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【中图分类号】 G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2014)02C-0179-02
近年来,随着铁路的发展,铁路通信科学技术水平在不断提高,设备在不断更新。而随着新技术、新设备的大量应用,铁路技术人才匮乏的局面逐渐凸显。为了应对铁路的大发展及铁路设备升级对新型人才的需求,全国原有的铁路院校积极从办学定位、人才培养模式、专业建构、课程设置等方面入手提前谋划,及早准备,以抢占先机。
柳州铁道职业技术学院具有深厚的轨道交通行业背景,为广西铁路建设事业和地方经济社会发展作出了重大贡献,经过几十年的发展已成为西南地区轨道交通类专业实力最强的高职学院,为铁路现代化和地方经济建设培养了8万余名高技能人才,学院与全国30余家铁路局、工程局以及广西沿海铁路公司、广梅汕铁路总公司等地方铁路公司合作展开人才订单培养。
铁路通信类专业是一个实践性极强的应用型专业。除了培养计划、课程体系等的调整与改革,相应的实验教学、实践环节等也必须与之相一致,这样才能达到培养目标,并逐步形成真正意义上的专业品牌与特色。但是,柳州铁道职业技术学院通信技术专业自1998年调整培养人才方案方向后,就没有铁路设备的引进,为了适应铁路通信特色人才培养的要求,很有必要加强铁路专用通信实训基地建设,为柳州和广西乃至全国培养铁路专用通信用方面的高端技能型专门人才。
一、铁路专用通信实训平台建设的必要性
(一)人才培养定位及就业需要
柳州铁道职业技术学院是一所培养铁路、轨道交通运输等特色专业人才的职业院校,是西南区域唯一一所培养专业应用型人才的轨道交通类高职院校,学校培养的学生很多就业于铁路等轨道交通系统,学生毕业后的就业方向也大多为铁路局、工程局以及地铁公司等轨道交通系统。基于学校人才培养定位,建设一套铁路通信实训系统十分必要。通过铁路通信实训平台的学习,学生可以掌握铁路通信的原理、业务流程、设备的安装调试及维护等,有利于自己就业。
(二)铁路专用通信技术专业学科特点和学科发展需要
铁路专用通信技术专业是实践性很强且发展迅猛的学科,实践环节是学科建设与发展的重要组成部分。对于高校铁路专用通信技术专业教学来说,只有通过大量的专业教学实验、软硬件设计与开发实践,才能较好地掌握学习铁路专用通信技术的方法和技巧,加深对铁路专用通信技术专业课程相关理论的理解,更好地把握铁路专用通信技术的发展方向和前沿热点。
(三)优化现有实验室资源配置,提高实验教学质量的需要
近年来,柳州铁道职业技术学院已经投入较多资金建设了固网实验室和移动通信实验室,包括光传输实验平台、程控交换实验平台、三网融合实验平台及GSM无线、3G无线实验室等,但是随着通信技术的不断发展,学校原有实验室已经不能满足通信技术专业人才培养的需求。因此,有必要建设铁路专用通信实训平台,以改善铁路通信专业实验教学环境,整合现有实验设备资源,优化组合和充分共享,实施实验室时间上的真正开放和实验内容(项目)的真正开放,全面增加学生的实践机会,提高实验教学质量。
二、铁路专用通信实训平台建设目标和内容
(一)整体建设目标
按照柳州铁道职业技术学院的实验室建设与发展规划,应把铁道通信实验室建设成为应用型人才培养的实践基地和实训平台。该实训室应满足开放性实验室要求,为本专业及相关专业的教学和科研提供具有先进水平的技术保障和设备支持,提高科研创新能力和科研水平。学校应进一步深化实践教学改革,提高实践教学质量,培养学生实践能力和创新精神,培养出“重基础、宽口径、强实践、善应用”的应用型高级工程技术人才。以通信技术实践教学模式探讨为出发点,依托现有的教学及实验实训设备,构建通信技术综合实践平台,从而实现实践教学模式的创新,提高学生的综合技能,以便更好地适应市场的需求。
(二)建设内容
第一,根据铁路信息化规划和新业务要求,按照数字化、网络化、综合化原则,对现有的实验实训室设备进行优化综合,建立一个综合数据通信网;第二,完善接入网系统;第三,建立一个与铁路系统相同的供行车调度员与其所管辖的指挥区段内各车站值班员之间进行业务联系的数字化与业务综合化的专用调度通信系统;第四,建立一个供教学使用的铁路无线列调系统;第五,建立一个供教学使用的GSM-R移动通信网;第六,建立一个供教学使用的会议视频系统;第七,预留建立一个供教学使用的综合视频监控系统;第八,预留建立一个供教学使用的应急救援指挥通信系统;第九;配备完善的实验实训仪表,供教学使用;第十,配备完善的指导资料及实验教材,供教学使用。
三、铁路专用通信实训平台建设思路与措施
(一)建设基本思路
与南宁铁路局电务处、通信段合作,企业在建设的技术上提出要求、提供部分设备,以学院通信技术实训基地、计算机应用与软件技术实训基地作为基础,建设成具有企业参与、最具行业特色、在全国有一定影响力,兼顾先进性、实用性、开放性的铁路专用通信高端技能人才培训基地,在满足学院教学的同时为铁路通信、地铁通信部门、铁路通信工程施工员工以及社会下岗职工在就业提供技能培训、鉴定和技术服务。利用先进的铁路专用通信设备、设施为南宁铁路局在广西境内的高速铁路、客运专用线的通信系统集成、调试、故障分析提供试验手段;为列控关键技术应用提供试验验证环境。以综合数据通信网作为基本平台作为网关,引入铁路专用通信设备,建成具有综合数据通信网、数字化与业务综合化的调度通信系统、无线列调系统、GSM-R移动通信网、会议视频系统、综合视频监控系统、应急救援指挥通信系统等一系列先进技术的教学实验实训系统。
(二)建设措施
第一,整个实训平台规划建设周期2013年1月~2014年8月,学院投入设备采购资金500万。到2014年秋季入学完成铁路专用通信技术职业教育实训基地的建设项目,为广西地区培养中、高级铁路专用通信技能人才,使之成为集教学、培训和职业技能鉴定、技术服务于一体的多功能实训基地。第二,为保证实训基地建设项目的顺利进行,学院成立以院长为组长,教学副院长为副组长,包括教务处、设备处、现代技术教育中心和信息工程系等系部在内的实训基地建设领导小组,从组织上予以保证。
四、铁路专用通信实训平台建设的预期效果
(一)对实践教学的意义
1.提高学生工程实践的动手能力。学生通过铁路专用通信实训平台的专业培训,可以提高工程实践、创新意识和科技创新能力。同时,将课本上的基本理论与当今广泛应用的专业技术、前沿技术接轨,学生在校园内就可以完成简单的工程实践,从而成为通、专兼备的高素质人才,为国家和地方经济建设服务。
2.创建新型的学习环境提升学生创新能力。目前计算机、电子信息技术、软件工程、通信等部分专业课程主要以课程讲授为主,这种教学模式下,学生缺乏实际操作经验保障,缺少团队合作素质培养,不仅难以增强对相关理论的深刻理解和融会贯通,更难以激发主动创新的精神,铁路专用通信技术是一门全新的应用性很强的综合学科,需要在实践中体会。而铁路专用通信实训平台的建设就是更多更好地为学生创造一个开放的文化氛围,把更多的注意力放在培养学生主动学习能力、终生求知的能力上,促进身心健康,提高自身素质。
3.深入校企合作提高就业能力。铁路专用通信技术是一门实践技术,校企合作教学需要通过大量的实践环节来学习,通过铁路专用通信技术实训平台的建设,让学生生活在一种准社会的实践环境之中,互相接触、互相交往、互相启发、互相讨论、互相帮助,思想的火花不断并发,不断碰撞,不断整合,从而为开发人的潜能和实施个性化培养创造条件,让他们有机会了解、接触到最新的知识、技术,活跃学习气氛,开阔学生的眼界,刺激和提高学生们的学习积极性,提高就业率将所学到的知识真正应用于实践当中,真正掌握好企业所需的各种本领,为就业打好基础。
(二)产生经济和社会效益
1.目前铁路通信行业高速发展,对高素质的通信工程技术人员需求量很大,有巨大的缺口。通过铁路专用通信实训平台的专业培训,学生在走向工作岗位前基础理论知识更加扎实、动手能力得到增强,自己可凭借着良好的技术条件在就业市场中取得优势。
