高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展.ppt

高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,土木工程與建筑學(xué)院 余天慶 教授,高速鐵路的定義,高速鐵路是指通過改造原有線路（直線化、軌距標(biāo)準(zhǔn)化），使?fàn)I運速率達到每小時200公里以上，或者專門修建新的“高速新線”，使?fàn)I運速率達到每小時250公里以上的鐵路系統(tǒng)。,CONTENTS,(1)國內(nèi)外高速鐵路發(fā)展概況 (2)我國高速鐵路的發(fā)展規(guī)劃 (3)高速鐵路的典型案例介紹 (4)高速鐵路建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù) (5)高速鐵路建設(shè)發(fā)展與未來,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,1 國內(nèi)外高速鐵路發(fā)展概況,1964年，日本新干線開通運營，開啟了世界鐵路發(fā)展的新時代。1981年，法國高速鐵路后來居上，將高速鐵路的發(fā)展推上一個新臺階，同時帶動了歐洲高速鐵路的發(fā)展，意大利、德國、西班牙等國先后投入建設(shè)高速鐵路的行列,高速鐵路的興起,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,2008年中國大陸擁有了第一條時速350公里的高速鐵路-京津城際鐵路。 2009年中國擁有了世界上一次建成里程最長、運營速度最高的高速鐵路-武廣客運專線。,中國高速鐵路,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,法國在發(fā)展高速列車方面一直居世界領(lǐng)先地位，曾在1990年創(chuàng)造了每小時515.3公里的世界最高時速紀(jì)錄。 2007年4月3日，在剛剛竣工的巴黎斯特拉斯堡東線鐵路進行了試驗，列車時速達到574.8公里。,高速鐵路的發(fā)展,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,日本高速鐵路,面對法、德等發(fā)達國家的激烈競爭，日本聲言:21世紀(jì)是新干線時代。日本要使新干線總長從目前的2000公里增加到7000公里，屆時在日本全國將形成以東京為中心的全國一日交通圈(即當(dāng)日到達東京以外的任一大城市)。,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,日本高速鐵路技術(shù)特點,線路中橋、隧比重不斷增加，線路標(biāo)準(zhǔn)不斷提高 建立試驗段，通過試驗研究解決技術(shù)關(guān)鍵 高速列車采用動力分散型，不斷降低軸重，全面提高列車性能 列車運行密度高、定員多、旅客輸送量大 安全性能好、無旅客死亡事故 增加服務(wù)設(shè)施、提高服務(wù)質(zhì)量、方便旅客換乘,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,法國高速鐵路,馳名世界的高速鐵路是法國技術(shù)的驕傲，但在經(jīng)濟上卻 使國家背上了沉重的包袱，目前法國高速鐵路只有1282公里，法國計劃在21世紀(jì)的頭10年內(nèi)，把東南線延伸至馬賽，還要修建通向意大利和西班牙的南部歐洲線以及巴黎至德國斯特拉斯堡的東部歐洲線。 高速鐵路是個典型的法國傳奇技術(shù)上的成功與財政方面的災(zāi)難密不可分。,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,法國高速鐵路技術(shù)特點,動車組采用動力集中方式及鉸接式車廂 多電流制供電與簡單鏈型懸掛接觸網(wǎng)，能使用一般線路的1500V 3000V直流供電，也能使用高速線25KV交流供電。 采用符合ETCS標(biāo)準(zhǔn)的TVM列車控制系統(tǒng) 注重系統(tǒng)的安全性與可靠性。 高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量的線路。,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,德國高速鐵路,德國的高速鐵路技術(shù)儲備不亞于法國，1988年他們電力牽引的行車試驗速度突破每小時400公里大關(guān)，達到406.9公里。但是德國的實用性高速鐵路直到20世紀(jì)90年代初才開始修建。目前已建成總長約2620公里的高速運輸走廊。,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,德國高速鐵路技術(shù)特點,客貨混跑對高速鐵路線路的要求更高 三相交流傳動技術(shù) 計算機控制的機車牽引與列車制動技術(shù) 輕型車體構(gòu)造 列車自診斷技術(shù) 統(tǒng)一調(diào)度指揮 無渣軌道技術(shù),高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,2 我國高速鐵路的發(fā)展規(guī)劃,根據(jù)中國鐵路中長期發(fā)展規(guī)劃，到2020年，為滿足快速增長的旅客運輸需求，建立省會城市及大中城市間的快速客運通道，規(guī)劃“四縱四橫”鐵路快速客運通道以及四個城際快速客運系統(tǒng)。建設(shè)客運專線1.2萬公里以上，客車速度目標(biāo)值達到每小時200公里及以上。,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,“四縱”客運專線：北京上海（京滬高速鐵路）、北京武漢廣州深圳香港（京港高速鐵路）、北京沈陽哈爾濱（大連）、杭州寧波福州深圳（沿海高速鐵路）、北京蚌埠合肥福州臺北（京臺高速鐵路，大陸段叫“京福高速鐵路”）。 “四橫”客運專線：徐州鄭州蘭州、杭州南昌長沙貴陽昆明（滬昆高速鐵路）、青島濟南石家莊太原、上海南京武漢重慶成都（滬漢蓉高速鐵路）。,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,六大城際客運系統(tǒng)： 環(huán)渤海地區(qū)：北京天津，天津秦皇島，北京秦皇島，天津保定 環(huán)鄱陽湖經(jīng)濟圈地區(qū)：南昌九江，九江景德鎮(zhèn)，南昌鷹潭 長株潭地區(qū)：長沙株洲，長沙湘潭 長江三角洲地區(qū)：南京上海，杭州上海，南京杭州，杭州寧波 珠江三角洲地區(qū)：廣州深圳，廣州珠海，廣州佛山，深圳茂名 閩南三角洲地區(qū)：福州廈門，龍巖廈門,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,按照新調(diào)整的中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃，到2012年，中國鐵路營業(yè)里程將由目前的8萬公里增加到11萬公里，其中高速鐵路客運專線建成1.8萬公里。