学文网高速铁道技术论文篇1
5年论文联盟前，我国铁路的运行时速还不到100千米；5年后，从没有一寸高铁到目前包括新建高速铁路和既有线路提速达到时速200～250千米的线路，我国已投入运营的高速铁路营业总里程达到6920千米。
在短短的5年时间里，我国铁路按照“先进、成熟、经济、适用、可靠”的技术方针，瞄准世界高速铁路最先进技术，通过原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新，取得了一系列重大技术创新成果，系统掌握了集设计施工、装备制造、列车控制、系统集成、运营管理于一体的高速铁路成套技术，形成了具有自主知识产权和世界先进水平的高速铁路技术体系，取得了六大技术创新成果。
工程建造技术 针对我国复杂多样的地质及气候条件，攻克了湿陷性黄土和软土地区沉降变形控制难题，掌握了复杂地质条件下高速铁路地基处理和路基填筑技术，系统掌握了常用跨度简支箱梁的制造、运输、架设成套技术，攻克了跨大江大河和高架站桥等复杂桥梁建设难题，建成武汉天兴洲、南京大胜关长江大桥、济南黄河大桥等世界一流的新型结构大跨度桥梁。我国高铁自主技术体系攻克了大断面复杂隧道建设技术难题，建成复杂地质山区高速铁路长大隧道群和水下铁路隧道，首次实现了高速列车在隧道内以时速350千米交会。我国铁路科研人员系统掌握了高速铁路有碴、无碴轨道成套技术，大规模制造铺设无碴轨道。科研人员自主研制了满足时速350千米要求的高速道岔，掌握了超长钢轨制造、运输、铺设、焊接成套技术，攻克了长大桥梁无缝线路技术难题。同时，构建了高速铁路牵引供电系统设计、施工、检测技术平台，研发了大容量供电、大张力接触网、高速接触网检测、远程监控等成套装备，攻克了高速列车重联运行接触网关键技术难题。
高速列车技术 我国铁路科研人员系统掌握了时速200～250千米动车组核心技术，全面构建了设计制
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造体系。在此基础上，攻克了制约速度提升的技术难题，在高速列车基础理论、关键技术、制造工艺、试验评估等方面实现了系统集成创新，成功搭建了时速350千米动车组技术平台，国产时速350千米动车组大批量投入运营，在京津、武广、郑西高速铁路上表现出良好的运行品质。为适应京沪高速铁路运营需要，成功完成了时速380千米新一代高速列车的设计生产，首列下线后先后在沪杭高速铁路和京沪高速铁路试验段上连续创出运营试验的世界纪录。“和谐号”动车组以运营速度快、运量大、节能环保、平稳舒适等特点，跻身世界一流行列。
列车控制技术论文联盟 我国铁路科研人员系统掌握了满足时速250千米的ctcs-2级列车运行控制技术，成功应用于既有线第六次大规模提速和新建的时速250千米高速铁路；研发了具有世界领先水平的ctcs-3级列车运行控制系统，基于无线通信网络系统实现地面与动车组控车信息的双向实时传输，满足了动车组列车时速350千米、最小追踪间隔3分钟的安全运行要求，适应我国高速铁路高速度、高密度及不同速度等级动车组跨线运行的特点，成功应用于武广、郑西高速铁路。
客站建设技术 按照客站建设“功能性、系统性、先进性、文化性、经济性”的新理念，广泛采用大跨度钢架结构、悬垂结构无柱雨棚设施以及冷热电三联供、智能化分级光控系统等先进技术，成为与城轨、地铁、公交，乃至航空港等多种交通方式紧密衔接的综合交通枢纽。北京南、天津、上海南等155座现代化铁路新客站已投入运营。
系统集成技术 我国铁路科研人员系统掌握了高速铁路总体设计、接口管理、联调联试等关键技术，实现了高速铁路工务工程、动车组、牵引供电、通信信号、运营调度、客运服务等各子系统的集成，使整体系统功能达到最优。在不同速度等级列车混合运行、高速线与既有线互联互通、地车安全信息连续传输、轨道电路对无碴轨道适应性等方面实现重大技术创新，形成了先进完善的高速铁路系统集成技术体系。
高速铁道技术论文篇2
研究结论：从工程投资和经济效益角度分析，250～300km/h速度目标值略优，但是考虑本线在哈国的意义，及从功能定位分析、时间目标值适应性、技术先进性和与区域经济发展的适应性分析，建议采用350km/h速度方案。
关键词：高速铁路；哈撒斯坦；速度目标值
Option of Speed Target Value of the Astana---Alma-Ata of Kazakhstan high-speed Railway
LiuBin YinGuodong
（The Third Railway Survey and Design Institute Group Corporation， Tianjin 300142，China）
Abstract： Research purposes： The analysis of the time target value of high-speed railway， construction cost， environmental requirements， regional economy and the adaptability of speed， the technical feasibility， the development of Kazakhstan railway technology， are made for the purpose of determining the reasonable speed target value of the Astana---Alma-Ata of Kazakhstan high-speed Railway.
Research conclusions： From the analysis of construction cost and economic benefits， the speed target value of 250～300km/h is little better， but the line in Kazakhstan is very important， and the analysis of the time target value of adaptability， advanced technology and the adaptability of regional economy， the 350km/h speed scheme is suggested..