2.高校的投资能够得到较好的回报,实验中心的运作能够步入良性循环;因为实验室是基于开放平台的,提供硬件、软件的接口,学院还可基于此实训平台开展一些软件、应用、实验、开发、认证、培训等的增值服务。
3.使实验室成为其他行业信息化建设的演示平台、实训基地,向当地社会提供技术交流、课题研究支撑,成为区域信息化建设的龙头。
【参考文献】
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[4]黄欣萍.列车无线调度通信[M].北京:中国铁道工业出版社,2011
[5]蓝茜英.铁路专用通信[M].北京:中国铁道工业出版社,2011
[6]王.数字调度通信系统[M].北京:中国铁道工业出版社,2011
[关键词]信号系统 轨道电路 计轴器
[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2013)14-0015-02
目前,我国工程教育的规模位居世界第一,高等工程教育的本科在校生达到371万人,研究生47万人。统计数据显示,中国现有工程师210万人,大学生中有35%学工科――“现役”和“后备”工程师的数量目前都排名世界第一。据《财富》杂志公布的最新数据,美国“适合全球化要求”的工程师有54万;中国只有16万,占不到全国工程师总数的1/10;而印度符合全球化需求的工程师超过其总数的70%。为全面提高工程教育人才培养质量,促进我国由工程教育大国向工程教育强国迈进,教育部提出了“卓越工程师教育培养计划”。
上海工程技术大学城市轨道交通学院在教育部启动“卓越工程师培养计划”的契机下,根据已有产才学合作的特色培养方式,城市轨道交通车辆工程专业申请为教育部首批卓越工程师教育培养计划试点专业。本文在“卓越工程师”背景下,浅谈轨道交通通信信号专业认识实践实习。依托上海轨道交通培训中心龙阳路基地,城市轨道交通通信信号专业学生通过认识实践实习,对本专业涉及的信号系统设备有更感性的认识,增强了学习兴趣及学习动力,认识实践弥补了课堂理论教学的不足,实践效果明显。
一、实习对象
在城市轨道交通学院设置的主要专业中,有利用轨道交通设备指挥地铁行车的专业,还有对信号设备进行维护、保养,保证信号设备良好,保障铁路行车安全的专业。本次认识实践实习对象为大一城市轨道交通通信信号专业学生,安排在第二学期末。认识实习是继课堂教学之后的一个重要实践环节,其目的是使学生能把在校所学的城市轨道交通概论基本理论知识与现场生产实践联系起来,获得对本专业领域相关的感性认识和实践知识,为后续的专业课程学习打下基础。
二、依托基地
为了确保铁路行车安全正点,以往这些专业的学生到现场实习,由于受到实习场地、实际系统的运行、培训实习时间等各种因素的制约,只能观看,不能亲手操作,实习效果不能满足教学的需要。本次实习采取直观教学,依托上海轨道交通培训中心龙阳路基地,改变以往实习只能观看不能动手操作的缺点。
上海轨道交通培训中心龙阳路基地,由“一条实训线路、三个运行平台、五个专业系统”和原张江高科地铁站“三站两区间”组成的。在龙阳路基地至2号线原张江车站建有实训线,线路总长1.6公里,采用了国产化的CBTC信号设备,并安装新型道岔和转辙机,并由原2号线张江站、龙阳路基地以及一个模拟车站构成了“三站两区间”的线路形态。
三、实习内容
鉴于实习对象的知识结构,本次实习主要是介绍城市轨道交通信号基础设备,其中重点讲解室外设备,如:轨道电路、信号机、转辙机、计轴器、应答器等。下面以轨道电路、计轴器为例讲解认识实习。
(一)轨道电路的基本原理
轨道电路是以铁路线路的两根钢轨作为导体,两端加以机械绝缘(或电器绝缘),接上送电和受电设备构成的电路。最简单的轨道电路如下图所示。轨道电路由钢轨、轨道绝缘、轨端接续线、引接线、送电设备及受电设备等主要元件组成。
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图1 轨道电路示意图
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图2 轨道电路现场设备
(二)25Hz相敏轨道电路设备构成
送电端扼流变压器(BE25)、送电端电源变压器(BG25)、送电端限流电阻(RX)、熔断器(RD1 、RD2)、受端扼流变压器、受电端中继变压器(BG25)、RD3熔断器、防雷补偿器(FB)、防护盒(HF)、轨道继电器(GJR)、25HZ电源屏。
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图3 25HZ相敏轨道电路原理图
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(1)扼流变压器 (2)限流电阻
图4 轨道电路轨旁设备
扼流变压器作用:沟通牵引电流,同时配合送电端供电变压器,受电端匹配变压器和二元二位继电器等设备,构成25HZ相敏轨道电路系统。
送端限流电阻作用:防止车辆在送端轨面上分路时,分路电流过大烧毁轨道变压器,提高分路灵敏度。
(三)计轴器
城市轨道交通信号系统中采用计轴器,是今年出现的新景象。当列车运行控制系统(Automatic Train Control, ATC)出现故障的情况下,计轴器作为轨道电路的替代品,由其构成联锁、闭塞系统,以保证列车运行安全。今年以来,城市轨道交通信号系统选用基于通信的列车自动控制系统(Communications Based Train Control ,CBTC),作为CBTC系统的后备模式,普遍也采用“计轴器”替代轨道电路,用“计轴器”检测轨道区段有无列车占用。
计轴系统,它主要完成检查区段状态的功能,包含室内设备和室外设备,室外设备有传感器(计轴磁头)和电子连接箱;室内设备有运算器、UPS电源、继电器以及由计算机构成的计轴器主机系统。室内设备和室外设备由专用计轴电缆相连。
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图5 计轴设备的原理图
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图6 计轴磁头和电子连接箱
四、总结
体托上海轨道交通培训中心龙阳路基地,城市轨道交通通信信号专业现场认识实习采用直观教学和最生动的方案,基地里面信号设备供学生在学习过程中真刀真枪地演练,深受学生欢迎。通过认识实践实习,学生获得了对本专业领域的感性认识和实践认识,为后续的专业课程学习打下坚实基础,实践实习效果显著。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 刘丽梅,韩江.卓越工程师人才培养的研究[J].前沿,2012,(12):183-184.
[2] 林健.工程师的分类与工程人才培养[J].清华大学教育研究,2010,(1):55.
[3] 上海轨道交通培训中心编著.城市轨道交通概论[M].北京:中国铁道出版社,2008.
【关键词】高速铁路;供电方式;牵引变压器;牵引供电
与普通铁路一样,高速铁路的牵引供电系统是高速铁路系统的重要组成部分之一。对高速铁路,如何更安全、更可靠地运行,同时满足高速动车组的持续载重运行以及高密度运行的要求,相比普通铁路,需要更多新的观念、新的装备设施和技术。
1.牵引供电系统供电方式的探讨
1.1 常用的牵引供电系统供电方式
牵引供电系统的电流制发展经过了直流制、低频单相交流制和工频单相交流制三个阶段。自从1950年法国试建了第一条25kV的单相工频交流电气化铁道以来,由于这种电流制的优越性比较明显,世界大多数国家包括我国的电气化铁路都普遍采用这种电流制。单相工频交流25kV的电气化铁道牵引供电方式主要有直接供电方式、带回流线的直接供电方式、 AT供电方式和BT供电方式4种。