乘高速列車從北京出發(fā)，1小時內(nèi)到達天津、石家莊、唐山、秦皇島、張家口、承德等城市；2小時到達沈陽、濟南、鄭州，太原等城市；3小時能到達長春、大連、南京、合肥，呼和浩特等城市；4小時能到達哈爾濱、西安、上海、杭州、武漢等城市。除烏魯木齊、拉薩等個別城市外，廣州、南昌、福州、臺北，由于處在中國東南地區(qū)，時間上稍有間隔。其他北京到全國各省會城市都將在8小時以內(nèi)。,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,從2040年起至2070年,再用30年的時間、最遲到2100年前全部建成。實現(xiàn)東部加密、西部連通成網(wǎng)(即連通西部主要交通樞紐),連接全國主要交通節(jié)點城市和旅游景點,使西部地區(qū)主要城市可通達任何沿海省區(qū)。國內(nèi)客運主要依靠高速鐵路和高速公路。 從2010年起至2040年,用30年的時間,將全國主要省市區(qū)連接起來,形成國家網(wǎng)絡(luò)大框架?？紤]現(xiàn)實,線路東密西疏;照顧西部,站點東疏西密。所有高鐵線路的規(guī)劃和建設(shè),全部由中央政府集中組織實施,建成后的營運,交中國高鐵公司集中管理。本方案除京廣和京滬線外,所有線路建設(shè)應(yīng)采用磁浮懸技術(shù)方案。,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,3 高速鐵路的典型案例介紹,京滬高鐵,京滬高速鐵路，簡稱京滬高鐵客運專線，作為京滬快速客運通道，是中國“四縱四橫”客運專線網(wǎng)的其中“一縱”，也是中國中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃中投資規(guī)模大、技術(shù)水平高的一項工程。是新中國成立以來一次建設(shè)里程長，投資大，標(biāo)準(zhǔn)高的高速鐵路.線路由北京南站至上海橋站，全長1318公里，縱貫北京、天津、上海三大直轄市和冀魯皖蘇四省，連接環(huán)渤海和長江三角洲兩大經(jīng)濟區(qū)?？偼顿Y約2209億元，設(shè)24個車站?；A(chǔ)設(shè)施設(shè)計速度為300km/h，2008年4月18日正式開工，2011年6月30日通車，北京到上海最快只需4時48分，總理溫家寶主持通車典禮。,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,京津城際鐵路,京津城際鐵路連接北京、天津兩大直轄市，起點為北京南站，終點為天津站城際場，為雙線電氣化鐵路，線路全長119.4 km,其中無砟軌道長度為113.6 km。全線設(shè)北京南、亦莊、永樂、武清、天津5個車站。線路通過繁華市區(qū)，以橋梁和路基工程為主，全線2005年7月4日正式開工，2008年8月1日正式開通運營，目前試運行的最高速度是398.4公里/小時，正常運行350公里/小時，試運行一直比較平穩(wěn)。,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,武廣高速鐵路,武廣客運專線為京廣客運專線的南段，位于湖北、湖南和廣東境內(nèi)，于2005年6月23日在長沙首先開始動工。全長約1068.8公里，投資總額1166億元。2009年12月9日試運行成功，于26日正式運營。列車試驗最高時速可到394公里、最高運營時速達到300公里，全程票價分兩等，在490780元之間。2011年7月1日起降速運行，廣州到武漢最慢需6小時。,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,滬寧城際高速鐵路,滬寧城際高速鐵路又稱滬宋高鐵，是中國最繁忙的高鐵，運營里程301公里，列車最高時速達300公里/小時。上海至南京之間原有的滬寧鐵路始建于1898年，是中國最早建設(shè)的重要鐵路干線，在全國的鐵路網(wǎng)中滬寧鐵路亦是最緊張、最繁忙的干線。全線鋪設(shè)無砟軌道，采用世界上最先進的高速動車組運行，是世界上標(biāo)準(zhǔn)最高、里程最長、運營速度最快的城際高速鐵路。從南京到上海，沿途設(shè)仙林、寶華山、鎮(zhèn)江、丹徒、丹陽、常州、戚墅堰、惠山、無錫、無錫新區(qū)、蘇州新區(qū)、蘇州、蘇州園區(qū)、陽澄湖、昆山南、花橋、安亭北、南翔北、上海西等站。,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,日本東海道新干線,東海道新干線是一條由日本東海旅客鐵道營運，連接?xùn)|京車站與新大阪車站的新干線高速鐵路路線，可以說是全球第一個成功的高速鐵路系統(tǒng)。因與山陽新干線直通運轉(zhuǎn)的關(guān)系，故時常被合稱“東海道、山陽新干線”。,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,法國TGV東南線,法國政府批準(zhǔn)修建TGV東南線（巴黎至里昂，全長417公里，其中新建高速鐵路線389公里），1976年10月正式開工，1983年9月全線建成通車。TGV高速列車最高運行時速270公里，巴黎至里昂間旅行時間由原來的3小時50分縮短到2小時，客運量迅速增長，預(yù)期的經(jīng)濟效益良好。TGV東南線的成功運營，證明高速鐵路是一種具有競爭力的現(xiàn)代交通工具。