且维护起来非常方便、简单,具有非常高的经济价值,但是该传输方式的缺点是非常容易受到外间的干扰,主要是非常容易受到气候、环境的干扰,这就致使其在使用过程中具有非常低的稳定性和安全保密性。
就目前而言尽管无线传输的发展是非常快速的,但是其跟有线的传输方式来比较,就显得非常狭小,尤其是在传输领域内,有线传输占据着主导地位。这是因为有线传输的特点就是在较长的传输距离中还具有非常高的稳定性、安全性和可靠性,并且还能够具有非常大的传输容量,其缺点也是非常明显的,就是其在建设初级阶段的投入非常是非常庞大的,并且要求要有很长的建设时间。对于以通信系统为主的铁路信号安全信息的传输有线通道介质的选择来说,还是比较倾向于传统的电缆传输系统,但是电缆传输系统非常容易受到气候、环境的干扰的影响而出现传输不稳定的现象,这也正是铁路心寒传输过程中要求非常高的部分。随着近几年我国社会经济的快速发展,光纤传输系统得到了快速发展,它具有带宽大、中继距离长、传输损耗低、抗电磁干扰能力、传输质量好等各种优点,所以,在建立单方向的铁路信号传输系统通道时,只需要一根光纤就能够建立起来。
2.2.2开放系统通信的威胁与安全性设计原则
鉴于传输系统是想对开放的,那么遭受外部信息入侵的可能性就会很大,有一些网络病毒或者黑客就会趁虚而入。从系统内部来说,有时会因为环境的因素、元器件的失效或者硬件设计错误等某些原因而引起故障。就网络本身来说,由于网关的作用,在未经许可的情况下,上层传输的不可靠信息的网络是不能与本网进行通信的,这样就能维持网络能够独立运行,从而确保了网络本身的安全性。对于铁路信号信息的传输,网络系统必须能够满足其对安全性的极高的要求,我们把在一定的时间、环境条件和使用条件下,保持传输系统不会陷入危险状态的性能,称为传输系统安全性,排出人为失误的因素,造成传输系统失败的唯一原因就系统故障,那么为了提高铁路信号传输的安全性,我们有必要想尽一切办法降低在系统故障时传输系统陷入危险的可能性。
3 结束语
铁路的安全、稳定、快速运输在很大程度上受到铁路信号传输系统的影响,因此,在我国不断发展高速铁路的时候,必须要求铁路信号传输系统具有很高的稳定性和安全性,建立全国铁路网络覆盖,确保铁路能够高速、稳定、安全的运行。
参考文献
[1] 王立国.基于通信系统的铁路信号信息传输的安全性研究[期刊论文].电脑与电信,2007,(11).
[2] 邵汉久.基于通信系统的铁路信号信息传输的安全性研究[期刊论文].自动化与仪器仪表,2010,(02).
【Abstract】This paper discusses the application of risk assessment technology in railway signal system.Firstly, the background of the paper is briefly introduced, and then the hazard identification and qualitative risk assessment of railway automatic blocking system are analyzed.For the former, including the introduction of the HAZOP method and the implementation of the HAZOP method.For the latter, it includes three parts: system hazard identification, interface hazard identification, risk analysis and evaluation.
【关键词】风险评估;铁路信号系统;危害识别
【Keywords】risk assessment;railway signal system;hazard identification
【中图分类号】U283.2 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069(2017)03-0100-02
1 引言
铁路信号系统的建立为列车的安全、准时、舒适等方面提供了良好的保障,而风险评估是为了确保信号系统的正常运行。具体而言,风险评估技术在铁路信号系统的应用过程中,首先需要进行前期的安全评估,通过这一阶段的评估,对可能存在的安全隐患进行分析,并做好记录,然后通过对系统的监测,从而实现对安全隐患的有效控制,由此可见,风险评估技术对于铁路安全的保障有着重要的意义。
针对风险评估技术在铁路信号系统中的应用,发达国家的研究比较早,而且在研究过程中,已经促使风险评估技术的应用逐渐走向成熟,论文则通过对国外风险评估技术研
究的借鉴,对我国铁路信号系统中风险评估技术的应用进行探讨。
2 危害识别――HAZOP方法
2.1 HAZOP方法简介
危害识别是风险评估技术应用的第一阶段,HAZOP方法是进行危害识别的主要方法,在这一方法的用过程中,重点工作是通过组织会议并对相应的实践操作细节进行分析,在具体工作开展时,要求各类专业工作者深刻分析每一个单元的内容,通过上述活动的开展,找出存在的偏差,并且对所查找偏差可能会导致的严重后果进行分析,在分析过程中,往往需要借助引导词来引出偏差。在整个过程中,专业人员通过对所出现的偏差进行锁定,然后深层次地分析偏差产生的原因及可能会造成的后果,然后对现有的安全防护进行重新评估,最后再通过必要的措施进行完善。HAZOP是整个系统的一部分,其主要作用是用来识别系统的本质特征,在HAZOP方法运用过程中,会涉及材料的调取、人员的调查以及相关设备的使用。为了充分发挥HAZOP方法的作用,在具体使用过程中,首先需要对系统进行单元划分,单元划分的主要目的在于能够使HAZOP方法所发现的偏差更加准确,如果单元划分不合理,则很容易导致评估结果不准确,进而影响到安全防护工作,在一些铁路信号系统中,可以从宏观角度考虑实施单元划分,例如,监测机、计轴设备、4050 智能1/0 模块、交换机及站间通信等,因此把每个组成部分作为一个单元进行分析。[1]而偏差的确立是HAZOP的核心部分,在偏差确立过程中,会使用到三种方法,包括偏差库筛选法、知识确立法以及引导词确立法。
