高速铁路与列车运行控制系统课件(北交大)

也未曾遇见，没有成熟经验。
轨道电路方面：
中国铁路既有网已发展谐振式无绝缘轨道电路，无碴 轨道道床内部的钢筋网与轨道电路存在电磁感应，对钢轨 阻抗参数构成影响，严重抑止了谐振式轨道电路的技术能 力，处理不成功就会影响到“ZPW2000A + 点式+ ATP”列
控系统稳定、可靠的工作。我国在这方面进行了大量的实
验和技术改进。关键就是要解决路网兼容性问题。
通信、信号及信息化（C3)
–有线通信以光纤传输、接入为基础。 –无线通信采用GSM-R 综合移动通信系统。 –设置综合网管系统、同步及时分配系统、综合监控系统。 –列控系统按满足时速350km、列车最小追踪间隔3min 设计。 –采用基于GSM-R 无线传输方式的CTCS3 级和ZPW2000 (含 UM2000 系列) 轨道电路与点式应答器构成的CTCS2 级组成 冗余配置的列控系统。 –运营调度系统必须与我国的路情、运输组织方式、运营管 理模式紧密结合，坚持运输集中统一指挥，坚持通道为主、 兼顾区域，统筹规划、分布实施的原则。
我国高速铁路运营情况的最新统计：
从国家铁路局获悉，2013年，随着宁杭、杭甬、津秦、
厦深、西宝等一批新建高速铁路投入运营，我国高速铁路总
营业里程达到11028公里，在建高铁规模1.2万公里，成为世 界上高速铁路投产运营里程最长、在建规模最大的国家。 目前世界上已经有中国、西班牙、日本、德国、法国、 瑞典、英国、意大利、俄罗斯、土耳其、韩国、比利时、荷 兰、瑞士等16个国家和地区建成运营高速铁路。据国际铁路 联盟统计，截至2013年11月1日，世界其他国家和地区高速 铁路总营业里程11605公里，在建高铁规模4883公里，规划
配套企业
配套企业
总公司
集成联调及符合性确认
中国高速铁路系统集成－各子系统的匹配
运营管理
列控技术
弓/网关系
动车/隧道空气动力学
轮/轨关系
车/桥耦合
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高速铁路系统构成
高速铁路系统
工 务 工 程
牵 引 供 电
通 信 信 号
动 车 组
信 息 系 统
运 用 维 修
线 路 设 计
路 基 工 程
高速铁路系统组成
指挥决策
旅客运输 执行、监视、控制
货物运输
基础设施
机车车辆
通信信号
供电
票务
服务
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中国高速铁路系统集成
总公司
提出总体要求 技术体系、系统总设计 组织核心技术攻关 确定各子系统接口界面
咨询机构
设计院
工程设计
工厂、研究院所
装备设计
国外合作伙伴
工程局
工程施工
工厂
装备制造
国家主要有法国、德国、意大利、西班牙、比利时、
荷兰、瑞典和英国等。1991年瑞典开通了X2000摆式列
车， 1992 年西班牙引进法、德两国的技术建成了
471km长的马德里～塞维利亚高速铁路。1994年英吉利 海峡隧道把法国与英国连接在一起，开创了第一条高 速铁路国际连接线。 1997 年，从巴黎开出的“欧洲之 星”又将法国、比利时、荷兰和德国连接在一起。高 速线里程达1426km。
中国铁路运输组织、路网结构、轨下基础、谐振式
无绝缘轨道电路制式等方面与国外高速铁路的差异性，
不可能完全照搬任何一国的高速铁路技术体系。 只有加强包括原始创新、集成创新和引进消化吸收 再创新在内的全面自主创新，系统设计、系统集成、才 能构建出具有中国特色和世界一流水平的高速铁路技术 体系，才能实现系统目标，经得起运营的考验，历史的 检验。
力。
中国高速铁路的发展：
现状及问题：运输能力远远不适应国民经济和社会发展的 需求，路网整体运输能力严重不足，主要干线、部分地区 限制型运输矛盾突出，季节性运能十分紧张。 发展要求： – 铁路作为交通运输的主要方式，必须提供与市场需求相 适应的运输能力。 – 铁路安全度高、舒适性强，作为大众化的交通工具，必 须全面提高运输质量。 – 建立以铁路为骨干的资源节约型、环境保护型的现代化 交通体系。 – 要求铁路为西部大开发的实施发挥先行作用。
国家 高速铁路里程 ( km)
西班牙 471
法国 583
日本 117
比利时 83
德国 172
第二次建设高潮时期，高速铁路呈现出如下特征：
• 日、法等国家进入了高速路网规划和建设的年代；
• 修建高速铁路网成为地区之间相互联系的政治需求；
• 能源和环境的要求呼吁发展无污染的高速铁路；
• 出现了全国的和跨越国境的高速铁路网。
州-南昌-长沙、青岛-石家庄—太原、南京—武汉-重庆成都“四纵四横”客运专线，客运专线总规模约为1.8万
公里。旅客列车运行时速将达到200公里以上。
“四纵”客运专线：
• 北京-上海：全长1318公里，纵贯京津沪三市和冀鲁皖 苏四省，连接环渤海和长江三角洲两大经济区；
• 北京 - 武汉 - 广州 - 深圳：全长约 2260 公里，连接华