,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,4 高速鐵路建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù),接觸網(wǎng),力學(xué)和鋼軌,電磁兼容,高速鐵路牽引供電系統(tǒng),牽引供電自動化系統(tǒng),動車組限界 (動態(tài)限界),動車組供電 （弓網(wǎng)、自動過分相）,線路道岔,高速列車,高速鐵路橋隧,路基,高速列車信號,無渣軌道,1,8,4,5,2,6,3,7,10,9,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,4.1高速鐵路隧道的關(guān)鍵技術(shù),大跨鐵路隧道塌方預(yù)防,特長隧道的地質(zhì)工作,隧道防排水,隧道仰拱及鋪底的設(shè)計,隧道工挖技術(shù),隧道的空氣動力學(xué) 效應(yīng)與隧道設(shè)計,關(guān)鍵技術(shù),高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,力學(xué)效應(yīng),研究成果,緩解和消減負面影響,微壓波和洞口緩沖結(jié)構(gòu),4.1.1隧道的空氣動力學(xué)效應(yīng)與隧道設(shè)計,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,4.1.2隧道工挖技術(shù),特長隧道：TBM法 中長或短隧道：礦山法 特長大斷面隧道：宜采用小直徑TBM(直徑34 m)加鉆爆法擴大,高速鐵路特長、長隧道較多，為了工期和消防救援以及維護管理的需要,需要通過輔助坑道來實現(xiàn)長隧短打,合理確定開挖進 度指標(biāo),利用輔助坑道實現(xiàn)長隧短打,合理確定開挖進度指標(biāo),注重施工方法選擇的多樣性,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,4.1.3大跨鐵路隧道塌方預(yù)防,選擇合理的大跨鐵路隧道支護手段,及時封閉斷面,選擇合理的大跨隧道襯砌時機,建立量測體系,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,4.1.4隧道的防排水,防排水設(shè)計是高速鐵 路隧道的設(shè)計的基礎(chǔ),防水方法為 “以堵為主,限量排放”,防水技術(shù),隧道的防排水,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,重視和加強勘察設(shè)計階段的地質(zhì)工作,地質(zhì)工作,建立分層次的施工階段地質(zhì)預(yù)報工作,4.1.5特長隧道的地質(zhì)工作,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,4.1.6高速鐵路橋的關(guān)鍵技術(shù),橋梁結(jié)構(gòu),高性能混凝土,橋梁架設(shè)設(shè)備,縱橫向水平剛度特殊要求,高性能混凝土應(yīng)用是技術(shù)發(fā)展的必然趨勢,橋梁架設(shè)設(shè)備是架設(shè)的關(guān)鍵,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,4.1.7橋梁結(jié)構(gòu),01.研究 進一步豐富橋梁結(jié)構(gòu)形式,02.研究 研究簡支箱梁設(shè)計和檢測,03.研究 優(yōu)化設(shè)計剛構(gòu)連續(xù)梁及鋼混結(jié)合連續(xù)梁,橋梁結(jié)構(gòu)特殊要求,橋梁結(jié)構(gòu)形式研究,橋梁新的結(jié)構(gòu)形式,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,4.1.8高性能混凝土與橋梁架設(shè)設(shè)備,高性能混凝土應(yīng)用于高速 鐵路橋梁工程是技術(shù)發(fā)展 的必然趨勢 具有優(yōu)良的抗壓、抗折 和抗拉等力學(xué)性能具有 很好的抗?jié)B、抗凍、抗 碳化和抗化學(xué)侵蝕等耐 久性能,1國外高速鐵路發(fā)展較早, 架橋設(shè)備的發(fā)展較快, 種類亦多 2架設(shè)設(shè)備應(yīng)朝著大跨度 、大噸位和機械化的方 向發(fā)展,以滿足架設(shè)大噸 位橋梁類型(至少32m 雙線箱梁)的需要。,高性能混凝土與橋梁架設(shè)設(shè)備,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,4.2鋼軌關(guān)鍵技術(shù),鋼軌的重要性,高速鐵路對鋼軌的要求,鋼軌技術(shù)發(fā)展,鋼軌的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),選軌標(biāo)準(zhǔn),5,鋼軌的力學(xué)問題,輪軌滾動接觸疲勞,輪軌噪聲,6,7,8,軌道力學(xué),9,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,4.2.1鋼軌的重要性,鋼軌是輪軌式高速鐵路的重要組成部分，在極其復(fù)雜的受力條件下工作 鋼軌狀態(tài)的好壞直接影響行車安全，因此對鋼軌質(zhì)量有極其苛刻的要求 鋼軌有些性能之間是矛盾的，要綜合比較才能達到合理選擇鋼軌的目的,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,4.2.2高速鐵路對鋼軌的要求,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,4.2.3鋼軌技術(shù)發(fā)展,加強關(guān)鍵性能,開發(fā)新型優(yōu)質(zhì)鋼材,超長無縫鋼軌,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,4.2.4鋼軌的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),我國鋼軌目前執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)比較復(fù)雜 國標(biāo)20世紀(jì)60年代和80年代兩次發(fā)布 鐵標(biāo)鐵道部在20世紀(jì)90年代發(fā)布 新鐵標(biāo) 鐵道路在2003年發(fā)布 鐵標(biāo)國標(biāo)共存近期將維持國標(biāo)和鐵路行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)并存的局面 新國標(biāo)整合現(xiàn)有鋼軌標(biāo)準(zhǔn)，形成一部完整的國家強制性標(biāo)準(zhǔn),高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,4.2.5選軌標(biāo)準(zhǔn),鐵道部重新劃分對鋼軌的技術(shù)要求 時速在200km/h以下的客貨混運鐵路鋼軌 使用4375kg/m熱軋鋼軌 時速在200-300km/h的客運專線 使用250km/h60kg/m鋼軌 時速在300km/h以上的客運專線頂級鋼軌 使用350km/h60kg/m鋼軌,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,4.2.6鋼軌的力學(xué)問題,輪軌滾動接觸疲勞,脫軌機理的研究,軌道力學(xué)問題,鋼軌的 力學(xué)問題,我國從現(xiàn)在到2020年，將是高速重載鐵路和城市軌道交通發(fā)展的高峰時期。