2.2 HAZOP实施过程分析
HAZOP方法在具体实施过程中主要包括四个主要步骤。
第一阶段,作出定义。整个工作的开展,首先应该获得项目经理的批准,然后针对HAZOP的实施选定组员并任命组长,接着在组员的讨论下,对研究的范围进行确立,通常情况下,研究范围所涉及的内容包括系统设计表现、系统生命周期、系统物理边界等。
第二阶段,进行准备,研究小组的组长需要根据此次研究工作提出相应的引导词初始清单。
第三阶段,审查阶段。在这一阶段需要进行审查会议,在会议正式开始之前,需要对整个审查流程提前熟悉,其主要目的在于使研究小组的全体组员都能够熟悉研究目的和范围,在会议中,需要对所使用的引导词进行明确解释,而且要对具体操作中可能存在的问题以及应对方法进行讨论。
第四阶段,文件记录和跟踪阶段。这一阶段需要对会议中讨论的结果进行整理和记录,并且做好存档工作,还应该将讨论到的内容进行完整记录,而且需要对整个会议的讨论内容进行汇总,并提炼出结果,以此来形成HAZOP的报告文件。
3 铁路自动站闭塞系统定性风险评估
为了确保风险评估结果的准确性,评估人员主要依赖于HAZOP技术,在具体操作过程中,还应该结合风险矩阵法,在评估过程中,包括两方面的内容:
3.1 系统危害识别
在危害识别过程中,首先应该进行单元划分,单元划分主要是为了明确每一个模块的具体内容。其次,将偏差和引导词的确定因子予以明确,其中,包括多个方面的内容,如材料、操作活动以及设施设备等,设备的正常运作是系统运行的重要保障,这就意味着在危害识别过程中,在整个系统中,设备单元要素的体现,必须依赖于设备自身的功能。在闭塞机单元中,使用了双机热备,所以,在设备运行过程中,会进行主闭塞机和备闭塞机切换,切换过程中主要存在的问题有两个,第一是备闭塞机的功能失效,在这一问题的影响下,被确立的引导词包括两类,即间隔的和永久的,当偏差出现后,要素和引导词会进行合并,在这种情况下,所出现的偏差包括两种,分别是闭塞机永久失效和闭塞机间隔性失效。对于监测机单元而言,其与闭塞机单元的偏差确定方法基本一致,所存在的偏差也包括两种,即闭塞机永久失效和闭塞机间隔性失效。使用同样的偏差确定方法来对4050 智能1/0 模块进行偏差确定,最终确立的偏差内容则分为控制台亚当ADAN405O模块失效和组合架亚当ADAN4050模块失效。针对站间通信部分,其主要包括两个因素,其一为通信终端,其二为通信误码。针对前者,其引导词同样可以进一步分为间隔性问题和永久性问题两种,间隔性问题指的是站间间隔性中断,而永久性问题指的是站间通信永久性中断。针对后者,所产生的偏差则使站间通信信息误码,同样,这一方法也可以被用到闭塞机和计轴设备、闭塞机和检测设备的偏差确定方面。
3.2 接口危害识别
在风险评估过程中,所涉及的微机化自动站间闭塞系统及其附属系统的接口包括其与连锁系统相联系的接口、与计轴设备相连接的接口、与控制系统连接的接口等,针对上述接口,则需要根据相应接口的组成部分进行划分,而且使用危害识别中同样的方式对引导词和偏差进行确立[2]。
3.3 风险分析和评价
在系统的最初设计阶段,则需要通过全面的风险评估活动,对系统中的各类风险进行等级划分,最终确立的不同等级风险中,有四类风险不能够被接受,此类风险的存在很容易对系统产生较大的负面影响,如果不及时防范,则很可能引发巨大的损失,所以,为了确保铁路信号系统的正常运行,必须将此类风险降到最低。对于接口危害而言,被认为是不可接受的四类风险分别是事故复原按钮操作失误、到达复原按钮操作失误、模式切换按钮操作失误以及计轴复零按钮操作失误等,对待此类危害,应该慎重对待,并且尽可能降低风险等级。例如,在地铁风险评估过程中,采用HAZOP分析法进行危害识别,根据类似危害记录和专家观点对危险信号进行判断,其中,最为严重的危害是“DTG模式下运行权限错误”,然后借助故障树进一步查找“DTG模式下运行权限错误”的原因(见图1)。之后需要根据事件的后果进行损失分析,分析结果通常包括安全、出轨、人员伤亡等,其中人员伤亡可以进一步分为列车撞人,人员伤亡;撞车,人员轻微伤害;撞车,人员伤亡。
4 小结
综上所述,风险评估技术在铁路信号系统的应用中,首先应该利用HAZOP方法进行风险识别,然后在此基础上进行风险评估,并且根据评估结果采取恰当的方法将风险降到最低,从而确保铁路信号系统的正常运行。
【参考文献】
【关键词】小型铁路车站;改造设计;设计思路;方向
中图分类号: S611 文献标识码: A
一、前言
铁路作为我国城市建设的门户形象,是城市对外的一个重要窗口,因此,如果对铁路车站进行改造设计,更好的突出本土特色和人文设计是尤为重要的。本文以铁路车站的现代化改造设计为研究对象,旨在确保更好的建设铁路车站结构整体的安全性与稳定性,更好的为建设城市的交通运输枢纽奉献力量。
二、现阶段我国小型铁路车站建筑设计存在的不足 1.铁路车站建筑缺乏地方特色,形式雷同 我国各个小型车站从乘客进出站流线设计到平面形式、空间效果都是大同小异,相差无几。大部分的设计都是设置为长长的、低矮的矩形站厅和站台,在建筑装饰材料上也大多选用统一材料,所以营造的效果也差不多。因为,当下的改造中,如何营造铁路车站的个性化设计是重点,需要在设计中更好的体现地域特色和文化特征。
2.对平面功能和车站细部设计大多忽视铁路车站作为与人们使用密切的这一载体,需要更好的体现以人为本、为人服务的功能。需要把平面功能设计与细部设计充分结合起来考虑,这样建成后的车站才更好的服务于人民。特别是在铁路车站的卫生间的设计上,要以方便乘客为前提来设计。从局部的平面细部设计入手,弥补以往设计中的不足。