Keywords： High-speed railway； Kazakhstan； the target value of speed
中***分类号：X731 文献标识码： A
1.高速铁路采用1520mm和1435mm轨距分析
1.1高速铁路运行高安全性和高平顺性
在世界各国高速铁路300km/h～350km/h高速铁路多采用1435mm的标准轨距，而且技术成熟。宽轨距1520mm在动态使轮轨作用关系变化很大，轮轨作用直接效果决定是否可以实现高安全性和高平顺性。
轮轨作用关系实际上属于非线弹性作用，宽轨距的荷载分布、减载率和轮距等都会对车辆实际运行状态以及脱轨状态等分析产生很大影响，仅凭借所谓动力仿真分析，难以解决实际运行存在的诸多问题。
轨距与车辆荷载分布变化对超高计算、欠超高、过超高舒适度限值的确定都产生影响，因为这些都是确定超高和舒适度的重要参数，研究宽轨距相关计算也是亟待解决的问题；
目前，俄罗斯宽轨高速铁路运行速度仅达到200km/h～250km/h，相关技术标准规范也仅限为200km/h。即使理论上动力仿真计算证明可以运行300km/h～350km/h，为安全运行也需要实际运行参数及相关资料，至少应进行实际轮轨作用动力谱试验，以满足高速运行安全性和平顺性的基本要求，鉴于此轨道就不同轨距进行技术和经济比较。
1.2高速铁路轨距与国家路网构成
高速铁路在国家路网构成中居于客运主干线地位，主要承担国内各大、中城市间的快速客运通道作用，兼顾沿线城市的旅客运输任务。具备国家铁路网客货运、高低速铁路线互连互通的条件。同时，在国家或地区间的国际铁路通道中，也应具有衔接各国或地区间陆路互连互通的功能。
1.3高速铁路轨距是制约国际铁路运输的主要因素
国际之间的快速旅客运输，铁路所占份额比较小，处于次要地位。
首先，最主要的原因是陆地相邻国家存在高速铁路轨距不一致，这导致陆地上的铁路难以互连互通。
其次，各国铁路轨距标准众多，存在差异，这为国际铁路运输带来了很大不方便。比如印度的轨距最长，中国的轨距中等，南美洲一些国家轨距最窄。中国与俄罗斯的铁路轨距不相同，这导致中俄两国的高速铁路列车难以相通，这为两国之间的铁路运输带来较大不便。
在世界范围内修建的国际高速铁路，必须解决高速铁路轨距不统一这个难题，才能做到国际之间的快速旅客运输的快捷便利、互连互通。
2.哈萨克斯坦高速铁路轨距选择与路网功能的适应性分析
2.1既有哈萨克斯坦铁路网轨距
哈萨克斯坦国内的既有铁路采用的是1520mm轨距。
2.2建高速铁路在国家铁路网的地位和作用
新建高速铁路作为贯穿哈萨克斯坦南北的重要客运通道，主要承担阿斯塔纳与阿拉木***两大城市间的快速客运通道作用，同时兼顾沿线城市的旅客运输任务。从国家铁路路网上来讲，本线具备与国家铁路网客运、高低速铁路线互连互通的功能较好。
2.3新建高速铁路在国际铁路通道中的定位和作用
新建高速铁路在世界洲际、国家或地区间的国际铁路通道中，应具有联接邻国、衔接各地区或各大洲国际铁路通道的定位，承担国际间旅客快速运输通道作用。同时，具备世界洲际陆路国际铁路通道互连互通的功能。
新建阿斯塔纳至阿拉木***高速铁路是亚欧大陆桥国际铁路通道（中国-哈萨克斯坦-俄罗斯-欧洲）的重要组成部分，该通道研究年度客、货物运输增长潜力巨大。
因此，新建高速铁路的轨距选择既要考虑国家铁路网客货运、高低速铁路线的互连互通，又须兼顾世界洲际陆路国际铁路通道的便捷畅通。
综上分析，一方面，从哈萨克斯坦本国既有铁路线网的角度看，选用1520mm轨距对实现本国铁路网内运输的互联互通更有利，有利于对既有铁路维护、救援设备的利用，也为与独联体国家铁路相互衔接提供了有利条件；从长期看，可以在未来实现连接到俄罗斯的高速铁路网（1520mm的轨距）。
另一方面，新建阿斯塔纳至阿拉木***高速铁路是新亚欧大陆桥国际铁路通道（中国―哈萨克斯坦―俄罗斯―白俄罗斯―波兰―德国，西至荷兰鹿特丹港）最为便捷的通道。从未来与欧洲及中国高速铁路网发展联网运输的角度看，就像目前欧洲高速铁路网那样，选用1435mm轨距则更具有前瞻性。
3.1520mm与1435mm轨距的技术经济比选
3.1 1520mm与1435mm轨距技术分析
最小曲线半径
见下表：
表1 1435mm轨距 最小曲线半径表（m）
表2 1520mm轨距 最小曲线半径表（m）
线间距
在采用相同的设计速度、相同的动车组（或车体宽度相同）条件下，1435mm轨距和1520mm轨距铁路的线间距相同。
本项目参考CRH动车组的技术参数，不同设计速度条件下的线间距见下表：
表3 线间距表（不同速度）
轨道
不同轨距标准的有砟、无砟轨道技术比选详见表4。
表4 不同轨距轨道结构比选
比较项目 1435mm轨距 1520mm轨距
轨道结构 有砟轨道 客专用钢轨；扣件间距600mm；轨枕1667根/km；特级道砟；道床顶面宽3.6m，厚0.35，道床边坡1：1.75。 客专用钢轨；扣件间距600mm；轨枕1667根/km；特级道砟；道床顶面宽3.85m，厚0.35，道床边坡1：1.5。
无砟轨道 客专用钢轨；扣件间距650mm；板式无砟轨道。 客专用钢轨；扣件间距650mm；板式无砟轨道，钢筋混凝土数量比准轨结构增加约5%。
设计和施工技术 技术成熟 无相关经验，成套技术的研究开发和试验验证需要一定时间。
道岔
中国与国际高速铁路采用道岔的对照分析，见下表。
表5 UIC侧向允许速度100km/h及以上道岔数据表
表6 俄罗斯主要高速道岔技术参数表
俄罗斯目前已有侧向通过满足120Km/h，直向通过速度满足200Km/h的高速道岔，而且随着莫斯科至圣彼得堡高速铁路的开通，俄罗斯的高速铁路道岔直向通过速度最高已经达到250km/h。
中国道岔号码的定义同UIC，均用道岔辙岔角的正切值表示。我国标准道岔号码高于UIC，但从道岔侧向速度来说中国和UIC标准的高速铁路是一致的。
直向通过速度满足300km/h以上的的1435mm轨距道岔目前在中国及国际高铁的运用中，技术比较成熟，直向通过速度满足350km/h的1435mm轨距道岔在中国各高速铁路上已经普遍采用。
1520mm轨距目前尚无满足直向通过速度满足大于250km/h的高速道岔，如果采用直向通过速度350km/h的宽轨高速道岔，需考虑一定的研发周期、研发费用及实验上道时间。
桥梁
相同设计速度、相同动车组条件下，1435mm与1520mm轨距的线路的线间距相同，桥梁的结构尺寸相同。
路基
-路基面形状
有砟轨道路基面形状为三角形，由路基面中心向两侧设置不小于4%的横向排水坡。曲线加宽时，路基面仍应保持三角形。
无砟轨道支承层（或底座）底部范围内路基面水平设置，支承层（或底座）外侧路基面两侧设置不小于4%的横向排水坡。
-路基面宽度
表7 1435mm轨距路基面标准宽度（中国标准）
表7 1520mm轨距路基面标准宽度
说明：采用1520mm轨距时，线路中心至接触网力臂净距3.3m，力臂0.35m，基础0.9m。（无砟及有砟相同）
路基面宽度=（3.3+0.35+（0.9-0.35）/2+0.05+0.72）×2=9.4m
1520mm轨距对1435mm轨距区间土方增加约3.5%，地基处理增加约2.5%，边坡防护工程数量基本相同。
基础设施维修机械
高速铁路基础设施维修需利用大型养路机械（如钢轨打磨列车、道岔打磨车、钢轨探伤车等）、接触网作业车、轨道车等轨行车辆，这些轨行车辆在国际上均有成熟的产品。基础设施维修用轨行车辆能够适应不同轨距（1520mm和1435mm）的线路条件。
动车组研发
设计速度满足300km/h以上的的1435mm轨距动车组目前在国际高铁的运用中技术比较成熟，速度满足350km/h的1435mm轨距动车组在中国各高速铁路上已经普遍采用。
1520mm轨距目前尚无速度大于250km/h的高速动车组，如果采用速度350km/h的宽轨动车组，需考虑一定的研发周期、研发费用及实验上道时间。主要技术难点在于转向架的研发、运营试验等。宽轨1520mm与准轨1435mm轨距转向架优缺点分析见表8。