雖然它們的優(yōu)越性不可否認，但有許多關(guān)鍵技術(shù)問題有待進一步解決，其中與輪軌相關(guān)的力學(xué)問題主要有：,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,4.2.7輪軌滾動接觸疲勞,輪軌磨損破壞現(xiàn)象主要為輪軌接觸表面剝離、壓潰、龜裂、波浪形磨損、輪緣磨損和鋼軌側(cè)磨及斷裂等，這些破壞現(xiàn)象和很多因素有關(guān)，有些破壞現(xiàn)象的機理至今尚未搞清楚，對有些問題的破壞機理認識不統(tǒng)一 輪軌滾動接觸疲勞是鐵路運輸?shù)睦蠁栴}，主要發(fā)生在曲線段、接頭處、道岔處。 人們采取各種方法和措施來阻止和減少它，如發(fā)展新材料、優(yōu)化軌型面匹配來減少輪軌之間的疲勞 鐵路客貨量增大和速度提高，輪軌磨擦變得越來越嚴(yán)重。 我國現(xiàn)在每年因更換和維修破壞輪軌，大約花費80多億人民幣。它不僅大大增加了鐵路的運營成本，而且直接危害行車的安全。,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,4.2.8輪軌噪聲,高速鐵路在列車行駛速度低于300km/h時，輪軌噪音占主要部分。輪軌噪音輻射出的輪軌噪聲可以歸納為如下三類：,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,4.2.9軌道力學(xué),軌道支撐并約束車輛的運行，決定著車輛安全、舒適性。 列車過道岔時，輪對和軌道之間發(fā)生強烈的沖擊，導(dǎo)致車輪和道岔段上鋼軌磨損 高速鐵路道岔部位嚴(yán)重地限制了列車的行車速度 在橋梁和隧道端點剛度不均勻，會導(dǎo)致強烈振動，甚至脫軌。,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,4.3道岔,道岔是鐵路軌道連接的重要設(shè)備，直接關(guān)系到鐵路運輸?shù)男屎托熊嚢踩?道岔的性能直接影響鐵路運輸能力及旅客列車在該路段的行車速度及旅客乘坐舒適度。,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,4.3高速道岔主要性能指標(biāo),直向 側(cè)向 速度,A,安全性,C,旅客的 舒適性,B,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,4.3高速鐵路道岔關(guān)鍵技術(shù),高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,4.3國外高速鐵路道岔概況,日本 不設(shè)區(qū)間渡線（車站的渡線無高速列車側(cè)向通過的要求） 法國 車站少、區(qū)間渡線多，高速線間或高速與既有線的連接采用tg0.0154道岔。 德國 鐵路客貨混運。,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,4.3我國秦沈鐵路道岔,我國秦沈客運專線設(shè)計速度為200km/h，部分基礎(chǔ)設(shè)施預(yù)留提速至250 km/h。根據(jù)速度和運輸組織要求,決定采用18號和38號可動心軌轍叉單開道岔。 經(jīng)過研究、設(shè)計、試制、試鋪、試驗五個階段的工作,特別是直向以250km/h三次綜合試驗,證明其能夠滿足旅客列車,側(cè)向38號道岔(渡線) 以140km/h通過時,滿足安全性和舒適性的要求。,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,4.4高速列車信號關(guān)鍵技術(shù),調(diào)度指揮系統(tǒng),列車運行控制,信號基礎(chǔ)設(shè)備,車站聯(lián)鎖系統(tǒng),自動閉塞,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,信號基礎(chǔ)器件由電磁式向電子、微處理器元器件發(fā)展，廣泛采用檢測及故障診斷技術(shù)，提高信號裝置的運行可靠性。 道岔控制方式由直流向交流控制轉(zhuǎn)變，發(fā)展外鎖閉道岔，減少道岔維護的工作量。 我國研制的ZD9（J）、ZYJ7 型等轉(zhuǎn)轍機與交流轉(zhuǎn)轍機S700K、EBISWITCH 等國外道岔轉(zhuǎn)換設(shè)備仍有一定的差距。,4.4.1信號基礎(chǔ)設(shè)備,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,4.4.2調(diào)度指揮系統(tǒng),以鐵路調(diào)度管理信息系統(tǒng)(DMIS) 為平臺 以調(diào)度集中(CTC) 為核心(重點講述) 以行車指揮自動化為目標(biāo) 構(gòu)建我國鐵路現(xiàn)代化的運輸調(diào)度指揮管理系統(tǒng)。,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,4.4.3CTC系統(tǒng)總體構(gòu)成圖,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,在已建DMIS的區(qū)段，以DMIS為基礎(chǔ)建設(shè)CTC；在未建DMIS的區(qū)段，新建CTC同時具備DMIS的全部功能 考慮裝備CTC的新建、改建鐵路，車站聯(lián)鎖設(shè)備應(yīng)全部采用計算機聯(lián)鎖；并具有區(qū)間信息采集功能 對于半自動閉塞區(qū)段，應(yīng)同步裝備區(qū)間檢查設(shè)備，實現(xiàn)自動站間閉塞。 調(diào)度員與司機的語音、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)是實現(xiàn)CTC的重要基礎(chǔ)。