3.缺少功能性的综合开发 在很多城市中铁路车站仅建为单一的交通站点。它的功能性仅定位于交通功能,缺乏更多的功能性开发。其实,现代化的铁路车站应成为一些必要功能的复合体。例如,完全可以让更多的商业元素进入铁路车站,出入口应与更多的商业设施相结合。这样既方便乘客,又可使铁路获得更多的经济效益。香港铁路在铁路车站内进行大量的商业开发,取得了很好的经济效益,值得学习。 4.对可持续发展不够重视 铁路是设计一条建设一条,没能深入地研究铁路之间或铁路与其它交通设施之间的相互换乘问题。对此,在设计时就应做深入的研究。特别对大型的铁路换乘点车站的建筑设计尤为重要。
三、小型铁路车站的现代化改造设计原则及设计思路 1.设计原则(一)车站的总体设计符合城市城市总体规划要求,妥善处理与城市交通、地面建筑、地下管线、地下构筑物之间的关系,应尽量减少房屋拆迁、管线改移和改造时对地面建筑物、地面交通及市民的影响。(二)合理组织客流,减少交叉干扰,保证乘客方便进站、迅速出站。车站的集散厅、站台、出入口、楼梯和通道、自动扶梯、售检票机(口)等部位的通过能力应相互匹配。 1、对运输影响最小。站场改造过渡方案采取设计替代进路等措施,尽可能确保既有调车进路,尽量保证车站股道正常使用和正常运输组织。 (三)站场改造确定的线路平而设计及线路设备应满足《技规》和《铁路车站及枢纽设计规范》的基本要求。在特定天窗点内,使改造的步骤、范围、内容、工作量做到合理均衡,才能便于劳动力组织,保证改造安全、正点开通,减少要点改造对运输的直接影响。 (四)站场改造应尽量维持既有联锁关系。改造中尽量减少对联锁关系的修改。 (五)站场改造应考虑既有设备及新增设备的设置位置。由于过渡方案一般在既有站区内实施,场地狭窄,因此必须考虑新开通股道与既有设备的相互位置,以及新增设备与既有股道的相互位置,不得侵入限界,影响行车及设备安全。 (六)站场改造应统筹兼顾工务、电务、供电等各专业。改造中要搞好协调,确保在方案确定的工作时间内,各专业之间的相互影响最小,最大可能地利用各专业的优势为其他专业创造条件。
四、我国铁路车站现代化改造设计的新方向
1.对铁路信号系统传输部分进行改造设计
铁路信号系统是个比较复杂的控制系统,传统的信号控制系统效率低,反应时间慢,已经不能适应日益发展的铁路列车运行的需要,不能满足中国现代铁路的发展;有很多带有挑战性的问题亟待解决,其中之一,就是铁路信号系统的控制信息传输问题。现代的铁路信号都是依靠介质传播达到提高传播速度与距离的目的,铁路信号与通信技术逐渐相互融合。 在操作表示层、联锁处理层和执行驱动层之间通信在计算机内部,采用计算机总线结构,这是成熟的技术,本文就不讨论了。重点为由执行驱动层至信号设备之间的通信,现为若干电缆,本文讨论将电缆改变为光纤传输。 这里我们设计了一个分布式信号控制系统,利用了光纤通信技术和互联网科技在控制设备与现场终端设备之间通信。光纤网络的应用可以彻底地改变了现有设备的控制方式。室内控制部分是为终端设备提供命令的控制核心,室内控制部分通过光纤为现场设备发送已转换为互联网协议数据的命令。室外终端设备终端接收网络信号,并且转化成控制现场设备的真实信号,并进行相应动作。
提高客站使用效率 我国过去的铁路旅客车站大多是普通铁路客站,是以“最高聚集人数”来反映车站的规模。作为现代化车站的设计,在城市轨道交通设计中,衡量车站规模的重要指标是“高峰小时客流量”,因此,车站设计必须满足客流要求,提高车站的站厅、站台、出入口通道、人行楼梯、自动扶梯、售检票口(机)等部位的通过能力是目前车站的建设重点。在目前设计的新型铁路旅客车站,在设计中,需要充分的体现等候式与通过式相结合的车站类型,不断加强车站的通过性,提高车站的效率。
优化道岔铺设 道岔采用人工铺设,具备条件的道岔一次就位铺设,整道达验收标准;插入道岔尽量在线路一侧对位铺设,滑移插入;交叉渡线按组装顺序分次、分段插入。利用道岔在铺设前进行检查整修,木枕道钉眼采用防腐木塞填塞,道岔各部位几何尺寸、钢轨伤损程度、滑床板磨损程度符合现行标准。 准备工作:采用汽车将岔料运到岔位附近,复核道岔中心桩和岔头、岔尾桩。滑移道岔铺设时先在路基一侧搭设施工平台。 散布岔枕:人工抬运岔枕,按道岔铺设图,根据岔枕长短,从岔头到岔尾依次摆放,注意间距,进行方枕,直股取齐。 散布钢轨:人工抬运,从岔头起,先直股后曲股、先外后里摆放,先定出岔头、岔尾位置,人工调整就位后连接钢轨,拨正方向,按铺设图规定的轨枕间距在轨腰上打上标记,然后方正轨枕。 散布配件:按道岔组装图将夹板、螺栓、垫圈、道钉(扣件)、垫板、轨撑等散布在所对应的岔枕上。 组装道岔:按道岔铺设图要求进行道岔组装。木岔枕先钻孔后钉道钉,道钉孔进行防腐处理。混凝土岔枕如果为硫磺锚固道钉,提前集中进行锚固后组装;如果为预埋塑料套管,组装采用力矩扳手组装。
道岔整修:道岔组装完后,拨正道岔方向,整修空吊板,校正道岔各部尺寸。 上碴整道:就位铺设道岔铺设或插入道岔滑移就位后,进行上碴整道。 质量检查:检查道岔尺寸、配件、轨距、支距、间隔、尖轨密贴等达到设计图纸、现行规范要求。
4.推广采用新技术、新材料我国的铁路旅客车站目前还是国家投资兴建的,为广大人民群众出行提供服务的社会公用设施。设计上应努力在推广采用新技术、新材料和新工艺,以及符合“四节一保”的标准上起到示范作用,塑造绿色环保的车站建筑,实现可持续发展。例如:地源热泵、太阳能发电等新技术在武汉站、武昌站等铁路车站的设计中得到运用。 在汉口站和深圳福田地下站的设计中,做了高架候车室和地下引入自然光线的研究。在新广州站和武汉站的设计中,我们还作了交通、消防、照明、减震、降噪等专题研究。 五、结束语
综上所述,我国小型铁路车站的现代化改造是迫在眉睫的重点问题,在设计中需要做到以为人民出行提供便利为出发点,不断塑造绿色环保的新型现代化车站。
参考文献:
[1]许俊峰.铁路车站建筑设计浅析硕士论文[J]. 隧道建设. 2009(03).