表8 宽轨1520mm与准轨1435mm轨距转向架优缺点分析表
从上表可以看出，宽轨1520mm与准轨1435mm轨距的转向架各有优缺点，主要在于：与既有还是规划线网的互联互通适应范围、发展趋势以及运营维护经验两大方面。宽轨1520mm与准轨1435mm轨距转向架在技术层面上的差异不大。
站后配套工程
1520mm轨距对站后配套工程影响较小，相同设计速度下，不同轨距标准的站后工程投资基本相同。
3.2高速铁路1520mm轨距与1435mm轨距经济比选
不同线路走向方案、不同设计速度条件下的不同轨距标准的经济经测算，线路采用I方案，设计速度350km/h时，1520mm轨距方案静态投资较1435mm轨距方案静态投资增加约2%。测算费用中不含1520mm轨距高速道岔和动车组的研发、试验费用。
6.轨距SWOT分析
表9 1435mm轨距SWOT分析表
表10 1520mm轨距SWOT分析表
7.轨距的综合比选
采用1520mm轨距的高速铁路目前仅俄罗斯、芬兰有运行速度250km/h的既有线提速铁路，运营了一年多，实际运营、维护等经验相比1435mm轨距的高铁来说不够成熟。如果采用更高的速度目标值，所面临的主要问题是需要研制1520mm轨距的道岔、动车组转向架和其他技术装备等，即需要建立全面的技术标准体系，而这些都是需要时间和费用来完成的，风险性相对较大。
通过对线型、线间距、轨道、道岔、基础设施维修、动车组等几个方面进行的技术分析以及对1435mm和1520mm两种轨距的经济比较，可以看出：在建设与维护的经济性方面，1435mm轨距高速铁路的建设与维护上的周期、成本等方面优势明显。1520mm轨距与之相比，技术体系并不十分完善、但也可实现，主要是研发的周期相对较长，研发成本以及批量较少，会间接导致产品价格较高，其成熟、可靠性等方面有待于时间进一步检验。
8.结论
轨距的选择问题，不是简单的技术问题，更多的是技术***策的倾向性，需由***府部门来最终决策。无论是采用1435mm还是1520mm轨距，都能适合并满足本工程的需求。相比来说，采用1435mm轨距无论从建设工期、后期的运营维护成本以及技术的成熟性等方面的优势更加明显。
本次研究推荐采用1435mm轨距。
参考文献：
[1] TB10621-2009 高速铁路设计规范（试行）[S]
高速铁道技术论文篇3
论文摘要：铁路运输是国家的经济大动脉，铁路通信系统是直接保证铁路运输的重要工具，它的质量的好坏直接影响铁路运输的效率以及运输速度和安全。随着科技的进步和发展，各种高薪技术被广泛地应用在铁路通信系统中，使得铁路通信系统得到逐步提高和完善，并提高了铁路运输的运输速度、效率以及安全可靠性，本文主要讨论移动通信在铁路通信系统中的相关应用。
一、铁路通信的作用
通信，指人与人或人与自然之间通过某种行为或媒介进行的信息交流与传递。铁路通信就是指利用有线通信、无线通信、光纤通信等现代化技术和设备，将铁路运输生产和建设过程中的各种信息进行传输和处理交换。从1825年的人工摇旗引导到1839年的指针式闭塞电报设备的发明以及应用，就说明现代通信技术一开始就是与铁路运输是紧密相关的。随着我国高速铁路的建设和运行，对铁路通信技术提出了更高的要求，只有不断地发展和完善铁路通信系统，才能为现代化铁路的建设与运行提供重要技术支持和安全保障。下面我们就来讨论移动通信在铁路通信系统中的相关应用。
二、无线列调
无线列调是重要的铁路行车通信设备，主要负责列车的位置和运行方向。无线列调系统主要解决行车调度员、车站值班员和机车司机之间的通信和车站值班员、机车司机和运转车长之间的通信。虽然无线列调具有节约资源的优点，但目前使用的无线列调是同频单工电台，随着列车提速的不断深入和列车建设密度的加大，在仅有的一个频道上集中了众多用户，再加上场强的越区严重，容易致使系统阻塞，甚至于瘫痪。对于现代化的高速铁路而言，这种通信系统过于简单，满足不了建设发展的需求。
三、集群通信
集群通信系统是一种高级移动调度系统，代表着专用移动通信网的发展方向。它能按照动态信道指配的方式，实现多用户共享多信道。由于它具有调度、群呼、优先呼、漫游等功能，被广泛地应用于***府、铁路、航空等部门，其中以源自欧洲的TETRA较为出色。不过这种通信系统也有一定的缺点，比如系统设备采购、建网成本和终端价格较高，同时也存在信息丢失、保密性不高、易受干扰等，这从上海局目前所建成的集群系统就能看出来。这些缺点对普通语音通信的影响不大，但对要求较高的场合并不适用，比如列车与指挥中心的实时双向数据通信。
四、G***-R
G***-R通信技术最早起源于欧洲，是在G***公众移动通信系统的基础上增加了铁路运输专用调度通信功能，它主要由交换机、基站、机车综合通信设备、手机等组成，目前在德国、意大利、瑞典等大多数国家普遍应用，我国铁道部于2000年底正式确定将G***-R作为我国铁路通信系统的发展方向。它主要提供无线列调、编组调车通信、区段养护维修作业通信、应急通信、隧道通信等语音通信功能，可为列车自动控制与检测信息提供数据传输通道，并可提供列车自动寻址和旅客服务。比如全世界海拔最高的青藏铁路，它的绝大部分线路都是在高原缺氧的无人区，为了满足铁路运输通信、信号及调度指挥的需要，就采用了G***-R移动通信系统。另外还有：大秦线、胶济线、合武线、京津城际线，京沪高铁等。
五、卫星通信
卫星通信是指利用人造地球卫星作为中继站来转发或反射无线电信号，在两个或多个地面站之间进行通信。它的主要优点是通信范围大、不受陆地灾害的影响，可靠性高、电路开通迅速、多址连接等，不过也存在成本高、传输延时大、传输带宽有限等不足。相对而言，比较适合铁路应急部门使用。
六、无线宽带WIMAX
WIMAX技术是一项于IEEE 802.16标准的宽带无线接入城域网技术。目前，在铁路通信系统中的最新应用成果就是中国神华能源股份有限公司的自主研发项目 -“WIMAX技术在铁路移动通信中的应用研究”。该项目自主研发了基于WIMAX无线宽带技术的机车同步操控通信、列尾通信、无线列调通信、视频监控等组成的铁路通信应用系统，在经过车载运行实验和室内动力分布实验后，经专家组检验，表明该系统可满足朔黄铁路运行的技术要求，具有创新性，技术成果达到国际领先水平。
七、结束语
铁路通信是以运输生产为重点，主要功能是实现行车和机车车辆作业的统一调度与指挥。但因铁路线路分散，支叉繁多，业务种类多样化，组成统一通信的难度较大。所以，在铁路通信系统中应当将各种现代化的通信技术有机结合，以保证行车安全、防止作业事故，提高运输效率，加速机车周转，以及改善服务质量等。
参考文献
[1]田裳，沈尧星主编.铁路应急通信[J].中国铁道出版社，2008，6(16):154-156
[2]丁奇编著.大话无线通信[J].人民邮电出版社，2010，1(24):1021-1024
高速铁道技术论文篇4
关键词：直线电机；磁悬浮；城市轨道交通；适用范围
abstract: linear motor has been successfully used in meglev transit system and rapid rail transit system for years. the transit systems driven by linear motor are classified as maglev system and wheel-rail system. the typical maglev system includes japanese mlx system, german transrapid system and japanese hsst system. the technical and economic features of these systems are compared and the suitable application fields of these systems are summarized in the paper.
