高铁的闭塞区间与行驶安全

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1、高铁的闭塞区间与行驶安全摘要为了防止技术上低级错误的发生，以723动车追尾事故为例，展开对高铁安全的理性思考。这篇文章中的数学模型以闭塞区间为切入点，以杭深线为例，考虑各种因素讨论高铁的安全问题。针对问题一，采用自动闭塞区间法，以高速列车行驶的制动距离为基础，再结合四显示制式(指区间通过信号机显示红、黄、绿黄、绿四种信号的自动闭塞)建立闭塞区间模型，对不同车型的闭塞方式进行计算，得出车型为CRH1的动车闭塞区间长度为1710米，动车CRH2为4490米，动车CRH3为4490米,动车CRH5为2880米。比较我国常用自动闭塞方式和移动自动闭塞方式得出结论：移动自动闭塞方式比自动闭塞方式

2、所需追踪时间间隔短，所以移动自动闭塞方式较自动闭塞安全。对速度分级、信号机的布置、信号机布置后的检查等与闭塞区间相关的因素进行分析得：当适度坡度值达到最小值时，即为最优的速度等级值；利用制动距离划分闭塞分区长度从而布置信号机；尽可能地调整信号机的位置以使得闭塞分区长度不超过轨道电路的极限长度。针对问题二，首先以闭塞区间长度为切入点建立物理追踪模型，建立方程求解安全行车下的最小发车时间间隔，为7分钟，再通过与杭深线上各站的发车时间间隔进行对比，从而对高铁安全进行评估。选取8月16日前的杭深线上的两个重要火车站杭州站以及宁波站为代表，统计一天内从这两个站向杭深线方向发车的车次，将统计出来的

3、间隔时间与计算所得最小发车间隔时间比较。发车现行的发车时间间隔过长，虽然不会对高铁的安全造成影响，但在旅客的运输量和运营效益上有所欠缺。针对问题三，利用问题二中的方法对8月16日后的杭深线进行统计分析，得出间隔时间与计算所得最小发车间隔时间比较。发车现行的发车时间间隔，具有较强的合理性，不会对高铁的安全造成影响。根据最小发车间隔时间计算得，安全性较8月16日前提高了60%。采用层次分析法建立模型，选取设备因素、环境因素、人员因素、技术因素、行车因素和事故因素六项因素作为影响动车安全的主要因素，选取环境的预警和监测、人员的调度和管理、车辆的调度与合理的闭塞区间的选择、技术的改革与升级五项

4、因素作为优化方案。模型的计算结果为结果为：“车辆的调度与合理的闭塞区间的选择”对动车安全的影响权重为0.4313，“人员的调度与管理”为0.341，“技术的改革与升级”为0.163，“环境的预警和监测”为0.1196。因此，为了提高动车安全，最主要的措施是对“车辆的调度与合理的闭塞区间选择”进行系统的完善，其次还应该重视“人员的调度与管理”。关键词：闭塞区间安全间隔时间物理追及相遇模型层次分析模型一、问题重述2011年7月23日晚上20点30分左右，甬温线永嘉站至温州南站间，北京南至福州D301次列车与杭州至福州南D3115次列车发生追尾事故。截至7月29日，事故已造成40人死亡（有数

5、名外籍人士），200多人受伤。事故原因有多种说法，有“雷击停驶说”，有“信号误判说”，而其中，铁路的闭塞区间的合理管理，毫无疑问与高铁行驶安全至关重要。所谓闭塞，就是保证区间或闭塞分区在同一时间内只能运行一个列车，而保证一个区间或闭塞分区在同一时间内只能运行一个列车的设备称为闭塞设备。闭塞是铁路上防止列车对撞或追撞（追尾）的方式，是铁路上保障安全的一个较主要的方法。铁路的闭塞方式可分为人工闭塞、半自动闭塞、自动闭塞和移动自动闭塞。723动车追尾事故，对我国刚刚起步的高铁发展，有着非常深刻的影响，以血的代价影响着我国高铁的发展进程。本题要求大家以723动车追尾事故为例，展开对高铁安全的理

6、性思考，防止技术上低级错误的发生。1）就我国动车组的主要类型，展开闭塞区间的计算，讨论闭塞区间的比较和相关因素的讨论；2）以2011年8月16日前的杭深线高铁发车时刻为例，讨论基于闭塞区间的高铁安全评估。3）比较8月16日前后的杭深线高铁时刻，请问高铁安全性提高了多少？可以更广泛讨论高铁的安全管理，给职能部门写一封建议书。二、背景分析2.1.名词解释自动闭塞自动闭塞是将站间区间划分为若干闭塞分区，以闭塞分区作为列车追踪运行空间间隔，根据列车运行及有关闭塞分区状态，自动变换信号显示和发送列车移动授权信息，列车凭地面信号或车载信号行车的闭塞方法。移动闭塞通过车载设备和轨旁设备不间断的双向通

7、信,控制中心可以根据列车实时的速度和位置动态计算列车的最大制动距离。列车的长度加上这一最大制动距离并在列车后方加上一定的防护距离，便组成了一个与列车同步移动的虚拟分区。追踪列车时间间隔在自动闭塞线路的同一区间内，同方向运行两列车以闭塞分区为间隔运行，称为追踪运行。追踪运行的两列车在运行过程中相互不受干扰的最小间隔时间称为追踪列车间隔时间。运行安全时间间隔列车运行安全时间间隔是决定区间通过能力的关键因素之一，是追踪运行两列车间的最小允许间隔时间驾