论文摘要:作者概述了信号工程施工技术交底是整个施工过程中的一个重要环,做好技术交底工作是保证工程质量的前提。
铁路信号工程施工中的技术交底,是指在某一单位工程开工前,或一个分项工程施工前,有两次重要的技术交底,一是在建设单位主持下,由设计单位向施工单位进行交底。二是由施工单位主管领导会同项目主管工程师向参与施工的人员进行的技术交底,其目的是使参加施工人员对工程特点、技术质量要求、施工方法与措施方面有一个较详细的了解,以便于科学的组织施工,避免技术质量等事故的发生。各项技术交底记录也是工程技术档案资料电中不可缺少的一部分。
1技术交底一般包括以下几个方面
1.1设计交底
即设计图纸交底。主要交待本次信号工程的设计范围、设计原则及主要技术条件和有关问题说明。施工单位拿到设计文件后,首先要熟悉图纸,到现场实际勘测调查,发现问题认真记录,在设计交底时,向设计人员及时反映设计图纸中的疑难问题,现场实际勘测调查发现的问题,如实际的设备坐标与图纸是否一致,设备的建筑限界是否符合技规要求,信号机显示距离是否符合要求等等,这方面在以往的信号工程施工中经常遇到。如去年在襄渝线上施工的麻虎车站原XIIX3信号机侵限,设计部门在设计调查时未发现问题,仍按原位置设置,由于在设计技术交底前,施工单位也未作现场调查,没有在技术交底时,及时反映出来,设计部门的失误,施工单位的疏忽,留下了行车安全隐患,在施工过程中,安装信号机时发现了该隐患,我们即刻联系工务部门,调整轨缝,将信号机设置在规定的限界内,消除了行车安全隐患,保证了行车安全。但是,这次设计问题给我们施工造成一些麻烦,使我们施工工期被迫延长,同时,还增加了我们施工成本。所以说,在技术交底前,施工技术人员必须认真熟悉施工图纸,注重每一个环节,做好现场调查,有疑问及时向设计单位提,给予明确答复,并做好记录,由设计单位、建设单位及施工单位三方签认归档。
1. 2施工组织设计交底
由施工组织设计编制单位(或编制人)向施工队进行交底。将施工组织设计的全部内容进行交底。使施工人员对工程概况、施工部署、施工中的技术要求与措施、施工进度与质量、安全措施等方面,有一个较全面的了解,以便在施工过程中充分发挥各方面的积极性。
1. 3分部、分项工程施工技术交底
这是一项工程施工前由技术负责人向施工班组进行交底,通过交底,使直接施工人员能够抓住施工关键,减少无谓的停工、返工,确保施工顺利。
分部、分项工程施工技术交底,是基层施工单位一项重要的技术活动,这项工作做得好坏直接关系到工程质量,切不可敷衍了事,不能把技术交底作为技术资料的需要的一部分,为“归档”而写(或补写),只是简单的抄写施工规范或技术标准上的条文与要求,只是流于形式而已。
为了使技术交底能真正成为指导施工、预防事故、保证质量、提高技术素质的技术文件,现对技术交底的具体内容和方法,提供以下参考性意见。
2技术交底应包括的具体内容
2. 1工程概况与特点
主要是站场状况、电路类型等;
2. 2施工设计的依据
有关的文件和资料以及一些参考文件;
2. 3施工设计的范围
一般指全站的信号设备,区间闭塞设备及站内电码化设备。
2. 4设计的原则及主要技术条件指设备类型、电路制式等。
2. 5施工中的技术要求和工艺标准
施工中必须严格执行以下标准:
(1)铁路信号施工规范(TB 1026-99 );
(2)铁路信号工程质量评定验收标准(TB 10419-2000 );
(3)电气集中信号设备安装图册(电号:9050);
(4)电动转辙机安装图册(电号:9137 9138 9139 9140 9084);
(5)坚持技术原则,审读设计文件,熟知掌握主要技术数据及技术重点。
2. 6质且标准、要求与保证质且措施
严格作业标准化、施工程序化;施工中要贯彻执行“直、确、圆、限、齐、美、全”的七字工程创优方针,使施工中每一步、每一个工作环节都做到规范化、标准化。坚持分项、分部、单位工程的三级质量验收制度和工程质量的三检制(自检、互检、专检)及挂牌施工负责制。把施工质量纳人经济责任制的考核范畴,将工程质量与经济效益挂钩,更好地发挥人的主观能动性,使质量管理工作具有科学性和自觉性。
2. 7有关问题说明和可能发生的技术问题及处理方法
主要指一些重要的问题的说明,对可能发生的技术问题要有预见性及处理办法;
2. 8厉行节约的要求与措施
在敷设电缆之前,合理配盘,优选电缆径路,做到厉行节约;
2. 9安全、消防等要求与措施
认真执行“关于确保安全生产”的实施细则。以施工安全为重点,加强现场作业控制,在安全管理、人员素质、施工质量“三项内容”上取得新进展,进一步深化“规范管理、强基达标”,努力实现安全生产“有序可控、基本稳定”。牢固树立“安全第一、预防为主”的思想,严格执行电务部门的基本安全工作制度,即“三不动、三不离”“三预想”及“人身安全十不准”,确保工程安全顺利的完成。
技术交底的方法
应以书面形式下发给施工队,并在施工前开会向全体施工人员交待,对重要问题或施工中关键部位,应结合图纸,必要时结合现场实际情况进行交待。
4注意事项
(1)因为施工中的各项技术活动,均足以执行和实现施工组织设计各项要求为目的,因此,技术交底也应以施工组织设计为主导内容。
(2)对技术交底的各项内容,要做到有标准、有要求、有预见性、有预防措施。
(3)交底要有针对性,既要根据各方面特点有针对性地提出施工要点与措施,这里所说的特点包括工程状况、施工难度(如电缆需经过桥梁、隧道等)、气候条件(冬雨季或早季对施工的影响)、施工环境(行车密度、电气化等)、以及施工队伍素质特点(在哪方面技术薄弱)等方面。
关键词:信号,微机监测,管理
信号微机监测是铁路专用信号微机监测设备,是在监测技术和计算机技术发展的基础上出现的新型监测技术。发展微机监测系统有利于查找故障原因,缩短排除故障时间,提高行车效率。信号微机监测系统应用计算机和信息采集机实时监测各种信号设备,通过监测并记录信号设备的主要运行状态,为电务部门掌握设备的当前状态和进行事故分析提供科学依据,可作为电务维护管理的辅助工具。