keywords: linear motor; maglev; urban rapid rail transit; suitable application fields
1、引言
从1825年世界第一条铁路出现算起，轨道交通已有近180年的历史。特别是上个世纪中叶以来，随着科技的进步，轨道交通运输方式不仅在诸如速度、密度、重量等性能方面有了很大提高，而且轨道交通方式本身也发生了巨大的变革。快速轨道交通有地铁、轻轨、单轨等多种方式。牵引方式历经蒸汽牵引、内燃牵引、电力牵引等阶段，目前在世界范围内又发展出直线电机牵引的交通方式，包括磁悬浮铁路、直线电机轮轨交通、磁悬浮飞机等。该交通方式目前正在迅速发展，将来会成为本世纪的主要交通方式之一。
本文介绍以直线电机作为牵引方式的新型客运交通方式，主要包括技术原理和技术经济分析，最后对我国发展轨道交通系统提出发展建议。
2. 直线电机及分类
2.1 直线电机原理
传统的轮轨接触式铁路，车辆所获得的牵引力（或称驱动力）、导向力和支承力均依靠轮轨相互作用获得，电传动内燃机车或电力机车的牵引动力来自于传统的旋转电机。直线电机交通系统不使用传统的旋转电机而使用直线电机(liner motor)来获得牵引动力。可以想象将传统的旋转电机从转子中心向一侧切开并且展直，这样旋转电机则变为直线电机。或者认为直线电机是半径无限大的旋转电机。这时定子中的旋转磁场将变为直线移动磁场，车辆将随着直线电机磁场的移动而向前运动。
2.2直线电机分类
直线电机可以根据磁场是否同步、定子长度及驱动方式等因素进行分类。
2.2.1 按直线电机定子长度划分
根据定子长度的不同，直线电机可以划分为长定子直线电机和短定子直线电机。
长定子直线电机的定子（初级线圈）设置在导轨上，其定子绕组可以在导轨上无限长地铺设，故称为“长定子”。长定子直线电机通常用在高速及超高速磁悬浮铁路中，应用在长大干线及城际铁路领域。
短定子直线电机的定子设置在车辆上。由于其长度受列车长度的限制，故称为“短定子”。短定子直线电机通常用在中低速磁悬浮铁路及直线电机轮轨交通中，用在城市轨道交通领域。
2.2.2 按直线电机的磁场是否同步划分
导轨磁场与车辆磁场可以同步运行，也可以不同步运行。据此可以将直线电机划分为直线同步电机和直线感应电机两大类型。
直线同步电机lsm(liner synchronous motor)一般采用长定子技术，定子线圈（初级线圈）安装在导轨上，而转子线圈（次级线圈）安装在车辆上。导轨上的转子磁场与车辆上的定子磁场同步运行，控制定子磁场的移动速度就可以准确控制列车的运行速度。高速、超高速磁悬浮铁路一般使用该种长定子直线同步电机。德国的运捷tr和日本的mlx系统均使用这种直线同步电机。其原理见***1。
***1 长定子直线同步电机原理***
直线感应电机lim(liner induction motor) 一般采用短定子技术，与lsm正好相反，定子线圈（初级线圈）安装在车辆上，而转子部分则安装在导轨上。转子磁场与定子磁场不同步运行，故也称为直线异步电机。中低速磁悬浮铁路（如hsst）及直线电机轮轨交通一般使用该种电机。其原理见***2。
***2. 短定子直线感应电机原理***
2.2.3 按驱动方式划分
列车的运行工况（牵引、惰行、制动）及运行速度完全由定子绕组中的移动磁场控制。按照直线电机的初级线圈（定子线圈）的安设位置不同，直线电机牵引的轨道交通可以划分为导轨驱动和车辆驱动两种类型。
导轨驱动也称为路轨驱动或地面驱动，采用长定子直线同步电机lsm。直线电机的初级线圈（定子线圈）设置在导轨上，采用长定子同步驱动技术。其列车的运行工况及运行速度由地面控制中心控制，列车司机不能直接控制。导轨驱动技术一般用于长大干线铁路或城际轨道交通。德国的运捷tr和日本的mlx系统均使用这种驱动技术。
列车驱动技术采用短定子直线感应电机lim。直线电机的初级线圈（定子线圈）设置在车辆上，其列车的运行工况及运行速度由列车司机控制，故称为列车驱动。列车驱动技术一般用于城市轨道交通，用于中低速磁悬浮铁路（如hsst）及轮轨直线电机铁路。
3.直线电机交通模式
直线电机交通主要包括磁悬浮铁路和直线电机牵引的轮轨交通两种类型。磁悬浮铁路的典型模式包括日本的超导超高速磁悬浮mlx、德国的常导超高速磁悬浮“运捷”tr和日本中低速磁悬浮hsst。
3.1 德国常导磁悬浮tr系统
德国常导磁悬浮tr系统采用了长定子直线同步电机（lsm）驱动，悬浮和导向采用电磁悬浮ems原理，利用在车体底部的可控悬浮电磁铁和安装在导轨底面的铁磁反应轨(定子部件)之间的吸引力使列车浮起，导向磁铁从侧面使车辆与轨道保持一定的侧向距离，保持运行轨迹（***3）。高度可靠的电磁控制系统保证列车与轨道之间的平均悬浮间隙保持在10mm，两边横向气隙均为8～10mm。
3.2 日本超导磁悬浮mlx系统
日本超导磁悬浮mlx系统采用了长定子直线同步电机（lsm）驱动，见***4。在导轨侧壁安装有悬浮及导向绕组。当车辆高速通过时，车辆上的超导磁场会在导轨侧壁的悬浮绕组中产生感应电流和感应磁场，控制每组悬浮绕组上侧的磁场极性与车辆超导磁场的极性相反从而产生引力、下侧极性与超导磁场极性相同产生斥力，使得车辆悬浮起来，悬浮高度为100mm。如果车辆在平面上远离了导轨的中心位置，系统会自动在导轨每侧的悬浮绕组中产生磁场，并且使得偏离侧的地面磁场与车体的超导磁场产生吸引力，靠近侧的地面磁场与车体磁场产生排斥力，从而保持车体不偏离导轨的中心位置（如***5所示）。2002年6月在山梨试验线新投入试验运行的mlx01-901试验车见***6，该试验车最近创造了580km/h的列车最高试验速度。
3.3 日本中低速磁悬浮hsst系统
中低速磁悬浮系统以日本的hsst为代表，主要应用于速度较低的城市轨道交通和机场铁路。日本hsst为地面交通系统，采用列车驱动方式，电机为短定子直线感应电机（lim）。电机的初级线圈（定子）安装在车辆上，转子（或称次级线圈）沿列车前进方向展开设置在轨道上，见***2。在悬浮原理方面，hsst系统与德国tr相似，不同之处在于hsst系统将导向力与悬浮力合二为一。我国的磁悬浮铁路研究目前大都侧重于中低速范围，并且大都参照hsst技术研制。将来用于名古屋东部丘陵线的车辆及轨道见***7。
***7. hsst车辆及轨道
3.4 直线电机轮轨交通系统
如前所述，磁悬浮铁路与传统轮轨铁路在驱动、支承（悬浮）和导向三方面的原理和所采用技术完全不同。在轨道交通体系中，直线电机轮轨交通系统是一种新型的介于上述二者之间的轨道交通形式。