在主要干線建設(shè)CTC的區(qū)段，應(yīng)同步規(guī)劃建設(shè)GSM-R鐵路移動通信系統(tǒng)；在其它條件艱苦、運量較小的區(qū)段，可采用目前無線列調(diào)系統(tǒng)補強方案,4.4.3CTC規(guī)劃原則,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,全路20042020年總體規(guī)劃建設(shè)CTC共51,495公里 規(guī)劃范圍包括： 近期規(guī)劃共計13,163公里，1385個車站 中長期規(guī)劃中客運專線約12,000公里 完善路網(wǎng)布局及西部開發(fā)性新線約16,000公里 其它主要干線及條件艱苦、運輸需要的線路約10,332公里,4.4.3CTC規(guī)劃目標(biāo),高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,D,CTC,COMTRAC,SMIS,運輸計劃,4.4.3日本高速鐵路綜合調(diào)度COSMOS系統(tǒng),F,E,維修作業(yè)管理,車輛基地作業(yè)管理,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,設(shè)備,運輸計劃,車輛管理,維護業(yè)務(wù)管理,電力系統(tǒng)控制,站內(nèi),運行管理,集中信息,運輸計劃設(shè)備管理計算機,車輛管理計算機,維護業(yè)務(wù)服務(wù)器,電力系統(tǒng)控制計算機,運行管理計算機,集中信息管理,高速數(shù)字線路,高速數(shù)字線路,運轉(zhuǎn)區(qū)所服務(wù)器,運轉(zhuǎn)報告終端,分公司終端,車輛管理服務(wù)器,維護區(qū)終端,原有遠程控 制裝置分局,站內(nèi)作業(yè)終端 基地,車站PRC裝置 旅客指南裝置 運行信息終端,原有地區(qū)調(diào)度計算機,設(shè)備管理終端,運輸計劃終端,車輛管理終端,維護業(yè)務(wù),電力系統(tǒng),運行管理終端,集中信息,COSMOS 系統(tǒng)構(gòu)成圖,管理終端,管理終端,中央網(wǎng)絡(luò),4.4.3 COSMOS系統(tǒng)的整體概要,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,4.4.3 COSMOS運行管理系統(tǒng)的特征,提供最適于高速高密度運行具有實踐經(jīng)驗的運行管理技術(shù),實現(xiàn)了運行計劃,維護計劃,在線信息等統(tǒng)一管理的綜合系統(tǒng),系統(tǒng)化范圍向車站車輛基地維護區(qū)的大幅度擴大,信息服務(wù)的提高, 以區(qū)域廣范圍大的自律分散思想為基礎(chǔ)的車站 分散控制系統(tǒng) （高應(yīng)答性自動控制系統(tǒng)) 采用實時列車行走模擬的預(yù)測控制型運轉(zhuǎn)整理 支援機能 確實傳遞時刻表的變更（指令傳遞機能), 維護管理系統(tǒng) 運輸計劃系統(tǒng) 沿線監(jiān)視系統(tǒng) 運行管理系統(tǒng) 電力管理系統(tǒng) 設(shè)備管理系統(tǒng), 維護計劃支援系統(tǒng) 維護作業(yè)系統(tǒng) 站內(nèi)進路控制系統(tǒng), 車載傳遞系統(tǒng) 提供事故信息 向顧客提供細致入微的指南服務(wù),高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,4.4.4新一代自動閉塞技術(shù)特征,新一代自動閉塞技術(shù)特征,無絕緣,多信息,四顯示,雙方向,數(shù)字化,帶超防,實現(xiàn)有形化到無形化的轉(zhuǎn)變，確保列車運行安全和列車追蹤間隔時間的計算，列車運行安全的驗證和列車追蹤間隔時間的計算工作量將更加繁重，就目前的設(shè)計工具而言，尚無法滿足計算要求。,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,4.5接觸網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù),接觸線,受電弓配套技術(shù),無交叉線岔,電分相,運行管理,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,高速鐵路的特點 列車速度非常快，密度與負荷特別大 受電弓的上下振動與左右晃動劇烈 接觸線抬升量比常速鐵路高 高速鐵路對接觸網(wǎng)的要求 機械結(jié)構(gòu)具有穩(wěn)定性和足夠的彈性,在高速運行時保證電力機車正常取流 設(shè)備及零件應(yīng)具有很強的耐磨性和抗腐蝕能力 盡量延長設(shè)備的使用年限 設(shè)備結(jié)構(gòu)盡量簡單 便于施工，有利于運營和維修 對地絕緣好，安全可靠,4.5高速鐵路的特點及對接觸網(wǎng)的要求,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,4.5.1 接觸線,接觸線的相關(guān)情況 在高速運行時，如果離線，則會產(chǎn)生電火花、拉弧、事故大電流，從而使接觸導(dǎo)線的溫度急劇升高，磨耗工作面處于局部過熱狀態(tài)而發(fā)生軟化，造成強度和表面硬度下降，使磨耗加快、使用壽命縮短；高溫強度低而發(fā)生斷線弓網(wǎng)事故 對接觸線的要求 高導(dǎo)電率 良好的受流性 耐熱性好 抗軟化溫度高 耐磨性好 抗拉強度高 抗大氣腐蝕性能好 線膨脹系數(shù)小,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,4.5.1 接觸線材料,接觸線材料,接觸線,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,4.5.1 一些高速電氣化鐵路接觸線的性能,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,采用側(cè)線接觸線與正線接觸線無交叉式的平面布置結(jié)構(gòu)，即在鐵路線路道岔上方的側(cè)線接觸線，始終保持與在正線線路上運行的機車受電弓不接觸 對于反位運行有嚴(yán)格限制，在反位方向只能以不高于45km/h的速度通過；反位運行時可能發(fā)生弓網(wǎng)故障，需要對受電弓進行適當(dāng)改造,4.5.2無交叉線岔受電弓配套技術(shù),高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,4.5.3 電分相,器件式電分相對電力機車受電弓產(chǎn)生很大沖擊 目前大多采用錨段關(guān)節(jié)式電分相來消除此問題，這種關(guān)節(jié)式電分相一般由兩個絕緣錨段關(guān)節(jié)和一段接觸網(wǎng)中性區(qū)組成 但要求多個受電弓之間滿足嚴(yán)格的限制條件否則很有可能產(chǎn)生相間短路。目前只有要求機車乘務(wù)員頻繁進行一系列操作來避免事故發(fā)生；這樣大大增加乘務(wù)員的工作強度，實際運行中該故障已多次發(fā)生,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,對于客運專線，列車速度較高，分相環(huán)節(jié)成為制約列車運行速度的主要障礙。