1.1.1 直接供电方式
直接供电方式是一种最基本最简单最早的供电方式,由于该供电方式具有馈线回路设备简单、投资省、运营维护方便,对简化设备、提高供电可靠性、增强技术指标及使得牵引变电所和牵引网结构简单具有极大的现实意义,因此,在我国电气化铁路干线上得到广泛采用。但是,直接供电方式,对邻近线路的通信干扰严重,钢轨电位比其它方式要高。
1.1.2 带回流线的直接供电方式
为了克服直接供电方式通信干扰严重,在结构上增设了与轨道并联的架空回流线,组成带回流线的直接供电方式。这种供电方式,钢轨对地电位和对通信线路的干扰有所改善,同时,牵引网的阻抗降低,牵引网的电压损失减少,供电距离增长。
1.1.3 BT供电方式
在牵引网中,每隔1.5~4km设置一台变比为1:1的吸流变压器,吸流变压器的原边绕组串接在接触网中,次变绕组串接在回流线中,在相邻两吸流变压器之间,用吸上线将回流线与钢轨连接起来,这样,牵引电流通过电力机车后从回流线返回牵引变电所,BT供电方式的电磁兼容性好,很好的解决了电磁干扰问题,它曾在我国电气化工程中被采用。但由于在接触网中串接吸流变压器,受电弓在通过接触网关节时易拉弧,而且,当系统过负载时,BT产生的激磁电流会急剧增大,对通信线路造成严重影响,由于吸流变压器的引入,使牵引网阻抗增大,供电臂压降增大,牵引变电所的供电局李缩短,因此BT供电方式在最近十年的电气化铁路建设中已不采用。
1.1.4 AT供电方式
牵引变电所二次侧55kV的电压接到接触网和正馈线上,在供电臂中每隔大约10km左右设置一台自耦变压器,自耦变压器的两端分别接在接触网和正馈线上,中点抽头与钢轨相连,正馈线与接触网架设在同一支柱上,机车中流过I大小的电流时,正馈线与接触网中流过大小相等、方向相反的I/2的电流,因此,AT供电方式是电气化铁道减轻对临近通信线路干扰的有效措施。自耦变压器供电方式的牵引网阻抗很小,约为直接供电方式的1/4,因此电压损失小,电能损耗低,供电能力大,供电距离长,可达40~50km。由于牵引变电所间的距离加大,从而减少了牵引变电所数量,也减少了电力系统对电气化铁路供电的工程投资。对牵引供电系统有较好的技术经济指标。它被广泛应用于欧美等先进国家的高速、重载、大电流或繁忙于线中。
随着新世纪高速铁路在中国和世界上不少国家的推广和发展,AT供电方式牵引变电所以其技术经济的整体优势,将得到进一步采用。我国在20世纪80年代初成功的从日本引进AT供电技术,实现了设备成套的国产化,并被成功地应用于石武、京津、京沪、武广、郑西、石太、京石、合武等客运专线、侯月和神朔等重载或繁忙干线,积累了丰富的经验。
1.2 国外高速铁路的牵引供电方式
1964年,日本东海道新干线建成世界第一条高速铁路,运行速度达210km/h,高速铁路从无到有。国外高速铁路已有近9200km,列车运营速度已达300km/h以上,其中德国(ICE系列)、法国(TGV)和日本(新干线)3个高速铁路发达国家代表了当今世界各国的轮轨高速电气化铁路发展的先进模式,他们的牵引供电技术较成熟、可靠。
从国外已经运营和正在建设的高速铁路来看,电力牵引采用工单相工频交流25 kV牵引制、最高运行速度为300 km/h及其以上的高速铁路中,全部采用的是AT供电方式,这种方式也适合我国的实际情况。
2.牵引变压器接线形式的探讨
2.1 牵引变压器的接线型式
牵引变压器是牵引变电所里的关键设备,它的接线型式比较多,如纯单相接线、单相V,v接线的单相牵引变压器、三相YN,d11接线的三相牵引变压器,斯科特接线和阻抗匹配平衡接线的三相—两相牵引变压器等。牵引变压器类型的选择应综合考虑电力系统容量、安装容量与基本电价、牵引负荷对电力系统的负序影响、以及容量利用率等因素。
2.1.1 单相牵引变压器
纯单相接线:牵引变压器的原边跨接于三相电力系统中的两相;副边一端与牵引侧母线连接,另一端与轨道及接地网连接。牵引变压器的容量利用率为100%,但其在电力系统中单相牵引负荷产生的负序电流较大,对接触网的供电不能实现双边供电。所以,这种结线只适用于电力系统容量较大,电力网比较发达,三相负荷用电能够可靠地由地方电网得到供应的场合
单相V,v接线:将两台单相变压器以V的方式联于三相电力系统。两变压器次边绕组,各取一端联至牵引变电所两相母线上。而它们的另一端则以联成公共端的方式接至钢轨引回的回流线。这时,两臂电压相位差60o接线,电流的不对称度有所减少。这种接线即通常所说的60o接线。它的容量利用率为100%,在正常运行时,牵引侧仍为三相,可以供给所内自用电以及地区三相负荷,变电所的设备少、投资省,牵引网看我实现双边供电。
2.1.2 YN,d11接线的三相牵引变压器
三相YN,d11接线牵引变压器的高压侧通过引入线按规定次序接到110kV或220kV的三相电力系统的高压输电线上;变压器低压侧的一角c与轨道,接地网连接,变压器另两个角a和b分别接到27.5kV的a相和b相母线上。由两相牵引母线分别向两侧对应的供电臂供电,两臂电压的相位差为60o,也是60o接线。因此,在两个相邻的接触网区段间采用分相绝缘器。容量利用率为75.6%,原边采用YN接线,中性点接地方式与电力系统相适应,变压器结构简单,造价低,运用技术成熟,供电安全、可靠,牵引侧仍为三相,可以供给所内自用电以及地区三相负荷,牵引网看我实现双边供电。
2.1.3 三相—两相牵引变压器
斯科特接线:实际上也是由两台单相变压器按规定连接而成。一台单相变压器的原边绕组两端引出,分别接到三相电力系统的两相,称为M座变压器;另一台单相变压器的原边绕组一端引出,接到三相电力系统的另一相,另一端到M座变压器原边绕组的中点O,称为T座变压器。这种结线型式把对称三相电压变换成相位差为90o的对称两相电压,用两相中的一相供应一边供电臂;另一相供应另一边供电臂。
阻抗匹配平衡接线:副边绕组三角形结线结构即在非接地相增设两个外移绕组。内三角形接线的一角c与轨道,接地网连接。两端分别接到牵引侧两相母线上。由两相牵引母线分别向两侧对应的供电臂牵引网供电。
2.2 高速电气化铁路牵引变压器的接线型式选择
在高速铁路牵引变压器接线形式选择方面,日本国内五条新干线均采用三相——两相平衡变压器,法国国内四条高速铁路主要采用纯单相牵引变压器,部分采用单相V,v变压器,德国国内两条高铁也采用纯单相牵引变压器。
3.我国高速铁路供电系统可选择方案
3.1 我国高速铁路牵引供电方式的选择
高速铁路与常规电气化铁路相比,主要有两个方面的不同:一是列车速度高,本线设计速度最高为350km/h;另一方面是列车电流大,为维持列车的高速运行,列车必须具备较大的牵引功率及牵引电流。
在高速铁路采用AT供电方式,不仅很大程度减少了电分相的数量,保证列车的高速运行,而且可在一定程度上降低对接触网载流量的要求和减轻牵引网电流密度,有利于接触网的轻型化和系统匹配的设计。
因此,参考国外高速铁路的牵引供电方式,从统一技术的角度考虑,我国高速铁路的正线采宜用AT供电方式,枢纽地区内的中高速联络线、动车组的走行线、动车段采用带回流线的直接供电方式或直接供电方式。
3.2 我国高速铁路的牵引变压器接线形式建议
我国高速铁路负荷特点主要体现为:机车功率越来越大,时速350km/h机车功率可达20000kW;行车密度越来越高,最小行车间隔已达3分钟;牵引供电质量要求越来越严,牵引电压范围为22.5kV~27.5 kV;机车运行带电率高,几乎达0.9。了满足高铁的供电要求,要求牵引变压器有足够大的安装容量,纯单相接线已经不能满足要求,可以考虑线单相V,v变压器、斯科特变压器、阻抗匹配平衡变压器。三相YN,d11接线由于容量利用率低,过载能力小,为满足高铁负载的要求,必须增大安装容量,造成运营费用增加,一般不作为高铁牵引变压器。
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【关键词】轨道交通,列车运行,控制系统