随着现代化铁路的高速发展、信号设备升级改造的加速进行,信号设备的维修管理也发生重大改革,日常维护中,许多技术数据的测试由原来的实测核对改为由查看微机监测数据实现,从而对微机监测的利用率越来越高,因此如何管理好微机监测、使其发挥最大作用成为我们工作的当务之急,作为负责微机监测工作的技术人员,就如何维护、管理好微机监测设备有以下几点建议,仅供参考。
一、日常维修管理
微机监测对于我们电务部门来说,就像一个忠于职守的大总管,他事无巨细的记录信号设备的点点滴滴,在他那里任何瑕眦纰漏都休想蒙混过关,因此合理的利用他,对于确保我们信号设备的安全稳定是不容忽视的。为了保证微机监测设备的正常使用,日常维修的合理分工是关键,鉴于微机监测设备不影响行车以及设备多而维修人员少的特点建议采用故障修。
设想一:段成立维护中心,指挥协调电子车间及现场车间完成微机监测的日常维护工作(可同时负责TDCS设备信息及网络管理工作)。具体组织结构框图如下:
段微监维护中心负责全段的微监管理工作,是微监存在问题核对的核心,包括组织微机监测施工改造及验收、审批微监用料及计划外用料、汇总核对微监设备问题、组织协调电子车间及现场车间克服设备缺点。
电子设备车间负责微监设备的日常维修工作,包括微监存在问题分析汇总及上报段微监维护中心、组织调监工区处理克服设备缺点、组织配合微监施工改造及验收、审核及提报微监用料、检查微监设备使用情况,对段微监维护中心负责。调监工区负责所管微监设备的日常维护工作,包括微监设备的日常巡视及核对、对存在问题及时汇总及上报、克服设备缺点、提报设备用料、配合施工调试及验收,对电子车间负责。
现场车间负责管内微监设备的日常维护工作,包括组织并检查所管信号工区对微机监测的日常使用及巡视工作、汇总及上报微监存在问题、组织配合电子车间克服设备缺点,对段微监维护中心负责。现场信号工区负责微监日常维护工作,包括微监设备日巡视及使用、核对微监各项测试数据、对存在问题汇总上报、配合电子车间克服设备缺点,对本车间负责。
优缺点:优点是微监管理严密到位,由段微监维护中心牵头,避免了现场车间与电子车间在问题克服中相互扯皮的弊端,使其各负其责,分工明确,促使电子车间与现场车间互相监督,问题能够及时发现及时克服,克服了发现问题隐瞒不报及不及时处理的弊端。缺点是段成立了专门负责微监工作的微监维护中心。
设想二:加大电子车间的维护管理力度,在电子车间成立专门负责微监信息核对的调监中心工区(可同时负责TDCS设备信息核对及网络管理),日常巡视微监设备发现问题及时通知车间组织处理。具体组织结构框图如下:
段相关科室负责全段的微监管理工作,包括审批微监用料及计划外用料、汇总微监设备问题、组织协调电子车间及现场车间克服设备缺点。
电子设备车间负责微监设备的日常维修工作,包括微监存在问题分析汇总及上报段相关科室、组织调监中心及调监工区核对微监各项数据、组织调监工区处理克服设备缺点、组织配合微监施工改造及验收、审核及提报微监用料、检查微监设备使用情况、与相关车间协调处理微监存在问题,对段相关科室负责。调监中心工区负责全段微监设备的信息核对工作,是全段微监问题核对的核心,包括微监设备的日常巡视及核对、对存在问题及时汇总及上报,对电子车间负责。调监工区负责所管微监设备的日常维护工作,包括微监设备的日常巡视及核对、对存在问题及时汇总及上报、克服设备缺点、提报设备用料、配合施工调试及验收,对电子车间负责。
现场车间负责管内微监设备的日常维护工作,包括组织并检查所管信号工区对微机监测的日常使用及巡视工作、汇总微监存在问题并同时报段相关科室及通知电子车间、组织配合电子车间克服设备缺点,对段相关科室负责。现场信号工区负责微监日常维护工作,包括微监设备日巡视及使用、核对微监各项测试数据、对存在问题汇总上报、配合电子车间克服设备缺点,对本车间负责。
优缺点:优点是段只需设专人负责微监管理工作,电子车间主要负责微监的维修管理工作,成立调监中心工区专门负责全段微监的核对,避免调监工区自己发现问题不报不及时处理的弊端,使其各负其责,分工明确,促使调监中心工区与调监工区互相监督,问题能够及时发现及时克服,另外现场车间也对微监问题的发现与克服起到监督的作用。缺点是电子车间多成立了一个调监中心。
二、施工改造管理
由于微机监测设备在信号设备维护及故障处理方面发挥作用重大,所以路局要求微机设备与站场设备同步开通。微机监测设备在“信号人”的心中根深蒂固的认为是附属设备,而不被重视,尽管当前现场工区许多测试项目都以巡视微机监测数据来替代,微机监测的地位依然未被提到应有的高度,尤其是设备开通时许多功能还未测试就匆匆开通,致使错误无法当时修改(因为微机监测配线与使用信号设备相连),尽管我车间努力协调施工单位及信号工区试验,仍被放在最后顾及项目,致使功能完好困难。如何保证微机监测各项功能的完好同步开通使用,这对我们的施工管理工作提出了更高的要求,如何管理好微机监测施工工作,有以下设想:施工改造管理结构图如下:
1、施工前:协调施工单位及厂家做好施工准备工作,做到各种配线符合施工标准,配线位置正确,厂家设备及软件安装到位,通道测试良好,最好在施工前联锁试验时以上工作到位,以便厂家提前调试。参加施工人员明确分工,了解设备概况,本项目的施工范围、内容和工期等事项,掌握基本的施工、调试技术,尤其是施工标准、各种电源、配线的走向做到完全统一,不给日后维修、改造留下隐患
2、施工中,做好本单位与协作单位的协调工作,严格按图施工,认真核对每一条配线及采集信息位置,通信通道接入要与铁通公司协调,认真测试,按标准接通并保证质量良好,认真核对各项测试数据的准确性,发现问题及时协调相关部门克服。论文参考网。