该种轨道交通利用车轮起支承、导向作用，这与传统轮轨系统相似。但在牵引方面却采用了短定子列车驱动直线感应电机（lim）驱动，工作原理与hsst系统直线电机原理基本相同（见***2）。当初级线圈通以三相交流电时，由于感应而产生电磁力，直接驱动车辆前进，改变磁场移动方向，车辆运动的方向也随之改变。车辆平稳运行时，定子与感应轨之间的间隙一般保持在10mm左右。该系统原理见***8，车辆见***9。
迄今为止，该系统已经在4个国家的9个城市建成，总里程已超过180km。见表1。
表1 直线电机轮轨交通系统应用情况统计表
另外日本福冈地铁3号线将于2006建成，韩国、美国华盛顿、法国巴黎等国家和城市有可能建设，我国广州地铁4、5号线已决定采用该系统，首都机场线也在研究采用该系统。
4. 技术经济比较
4.1 德、日高速磁浮铁路比较
德国常导超高速磁悬浮铁路tr与日本超导超高速磁悬浮铁路mlx系统的主要技术性能方面的比较见表2。
表2 德日磁浮系统主要技术特点比较
综合对比分析日本电动悬浮mlx与德国电磁悬浮tr系统在技术、经济、环境三方面的性能，可以得出如下结论。
1、mlx系统造价高、超导技术难度大；tr系统造价相对较低，虽然控制系统复杂、精确，但技术相对成熟，大部分零部件具有通用性，市场供应方便。
2、mlx系统车辆悬浮气隙较大，对轨面平整度要求较低、抗震性能好、速度快并且还有进一步提高速度的可能性，它还具有低速时不能悬浮的特点，因此更适合于大运量、长距离、更高速度的客运。
3、从经济和效率来看，在450km/h以上速度运行时，日本mlx系统优于德国tr系统；在300—450km/h的速度范围内运行时，tr系统比较优越；300km/h以下速度时，采用轮轨高速可能更好。
4.2 磁悬浮铁路与轮轨高速铁路比较
近年来，高速铁路发展迅猛，高速列车试验速度已经达到515.3km/h，实际运营速度也达到250～300km/h。表3列出了磁浮铁路和轮轨高速铁路的主要技术指标。
表3 磁浮铁路和轮轨高速铁路主要技术指标
通过上表分析可以认为：磁浮高速铁路和轮轨高速铁路各自有突出的优点和适用范围，任何非此即彼的看法都是不科学的。在高速的速度范围内(200~350km/h)，地面轨道交通应以高速铁路为主体；在需要350～600km/h超高速特定条件下，磁浮高速铁路优于轮轨高速铁路。
长大干线、复杂地形条件下修建磁浮铁路具有一定优势，在短途客运方面、地形平坦条件下高速磁浮系统并无太大优越性。
4.3 城市轨道交通不同模式比较
在城市轨道交通中比较成熟的直线电机交通系统包括中低速磁浮系统（hsst）和直线电机轮轨交通系统，为了便于比较，表4中也列出了传统轨道交通（地铁、轻轨）的综合技术经济指标。
表4 城市轨道交通系统综合技术指标
通过上表分析可以认为：城市轨道交通（包括市中心到机场之间的铁路）距离较短，一般为十几千米至几十千米，沿途需要停靠的车站比较密集。目前国内城市（包括机场内）轨道交通主要以地铁为主，但是由于工程造价、环境等诸多原因，延缓了地铁的发展速度；中低速磁悬浮技术先进，但工程费用和运营费用较高，且目前尚无商业运营经验，存在风险；直线电机轮轨交通技术先进，系统成熟、安全可靠、工程造价低、运营费用低、环保性能好，适合市内和市郊的中等运量运输，值得大力发展。
4. 结论和建议
通过如上分析，对我国发展轨道交通系统提出如下建议：
1、在超高速铁路速度范围内(350~550km/h)应重点发展磁悬浮铁路。但选用mlx系统还是选用tr系统主要看对速度的要求，德国tr技术的应用速度范围比较宽，从300km/h到450km/h，日本的ml技术在更高的速度范围(400k/h到550km/h)内更具有优势。
2、在高速铁路(200~350km/h)范围内应重点发展轮轨高速铁路。我国即将构建快速客运专线网，高速轮轨技术具有广阔的发展前景。在此速度范围内也可考虑发展高速磁悬浮铁路(mlx或tr系统)。
3、高速铁路在未来的一段时间内仍然是高速轨道交通的主要方式，但超高速磁悬浮的发展也是不可阻挡的。他们的应用速度范围各不相同，无法相互替代，应该共同发展、共同繁荣。
4、在中速(120~200km/h)范围内应重点发展传统轮轨铁路。在该速度范围内，目前还没有其他的轨道交通方式与中速铁路形成竞争力。
5、在低速(<120km/h)范围内有较多的技术可供选择。在铁路范围内主要采用传统轮轨铁路技术，在城市轨道交通中有传统轮轨地铁或轻轨、中低速磁悬浮系统、直线电机轮轨交通等方式可供选择，选择何种交通方式应在进行技术经济比较后确定。
6、我国的磁悬浮技术及研究大都属于中低速磁悬浮技术的范畴，但目前还达不到实用化程度。故在未来的一段时间内，我国在中低速磁浮系统方面应重点进行研究开发工作，以便将来发展为城市轨道交通的补充方式。
7、直线电机轮轨交通系统具有技术先进、安全可靠、经济合理、绿色环保、易于实现等优势，故今后我国城市轨道交通领域应大力发展该种制式。
8、磁悬浮铁路、轮轨铁路、直线电机轮轨交通技术特点不同，应用领域也不同，他们各有优势，无法相互替代。应鼓励发展多种交通方式，构筑配置合理、丰富多彩的轨道交通体系。而采用何种交通方式主要根据速度目标值确定，当然也要结合线路长度、地形条件、社会经济条件等多种因素选择。
9、在直线电机牵引的超高速磁悬浮铁路、中低速磁悬浮铁路和直线电机轮轨交通系统中，发展原则应该是发展两头、带动中间。目前应重点发展直线电机轮轨交通系统。
参考文献
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[2] 施仲衡等.降低地铁造价及工程建设管理若干问题的研究高级技术论坛.2003.4，北京。
[3] 北京交通大学、北京城建设计研究总院城市轨道交通研究中心.直线电机系统在首都机场线应用的研究报告，2003.5，北京。
[4] 魏庆朝、孔永健.磁悬浮铁路系统与技术[m].北京：中国科学技术出版社，2003。
高速铁道技术论文篇5
关键词：铁道工务；轨道检测；教学改革；实践
中***分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）34-0076-02
铁路专业化人才的培养一直是铁路院校高等教育的目标[1]。专业教学与人才培养紧密相关[2]，通过教学使学生掌握铁路基础理论知识、了解现场工程实际问题，提高专业素质，成为特色创新型人才。我国高速、重载及城市轨道交通的快速发展[3，4]，拓宽了铁道工程学科的市场需求，专业教学方法[5-7]成为铁道工程高等教育研究的热点，促使各铁路学校对相关课程进行改革和建设。
“工务管理及检测技术”是北京交通大学铁道工程课程体系教学改革的重点之一。通过改革，将最新研究成果充分纳入课程教学、优化教学内容，采用最高效的授课技巧开展课堂教学、优化教学方式，使土木工程及铁道工程专业学生充分掌握铁路工务管理中的新理念、新技术和新方法，同时促进创新复合型人才的培养。该课程结合近年来的教学工作，在授课内容、教学方法、课外实践及考核方式等多个方面进行了积极探索。