中图分类号:C913文献标识码: A
一、前言
城市轨道交通的诞生和发展已经有一百多年的历史了,城市轨道交通在当今城市交通中已经占据了重要的作用,城市轨道交通是现代化都市的重要基础设施,它安全、快速、舒适、便利地在城市范围内运送乘客,最大限度的满足城市市民的出行需要。在城市各种公共交通工具中,具有运量大、速度快、安全可靠、污染低、受其他交通方式的干扰小,对改变城市拥挤、乘车困难、行车速度慢行之有效的。
随着城市轨道交通行车间隔的缩短,依靠人工控制车速的传统运行方式已经不能满足城市客运的要求了,于是,以列车速度自动控制为中心的列车运行控制系统(Automatic Train Control,简称ATC)应运而生,随着计算机技术(Computer)、通信技术(Communication)和控制技术(Control)的飞跃发展,综合利用3C技术给列车的控制带来了很好的发展机遇,形成了基于无线双向大容量的车地通信模式,使对车辆的控制更加安全可靠。这样使列车更加安全可靠、高速有效的运行。
二、城市轨道交通列车运行控制系统的特点
1、停车点防护
安全停车点是基于危险点定义的,危险点是列车超越后可能发生危险的点。停车点有时即是危险点,通常在停车点前方设置一段防护段,ATP系统计算得出的紧急制动曲线即以该防护段为基础,保证列车不超越防护段。有时也可在防护段设置一列车滑行速度值,如5km/h。根据需要,列车可在此基础上加速,或者停在危险点前方。
2、列车间隔控制
列车间隔控制是一种保证行车安全(防止两列车发生尾追事故)、提高运行效率(使两列车的时间间隔最短)的信号技术。目前,由于铁路线路条件、列车种类、行车组织方式和对通过能力要求的差别,列控系统也各不一样。一般列车运行控制系统可分为2个档次:第1档次是以一般轨道电路为基础,按固定闭塞方式实现列车速度分级控制,即以当前闭塞分区出口为目标点,按速度等级生成速度防护曲线;第2档次则是以数字编码轨道电路为基础,按一次制动模式控制列车。城市轨道交通列控系统一般采用的都是一次模式曲线。
3、速度监督与超速防护
ATP的速度限制分为2种:一种是固定速度限制,如区间最大允许速度(取决于线路参数),列车最大允许速度(取决于列车的物理特性);另一种是临时性的速度限制,例如线路维修、施工时临时设置的速度限制。ATP系统始终严密监视这类速度限制不被超越,一旦超过,先做告警,后启动紧急制动,并做记录。
4、测速与测距
高速铁路和城市轨道交通的列车速度自动控制系统,都具有测速与测距功能。ATP系统利用装在轮轴上的测速传感器测量列车的即时速度,并在驾驶室内显示。ATP系统的列车定位是以轨道电路为基础的,而对轨道电路内的运行距离测量,则可依赖于所记录的车轮转数及预知的车轮直径加以转换。
三、城市轨道交通列车运行控制系统的功能
1、构成闭塞功能
在TBTC系统中各种水平的应用均依靠轨道电路来构成闭塞,因为闭塞是保证行车的基本方法。在CBTC系统中,则必须同样具有构成闭塞区段的功能。在CBTC半自动闭塞系统中,采用进/出站口的标志器、查询应答器或其他类似设置来表明站间闭塞的分界口,并且要达到在出站标志之后一定使用某个专用频率来区分,用这个频率来构成机车信号以供给司机(指最低应用水平),或用此信号显示供给车载设备上ATP系统(指较高一级应用水平)。
2、计算功能
CBTC系统要有能力计算出在给定最大允许列车速度条件下本列车目前最大可能达到的车速。因为在任意一个移动闭塞区间,列车只能依据各种动态和静态参数,以及其定位值和实际速度来计算出应有速度,从而保证行车安全。
3、提供线路参数和运行状态功能
CBTC系统必须向地面设备和车载设备及时地、动态地给出相应的参数和列车运行状态,以备司机人为或车载设备自动地作出应有的操作。
4、车地双向通信功能
CBTC系统为管辖范围内列车及地面设备提供良好的双向通信功能,它不仅提供运行列车的参数,而且也应提供非信号范围内的各种有关参数,满足信息服务所需的数据要求。
5、记录功能
CBTC系统应具有良好的记录功能。不仅在车载设备上,而且还应在地面设备上有记录。这种记录应起到双重作用,一方面为改善列车运行性能和提高运行质量分析用的记录;另一方面为发生任何车祸后,从记录设备中寻找出发生事故的原因,进行有效的分析,它类似于航空系统的“黑盒子,,功能。
7、远程诊断和监测功能
用于改善CBTC系统的可靠性、可用性及安全性。因此,CBTC的车载设备、地面设备均应设计有远程诊断的接口,允许系统在运行过程中发生故障立即发出相应信号给地面综合诊断台,以便及时地采取相应措施。这个功能当然是比较复杂的,CBTC系统至少从一开始设计时就留有余地。
四、城市轨道交通列车运行控制系统
1、地-车信息传输技术
(一)、基于环线传输的CBTC系统
在两轨间敷设交叉型感应环线,环线每隔25m或50m交叉1次。它可以用于列车定位,也可作为列车与地面之间的双向数据通信媒体。
(2)基于波导管传输的CBTC系统
漏泄波导管可靠性很高。当地面控制中心发射出的电磁波沿波导管传输时,在波导管内传输的电磁波从波导管槽孔辐射到周围空间,在其外部产生漏泄电场,列车从中获取信息能量,从而实现与地面的通信。同样,列车发出的电磁波,在波导管外部产生漏泄电场,也会耦合到波导管中,实现与控制中心通信。
(3)基于无线自由波传输的CBTC系统
目前在CBTC系统中,完全采用无线传输的方式有两种:一种是采用移动通信
GSM-R作为地-车信息传输的媒介;另一种是采用基于IEEE802.11系列标准的WLAN无线网络作为地-车信息传输的媒介。基于GSMphase2+标准的GSM-R,是国际铁路联盟(UIC)和欧洲电信标准协会ETSI为欧洲新一代铁路无线移动通信开发的技术标准。在欧洲,基于ERTMS标准的列控系统(ETCS),采用GSM-R作为传输系统。GSM-R为地面无线控制中心和车载控制设备之间的数据传输提供安全的无线传输通道。无线局域网(WLAN)是无线网络领域的一种重要的分支。无线局域网解决方案已经开始成为商务客户宽带网络连接的一种可选方案。
2、列车定位技术
在CBTC系统中,要求列车的定位技术更为安全、可靠。目前典型应用的列车定位技术采用列车车载自身定位与地面绝对位置校正设备有效结合的方式,其中地面绝对位置校正设备包括:应答器、交叉轨道环线、裂缝波导等。当然还有其他一些定位方式,如GPS、无线定位等。
(一)、轨旁应答器定位
应答器是安装在线路沿线反映线路绝对位置的物理标志。列车通过后将列车车载测量的距离与该信标在数据库中的位置进行比较,从而消除列车位置测量的误差。
(二)、轨旁裂缝波导定位裂缝波导是
一种中空的铝质矩形方管,在其顶部每隔一定间隔开有窄缝,采用连续波频率通过裂缝耦合出不均匀的场强,对连续波的场强进行采集和处理,并通过计数器确定列车经过的裂缝数,从而计算出列车走行的距离,确定列车在线路中的位置。
(三)、轨旁交叉电缆环线定位:
在整个线路沿线轨道中间铺设电缆环线,列车经过每个环线电缆交叉点时,车载设备检测环线内信号的相位变化,并对相位变化的次数进行计数,从而确定列车运行的位置。
(四)、无线扩频通信定位
轨旁电台的位置是固定不变的,所有的电台都由同步时钟精确同步。轨旁计算机或车载计算机利用不同电台传输信息的时间延时可以精确计算出列车的位置。
(五)、车载列车设备定位
车载定位设备主要采用速度传感器和加速度计相结合的方式实现列车移动体的速度和走行距离的测量。
五、结束语
这些年城市轨道交通的完善的较快,城市轨道交通在当今城市交通中现已占有了重要的地位,随着计算机和通讯技能的完善,列车行驶控制系统将是城市轨道交通讯号技能的完善方向。
参考文献
[1]刘晓娟,张雁鹏,汤自安.城市轨道交通智能控制系统.北京:中国铁道出版社,2008.
[2]吴汉麒.城市轨道交通信号与通信系统.北京:中国铁道出版社,2001.