3、施工后,组织现场车间及电子车间按规定逐项验收,对验收中发现的问题,要逐条克服,一时无法解决的问题,做好备案,由施工部门限时整改。论文参考网。论文参考网。施工设计单位负责提供规定的技术资料及备品和软件备份,建立起故障处理联系网络,便于设备开通后的故障处理工作。
总之, 微机监测施工改造时应建立完善的管理制度,要考虑将微机监测纳入正式试验项目,开通前要具备开通条件,开通中要逐项试验,有措施,有负责人,开通后要逐项验收调试,保证各项功能齐全准确,这样我们才能保证真正意义上的同步开通。
三、故障应急管理
由于微机监测为信号附属设备,故障时不存在影响行车,故平时故障不一定要第一时间恢复,但是在专运、信号故障等急需使用微机监测的应急故障要求立即恢复。因此建议日常故障24小时内恢复,应急故障立即恢复,故障处理流程如下:
以上只是对微机监测管理的粗浅设想,要想更好的完善微机监测的管理还需在许多细节上做好工作,有待在工作实践中积累经验教训,为了让微机监测更好的为我们信号设备的日常维修及故障处理服务,在我们日常工作中可采取以下措施:
1、路局制定相应制度对各级微机监测的工作有一明确规定,各负其责,及时沟通信息,争取做到第一时间发现故障,及时有效的处理。
2、站段、车间、班组各级维护部门,结合本部门实际情况制定故障处理应急预案,以便故障时启用,及时处理故障。
3、组织微机监测维护人员认真学习业务知识,熟练掌握所有设备的运用情况,对日常发生的故障做详细的记录,不断积累处理故障的经验,以便更好更快的处理故障。
4、对于微机监测故障造成的影响,视后果轻重,各级部门相应制定考核办法,做到进一步规范微机监测管理。
参考文献:
铁路信号维护规则(业务管理) 中国铁道出版社(2008-08)
关键词:《信号员》 创伤经历 巧合 象征意象
狄更斯是19世纪英国著名的现实主义小说家,他的作品中包含社会各阶层人物,尤其是对小人物的关注,表现了狄更斯的人道主义精神。关于狄更斯作品研究发表成果众多,其中以关注狄更斯的长篇小说居多。相比之下他的短篇小说获得较少关注。短篇小说《信号员》创作于19世纪四十年代,在此作品中狄更斯通过“奇想”,给他塑造的幽灵幻象披上了可信的外衣,产生了“荒诞”的效果。现已发表的文章对《信号员》主要从叙事艺术等手法或通过小说中对比等揭示狄更斯的人道主义精神和对下层贫苦人民的同情。本文试图将狄更斯在创作这部小说之前的车祸经历和小说中巧合情节的安排和象征意象联系起来,发现作者正是通过这个“奇想”的故事来表达自己对命运无常的感概。
一.对自身经历的创伤性反思
1865年6月9日,狄更斯和Ternan从巴黎返回英国时,乘坐的火车在Staplehurst段火车前七节撞到了正在修建的大桥上,所幸只有一等车还保持在车轨上,而狄更斯就在上面。在救援人员赶到之前,狄更斯积极进行救援工作。经历此事后,他心有余悸,1866年便出版了短篇小说《信号员》。埃里克森(Kai Erikson)认为受过创伤的人大都会选择与社会脱离,“躲进某种具有保护性质的封套,一个沉默的、痛苦的、孤独的场所”。(Erikson,1995:185)因此,遭遇车祸的狄更斯通过对自身经历的创伤性的反思,选择了远离市中心的地区,在“荒凉的、沉默的、孤独的”铁路信号亭里塑造了这样一个信号员的角色。Mengel(2002)指出,在狄更斯像《双城记》这样的后期小说作品里所表现出的决定论和宿命论,也是《信号员》里面的一个突出特点,并且进一步指出这部短篇小说肯定了一种个体生命中“黑暗力量”的存在,这种力量足以把人变成任由命运摆布的工具,抵制任何理性的解释。而小说中主人公信号员在对文中的叙事者倾诉时,所用的语言也是“上帝保佑我啊”,他看到的那个幻象所说的话也是:“看在上天的份上,快走开”,这样的语言也表明了信号员无力掌控生命,只好听任上天摆布的无奈。这次创伤性的车祸经历使得狄更斯不断反思变化无常的人生,反思每一个生命个体在命运手掌之中的无助和无奈。
二.小说情节“巧合”的运用
这部短篇小说从一开头就开始安排巧合,一直到小说结束,多次使用“巧合”,在迎合“奇想”文学的特点外,作者更是想通过巧合的事件来表达命运的不确定性和不可预测性。戴维.洛奇在《小说的艺术》中谈到“巧合”时说道:“通过巧合,那些正常情况下本来没有任何关系的人们之间产生了有趣又有教益性的联系。往往这和‘报应主题’(Nemesis theme)关联,这种主题在维多利亚时期的人看来非常严肃,即错误的行为总会在结局被揭示出来。”(Lodge,1993:149)小说中叙事者和信号员原本是生活中毫无交集的两个人,但是一开头叙事者就站在铁路上方,向下面的信号员打招呼,表现出浓厚兴趣。而叙事者在第一眼看到信号员时就觉得哪里不太正常,但是“又说不出到底是哪里不对劲”。信号员在第一眼看到叙事者时,也感受到了恐惧,因为他觉得叙事者和困扰他很久的幻象在姿势上非常相像,他误把叙事者当成了幻象。叙事者第一次跟信号员打招呼时所说的话与信号员死时火车司机发出的警告一模一样,都是:“喂,下面的人,注意点。”这样的一个巧合,首尾照应,体现出了怪诞的特点,让人不由觉得一阵恐惧。其次,小说的结尾处,当叙事者按照约定的时间拜访信号员时,他看到信号员描述的出现幻象的地方有个人做着同样的动作,直到他定睛一看发现是真实的人。此外,作者认为信号员遭受心理或精神上的疾病,才会不时产生这样的幻觉,他正打算带信号员去找最好的医生治疗时,信号员就死了。最明显的巧合就是,每一次信号员看到幻象在隧道口出现,都会有一个悲惨的事情接连发生,第一次看到幻象后,隧道里死了一些人,第二次看到幻象后驶过的火车里有人丧命,而第三次信号员初见叙事者时将叙事者误认为是可怕的幻象,随之到来的是信号员自己生命的丧失。还有一个巧合即这三个连在一起的悲剧发生的具体地点都不同,分别是隧道中、火车上、铁轨上。这样的巧合表明生命中危险无处不在,无时不在。李红认为狄更斯在小说中用巧合事件是因为“当时的社会正处于资本主义过渡时期,外部世界处处充满了无序性和不确定性,无人可以用严密的逻辑体系获得对世界的准确判断。这种不确定性和无序性使得人们对自己未来命运生出强烈的担忧”。狄更斯在作品意安排多次巧合事件,既体现了“奇想”作品灵异怪诞的特点,让人在“哥特式的”巧合中感到一丝触动,另一方面也正是通过揭示信号员这样一个小人物在巧合的玩摆中失去方向,丧失生命,体现了个体命运的不可掌控性。在命运面前,每一个生命个体就像沧海一粟,就像漫长的铁轨中的一点,随时都有可能被命运的车轮碾压在下。
