關(guān)于鐵路車輛運(yùn)行安全監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的思考

段樂

摘 要：鐵路作為我國重要的交通運(yùn)輸方式，其車輛運(yùn)行安全是人們關(guān)注的焦點(diǎn)。近年來，隨著科技水平的不斷提高，鐵路車輛運(yùn)行安全監(jiān)控系統(tǒng)逐漸應(yīng)用于鐵路的動車組、客車以及貨車的安全監(jiān)控上，從而有效保障了鐵路車輛的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。文章主要對鐵路車輛運(yùn)行安全監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)進(jìn)行了分析，希望為業(yè)內(nèi)人士提供一些參考。

關(guān)鍵詞：鐵路車輛；行車安全；監(jiān)控系統(tǒng)；建設(shè)

近年來，我國鐵路逐步形成了以貨車為主要監(jiān)測對象，兼顧動車組、客車的車輛運(yùn)行安全監(jiān)控系統(tǒng)，對鐵路車輛的安全、穩(wěn)定運(yùn)行起到了重要的作用。同時(shí)隨著科技水平不斷提高以及監(jiān)控系統(tǒng)的深入應(yīng)用，應(yīng)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、整體規(guī)劃，進(jìn)一步完善鐵路車輛運(yùn)行安全監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)。

1 鐵路車輛運(yùn)行安全監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的需求

1.1 是鐵路建設(shè)持續(xù)發(fā)展的需要 目前隨著我國綜合國力的增強(qiáng)，鐵路建設(shè)投資和鐵路運(yùn)輸里程都在高速增長，所以鐵路的運(yùn)行車輛保有量勢必會隨之增加。同時(shí)鐵路客運(yùn)市場的開拓主要依托的是快速增長的高鐵里程，那么動車組將保持穩(wěn)步增長。目前鐵路運(yùn)輸組織正在逐步改革，向物流市場發(fā)展特點(diǎn)的貨運(yùn)組織轉(zhuǎn)變，勢必會增加重載和快捷鐵路車輛的研發(fā)與應(yīng)用數(shù)量。鐵路車輛類型和數(shù)量的增多將會對車輛運(yùn)行安全監(jiān)控提出更嚴(yán)格的要求。

1.2 是新形勢下鐵路安全考驗(yàn)的需要 目前交通運(yùn)輸市場的新常態(tài)以及鐵路運(yùn)輸組織改革的不斷深入推進(jìn)，鐵路安全面臨著新的考驗(yàn)，這就要求鐵路管理部門必須強(qiáng)化安全管理，加強(qiáng)安全設(shè)施的投入，積極創(chuàng)新安全監(jiān)控技術(shù)，有效提高鐵路車輛行車安全監(jiān)控設(shè)備的性能和技術(shù)水平，保障鐵路車輛安全、有序、持續(xù)的運(yùn)行。另外，鐵路車輛運(yùn)行安全也是保障鐵路交通運(yùn)輸秩序和人們生命、財(cái)產(chǎn)安全的需要，是市場經(jīng)濟(jì)體制下，鐵路事業(yè)實(shí)現(xiàn)市場化經(jīng)營，提高市場競爭力的需要。

1.3 是鐵路實(shí)現(xiàn)“走出去”戰(zhàn)略的需要 鐵路“走出去”戰(zhàn)略已成為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要目標(biāo)，并且貨物貿(mào)易由鐵路軌道裝備出口發(fā)展為鐵路系統(tǒng)的出口，將貨物貿(mào)易與服務(wù)貿(mào)易充分結(jié)合，這就需要強(qiáng)化鐵路車輛運(yùn)行安全監(jiān)測，提高鐵路車輛運(yùn)行的安全性、可靠性，這是鐵路事業(yè)服務(wù)國家對外開放大局的需要。

2 鐵路既有車輛運(yùn)行安全監(jiān)控設(shè)備現(xiàn)狀

2.1 紅外線軸溫探測設(shè)備（THDS） 車輛軸溫智能監(jiān)測系統(tǒng)主要是在鐵路兩側(cè)安裝紅外線軸溫探測設(shè)備，通過此設(shè)備獲取通過車輛的軸承溫度，并通過與信號設(shè)備的結(jié)合，獲取較高的溫測值和熱軸預(yù)報(bào)精確率，從而為防范熱切軸故障的發(fā)生提供了有力依據(jù)。

2.2 高速攝像設(shè)備 鐵路系統(tǒng)中的高速攝像設(shè)備包括貨車故障軌邊圖像檢測系統(tǒng)（TFDS）、客車故障軌旁圖像檢測系統(tǒng)（TVDS）以及動車組運(yùn)行故障圖像檢測系統(tǒng)（TEDS），這些系統(tǒng)主要利用軌邊高速攝像頭實(shí)現(xiàn)對通過列車的側(cè)面及底部圖像的實(shí)時(shí)監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)危及列車行駛安全的故障，便會利用圖像自動識別功能實(shí)現(xiàn)異常情況的自動化報(bào)警。

2.3 力學(xué)監(jiān)測設(shè)備 鐵路車輛運(yùn)行狀態(tài)地面安全監(jiān)測系統(tǒng)（TPDS），其主要是利用軌道測試平臺實(shí)現(xiàn)對運(yùn)行車輛輪軌間動力學(xué)參數(shù)的動態(tài)監(jiān)測，自動識別車輛的運(yùn)行狀態(tài)，并且能夠報(bào)警、追蹤以及處理車輛運(yùn)行中發(fā)生的故障。