因此自動過分相技術(shù)成為解決這一問題的重要途徑。應(yīng)該對研究和運行了幾十年的自動過分相技術(shù)進行總結(jié)和提高，使之在高速鐵路得到應(yīng)用。 一相供電無需電分相環(huán)節(jié)，不會影響列車速度，因此借助電力電子技術(shù)的同相供電研究十分必要。,4.5.3同相供電與自動過分相技術(shù)研究,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,（）電源,（）電源,架線,中間斷電區(qū),輪軌,在線檢測電路,開關(guān)斷路器（）,斷開,開關(guān)斷路器（）,閉合,無列車狀態(tài),4.5.3自動過分相技術(shù)研究,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,（）電源,（）電源,架線,中間斷電區(qū),輪軌,在線檢測電路,開關(guān)斷路器（）,斷開,開關(guān)斷路器（）,閉合,列車靠近,4.5.3自動過分相技術(shù)研究,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,（）電源,（）電源,架線,中間斷電區(qū),輪軌, 在線檢測,開關(guān)斷路器（）,斷開,開關(guān)斷路器（）,閉合,進入中間斷電區(qū)、在線檢測,4.5.3自動過分相技術(shù)研究,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,（）電源,（）電源,架線,中間斷電區(qū),輪軌,開關(guān)斷路器（）,斷開,開關(guān)斷路器（）,斷開,在線,開關(guān)斷路器（）斷開,4.5.3自動過分相技術(shù)研究,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,（）電源,（）電源,架線,中間斷電區(qū),輪軌,在線,開關(guān)斷路器（）,閉合,開關(guān)斷路器（）,斷開,開關(guān)斷路器（）閉合,4.5.3自動過分相技術(shù)研究,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,（）電源,（）電源,架線,中間斷電區(qū),輪軌,無列車,開關(guān)斷路器（）,斷開,開關(guān)斷路器（）,斷開,開關(guān)斷路器（）斷開,4.5.3自動過分相技術(shù)研究,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,4.5.4 運行管理,西歐典型的供電段 全員勞動生產(chǎn)率約8.5條km/人 每接觸網(wǎng)工負責(zé)約15條km的檢修任務(wù) 我國某供電段 全員勞動生產(chǎn)率僅為0.97條km/人 每接觸網(wǎng)工負責(zé)檢修約2.0條km 某鐵路局全局 供電部門全員勞動生產(chǎn)率約為0.98條km/人 每接觸網(wǎng)工平均負責(zé)檢修1.9條km,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,4.6路基設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù),嚴(yán)格控制路基的工后沉降,嚴(yán)格控制路基的不均勻沉降,控制路基剛度及其縱向變化連續(xù)均勻性,包括路基本體沉降和地基沉降,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,4.6.1嚴(yán)格控制路基的工后沉降,工后沉降是指路堤建成后鋪軌時的路基剩余沉降，主要包括路基本體沉降和地基沉降。 路基的工后沉降量應(yīng)越小越好，經(jīng)綜合技術(shù)經(jīng)濟比選確定,京滬客運通道路基工后沉降限值為5 cm 國外高速鐵路的建設(shè)經(jīng)驗證明，路基本體沉降約為路基填土高度的0.11%0.12%，且能在建成1 年內(nèi)完成。秦沈客運專線的建設(shè)也證明了以上結(jié)論。,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,4.6.2嚴(yán)格控制路基的不均勻沉降,在100 m范圍內(nèi)的路基不均勻沉降，將直接造成幅值較大的軌道長波高低不平順。 更短范圍內(nèi)的路基不均勻沉降，將直接造成路基的穩(wěn)固和安全。 我國“高速鐵路設(shè)計暫行規(guī)定”規(guī)定路基工后總沉降量為5 cm，沉降速率小于2 cm/ 年，橋臺臺尾過渡段路基工后沉降不大于3 cm，,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,4.6.3控制路基剛度及縱向變化連續(xù)均勻性,路基剛度與列車的安全、平穩(wěn)、舒適運行及軌道的維修工作量密切相關(guān)。 縱向剛度均勻性變化是高速鐵路路基設(shè)計和施工的關(guān)鍵，更是高速列車舒適運營的關(guān)鍵，直接危及行車安全和乘車舒適性。對軌道基礎(chǔ)豎向剛度出現(xiàn)突變的分界處，由于各結(jié)構(gòu)物剛度的不同，列車會產(chǎn)生劇烈的跳動，必須設(shè)置過渡段，以提高路基剛度的連續(xù)性。,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,4.7無碴軌道關(guān)鍵技術(shù),結(jié)構(gòu)及特點,需要解決的問題,概況,關(guān)鍵技術(shù),高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,4.7.1無碴軌道關(guān)鍵技術(shù)概況,無碴軌道是以混凝土或瀝青混合料等取代散粒道碴道床而組成的軌道結(jié)構(gòu)型式 無碴軌道成為世界各國高速鐵路軌道結(jié)構(gòu)的首選 良好的軌道穩(wěn)定性、平順性和耐久性 減小橋梁二期恒載和降低隧道凈空 道床整潔美觀，消除列車運行時道碴飛濺和粉化 初期相對較大的建設(shè)投資也能在運營中得到回報,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,4.7.2三種無碴軌道結(jié)構(gòu)及特點,彈性支撐塊式,板式軌道,長枕埋入式,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,4.7.3無碴軌道的關(guān)鍵技術(shù),關(guān)鍵技術(shù),過渡段,無碴軌道的下部基礎(chǔ),無碴軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,4.7.4需要解決的問題,制定與國際接軌的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 