三.象征意象的运用
小说中反复出现的预警手势,就像命运之神的手掌。它所带来的恐慌、焦虑和不安最终以信号员的死而告终。信号员的死异常奇怪,他是站在铁轨之间被活活撞死的,这让人不禁联想是否信号员在绝望最后自杀了。结合“人生似旅程”的隐喻,本部作品中铁路作为“旅途”这一隐喻的具象化物品,将人生展示了出来。铁轨是生命旅程中必须要经过的道路,而信号员的死与前两次幻象带来的死的地点不同,恰恰是在铁轨上,他的人生最终在“旅程”之中所断。其次,本部小说的创作时期正是英国维多利亚时期,伴随经济的飞速增长,大量铁路作为发展标志被建造,但与此同时,飞奔的火车轮下也碾压了无数了贫苦悲惨的灵魂。此外,小说中一直在强调火车隧道,称其为张开的“大嘴”,与火车隧道紧密联系在一起的是每次出现在隧道口的幻象。第一次出现幻象时,信号员到进到里面寻找,这个黑洞一般神秘的隧道犹如地狱之门,总会有悲剧在这里发生。其次,自然大背景下信号员的小信号亭象征了个体的生命。信号亭竖立在隧道旁边,被阴暗潮湿的环境所笼罩,体现了个体生命在死亡面前无能为力,被死亡的阴影笼罩,而信号亭设在漫长铁轨旁边,只是小小一点,铁轨上有列车经过时,总会受到噪音轰鸣声的影响,表明个体生命在整个生命长河中不可避免的受到外界干扰。此外,Mengel还提出信号员的电铃也具有象征意义。(Mengel,2002)这个电铃就是命令,正是这个电铃让信号员必须呆在黑暗潮湿阴森的信号亭,一直守在旁边战备值班。信号员的行为必须完全符合电铃所发出的命令,不允许任何偏差,表明电铃代表的铁路当局对信号员生活的控制,更进一步,电铃也如命运之神,时刻将信号员“捆绑”在旁边,不得动弹。信号员的工作职责就是听从电铃的指挥,寓意他的一生也只能任由命运摆布。
笔者认为狄更斯在创作这部短篇小说时,通过对自身遭遇的一次创伤般经历的回顾和反思,同时又在小说中安排了多次巧合事件,从而增加了小说的“荒诞”色彩。铁路等意象深入传达了信号员在挥之不去的幻象阴影中面前,遭受巨大痛苦时的无能为力。他一直见证着幻像过后随之而来的悲剧的发生,但自己一直被这种神秘又可怕的力量所困扰,最终被吞噬,自身成了命运手掌下难以逃脱的牺牲品。生活中的悲剧一直都在,但何时何地却不得而知。信号员根据以往的经验预感到灾难要发生,但他却不知道如何去警告别人,通过对他的同情和反思,表达了对命运的关注和个体生命在变化无常的命运面前无可奈何的感慨。
参考文献
1.Erikson, Kai,“Notes on Trauma and Community”in Trauma Exploration inMemory,ed.[M]Baltimore: Johns Hopkins University Press,1995
2.Lodge, David. The Art of Fiction [M] New York: Viking Penguin,1993, p149Mengel, Ewald. “The Structure and Meaning of Dickens's ‘THE SIGNALMAN’Studies in Short Fiction”.EBSO Publishing,2002.p271-280
【关键词】列车运行智能控制;组合定位;CKF(Cubature Kalman Filter)
1.引言
近年来经济的快速发展,大城市人口密度增大,城市交通问题严峻,为缓解大城市的交通紧张、减少空气污染发挥巨大作用,迫切需要建设高效的城市轨道交通,地铁的发展建设受到国家及各大中城市的普遍重视。在城市轨道交通列车控制系统中,列车定位安全完整性、准确性、实时性的自动定位监测技术对列车运行的安全和效率起着决定性的作用,采用卫星定位(CNSS)技术的低成本列车运行控制系统可以减少轨旁设备、降低建设与运营成本、提高运营管理水平。论文系统研究了列车组合定位的理论与方法,列车组合定位算法,对基于CFK新型算法的列车定位的理论进行了分析与研究。
2.贝叶斯最优估计理论原理
数据融合算法是列车定位系统性能水平及功能完备性的重要保证,本文基于Bayes最优估计理论,以新型非线性估计算法CKF为核心实现多传感器列车组合定位,并对该算法的性能水平进行了分析和研究。
Kalman在1960年提出了Kalman滤波估计算法,该算法从与被提取信号有关的测量值中通过算法估计出所需信号,它采用了状态空间法描述系统,利用递推的计算过程处理多维和非平稳的随机过程,是一种线性最小均方误差意义上的最优估计。通常来说,对于随机信号的估计并无法做到完全的准确,所谓最优也仅仅是在某一准则下的最优,根据不同的最优准则能够获得信号的不同最优估计,例如使贝叶斯风险达到最小的估计为贝叶斯估计,使关于条件概率密度的似然函数达到极大的估计为极大似然估计;使验后概率密度达到极大的估计为极大验后估计;使估计误差的均方差达到最小的估计为最小方差估计,若具有线性形式,即为上文提到的Kalman滤波估计算法。但是一个重要问题在于Kalman滤波本质上是一种线性算法,无法适应实际应用过程中广泛存在的非线性条件,实际的系统状态转移过程以及观测过程都会存在无法简单进行描述的非线性特性,而通常的线性化简化处理必定会造成建模以及估计误差,因此,非线性动力学系统的滤波估计问题是实现和应用最优估计的重要内容。广义上看,非线性最优估计问题可以用Bayes估计理论进行统一。Bayes估计的核心思想是基于可用的测量信息来确定非线性系统状态向量的概率密度函数,该后验密度函数用以尽可能完备的描述对系统的估计。在具有高斯特性过程及测量噪声的线性系统中,Bayes估计即转化为著名的Kalman滤波算法;在非线性系统中,最优估计解因需要无限维过程而无法精确给出,因此,通常采用非线性近似的方法求解非线性最优估计问题。目前,以扩展Kalman滤波为代表的非线性滤波算法己得到了广泛的应用,新的非线性算法不断涌现,如UKF、PF滤波等对非线性近似性能进行了提升。