关键词:调度指挥 行车安全 问题 策略
中图分类号:U2 文献标识码:A 文章编号:1007-0745(2013)06-0383-01
一、列车调度指挥概论
铁路运输是国家重要的基础运输方式,是整个运输体系的核心,在国民经济建设中占有重要地位。在铁路运输中,列车调度指挥是其指挥中心,是各级领导、部门对日常铁路运输所进行的一系列指挥工作。组织客、货运输组织,保障重点运输及其生产安全,提高运输服务质量是列车调度指挥工作的主要职责。
我国列车运输调度体系是通过在铁道部、铁路局、站段分别设置设调度处、调度所和调度室,来实现日常铁路运输工作的组织、指挥。列车调度工作是通过执行、编制和调度运输工作的日计划,对运输生产进行监督、指挥,保证铁路运输工作的安全性、合理性和连续性。整个运输生产工作都由列车调度统一指挥,使铁路运输的相关岗位人员、相关部门的工作紧密配合,保障运输生产有序地进行。在列车调度中,调度员是一个重要工种,站段列车调度员会统一指挥所辖区段的所有行车工作。调度员的主要工作职责包括:组织实现运输方案、编组计划、列车运行图;以列车运行图为标准的行车指挥;对编组计划、列车运行图的执行情况进行监督检查;行车调度命令;发生突发状况时,进行合理的应急指挥;等等。
二、影响列车运行安全的主要因素
(一)思想认识不足
思想是行动的源头。列车调度指挥工作中存在的首要问题就是思想问题,由于列车调度员的安全生产意识薄弱,从思想上轻视了安全生产这一重要原则,所以在工作中会存有错误认识,普遍存在“轻安全、重效率”的不良思想。例如,在2006年的T159列车与1017次列车追尾事故中,经调查发现在事故发生前的一个小时中,都有不正常情况出现,但列车调度员并未引起重视,没有及时联系司机,调查原因,采取措施,反而还要求司机加快速度赶点,同时还放行多辆列车进入该区段,从而导致了列车追尾事故的发生。
(二)指挥技术有限
列车行车全过程的组织、指挥是一项综合性极强的工作,它对调度员调度指挥技术的要求也相应较高,要求调度员在掌握行车组织理论知识的同时,还要对行车各环节,以及相关部门基础知识(如电务、工务、车辆、机务、车务等部门),具备对行车过程中潜在安全问题的判断能力,发生问题时的处理能力,以及相应的指挥经验。与列车调度指挥工作的要求相比,当前列车调度人员的指挥技术还有着较大差距。
(三)安全管理松懈
铁路运输的安全管理工作是安全生产的基础,也是提高调度人员指挥技术水平、安全思想认识的有力保障。对于列车调度员来说,安全管理主要是对安全生产制度、安全技术、安全意识三方面的管理。若在这些方面存在问题,很可能出现违章指挥,埋下重大的安全事故隐患。目前来说,对于调度员的安全管理还较为松散,缺乏科学的安全保障体系,同时在安全责任的落实工作上也还存在着很大问题。
三、保障行车安全的具体策略
列车调度作为运输生产的“总舵手”,正确的调度指挥,尤其是非常态下的应急指挥,是保障行车安全的关键环节,是实现铁路运输安全生产的首要前提。在运输组织调度中,列车调度员要怎样实现科学、合理、正确的调度指挥,杜绝或减少行车事故,是铁路运输相关部门共同关注的焦点。
(一)树立牢固的安全意识
列车调度员要从以往的思想中转变过来,将安全生产放在第一位,增强安全意识。首先,列车调度员要重新认识效率与安全间的关系,必须认识到安全才是运输生产的生命,所有工作都必须以安全为首,任何工作若没有安全,都将被一票否决,效率更无从谈起。列车调度员要全面负责运输生产中的安全工作,必须坚持先“大安全”后“大生产”,在确保安全的基础上再谈高效率;其次,列车调度员要从内心深处对安全问题提起重视,吸取以前的经验教训,查找问题根源,堵塞漏洞,通过加强整改工作,来减少列车事故,实现运输生产的安全、连续;最后,调度员必须具备怀疑精神。在安全工作中以“怀疑一切”的工作态度,敏锐洞察安全隐患,做到防患于未然。“细节决定成败”,只有这种怀疑精神才能减少工作中的出错几率,要高度重视任何现场反馈的所有问题,并认真解决处理,实现闭环式的安全管理。
(二)提高列车调度员的综合素质
首先,在聘用列车调度员时,就要把好关,抓好应聘人员的考核工作,选拔思维敏捷、业务技能强、综合素质高的人才到列车调度的岗位上来,这也是提高调度队伍整体素质的根本;其次,在调度队伍中要建立起有效的竞争机制,真正实现“庸者下、平者让、能者上”;第三,要抓好安全教育工作。在调度队伍中定期开展安全生产教育,提高调度员的安全意识、忧患意识,使其在工作过程中自觉遵守安全生产的相关规程,正确、安全地调度指挥;第四,开展业务技能培训。由于铁路运输涉及的方面众多,相对复杂,所以列车调度员必须要对相关技术指标、作业过程、技术设备有所了解掌握。调度部门要定期或不定期地组织调度人员进行业务技能培训,提高其指挥水平,从而在调度工作中做到“车、人、图、地、天”五方面的协调统一。
(三)加强调度命令的规范化管理
首先,要对调令程序加以规范。现在,列车调度指挥都已实现了现代化,通过TDCS的应用,由计算机调度命令。其调令必须严格遵守“拟、签、下达、签收”的流程,其他形式的调令则要遵守“拟、签、、复诵”的流程;其次,要加强调令交付的安全管理;第三,遵循统一指挥原则。调度员在调令时,必须在其权限以内操作,严禁越级操作。
参考文献:
[1]赵贺,魏元玲,孙凤茹等.铁路局列车调度指挥中心容灾系统的设计与实现[J].自动化与仪器仪表,2011,(6):154-155,158.
电气工程及其自动化专业规范研究?
"本科"+"技师"+"工程师"应用型人才培养模式的探索与实践?
电气工程专业人才培养质量保障体系构建与实践??
电气工程及其自动化专业人才培养模式改革??
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电路与电子系列基础课程立体化改革与建设??
电气工程专业人才培养模式的改革??
"C++程序语言"课程教学环节的组织与设计??
"单片机系统设计"课程教学改革探讨与实践?
基于项目教学法的课程设计改革??
基于CDIO理念的"传感技术"课程教学与探索??
"信号与系统"和"数字信号处理"的优化教学??
"数字信号处理"课程改革探讨与实践??
"数字图像处理"课程教学改革的尝试??
本刊来稿须知??
关键词:供电系统;铁路信号系统;电磁感应;辐射干扰
中图分类号:U224 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2012)28-0019-03
1 铁路信号系统电磁干扰简析
铁路信号系统在担负列车运行调度与控制指挥自动化方面扮演着重要角色,是现代铁路信息技术的关键组成部分,主要由控制设备、信号机、电源设备、道岔转辙设备、信号机以及电路线等部分组成。铁路信号系统具备区间闭塞、车站联锁及驼峰信号等技术上的特点,区间闭塞是指为达到车辆行驶安全的目的,封闭一些车辆正在行驶的路段,从而避免后续车辆及对向车辆互相之间发生追尾事件或者正面冲突;车站联锁是指为了达到车辆行驶安全的目的,在轨道电路、道岔及车站信号机等比较独立的信号装置之间形成互相控制的制约关系;驼峰信号是指以铁路物流的目的地为依据,通过掌握各个重要地区的铁路编组站来编组和解体作业,编组的对象是各个方向将要到达的车辆。
铁路信号系统的电磁干扰是指在电磁的影响下铁路系统或铁路设备的性能降低的现象。牵引供电系统对铁路信号系统所产生的电磁干扰信号主要有电磁辐射性干扰信号和传导性干扰信号,前者是牵引供电系统周边的电气设备因为通过了牵引电流而致使电磁辐射产生,后者是因牵引电流不平衡,在通过轨道到达信号设备时产生干扰信号。
2 牵引供电系统对铁路信号系统的干扰
形式
2.1 电磁感应和辐射干扰
电磁感应以及辐射主要通过联锁计算机、数据传输通道和其他的闭塞、联锁设备来对铁路信号系统产生干扰。在交变电磁场由接触网形成以后,通过辐射或者耦合的形式,信息传输通道中会形成相应的感应电动势,此时随声噪声会大大增加而对信号的传输产生影响,而且牵引电流如果增大,纵向电动势和杂音电压也会随之增大。另外,如果牵引电流发生巨大变化,会产生信号幅度突跳、脉冲噪声、信号瞬时中断以及相位抖动等突变性的电磁干扰,连续的错误码会出现在信息中,致使信号的输出发生错误。通过测试不同种供电方式发现,AT供电方式产生的干扰最小,直供方式造成的干扰最强,BT供电方式介于两者之间。
2.2 牵引电流回流引起的传导性干扰