二 三
四
五
高速铁路的定义： 国际上根据铁路线路允许列车运行的最高时速划分普 通铁路为时速100～160公里；快速铁路时速为160～200公 里；高速铁路分为两种情况，既有线改造的时速大于200 公里，新线建设大于250公里/小时。
高速铁路的特点：
• 速度快，省时间，安全舒适； • 技术含量高，竞争力强； • 运量大、污染少、旅行经济高效，特别适宜于大运量 的城市间、城市群和城郊的高频率运输 。
北和华南地区。武汉至广州段全长995公里； • 北京- 沈阳- 哈尔滨(大连) ：全长约1700公里，连接 东北和关内地区。秦皇岛至沈阳段已于2003年建成。 • 杭州 - 宁波 - 福州 - 深圳：全长约 1600 公里，连接长
江、珠江三角洲和东南沿海地区。
“四横”客运专线：
• 徐州- 郑州- 兰州：全长约1400 公里，连接西北和华 东地区，已开通郑州至西安段455 公里；
高速铁路的兴起
1964年，日本新干线开通
运营，开启了世界铁路发
展的新时代。1981年，法 国高速铁路后来居上，将 高速铁路的发展推上一个 新台阶，同时带动了欧洲
高速铁路的发展，意大利、
德国、西班牙等国先后投 入建设高速铁路的行列。
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建设高速铁路主要的几种模式： 日本新干线模式：全部修建新线，与既有线不接轨， 旅客列车专用；
展了研究、试验、验证、预设计、工程设计咨询，技术装
备的自主创新和各系统集成研究攻关。目前，站前技术已 经取得全面突破，站后技术引进消化吸收再创新工作已经 进入重点突破阶段，形成适合中国国情路情的高速铁路自 主技术体系。
路网结构方面：
分 别 定 位 为 时速 300 ～ 350 km 档次高速铁路和时速 200～250km以客为主兼顾货运的高速铁路；采用跨线运行 模式，即时速200～250km动车组可上时速300～350km的线 路运行，时速≥120km客车可上时速 200 ～250km的线路运 行。这样的旅客列车运行模式，可获得最高的运输效率和 最大的运输效益。大量旅客列车跨线运行，是中国国情、
建设高铁12570公里。
主要内容
一
高速铁路发展概况 我国高速铁路的技术体系 CTCS-2级列车控制系统 CTCS-3级列车控制系统 高铁的验收与评估
二 三
四
五
中国高速铁路技术体系
我国在学习消化吸收世界高速铁路先进成熟技术的基 础上，系统总结了多年来我国客运专线工程技术、科研试 验成果，针对高速铁路建设的关键技术问题，又进一步开
近年来，发展高速铁路已经成为一种浪潮。目前，
世界上有高速铁路运营的国家和地区是：日本、法国、
德国、英国、意大利、西班牙、韩国、比利时、丹麦、 瑞典、中国和中国台湾。全世界共有 1 万公里以上高速 铁路运营，1万公里以上高速铁路正在建设，还有2万公 里以上的高速铁路正在规划中。世界高速铁路的诞生和 发展，极大地改变了人们的时空观念，使铁路旅客运输 发生了革命性的变化，提高了铁路在客运市场中的竞争
根据经济社会发展需要和市场需求，中国客运专线网 规划目标是努力覆盖主要城市，使北京、上海、广州、武 汉、成都、西安六个中心城市至全国主要城市的旅行时间 大大缩短。 中国铁路客运专线网规划是：到2020 年，初步形成 北京-上海、北京-武汉-广州-深圳、北京-沈阳-哈尔滨
(大连) 、杭州-宁波-福州-深圳和徐州—郑州-兰州、杭

第三次建设高潮（20世纪90年代中期以后） 高速铁路的建设与研究自90年代中期形成了第三次高 潮，这次高潮波及到亚洲、北美、大洋洲以及整个欧洲，
形成了交通领域中铁路的一场复兴运动。此间修建高速铁
路新线的国家和地区达到12个，修建新线总长3509km。
国家 俄 罗 斯 654 韩 国 426 日 本 390 德 国 375 中国 台湾 345 法 国 303 西 班 牙 300 意 大 利 282 澳大 利亚 270 荷 兰 95 英 国 69
高速铁路与列车运行控制系统
主讲：刘晓娟
主要内容
一
高速铁路发展概况 我国高速铁路的技术体系 CTCS-2级列车控制系统 CTCS-3级列车控制系统 高铁的验收与评估
二 三
四
五
主要内容
一
高速铁路发展概况 我国高速铁路的技术体系 CTCS-2级列车控制系统 CTCS-3级列车控制系统 高铁的验收与评估
路情、路网兼容性需要的，这正是中国铁路路网统一性的
最大优势。
轨下基础方面：
我国幅员辽阔，从东北平原到珠江三角洲，从滨海 至陇中高原、四川盆地，地形、地貌、地质、地震、气 象、水文等自然特征多样。高速铁路的选线，综合交通
客运站建设，软土、松软土、湿陷性黄土地基处理，大
面积沉降区的工程措施，长江、黄河、珠江等大江大河 的跨越，长大隧道顺利实施通过等，都需要保证轨下基 础的可靠性和耐久性，其难度在世界上也是少有的，有 些技术难题在高速铁路技术原创国（日、法、德、意）