無碴軌道技術(shù)要求很高，必須借鑒EN（歐洲工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)）等國際標(biāo)準(zhǔn)擬定我國鐵路無碴軌道的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 采用先進工裝和工藝 我國混凝土軌枕生產(chǎn)廠家與無碴軌道的要求相差甚遠 要通過無碴軌道的推廣，組織對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造，實現(xiàn)企業(yè)升級,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,4.8高速列車關(guān)鍵技術(shù),高速列車 所處的動 態(tài)環(huán)境,高速列車 關(guān)鍵技術(shù),高速列車的關(guān)鍵技術(shù),高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,4.8高速列車的關(guān)鍵技術(shù),牽引動力的要求猛增,制作功率要求更大,橫向動力作用加劇,垂向輪軌動力作用加劇,高速受流問題復(fù)雜化,4,5,6,空氣動力作用加劇,高速列車區(qū)別于普通列車根本點，在于其所處的特殊動態(tài)環(huán)境。隨著列車速度的提高，動態(tài)環(huán)境急劇惡化,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,4.8高速列車的關(guān)鍵技術(shù),研制能在上述如此嚴(yán)峻動態(tài)環(huán)境下運行的列車，需要運用多種高新技術(shù)，解決一系列高速列車特有的問題。,關(guān)鍵技術(shù),高速列車空氣動力學(xué)工程,高性能低自重高速客車的研制,高速大功率動力車的研制,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,4.8.1高速大功率動力車的研制,為減少維修和改善乘坐環(huán)境，應(yīng)盡可能使用較少動軸。 采用交-直-交傳動，動力集中制式單軸功率可達1250kW ，動力分散制式一般用到600kW。 驅(qū)動系統(tǒng)必須精心設(shè)計，減少簧下質(zhì)量和克服驅(qū)動系統(tǒng)的再生振動是關(guān)鍵。 電阻制動和再生制動應(yīng)有足夠的功率。全列車的制動控制是一個新課題。列車信息及控制系統(tǒng)必須徹底更新。 動力車或控制頭車的流線型外形設(shè)計。,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,4.8.2高性能低自重高速客車的研制,車輛是一個高維強非線性系統(tǒng)，應(yīng)采取措施保證其運動穩(wěn)定性。 空氣彈簧、盤形制動等則是最低要求。 為了解決運動穩(wěn)定性和運行平穩(wěn)性之間的矛盾，要應(yīng)用多體系統(tǒng)動力學(xué)及控制這一新興學(xué)科的最新成就，并采用整車模擬試驗等高新技術(shù)，進行設(shè)計優(yōu)化。 為了最大限度降低自重并提高服務(wù)水平，客車車體及設(shè)備的輕量化非常重要。,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,4.8.3高速列車空氣動力學(xué)工程,列車貼地運行引起強烈的地面效應(yīng)。以大細長比和復(fù)雜地面效應(yīng)為特征的高速列車空氣動力學(xué)，是一個相對獨立的學(xué)科分支。 列車頭型的選擇,車體密封的要求，氣動壓力的作用和空氣阻力、氣動噪聲的降低等，都是與高速列車空氣動力學(xué)密切相關(guān)的，可以統(tǒng)稱為高速列車空氣動力學(xué)工程。 高速列車在隧道中運行時，其氣動效應(yīng)較明線強烈得多，它是典型的非恒定、非等熵、可壓縮和有限域的流動問題.,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,4.9 高速鐵路牽引供電系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù),高速鐵路牽引供電系統(tǒng)的特點,國外的高速鐵路牽引供電系統(tǒng),國內(nèi)的高速鐵路牽引供電系統(tǒng),電能質(zhì)量問題,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,4.9.1高速鐵路牽引供電系統(tǒng)的特點,牽引供電 系統(tǒng)的特點,列車速度高，列車通過供電臂時間短,供電臂中負荷電流波動大,機車牽引電流大，牽引供電系統(tǒng)供電功率大,牽引供電系統(tǒng)應(yīng)適應(yīng)高速列車采用再生制動工況,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,高速鐵路要求接觸網(wǎng)受流質(zhì)量高，分段和分相點數(shù)量少。目前各國大多采用自耦變壓器（AT）供電方式和帶回線的直接（RT）供電方式。 AT供電方式： 日本，法國 RT供電方式： 德國，意大利，西班牙,4.9.2 國外高速鐵路牽引供電方式,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,牽引變壓器接線型式對牽引供電系統(tǒng)和工程投資起決定性的影響，不同類型的牽引變壓器對電力系統(tǒng)產(chǎn)生不同的不平衡影響。 日本:斯科特接線和變形伍德橋接線三相變壓器 法國、德國、意大利和西班牙:單相變壓器,4.9.2 國外高速鐵路牽引變壓器接線型式,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,秦沈客運專線是我國目前高速電氣化鐵路技術(shù)層次最高，創(chuàng)新內(nèi)容最多的標(biāo)志性工程。 在秦沈客運專線的建設(shè)中采用了不少新技術(shù): 采用單工頻交流制，直供帶回流線供電方式 采用我國自行研制的牽引變電所安全監(jiān)控及綜合自動化系統(tǒng)，實現(xiàn)了牽引變電所的無人值守、遠動控制和自檢自診斷功能，提高了牽引供電的安全性、抗干擾性和可靠性。