一、教学目标及对象
1.教学目标。“工务管理及检测技术”是我校土木工程学院开设的一门选修课程，具有鲜明的铁路行业特色。课程着眼于本科生的专业素质培养，立足铁路工务设备的运营维护，使学生系统学习铁路线路养护维修、质量评定、养路机械、工务安全及信息化、测试方法及检测技术等方面的知识。
2.教学对象。本课程在大四上学期开设，主要教学对象为我校土木工程专业土木工程方向、铁道工程方向、城市轨道工程方向的学生。除此之外，交通运输工程（铁路相关方向）及其他相关专业的学生，也可以选修本课程。从往年的教学经验来看，很多跨专业考入我校铁道工程专业的研究生也前来听课。
3.教材建设。为满足教学的要求，教研室2009年申请了普通高等教育铁道部特色教材立项项目，编写了《铁路工务管理》一书并已正式出版[8]，内容包括工务设备检测与管理标准、修程修制、养护维修、大型养路机械、工务信息管理与辅助决策系统等方面，最大特点是在系统介绍工务基本知识的基础上，融入了最新的方法、设备和技术等介绍。
本课程大部分教学内容以《铁路工务管理》为主，部分轨道测试方面的内容参考《铁路工务检测技术》、《铁路轨道动力测试技术》。此外，还向学生推荐《铁路工务技术手册》、《轨道工程》、《无缝线路研究与应用》等相关书籍和资料。
二、教学改革方式
1.教学内容。以前内容多围绕普通铁路开展，本课程结合当前高速、重载及城市轨道交通的发展，拓展了课程的教学内容。教师平时需查阅大量有关铁路发展和铁路运营的文献，向学生讲授国内外铁路最新技术和问题。针对高速铁路，新增加了无砟轨道、高速道岔等新型结构病害及其维护方法等内容，并讲授***监测方法、综合检测车等内容；针对重载铁路，新增介绍重载铁路轨道的受力特点、破坏形式及养护维修要求，重点讲授重载铁路道砟磨损的成因、测试方法和处理措施；补充了针对城市轨道交通的相关内容，包括地铁及轻轨线路的主要病害特点、工务设备的养护维修方法、轨道检测及钢轨异常磨耗的整治方法等内容。
2.教学方式。“工务管理及检测技术”课程是学生了解铁路现场作业内容的第一门课，前期所学“铁道概论”、“轨道工程”等仅从结构特征、技术特点等方面进行了介绍，课程在课件制作、课堂教学等方面进行了创新，并增加了学生动手环节的内容。①使课件更有吸引力。本课程信息量大，采用多媒体教学，更为形象和直观，如轨道结构病害形式、大型养路机械等用***片展示；一些结构非常复杂又抽象的关系，如测试系统间数据传输关系、信息管理系统数据分析采用流程等表达。课件中所包含的大量的国内外文字资料和***片，每年都会进行更新，使学生对课程教学内容有很好的感性认识。②积极开展课堂讨论。为了提高课堂教学气氛、引导学生主动思考问题，教师充分利用课堂教学时间，组织学生们积极开展问题讨论。采用的方法是：提前2周布置思考题或讨论题，课堂预留半节课进行讨论，一组选派3～4名同学进行介绍、阐述，其余同学进行补充、提问、质疑，教师鼓励并引导同学们充分参与、发表自己意见。课题讨论会一般开展4～5次，讨论主题多样、内容涉及面也往往较广，对学生的要求是能够了解即可，避免对学生施加过大的学习压力。③注重课堂提问和复习。温故而知新，可以为师矣。课堂中，教师通过提问，促进学生对前面内容的主动复习；课间休息时，教师与学生们交流讨论，积极解答学习中遇到的问题；课后，教师布置作业，加深学生对本章基本知识点的掌握。教学内容结束后，安排l次考前复习课，对课程的内容和主要知识点作一个全面的回顾。这一反复学习的过程取得了良好的效果，绝大部分学生都能掌握课程内容。④增加学生动手环节。工务管理与检测技术具有较强实践性，参观实习是课程学习的重要一环。工务作业和检测中有很多小型仪器设备，如钢轨探伤仪、钢轨轮廓仪、道尺和钢轨平直尺等。利用课外时间，在实验室室外线路上进行模拟测试，教师先介绍演示，然后同学们分组亲自动手进行轨距测量、钢轨轮廓测量，体验测量工作的不易性。此外，针对轨道动力测试，指导学生***路上粘贴应变片、安装加速度和位移传感器等，利用IMC动态数据采集仪对结构振动进行测试。增加学生的动手环节，可以提高学生对于现场测试检测的认知。
3.考核方式。参照原有的考核方式和其他选修课的考核方式，考虑本课程设置的目的是增加本科生对铁路工务和检测的认识和了解，加大课程平时成绩所占的比例，平时成绩由原来的30%增加到现在的40%，而期末考试成绩所占比重降低，仅占总成绩的60%。考试采用开卷的形式，试卷注重考察学生对基本知识点的理解，围绕教学大纲和课后习题进行出题，主要包含名词解释、简答题和讨论分析题3种形式。简答题主要考察学生对基本知识点的掌握程度，讨论分析题则需要学生结合现状进行多个知识点的综合应用。
平时成绩包括出勤率、课堂表现、课后作业和课外实践四个方面，分别占总成绩的10%、15%、10%和5%。课堂表现主要为课堂讨论表现、回答问题表现等；课后作业主要考察学生完成作业的认真程度；课外实践部分主要为课外动手环节成绩。
三、课程教学实践效果
1.教学评估。“工务管理与检测技术”课程开设已近10年，本科生的选课对象主要为保研生、考研生（铁道工程方向）和想进入铁路相关单位的毕业生。老师通过讲授丰富的专业内容、积极开展课堂讨论、注重课堂提问和复习、增加动手实践环节，充分调动了学生的积极性。每学期结束都会对课程的教学过程和教学效果进行考评，包括教师态度、授课效果、辅导答疑、实验、作业等方面。近几年来，本课程综合得分较高，这充分说明学生对本课程的教学效果是认可的，本课程的教学改革和实践是成功的。
2.后期评估。由于本课程是一门与现场应用紧密结合的专业课程，学生后期的反映更能说明课程的成败。大四下学期的毕业设计，对本课程中的无缝线路管理、无砟轨道病害及维护、轨道不平顺控制等方面的内容有一定的要求；攻读研究生的同学，增加了对现场问题的认识和理解，提高了自己对铁道工程专业的认识，为研究生阶段的学习和从事科研工作提供了平台；进入社会工作的同学，掌握了现场维护和检测的基本知识，为工作中解决实际问题提供了良好的手段和理论依据，特别是进入各铁路局工作的同学，熟悉了线路、桥梁、隧道的养护维修方法，工作后可以快速进入角色。
四、结语
“工务管理及检测技术”课程教学改革中充分考虑学生的知识结构和后期工作特点，结合当前高速、重载及城市轨道交通基础设施结构，介绍了工务管理和检测技术的要点和难点。结合多媒体教学手段、加强课堂讨论及实践性教学，取得了非常满意的效果。目前，该课程已经成为北京交通大学土木工程、铁路工程等专业的重要选修课程。
经过轨道教研室所有教师的共同努力，该课程教学改革效果十分明显，编写了相关教材并具备了完备的教学体系，能够很好地适应当前铁路特色人才培养。本课程的教学内容和教改实践成果，也为多个铁路局职工技术培训、铁路职业院校学生教学提供了良好的借鉴。