铁路信号系统的信号系统是以扼流变压器为依托来连接钢轨的,在理想的条件下,通过钢轨的牵引电流在分别经过第一个和第二个扼流变压器的上部和下部线圈以后,会再次流入钢轨的轨道中去。如果上部线圈和下部线圈的匝数是相同的,会有大小相等且方向相反的磁通量产生于扼流变压器的线圈中,从而由于牵引电流而产生的总的磁通量为0,因此信号线圈上也不会有感应电动势产生,信号设备便不会受到牵引电流的干扰。但是在实际情况中,牵引电流通过两个钢轨时大小并不相等,扼流变压器的线圈中总磁通量也不为0,会有感应电动势产生于信号线圈中,于是这种不平衡的牵引电流会对信号设备产生一定的干扰,不平衡的牵引电流也是引起故障和轨道电路元件被损坏的重要原因,因此铁路信号系统电路规定了牵引电流的不平衡系数须小于5%,不然就会干扰信号系统。另外,由于工程措施不恰当,包括双机牵引、列车提速、重载等,会使扼流电压器和电缆被烧坏,电路熔断器熔断以及箱盒引接线被切断,从而对铁路信号系统的稳定正常工作产生影响,这也是牵引电流回流所引起的传导性干扰。
2.3 电力机车的感应性干扰
电力机车的感应性干扰电动力系统对轨道电路会产生干扰,电压波形在电网波动、电机升起等因素的影响下会发生畸变,畸变过程中的高次谐波会在轨道电路中发生感应,从而导致控制信号的相位发生改变且二次二元继电器出现错误吸起。当钢轨中流入了车辆所产生的谐波电流时,一方面,某个运行区间没有被列车占用的信息会出现在轨道电路上,而事实上已经有列车占用了该区间,轨道继电器原本应该落下,却因为电力机车的感应性干扰而被错误吸起,此为铁路信号系统中一种非常危险的现象;另一方面,由于谐波电流的作用,某个运行区间已经被列车占用的信息会出现在轨道电路上,而事实上并没有任何列车占用该区间,如此会使信号系统的安全失去保障,隶属于此区间的车辆因为错误的显示而不能运行,使得运输效率降低。综上所述,铁路信号系统的可靠性、安全性以及可用性很容易受到电磁环境的影响。
3 电磁干扰信号的技术应对方案
3.1 牵引供电系统降低干扰信号措施
在利用牵引供电系统降低干扰信号的过程中,首先是牵引供电设备的型号选择。应该在机车中实施滤波装置和补偿电容的安装并合理地选取机车类型,为了将谐波的干扰减少,应该将并联电容补偿设备安装在变电所中,同时尽量选取AT、BT以及同轴电缆供电的供电形式来使回路的对称性提高。其次是牵引供电设备的工程措施选择。一方面,如果是采用直流供电,应该架设一定的架空回流线,在架空回流线和接触网线相互间的作用下,回路具有的对称性被提高,很大一部分的回流电流最终会流入变电所;另一方面,凡是具有轨道电路的地区,严禁钢轨与接地线、吸上线、保护线和横向线路互相间的等电路连接线直接接触,应该先与空心线圈的中点或者扼流变压器的中心端子相连接。最后是牵引供电设备的设计方案选择。行车室、信号机房和回流线之间的最小距离应该是15米以上,同时,变电所的吸上线应该连接变电所的站线或专用线和铁路的正线,而在扼流变压器的位置选择上,应该把轨道电路传输受到的影响考虑其中,因为当扼流变压器的一端连接于钢轨上时,在产生吸流作用的同时会将轨道电路的功率大幅度消耗从而使轨道传输的距离相应减少。
3.2 信号系统抑制干扰信号措施
在对信号系统进行工程上的设计时,应该考虑器材型号、计算角度以及电磁兼容性三个方面因素。首先,抗干扰性强的器材设备对于整个系统的抗干扰性的实现至关重要,比如扼流变压器的选择,应该采用BES新型的扼流变压器来对冲击电流进行缓冲,不平衡电流的干扰就会减少。新型扼流变压器中的适配器是一种滤波器,能将大部分的干扰成分过滤,从而减少信号系统的电磁干扰。其次,在计算角度方面应该对电气化干扰原因进行考虑,比如扼流变压器的容量、信号点位置的设置、计算轨道的长度和闭塞分区长度等。最后,在电磁兼容性方面应该保证各种电子设备、电子线路和电子系统互不干扰,但是在电磁的角度又有一定的相容性。
在信号系统的施工工艺上,应该本着严谨负责的态度按照工艺标准来施工,如此才能保证整个工程的质量合格。
4 结语
在减少牵引供电系统对铁路信号系统的电磁干扰方面,应该采取一些预防措施来将设备抗干扰的水平提高,同时面对如今的标准规范比较混乱和笼统,应该将电磁兼容性、抗雷以及接地等干扰标准统一修订,如此才能保证铁路信号系统运行的可靠性和稳定性,同时与我国的铁路发展形势相
符合。
参考文献
[1] 林瑜筠.铁路信号新技术概论[M].北京:中国铁道出版社,2007.
[2] 万园园.铁路信号系统电磁兼容需求研究[J].铁道通信信号,2007,43(8).
关键词:新时期 铁路建设 物资管理 改革 完善
随着社会的不断发展,各行各业的建设都进入到快速高效的模式中,在这样的前提下,物资管理工作渐渐为人们所认知,并受到重视。在工程项目建设管理中,物资管理是很重要的一部分,关系到整个工程的投资和质量控制。在铁路建设领域,铁路物资部门负责物资的管理与采购工作,关系到铁路建设部门的稳定与高效运转。
随着我国社会主义进入全面建设的阶段,我国铁路客运专线的建设也进入规模化建设的阶段,相关部门要求将铁路建设工程的管理工作摆在了首要的位置,要求加强铁路建设工程的日常管理工作,严格按照工程质量管理各项制度的规定进行各项管理工作。在物资管理方面,严格按照《铁路建设项目物资设备管理办法》、《铁路建设项目甲供物资设备采购供应暂行办法》、《铁路建设项目铁道部管理的物资采购供应实施细则》等管理制度的规定,对完善铁路物资管理制度体系,以及实现铁路建设质量和投资的控制起到了非常积极的作用。
一、加强铁路物资管理工作的必要性
自2006年以来,我国财政部在铁路建设上加大了资金的投入量,并计划到2010年,建成17000公里的铁路新线,至此,我国铁路进入跨越式发展的新时期。在铁路建设工程中,工程物资质量的好坏,直接关系到工程质量的好坏,同时工程的材料费占整个施工投资金额的3/4左右,因此,物资的管理,材料的使用直接关系着铁路建设工程的盈亏问题。
综上,要加快整个铁路建设得发展,提高铁路建设工程的质量,必须进一步做好铁路物资管理方面的工作,提高工程效率,充分发挥每一笔资金的作用,做到“物尽其用”;同时做好物资管理人员的管理工作,使每一个铁路物资管理工作人员都能“人尽其才”。
二、我国铁路建设物资管理模式的现状
为了建成高效、安全、快捷的新客运铁路干线,按照《铁路建设项目物资设备管理办法》、《工程建设项目货物招标投标办法》、《铁路有形建设市场交易规则》等相关规则的规定,目前铁路建设物资管理被分为甲方供应物资设备(简称甲供物资设备)、甲方控制物资设备(简称甲控物资设备)、自购物资设备三种类型。甲供物资设备,是指在工程招标文件和合同中约定,由铁道部或建设单位招标采购供应的专用物资设备。费用为概算内相应物资设备的费用,费用结余纳入降造费,不足部分按变更设计程序办理。甲控物资设备,是指在工程招标文件和合同中约定,在建设单位监督下由工程承包单位采购的物资设备。主要是指对工程质量、安全和造价有直接影响的大宗通用物资设备,其费用纳入工程承包合同,由工程承包单位包干使用,并承担价格风险。自购物资设备,是指在工程招标文件和合同中约定,由工程承包单位自行采购的物资设备。其费用纳入工程总承包、施工总承包范围和承包合同,并承担价格风险。
从这一规定不难看出,新铁路物资管理模式强调了铁路建设物资设备实施采购、建设、使用全过程管理,并建立健全了质量控制制度,明确合理的划分了铁路建设中各参与方的职责和权限,规定了采购的范围,以及各方在质量监控的过程中的责任,对生产商的管理及规范做了指导性的规定,进一步明确了部管物资采购供应参与各方工作职责,细化了工作内容、工作流程和标准格式,有利于理顺铁路建设物资管理体制,有利于构建健康有序的铁路建设物资流通市场,有利于提高铁路建设工程设计概(预)算的编制水平。
另一方面,任何制度在建立之初都是不健全的,存在很多问题需要通过实践的检验来解决,新的物资管理模式在实施的过程中也存在很多问题。
三、以甲供为例,当前铁路建设工程物资管理中存在的问题
(一)应急采购物资设备没有从政策上予以明确
应急采购物资设备是指在工程招标刚完成时,由于部管或建管的甲供物资受招标批次、招标日程安排等制约在工程开工时无法及时供应,或当供应厂商的供应不能满足施工需要时,工程承包单位为保证工程急需而先行采购的物资设备。应急采购物资是几乎每个项目工程都存在的问题,而铁道部在政策上没能予以明确,项目机构无所适从,或者“各显神通”,通过采用各种不同的“变通”手段或“走账”来处理。这样做表面上是“依法合规”,事实上是人为的“造假”。
(二)管理政策多变,脱离现场实际
铁路建设项目规模大、标准高,有些操作模式在国内甚至在国际上尚无先例,在实践中根据实际需要在管理办法或政策法规上不断摸索和修正,本属正常。但近两年来,在甲供物资设备目录范围、钢材招标政策规定方面反复多变,有些变化与现实需求不一致,给工程项目建设物资设备管理造成操作困难,也留下了不少后遗症。
