铁路智能交通运输系统(ITSR)在铁路自然灾害预警系统的与应用

摘 要：我国是一个铁路自然灾害的国家,灾害分布广泛,情节严重,给我国的国民经济建设带来了巨大的损失.随着我国高速铁路的发展,铁路对自然灾害的预警系统提出了更高的要求,并推动了智能铁路交通系统ITS―R的发展,该文主要介绍了智能交通运输系统ITS-R的开发应用背景的急迫性,ITS―R的发展,ITS-R的主要功用以及在我国的发展与应用(铁路桥梁垮塌与落石).

关 键 词：铁路自然灾害　铁路智能交通系统　开发应用

中图分类号：X4　文献标识码：A　文章编号：1007-3973(2011)003－041－01

1.ITS－R智能系统开发应用的急迫性

我国幅员辽阔、内陆深广、人口众多,资源分布及工业布局不平衡,铁路运输在各种运输方式中的比较优势突出,在经济社会发展中具有特殊重要的地位和作用.但是由于我国地域辽阔,是自然灾害频发的国家,所以造成我国铁路自然灾害分布广泛,类型众多发生频繁,情节严重,已发生灾害路段占全路总运里程的20％以上,尚有许多线路灾害处于潜伏状态,灾害主要集中于路基(约占90％)方面,如铁路沿线落石、滑坡、泥石流等等,而且一旦发生都会造成很大的人员伤亡,甚至造成线路长时间中断甚至部分铁路瘫痪,同时给我国的国民经济造成巨大的损失以及国家安全带来危害.随着我国高速铁路的迅猛发展,我国铁路向着高速,安全,智能转化,高速除了带来时间上的便捷意外,必然对我国的灾害预警系统提出了更高的要求.

2.智能交通系统ITS的发展

智能交通系统的发展大致分为三个阶段.

第一阶段是在60-70年代,为智能交通系统研究的兴起.早期的研究是以日本的综合机动车交通控制系统(CACS),美国的道路电子导向系统(ERGS)以及德国的一个类似系统为代表的.他们的共同的研究重点都是线路的导向系统,且都是以大型的计算机和通讯系统的处理系统为基础.

第二阶段,1980―1995年,由于80年代技术的进步,大容量的存储器的出现使大型数据存储和处理系统成为可能,新的研究和发展正朝着一个实用化的方向努力,从而使ITS-R的发展条件得到改善.

第三阶段,随着人类进入21世纪,科学技术的日益更新,大大促进了ITS的发展,人们也开始认识到了ITS的应用潜能,它被认为是一个综合交通术语,广泛地应用于其他交通领域,如今ITS技术的发展正被广泛应用的铁路,民航等领域,ITS技术正被认为是一个国家信息技术发展的重要标志,(本文主要介绍铁路智能系统在灾害预防系统的作用)

3、ITS-R在铁路灾害预警系统方面的功用

我国铁路灾害的多发性、随机性、区域分布不均衡性和铁路运输要求的连续性、稳定性之间的矛盾是严重的.灾害的多发地点多是集中在铁路线路的桥梁,隧道,陡坡等处,要减少这些自然灾害的发生,传统方法是采取人工看守、巡逻发现险情及时报警拦截列车,但是人工看守具有一定的局限性和空白性,因为自然灾害刚好发生在巡逻人员到来之前或者到来之后还时有发生.随着运输的发展,尤其是近年来我国的高铁发展使车行驶的速度与密度逐步增加,传统的自然灾害预警办法已不能满足现代列车运输的需要,现代的智能预警系统需要崛起并在未来的灾害预警中发挥中流砥柱作用.

实现预警的方法与步骤：

(1)确定智能预警系统的安装位置

首先对我国的自然条件较复杂的铁路线路进行一个初步的评估,评估的方法是根据铁路灾害发生次数的统计数据以及修建年数的大小来确定.根据铁路灾害的统计数据,确定发生次数较多的线路,对这些线路中的修建年份较早的桥梁进行评估,然后根据桥梁所处的环境条件(桥墩所处的位置是不是位于常年流动的激流中,河水的酸碱度,是硬水还是软水)对桥梁进行分级,可以根据桥梁所处环境的不同以及修建年份的不同将桥梁分为四个不同等级,桥梁所处环境最恶劣,必须安装智能预警系统,B级原则上也需安装,C级可根据具体情况进行选择,D级不需要安装.

(2)对需要安装预警系统的桥梁根据工务段进行分配

每个工务段的桥梁由该工务段进行管理,每个工务段设置一个报警系统,但接到报警信号时,负责对列车及时拦阻.

(3)安装预警系统

根据第一步确定的桥梁等级进行安装,预警系统主要有两部分组成,监测系统与报警系统,监测系统由闭合线路组成,设置在轨道间或安装在桥墩处,安装在轨道问的通过控制轨距进行检测,当桥梁垮塌时,由于轨距改变是线路断开并使报警系统接通,通过报警系统通知该桥梁所处的工务段,然后对列车进行拦截,以防造成重大损失.

对于落石,则采取有桥梁预警相似的方法,对于较易发生落石且防止耗费人力物力财力叫的地段安装预警系统,以实现对灾害的预警,减少人员伤亡.

随着科技的日益创新以及通讯技术的发展,笔者相信在未来的灾害预警中,智能预警系统必将发挥越来越大的作用.