参考文献：
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高速铁道技术论文篇6
[关键词]轨道交通；牵引；发展
1.电力牵引轨道交通的技术优势
牵引动力分为蒸汽、内燃和电力3种。蒸汽牵引热效率低，牵引重量小，环境污染严重，但机车构造简单，造价低，目前在中国仍发挥着重要作用。内燃和电力牵引主要特点是功率大，效能高，劳动条件好，但造价高，在中国已有30年发展历史。世界一些发达国家分别用了10～15年时间，于60～70年代先后完成了以内燃和电力牵引取代蒸汽牵引的改革。根据自然条件有利、技术先进、经济合理的原则，各种牵引方式的适宜范围为：电力牵引适宜在运量大、提高铁路能力显著、节约能源和经济效益好的干线及运量较大、坡道长的线路上采用。
1.1电力牵引效率高，是节能型产品
在轨道交通的三种主要运载工具中，蒸汽机车由于煤在锅炉中的不完全燃烧，使得蒸汽机车总效率最好时仅有8%～9%，难以在技术上有突破；内燃机车由于提高柴油机效率在技术上存在难度，其总效率最好水平为40%～45%；电力机车是电能的直接转化，故其总效率一般都在82%～86%。由此可见，采用电力牵引具有明显的节能效应和经济效益。
1.2有利于推动全国电气化
由于电力牵引采用工频25 kV输电制式，可与强大工业电网联网，因而铁路电力牵引输电网的建设会推动沿线农村、边缘地区的电气化建设。
2.国内电力牵引轨道交通发展历程
我国第一条铁路始建于1881年。新中国成立50年来，铁路建设取得了举世瞩目的成就，铁路营业里程从2×104km增长到6.7×104km以上。以1961年我国第一条电力牵引翻越秦岭的山区铁路（宝鸡—凤州，长92 km，最高限速70km/h）通车为起始，电气化铁路从零已发展到1.3×104km。我国已成为继法国、德国、日本、俄罗斯等国家之后第八个拥有1×104km以上电气化铁路的国家。1997年启动的提速工程，大区域电力牵引提速达160 km/h， 1998年出现了200km/h运行的广深电气化铁路。“十五”期间将完成2×104km （占总里程25 %）电气化铁路和承担总运量50%的发展目标。
我国电力牵引运载工具———电力机车，自1958年第一台电力机车诞生，实现了“零”的突破开始， 1985年第一台相控电力机车诞生，从而逐步配套形成快速客运（4轴）、客货两用（6轴）、重载货运（8轴）多机型、多用途的系列化第三代电力机车；从第一代、第二代电力机车的单一机型转化为系列化产品，电力机车“从少到多”； 1996年我国第一台微机控制、全悬挂架承式轮对空心轴弹性传动的快速客运电力机车诞生，创造了240km/h中国铁路第一速； 1997年我国第一台交流电传动电力机车研制成功，标志着我国电力机车研制进入高科技领域，实现了从普速到高速和从交直电传动到交流电传动的两个里程碑的跨越，电力机车在技术上“从低到高”。
目前我国电力机车总拥有量达到2693万台， 其中42.29％的1139辆主要外销到亚洲、南美。
3.我国电力牵引轨道交通技术展望
轨道交通的发展要以“速度”来拖动，“高速”是轨道交通现代化的象征，是轨道交通科技的龙头。高速交通是国家交通基础建设的主干，是推动区域经济发展的动力。轨道交通“高速”技术非电力牵引莫属，而高速电力牵引又要以交流电传动、微机控制、高速转向架、车体气动外形的研究为突破点。
我国轨道交通“高速”可参照目前高速铁路的经验，以200 km/h级为起步，配套完成350km/h级机车、客车、电动车组（动力集中、动力分散型）开发，并取得运营经验，21世纪初完成380 km/h级及以上速度级电动旅客列车组（包括动力集中型与动力分散型）的研制，实现试验速度突破400 km/h新的第一速。按“十年工程”的目标，完成电力机车从交直电传动向交流电传动的转换，实现单轴功率1 200 kW交流电传动动力集中型动力车和单轴功率300 kW动力分散型动力车的模块化设计，并达到产业化水平。
3.1干线轨道交通
特大城市间开始实现客运专线高速化，客运列车最高速度210 km/h以上，建成京沈高速客运通道，开工建设京沪高速铁路，研制成功210～300km/h电动车组，逐步形成以京沈、京沪、京广为主体的高速干线；
主要干线实现提速，形成网络化，干线网络客运列车最高速度达160 km/h，一般线路达120km/h，在主要城市间，客运列车实现500 km左右范围内朝发夕归， 1 500 km左右范围内夕发朝至，2 000 km左右范围内一日到达，形成1×104km覆盖面的快速客运网；
主要繁忙干线的大宗货物运输采用长列和大轴重，实现重载化，积极发展25 t轴重大功率货运机车和低动力作用的4轴25 t轴重大型货车，实现主要干线单机牵引5 000 t；
高附加值货物运输采用特种专列，实现快捷化，在三大干线地区建成快捷货物运输网络，使快捷货运列车最高速度达120 km/h，一般货运列车最高速度90 km/h；
运载装备按运输功能配置，实现系列化、型谱化，主要繁忙干线、高速专线、运煤专线、长大坡道和长大隧道线路以及城郊和城市轨道交通线路普遍采用电力牵引，完成单轴功率1 200 kW交流电传动系统的研制，并使之产业化；
安全保障技术装备按网络体系配套，实现系统化，实现对机车车辆与动车组运行品质和状态检测、轨道状态检测、轮轨作用力检测、通讯信号检测、弓网状态检测等装备的综合化；客、货运组织和运营管理采用新技术，实现信息化，完成铁路信息结构体系；
3.2城市轨道交通
完成城市轨道交通运载装备国产化，实现交流电传动技术、车辆轻量化技术、模拟制动技术、减振降噪技术、列车安全检测及故障诊断技术的应用；
完成包括列车自动防护（ATP）、列车自动监控（ATS）和列车自动驾驶（ATO）子系统在内的列车自动控制系统（ATC）技术，高平顺、少维护无缝线路轨道技术，自动售票技术，运营管理信息技术，接触网供电自动控制技术等基础技术装备国产化；
城市轨道交通路网建在百万以上人口主要大城市，预计2012年可建成地铁、轻轨铁路总里程达到400 km左右。
在我国加入WTO以后，发达国家在轨道交通系统具有雄厚实力的各大公司将加入竞争，它们主要在核心技术———电气工程技术领域对我国进行控制。我国必然要在重视掌握城轨交通车辆机械工程技术的基础上，不遗余力地提高电气工程技术国产化率与占有率，以尽早形成具有全面自主知识产权的城市轨道交通产业。
电力牵引将在城际高速轨道交通、区域重载轨道交通、城市快捷轨道交通等各个方面推动我国轨道交通技术的现代化。再通过旅客流和信息流的有机结合，货物流和信息流的有机结合，形成现代客运业和现代物流业两大支柱产业，最终形成我国综合交通运输体系。这是21世纪初我国交通运输领域高新技术应用的主要目标。