(三)未对与铁路建设项目有关的生产厂商定期考察评价
由于近年来铁路建设项目规模剧增,与铁路建设项目物资设备有关的生产厂商也如雨后春笋,迅速增加。但目前生产厂商鱼目混珠,良莠不齐,尽管对一些物资设备实行生产许可制度,但一些厂家的资质文件及质检报告难于真实反映其真实能力与水平,往往考察结果与所提报的文件资料有很大的不同。
(四)钢材招标政策未能贴近市场,影响现场供应需求
一段时间以来,铁道部对钢材的招标政策反复多变,至目前基本是只对钢材生产厂招标。为了节约投资,铁道部利用行业优势与生产厂“价格谈判”,约定出厂价在基准价基础上优惠100~200元/t,付款实行按月预付方式,生产厂不必提供履约保证金(保函)。如此结果,一是一部分生产厂供货积极性不高,供应服务质量差;二是钢厂提供的钢材规格不全,或受排产制约,不能及时满足现场施工需要;三是由于没有提供履约保证金,在钢厂未能及时供货时,建设单位难以约束钢厂;四是一些钢厂投标文件没有完全响应招标文件要求,钢厂中标后在签订合同时经常发生扯皮现象。
(五)经评审的最低投标价与低于成本价的困惑
物资招标采用经评审的最低投标价法,同时又不接受低于成本价的报价,实际上除了钢材等有发改委的信息价作为参考外,由于没有权威参考数据,其他物资常常难以确认投标人的报价是否低于成本价,给物资质量监督增加了难度,也挫伤了规范生产厂家的积极性。
诸如此类的问题,在整个物资管理模式中都有存在,使得现行的物资管理制度在实际操作上大打折扣,因此,如何现有规定的基础上,对细致的操作加以改善,成为业内讨论的热点话题。
四、完善铁路建设工程物资管理工作的建议
(一)必须强化建设物资采购管理,节约工程投资
2003年3月铁道部提出了跨越式发展目标,2004年1月国务院批准了《中长期铁路网规划》,掀起了铁路建设新。国务院财政部也按照规划加大了对铁路建设工程的资金投入,要利用好这部分资金,就必须完善强化铁路建设中的采购管理工作。
(1)物资采购必须坚持优质、可靠、低成本,遵循公开、公正、公平的原则。铁路物资的采购具有专业性强、数量大、金额高等特征,因此优化采购管理工作必须要在保证质量的基础上,选择最合理的价格,并按照公开、公正、公平的原则,坚决抵制不按规定的采购程序。
(2)大力推行招标制,确保“阳光”采购。对铁路建设物资,凡具备招标条件的,一律实行招标采购,并加大对擅自采购或化整为零、规避招标行为的处理力度。不具备招标条件的,应尽量采用竞争性谈判或政府采购法规定的采购方式。
(3)要规范采购主体,理顺管理体制。甲供物资设备由工程建设指挥部组织采购,建设单位不得委托施工承包单位采购或招标;甲控物资设备由施工承包单位组织采购,建设单位不得组织招标更不能指定或暗示供应厂商。
(二)必须重视物资质量管理,确保工程质量
铁路是国家重要的基础设施、国民经济的大动脉、交通运输体系的骨干,具有大运力、低成本、有利环保的特点,在全面建设小康社会的进程中肩负着重要的历史使命。铁路运输安全,直接关系公众安全及利益。工程质量是铁路运输安全的基础,物资质量与工程质量密切相联,可以说是工程质量的前提和保证。
(1)建立健全“四位一体”的建设物资质量管理体系。具体来说,就是要明确工程设计单位的物资质量设计(选用)责任、建设单位的物资质量采购(监控)责任、施工承包单位的物资质量使用(采购)责任、监理单位物资质量检验(验收)责任,通过全方位、全过程、全员的物资质量管理,提升物资整体质量。
(2)建立健全质量责任制。物资采购要坚持“谁采购,谁负责”的原则,明确物资采购、运输、保管、验收等环节的责任人及责任,并加强质量跟踪追溯,强化质量责任管理。
(3)把好物资设备验收关,杜绝不合格物资上线使用。不论甲供、甲控,还是自购物资设备,使用单位必须坚持先验收合格、后使用的原则,未经检验或检验不合格的物资,要禁止使用,如桥梁等重要物资采购单位还应会同监理驻厂监造。采购和使用单位要主动接受监理单位对物资设备规格、型号、数量、品种、检测报告等内容的检查验收。属行政许可的,应检查行政许可或强制认证书,并按规定进行见证取样或平行检验。
(三)强化招标采购,规范采购行为
相关法律中有明确规定,在中华人民共和国境内进行下列工程建设项目包括项目的勘察、设计、施工、监理以及工程建设有关的重要设备、材料等的采购,必须依法招标:大型基础设施、公共事业等关系社会公共利益、公众安全的项目;全部或者部分使用国有资金投资或者国家融资的项目;使用国际组织或者外国政府贷款、援建资金的项目。因此,铁路建设物资采购属强制招标项目,必须进行招标。根据《招标法》的规定,强制招标项目采用公开招标和邀请招标方式。甲供物资设备因金额较大,具备批量采购优势,宜采用公开招标方式;甲控物资设备要结合需求数量、公开招标成本等因素,分别采用公开招标或邀请招标方式;自购物资设备因批量小、消耗分散,可采用竞争性谈判等政府采购法认可的采购方式。
(四)加强合同管理,降低采购风险
铁路建设所需物资设备品种多、数量大、时间长,特别是通信信号、牵引供电类设备,技术规格尤其复杂,稍有不慎,就会产生合同纠纷。因此,要以商品买卖合同示范文本为蓝本,以招投标文件及技术规格书为内容,以提高工程质量为核心,严格执行合同会签及备案制度,依法与物资供应厂家签订合同,以降低采购风险。
(五)做好物资系统人员的培训
实行铁路建设项目甲供物资供应是近年来的新办法,具体实施和操作中会遇到许多新问题。大规模的铁路建设项目开工,需要很多专业技术人员,即使从事多年物资管理工作的人员也面临许多新的政策规定,需要加强业务培训。建议部物资办组织设计、监理、施工、建设单位及科研单位、学院编写有关学习资料,包括教材、影像资料等。同时,定期组织物资系统人员集中研讨和培训,以提高他们的业务素质和思想素质,做到提高思想认识,加强廉建设,保持廉洁自律。
(六)加快铁路建设物资管理信息化建设,提高管理水平
随着社会的发展和信息化技术的提高,“吃万家饭、跑万家厂”的传统采购方式已成为历史,信息化技术给提升物资采购管理水平带来了契机。铁路物资采购管理部门要建立与互联网的联接,以便快捷查寻市场资源、实时价格等信息,为采购、招标、订货等提供决策依据。要建立建设物资管理信息化网络,实现物资采购、供应、储备、配送的动态管理,提高建设物资管理水平。要尝试开展电子商务,努力降低物资采购管理成本。
参考文献:
[1]:朱智辉.新时期铁路建设物资管理的思考.铁路采购与物流.2007年第4期
[2]:苏志安.浅析铁路建设物资管理.科技信息. 2009年第17期
[3]:朱智辉.实施供应链管理 提高铁路建设项目物资设备管理水平.铁路采购与物流. 2008年第17期
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[5]:褚洪树.高速铁路建设中的物资供应与动态管理.铁道建筑技术.2008年第12期
关键词:煤炭;能源;煤炭供给
从2007年冬到2008年秋,我国出现过较大范围的“煤荒”,2008年初的南方雪灾和5月12日的汶川大地震进一步加速了能源短缺,2009年上半年刚刚恢复正常,然而进入11月上旬,一场突如其来的雨雪天气使我国大部分地区提前进入寒冬,与此同时,一场前所未有的大范围“煤荒”席卷我国部分城市和地区。当前我国已有近20个省市分别进行了不同程度的拉闸限电,电力资源供应持续偏紧,市场煤炭价格飙升,出现了有钱买不到煤的煤荒。在素有“能源重化工基地”之称的产煤大省山西,近日也出现了出现近五百万千瓦的罕见电荒。煤荒、电荒伴随着矿难频仍,此起彼伏,先是“2・12”山西古交县屯兰矿,瓦斯爆炸导致74人死亡,紧接着“5・30”重庆綦江矿难30人遇难,“9・8”日河南平顶山矿难67人遇难,“11・21”,黑龙江龙煤集团鹤岗分公司新兴煤矿瓦斯爆炸事故108人遇难。血淋淋的数字让人唏嘘。毋庸置疑,煤炭这一能源基石再一次成为制约我国经济发展和影响人民正常生活秩序的瓶颈。中国是世界煤炭资源大国,煤炭在中国一次能源生产和消费中的比例平均高达70%以上,中国富煤贫油少气的能源特点和经济发展阶段,决定了煤炭将继续充当第一能源的角色。近两年来,我国的煤炭需求快速增长,煤炭价格飙升,多数矿井超产能生产,矿难频频,把煤炭产业的不足呈现在世人面前。
一、煤炭能源供应不足的原因
从改革开放一来,煤炭能源供应不足的问题频频发生,虽然每次的短缺都有其共性,但其共性中总是寓含着不同的个性,这些个性却呈现了当前煤炭能源短缺新的根源。这次煤炭能源供应的不足也不例外,主要表现以下特征:
(一)需求过快增长,煤炭供给难以适应
煤炭供应紧张的直接原因是煤炭生产能力不足,而现有各类煤矿均在超负荷生产,已无增产潜力。无法满足需求的过快增长,使本来供求平衡的煤炭市场在短期内出现较大的供应缺口。
从表1可以看出,2006-2008年生产量小于消费量,缺口分别为1916万吨、4388万吨、1200万吨。根据国家统计局公布的统计数据表明,在煤炭行业的固定资产投资增速方面明显低于第二产业的固定资产投资增速。2008、2009年煤炭行业的固定资产投资增速分别为24%和25%,而第二产业中高耗能行业的固定资产投资增速都在30%以上,火电方面的固定资产投资增速经历了2004年、2005年40%以上增速,现在增速趋缓,但仍保持在10%以上,由于装机容量基数很大,2006-2009年全国电厂年均增加装机容量始终保持在一亿千瓦左右。而现在全国的电源又太依赖煤炭,火电占电力的77.4%,发电量占全部发电量的83%以上,电煤占了煤炭生产总量的大约60%。这对煤炭市场形成了巨大压力。当前的煤炭供给缺口近30%。
(二)煤炭工业的结构性矛盾引发供给不足
首先,大小煤矿结构不合理,小煤矿仍占到煤矿总数的90%以上。截至2008年底,我国煤炭企业约有1.6万家,原煤产量25.3亿吨,企业平均年产量仅15.8万吨。其中国有重点煤矿原煤产量完成1.24亿吨,国有地方煤矿原煤产量完成3.2亿吨,乡镇煤矿原煤产量完成9.59亿吨,国有重点、国有地方和乡镇三大类煤矿累计原煤产量占全国的比重分别为49%、13%、38%。乡镇煤矿由于技术和资金等多方面的因素造成煤炭在开采过程中资源的严重浪费,同时,乡镇中、小煤矿重大安全事故的频频发生,对此,国家对其进行了严格的停产整顿。由于煤炭供应紧张,2007春节后山西省抓紧了的中小煤矿的复产工作,1922座中有1500多个煤矿通过验收复产。全国其他地方的乡镇煤矿同样存在着类似山西的问题,乡镇煤矿的停产整顿,大型煤矿没有及时补充产能空挡造成了原煤产量大幅度减少。
其次,产业结构优化升级过程中缺乏合理规划。煤化工产业也呈现出前所未有的飞速发展之势,以煤为基础的产业链快速延伸扩展,重复建设问题初见端倪。中国煤炭工业协会调研组发现,从宁夏到内蒙古西部鄂尔多斯市不到1000公里狭长的煤炭主产区内,规划到2020年,将建设年产640万吨合成油、823万吨二甲醚、500万吨油品、3235万吨甲醇、412万吨煤制烯烃、600万吨焦化、512万吨尿素的煤化工项目。其中乌海地区规划建设的煤焦化产能已经超过1000万吨;在鄂尔多斯年产500万吨煤炭直接液化项目第一条年产100万吨生产线,即将投产运营;年产500万吨间接液化项目的第一条年产16万吨生产线,也将在年内投产运营;周边多个煤化工工业园区内也有一大批煤基化工项目落户,正在大规模建设。河南平顶山的神马集团、平煤集团都在大上煤化工项目,这种产业雷同的大规模建设、投资风险很大。煤化工项目同时又是耗电大户,进一步加速了煤炭资源供给紧张。
(三)煤炭运输能力仍然滞后
我国的煤炭工业主要集中于北方,尤其是山西、陕西和,而煤炭的消费地则主要集中于经济发达的东南部沿海地区,工业布局与煤炭资源的错位,形成了北煤南运,西煤东运的格局,但是铁路建设却需要较大的投入、较长的建设期,短期内难以解决运输问题,运力成了影响和制约煤炭供需平衡的重要因素。
(四)煤炭与电力价格关系不合理
电煤供应的价格机制仍没有形成。虽然煤炭价格已经市场化,但占动力煤总量60%的电煤未完全进入市场,电煤价格受政府计划管制,已经远远低于市场价。截至2009年6月底,电煤价格与市场价格平均差距在200元以上,如此大的差价使得煤炭企业没有多少动力向火电企业供应电煤。相比占占动力煤总量30%的冶金用煤,价格早已市场化,逐利冲动将驱使煤企减少电煤供应,转而生产价格更高的焦煤,从而加剧电煤供应紧张。
据悉,一吨电煤生产成本分别由三部分构成,人工费用50元-60元,各种收费平摊下来是50元-60元,材料费用10元-20元,这样电煤的直接生产成本就是110元-140元,而现在电煤的坑口价普遍售价是400元。电煤的公路运输成本每吨近240元,其中油钱、过路费、养路费、保险、工资等约145元,煤运公司收取的地销票也就是本省销售的管理费30元,销往省外的出省票64元,还有路上的各种罚款,就这样经过层层加码,一吨110元-140元成本的电煤运到电厂价格就高达650元甚至更多。如此五花八门的价格构成,迫使市场机制很难形成并发挥作用。
目前煤炭价格已经市场化,电价被管制,上网电价国家核定,电厂两头受压。如果无力消化成本、资金链断裂,必然陷入破产停机的困局。这种煤炭企业与电力企业的博弈失衡,煤炭价格市场化的改革很难凑效。
二、缓解煤炭能源供应紧张的建议
最近几年,煤炭能源的短缺一直是困绕我国经济发展的绊脚石,始终没有从根本上得到解决,可见“冰冻三尺,非一日之寒”。要针对眼前现状,立足长远的发展,对症下药,制定不同的策略,有计划分步骤的有的放矢,争取药到病除。
(一)短期策略
实行全国一盘棋的战略,各省应以煤定电、以电定用、有序用电、节约用电。能源大省应在确保安全的条件下,加大煤炭的生产和供应。全国的铁路运输和交通运输部门都要合理调度保证电煤的运输;为骨干电厂正常用煤提供充分的保障。同时各地的政府职能部门要切实的做好结构调整工作,压缩高耗能高排放企业和产能过剩行业的用电,停止不符合产业政策、违规建设和淘汰类企业的用电。优先保障居民生活、医院、学校、铁路交通、煤矿、金融机构、通信、农业生产等重点用户的用电。全社会各有关方面都应采取有效措施,实现节约用电。
(二)长期策略
第一,加大煤矿基本建设投入,加快煤炭大基地建设。为了解决煤炭供求紧张问题,国家应在全国建设一些大型和特大型煤炭基地,加大煤矿基本建设投入,加快新矿井建设步伐,提高煤矿采掘机械化程度,逐步消除人力手工劳作,保障矿工安全。同时加快老矿井的技术改造进度,特别是要大力推进加快大型煤炭基地建设,建设一批对全国煤炭供需平衡和市场稳定具有主导作用的大型和特大型煤炭企业集团,提高煤炭资源供应能力。
第二,加快煤炭工业结构调整,提高煤炭生产能力。首先要继续淘汰落后生产能力,关闭资源浪费严重、安全生产条件差、对环境影响大、生产能力低的矿井;其次要推进煤炭资源的整合和调整,对主要产煤地区的煤炭资源进行优化配置,提高煤炭资源回收率;再次要充分发挥大型煤炭企业的管理、技术、融资等优势,重组、兼并、改造中小型煤矿,带动整个煤炭工业产业升级,提高煤炭生产能力。
第三,提高铁路煤炭运输能力,满足煤炭需要。从当前煤炭铁路运输需求看,铁路运力缺口大,运输能力不足是长期制约煤炭供应的一个重要因素,难以适应经济快速增长对煤炭大量增加的需要。国家应加大投入,加快铁路基础设施建设,提高铁路运输能力,缓解铁路运输“瓶颈”制约。同时铁路运输部门应积极采取措施,调整运能,向煤炭运输倾斜,增加煤炭运量,满足煤炭需要。
第四,逐步理顺电煤价格,建立新的能源管理体制。电煤问题是属于国家宏观调控、政策和体制层面的大问题,解决起来很棘手。多年来,市场化煤价和政府管制电价的所谓煤电联动,本质上存在矛盾和缺陷。这次国家发改委的电煤限价令只是一种应急措施,不是一个常态机制,其中的交易与价格问题并没有从根本上解决,市场化改革是解决这一问题的唯一出路。建议国家抓紧研究建立煤炭的储备机制和期货市场机制,建立2个-3个集中的煤炭交易市场,确保电煤正常交易和及时运输。
第五,加强煤炭行业的政府监管。煤炭是战略资源,要设置市场特许准入和资源税门槛,中央要上收煤炭行业的监管权限,抓紧解决小煤矿监管权集中在县级的问题。加快煤、电价格改革步伐。煤炭作为重要的资源性产品,应该反映资源成本和环境成本,加快与国际煤炭市场的接轨,保障煤炭价格的合理水平,避免每年冬春煤炭企业和电力企业“运动”式的煤价博弈,以纡解多年来纠缠不清的电、煤价格问题。
电煤问题、价格问题、运输问题,归根到底是体制问题。市场经济规律强迫我们站在大能源的战略角度上来思考能源的发展和体制问题,建议下决心拼弃旧制,组建一个全新的适应市场化改革的现代化的能源管理体制,实现历史性大变革和大跨越,从根本上处理和理顺几十年来职能交叉、政出多门、权责纠缠不清、纷争不已的沉重的体制老账,为后几十年发展奠定一个高效的现代化的体制框架和基础。
参考文献:
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2、谢伏瞻.中国能源可持续发展战略与政策要点[J].中国经济报告,2006(7).
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