,4.9.3國內(nèi)的高速鐵路牽引供電系統(tǒng),高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,4.9.4 電能質(zhì)量問題,無功補償 1.并聯(lián)電容器補償裝置 2.靜止型無功補償裝置 3.靜止無功功率發(fā)生器,改善電能質(zhì)量 的措施,諧波抑制 1.無源濾波 2.有源濾波,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,4.10牽引供電自動化系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù),變電所綜合自動化遠動系統(tǒng),遠動 系統(tǒng),牽引供電 自動化系統(tǒng),高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,電氣化鐵道遠動系統(tǒng)在牽引供電設(shè)備監(jiān)控、故障判斷處理和運行狀態(tài)分析等各個方面都發(fā)揮著越來越重要的作用，并為牽引供電系統(tǒng)調(diào)度管理提供了全新的技術(shù)手段。 電氣化鐵道遠動系統(tǒng)是一種計算機控制系統(tǒng)，其功能是進行電力調(diào)度與所管轄的牽引變電所、閉所、分區(qū)亭及V 停設(shè)備等供電裝置之間的遠距離實時監(jiān)測和控制。,4.10.1 遠動系統(tǒng),高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,遠動系統(tǒng)通道 優(yōu)化遠動系統(tǒng)通道結(jié)構(gòu)，提高通信線路的可靠性。 通信網(wǎng)絡(luò)及接口的標(biāo)準(zhǔn)化 采用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約及接口方式,實現(xiàn)不同廠家的設(shè)備間的信息交換。 通訊模式 以以太網(wǎng)為代表的局域網(wǎng)技術(shù)中，以客戶/服務(wù)(Client/Server)方式為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在遠動系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，如何過渡到實時性更好的發(fā)布/訂購(Publish/Subscribe)模式需進一步研究。,4.10.1 遠動系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù),高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,哈爾濱大連電氣化鐵道所引進德國的S.P.I.D.E.R.遠動系統(tǒng)用于對供電系統(tǒng)的控制、監(jiān)督、采集和分析數(shù)據(jù)，并提供一個建立網(wǎng)絡(luò)控制應(yīng)用的操作平臺。 S.P.I.D.E.R. 系統(tǒng)的所有主服務(wù)器和工作站都建在一個局域網(wǎng)上，并采用冗余的設(shè)計方式。其中一個非常重要的部分是遠程通信服務(wù)器即RCS。通過它們從遠程終端中采集、管理、維護和控制數(shù)據(jù)，使SCADA 系統(tǒng)和遠程數(shù)據(jù)之間獲得有效的連接，并不斷地更新數(shù)據(jù)庫。,4.10.1 哈大線電氣化鐵道遠動系統(tǒng),高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,4.10.1 哈大線電氣化鐵道遠動系統(tǒng)軟件,1. 由硬件和操作系統(tǒng)組成的基礎(chǔ)部分,2. S.P.I.D.E.R.的應(yīng)用程序,3.應(yīng)用服務(wù)層,4.專用于不同類型的操作,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,變電所自動化是指集監(jiān)控與中央信號、保護、通訊、管理等多種功能的自動化系統(tǒng)，它采用分層控制原則，由多微機分布式結(jié)構(gòu)組成。 秦沈客運專線采用的TA21型牽引變電所安全監(jiān)控與綜合自動化系統(tǒng)。系統(tǒng)由集中式牽引變電所綜合自動化裝置和遠方視頻監(jiān)控及防災(zāi)報警系統(tǒng)構(gòu)成，同時還設(shè)置了自動滅火系統(tǒng)。牽引變電所運行維護采取無人值班、有人值守式。,4.10.2 變電所自動化系統(tǒng),高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,4.10.2 安全監(jiān)控及綜合自動化系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu),系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)形式 變電站層為系統(tǒng)監(jiān)控機 網(wǎng)絡(luò)層采用雙層網(wǎng)結(jié)構(gòu)，通信處理單元接在第一層環(huán)形現(xiàn)場測控網(wǎng)上，當(dāng)?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng)掛接在第二層以太網(wǎng)上，兩層網(wǎng)通過通信處理單元實現(xiàn)現(xiàn)場總線與以太網(wǎng)的連接，變電站內(nèi)各個保護測控單元為間隔層。,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,4.10.2秦沈?qū)＞€綜合自動化系統(tǒng)的特點,網(wǎng)絡(luò)型,分層分布式,模塊相互獨立,秦沈客運專線綜合自動化系統(tǒng)的特點,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,4.10.3高速鐵路電氣化發(fā)展,牽引變電220kV等級將會成為一個標(biāo)準(zhǔn)引入鐵路牽引供電系統(tǒng)中來，其中集中供電將會在高速電氣化鐵路建設(shè)中運用。,將會引入更多高可靠、自動化程度高、少維護的產(chǎn)品。牽引變電所、開閉所等將采取無人值班、有人值守的管理方式,秦沈客運專線是我國高速電氣化鐵路的一個重要試驗基地，為京滬等高速鐵路作著技術(shù)鋪墊,高速鐵路工程建設(shè)的現(xiàn)況與發(fā)展,4 高速鐵路建設(shè)發(fā)展與未來,我國高速鐵