2.4 聲學(xué)診斷設(shè)備 車輛滾動軸承故障軌邊聲學(xué)診斷系統(tǒng)（TADS）是通過聲學(xué)傳感器陣列采集車輛運(yùn)行時(shí)軸承的振動聲音信號，從而實(shí)現(xiàn)對軸承故障類型和損壞程度的分析、判斷。

2.5 車載安全監(jiān)測設(shè)備 客車運(yùn)行安全監(jiān)控系統(tǒng)（TCDS）是對車輛全面的監(jiān)測系統(tǒng)，主要對客車熱軸事故、供電故障以及制動系統(tǒng)故障等進(jìn)行監(jiān)控。

3 鐵路貨車運(yùn)行安全監(jiān)控系統(tǒng)補(bǔ)強(qiáng)規(guī)劃分析

3.1 貨車TFDS圖像自動識別應(yīng)用規(guī)劃 當(dāng)下，貨車運(yùn)行故障動態(tài)圖像檢測系統(tǒng)的應(yīng)用主要還是依賴于傳統(tǒng)的人工方式，即動態(tài)檢車人員通過察看圖像檢車，識別車輛存在的故障。這種方式不僅使動態(tài)檢車人員的工作量大，并且難以有效保障作業(yè)質(zhì)量和效率，對TFDS作用的充分發(fā)揮產(chǎn)生了極大的制約。因此，為了提高動態(tài)檢車的工作效率和質(zhì)量，應(yīng)積極大力推進(jìn)TFDS故障自動識別的應(yīng)用。目前，有11個(gè)鐵路局安裝并試用了TFDS故障圖像自動識別系統(tǒng)，其中，取得成效較好的是太原鐵路局湖東車輛段，TFDS的應(yīng)用能夠自動報(bào)警提示C80型貨車車輛故障及異常部位，有效提高了C80型貨車車輛故障的識別效率和精準(zhǔn)度，為檢修作業(yè)提供了準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息。接下來TFDS圖像自動識別要進(jìn)一步加強(qiáng)主要車型及重要部位的自動識別試用驗(yàn)證，試用驗(yàn)證合格后實(shí)施設(shè)備自動識別與動態(tài)檢車員分工作業(yè)，有效降低人工作業(yè)的作業(yè)量。在后期還應(yīng)將TFDS故障自動識別的應(yīng)用范圍擴(kuò)大，逐步實(shí)現(xiàn)主要車型及關(guān)鍵部位全部設(shè)備的故障自動識別。

3.2 貨車TWDS建設(shè)規(guī)劃 傳統(tǒng)的人工故障檢查難以發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重的重載貨車車輪磨耗以及普通貨車車輪圓周的磨損超限。而TWDS能夠動態(tài)檢測鐵路貨車車輪的外形幾何尺寸，主要包括車輪直徑、車輪輪緣厚度、輪緣高度、輪緣垂直磨損、輪對內(nèi)側(cè)距、輪輞厚度等。因此，應(yīng)積極加強(qiáng)對貨車TWDS的建設(shè)規(guī)劃，提高獲取貨車車輪磨損信息的精準(zhǔn)度。在建設(shè)規(guī)劃時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：第一，實(shí)施路網(wǎng)整體布局，將同線同向間距控制在800～1000km，全面布局全路干線形成全路閉環(huán)的TWDS檢測網(wǎng)絡(luò)；第二，TWDS探測站的選址應(yīng)盡量與TPDS探測站保持一致，降低建設(shè)成本；第三，TWDS設(shè)置在有站修作業(yè)場的路網(wǎng)性、區(qū)域性編組站前方最佳。

3.3 貨車TADS、TPDS補(bǔ)強(qiáng) 在鐵路車輛全路安全運(yùn)行監(jiān)控中聲學(xué)診斷設(shè)備與力學(xué)監(jiān)測設(shè)備已得到廣泛應(yīng)用，并發(fā)揮了重要的作用。但就其應(yīng)用現(xiàn)狀來看，TADS與TPDS還沒有形成全路閉環(huán)的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，需要加快規(guī)劃建設(shè)，以滿足新時(shí)期的貨車全面達(dá)速需求。TADS與TPDS系統(tǒng)的建設(shè)規(guī)劃一是要全面覆蓋主要干線，并進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)識別；二是要規(guī)劃好主要干線入口把住提速區(qū)段入口關(guān)；三是要消除一般干線中的探測盲點(diǎn)，強(qiáng)化其他干線的入口監(jiān)測。

4 結(jié)束語

綜上所述，構(gòu)建完善的鐵路車輛運(yùn)行安全監(jiān)控系統(tǒng)，是保障鐵路列車行車安全的重要基礎(chǔ)。在新時(shí)期，鐵路部門應(yīng)積極研發(fā)，不斷完善車輛運(yùn)行安全監(jiān)控系統(tǒng)，為鐵路事業(yè)的發(fā)展提供動力，提高我國交通運(yùn)輸?shù)哪芰ΓM(jìn)一步增強(qiáng)我國的綜合國力。

參考文獻(xiàn)：

[1]蔣薈，喻冰春，劉春煌，趙穎.鐵路動客貨車輛運(yùn)行安全監(jiān)控系統(tǒng)的研究[A].2014第九屆中國智能交通年會大會論文集[C].中國智能交通協(xié)會，2014：7.

[2]孫漢武.鐵路安全檢查監(jiān)測保障體系及其應(yīng)用研究[D].西南交通大學(xué)，2010.

[3]曹松.鐵路行車安全預(yù)警理論與方法研究[D].中國鐵道科學(xué)研究院，2011.