3.容积卡尔曼滤波算法原理
在实际的滤波应用当中,要求获得理想的估计性能,面临的挑战和问题还存在许多,所以当前最重要的问题是解决滤波算法在实际应用中的适应性属性,扩展Kalman滤波、平淡Kalman滤波在现今高斯域滤波技术领域中表现出了高性能与高适应性的双特点,在这个滤波体系当中,随着研究的不断深入、随着研究的不断深入,针对非线性特性的逼近问题,对原有方法的改进以及新的方法不断被提出,其中,SimonHaykin等2009年提出的容积Kalman滤波(Cubal卫reKalmanFilter,CKF)是一种独立于EKF、UKF算法体系的新的滤波策略,具有更加优良的特性和广泛的应用价值。
3.1 CKF算法基础
考虑一个多维加权积分,其基本形式如下:
其中D为积分区域,并且对于任意的权重函数已知。假定具有高斯特性,并且在整个积分区域非负,则上式所示即为一个高斯权积分问题。
若上式积分难以求解,则通常的做法是采用数值积分计算方法。该方法下的基本问题是确定一组点集及其相应权值以用于近似求解,即:
3.2 CKF的基本过程
CKF的基本过程即基于上述积分问题,采用了一种基于求积原理的方法,从而解决了非线性滤波的基本问题。正如上文所述的高斯域Bayes滤波问题,将滤波问题归结为如何计算多个形,如“非线性函数x高斯密度”的积分。考虑如下积分过程:
为了计算上述积分问题,首先要将其变换至一个更为通用的球面一径向积分形式。该变换中,需要将x分解为一个与半径r和方向向量y相关的过程:
则由上述积分形成了完整的CKF滤波算法如下:
4.基于(Cubature Kalman Filter)容积卡尔曼滤波的列车组合定位
4.1 列车组合定位系统
列车定位是列车运行控制系统的重要组成部分。列车定位信息包括列车的地理位置、运行速度以及姿态等,速度、位置等信息是保障列车运行控制系统正常工作、列车安全运行的重要参数。列车运行控制系统根据列车的位置、速度等信息,控制列车的行进、停车、加速和缓行等。列车定位在列车运行控制系统中的作用主要体现在以下两个方面:
(l)地面控制中心根据列车的位置信息进行间隔控制,保证追踪运行的列车的安全间隔。
(2)车载设备获得列车的位置、速度信息,根据速度一模式曲线进行控制,与车载设备仅根据速度进行的阶梯控制相比,可避免列车的多次制动。
由于列车定位系统中单一传感器模式下定位性能的不完备性,基于GPS以及惯性传感器的优点,将多种模式及结构的定位传感器集成构成组合定位系统,采用上文所述估计滤波算法实现多传感器的组合融合,则整个系统的精度、性能和可靠性都够达到较单一系统更高的水平,不仅能够保证列车的精确定位,而且还能提高系统的可靠性,更好地保证列车运行的安全。
4.2 多传感器数据融合算法设计
多传感器数据融合是实现传感器组合的关键步骤,本文采用松散组合方式―主要是因为GPS接收机和惯导各自独立工作,组合作用仅表现在用GPS在对准时刻对惯导的辅助和校正。该方式的组合相对容易实现。下图为列车组合定位系统的基本融合结构图。
列车只在特定的轨道上运行,它的机动特性与汽车、飞机等机动载体的运动特性有所不同。为了保持行车安全和运行平稳,轨道平面尽量采用长直线,根据地形变化采用部分曲线。可以近似的认为列车在一定运行时间内的行驶是平坦的,即可以在一定范围内近似认为列车在“东一北一天”坐标系下的天向速度为零,没有俯仰、横滚等姿态变化,可以采取“单轴陀螺仪+单轴加速度计”的工作策略对惯性系统进行简化。在此种工作策略下,陀螺被用于对列车运行的航偏进行测量,加速度计敏感轴指向列车运行方向,用来测量车辆前进方向的比力。借鉴航位推算法的基本原理,在每个迭代周期内利用陀螺测量值得到航向信息,将测得的比力分解到导航坐标系的坐标轴上,通过积分运算就可以得到列车的瞬时速度、位置以及里程信息。
采用CKF的非线性滤波算法用于以上各式所描述的组合融合过程。给定滤波初值,在系统工作初始阶段利用GPS信息辅助惯性系统进行初始对准,即可以在每一个融合周期对同步的定位数据进行滤波计算,递推的给出误差状态估计,并且反馈给惯性系统对其进行校正,以得到组合系统最终的位置、速度等运行状态信息。
5.结束语
本文针对多传感器组合定位的关键问题―数据融合估计算法,利用这一算法将多传感器构成基于GPS及惯性系统的列车组合定位系统,从而实现了高效、高精度、高可靠性对轨道列车精确定位,为城市轨道列车运行与控制提供了有效的保障。以Bayes滤波体系为基础,基于列控系统对列车定位的精确性以及计算复杂度的需求,对CKF滤波算法在列车组合定位这一特定环境下的适应性进行了探索,研究了基于CKF的列车组合定位方法;采用实际测试数据对UKF、PF、CKF等算法用于列车组合定位的精度及计算效率进行了比较和分析,验证了CKF用于组合定位的适用性。在实际应用中,将滤波计算过程与故障检测、隔离等联系起来,能够为组合系统提供更高的容错水平,使其实现更具备理论及实际意义。
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