参考文献
高速铁道技术论文篇7
关键词：高速铁路 路基 沉降 沉降观测 预测模型
中***分类号：U215
文献标识码：A
文章编号：1007-3973（2012）005-037-02
1 前言
铁路路基暴露在室外，加之我国地域广阔，地形、地质、水文、气候等情况复杂：路基边坡和坡脚受坡面雨水冲刷、日晒雨淋将引起土的干湿循环、气温变化将引起土的冻融变化、河水对边坡或坡脚处地基不断的冲刷和淘刷等，使路基常年处于升降动态循环之中，路基附加应力受其很大影响。路基填料级配不良、排水失效、过渡段碎石级配失效或不养生、路基横向碾压、填料含水率超标等将引起路基沉降。铁路两旁新修建的建筑物尤其是特大型建筑也会对路基产生影响，所以铁路路基沉降在一定意义上讲不可避免。但过大的变形沉降将直接影响旅客舒适度以及行车安全，所以必须对高速铁路路基沉降加以防治。本文着重介绍高速铁路路基沉降观测及预测技术。
2 高速铁路路基沉降测量控制要求
只有做好高速铁路路基沉降测量工作，才能保证沉降控制工作的顺利完成，为接下来的工作提供数据资料。所以工程技术人员要采用科学正确的方法，高效的完成测设工作，要保证测量精度要求，利用配套计算机对所有观测值进行严密平差，保证整个控制精度完全能够符合国家工程测量技术规范和工程设计要求。
2.1 设备要求
高速铁路沉降观测要求高精度，为了精确测量路基的沉降情况，一般规定测量的误差应小于变形值的1/10—1/20。采用一般仪器，会受到周围环境的影响而导致误差过大，所以对观测仪器的精度要求极高。观测时应优选受环境影响小的仪器，比如精密水准仪。
2.2 观测人员要求
高速铁路沉降观测要求高精度，工程技术人员应该有较高的职业技术水平和职业道德。观测人员应该专业、准时、高效的完成测量任务，对观测数据认真负责，坚决杜绝补测或修改数据等恶劣行为。
2.3 实际观测的具体要求
观测前，要对观测地点的地形、地貌、地质、水文以及气候等情况加以调查，联系实际情况选择最适宜的观测方法，既要保证观测的高效，又要保持正精度的要求。
2.4 观测点的选取
高速铁路沉降观测精度高，所以对观测点的选取要求也很高，在保证方便观测的前提下，选择合适的观测点，最好是视野开阔，地势平坦的稳定位置。
2.5 观测周期及观测时间
施工阶段，应随施工进度及时进行。观测次数与时间间隔应视地基与加荷情况而定。在观测过程中，如有路基附近荷载突然增减、长时间连续降雨等情况，均应及时增加观测次数。若路基发生大量沉降、不均匀沉降或严重裂纹时，应该立即进行逐日甚至一天数次的连续观测。
3 路基沉降预测模型的应用
对高速铁路路基沉降进行预测传统的方法有三种：(1)采用分层总和法计算最终沉降量，利用简化固结公式计算固结度，然后推算沉降的发展规律与趋势。(2)根据固结理论，结合室内试验获得土的各种本构模型，利用有限元方法预测最终沉降量以及其发展规律。(3)基于前期沉降量实测资料来建立沉降量与时间关系数学模型的预测方法。
3.1 曲线拟合法
曲线拟合，就是通过实验获得有限对测试数据（xi, yi）,利用这些数据来求取近似函数y=f(x)。式中x为输出量，y为被测物理量。即通过分析实测资料与时间的关系，建立适当的沉降与时间的函数关系，进而推测沉降的发展规律。曲线拟合法是将沉降近似看做按照某种规律变化的过程，对实际测量的沉降数据进行拟合，建立某种相适应的曲线模型，采取适宜的优化方法，反推出计算公式所需的参数，在运用于后期的沉降预测。此方法参数较少并且易于确定，所以应用广泛。工程中常用的曲线拟合法包括：双曲线法、星野法、指数曲线法、三点法、沉降速率法、Asaoka法、S形成长曲线模型。
3.2 灰色系统理论
灰色系统理论是20世纪80年代，由中国华中理工大学邓聚龙教授首先提出并创立的一门新兴学科，它是基于数学理论的系统工程学科。灰色系统理论，是一种研究少数据、贫信息不确定性问题的新方法。灰色系统理论以“部分信息已知，部分信息未知”的“小样本”、“贫信息”不确定性系统为研究对象，主要通过对“部分”已知信息的生成、开发，提取有价值的信息，实现对系统运行行为、演化规律的正确描述和有效监控。
3.3 人工神经网络
人工神经网络是一种应用类似于大脑神经突触联接的结构进行信息处理的数学模型。在工程与学术界也常直接简称为神经网络或类神经网络。神经网络是一种运算模型，由大量的节点和之间相互联接构成。每个节点代表一种特定的输出函数，称为激励函数。每两个节点间的连接都代表一个对于通过该连接信号的加权值，称之为权重，这相当于人工神经网络的记忆。网络的输出则依网络的连接方式，权重值和激励函数的不同而不同。而网络自身通常都是对自然界某种算法或者函数的逼近，也可能是对一种逻辑策略的表达。利用人工神经网络理论建立预测路基沉降的BP模型和Elman模型，两种模型在预测路基沉降时，不需要建立任何土工模型，只要采集训练网络的样本就可以比较精确的预测路基沉降。
3.4 遗传算法
遗传算法是由美国的J.Holland教授1975年首先提出，是一类借鉴生物界的进化规律（适者生存，优胜劣汰遗传机制）演化而来的随机化搜索方法。其主要特点是直接对结构对象进行操作，不存在求导和函数连续性的限定；具有内在的隐并行性和更好的全局寻优能力；采用概率化的寻优方法，能自动获取和指导优化的搜索空间，自适应地调整搜索方向，不需要确定的规则。
路基沉降预测模型的建立对于高速铁路沉降预测与控制至关重要。适宜的预测模型可以很好地预测路基沉降的发展趋势，对于工程施工以及线路运营阶段的管理都有指导作用。通过路基沉降预测模型与实测数据，推算最终沉降量，若预测沉降超限，应及时采取相应的工程措施。
4 一种新的沉降测量方法：计算机视觉测量技术
计算机视觉测量技术是近年来测量领域中迅速发展起来的崭新技术，它是以现代光学为基础，融合计算机技术、激光技术、***像处理与分析技术等现代科学技术为一体，组成光电一体化的综合测量系统。视觉测量技术的检测仪器设备能够实现智能化、数字化、小型化、网络化和多功能化，具有精度高、非接触、***检测、实时分析与控制、连续工作等特点。计算机视觉也称为机器视觉，是指利用计算机对采集的***像或者视频进行处理，从而代替人眼的视觉功能，实现对客观世界的三维场景的感知、识别和理解的技术。计算机视觉使用计算机及相关设备对生物视觉进行模拟。其主要任务是通过对采集的***像或视频进行处理，以获得相应场景的三维信息。计算机视觉使用的理论方法主要基于几何、概率、运动学计算和三维重构等视觉计算机理论，其基础包括摄影几何学、刚体运动学、概率论与随机过程、人工智能等理论。运用计算机视觉测量技术，可以实现高速铁路沉降的远程自动化观测，方便、快捷、实时性强，即可以保证测量的精度，又减轻了工程技术人员的负担，是一项有待发展的新兴测量技术。
5 结论
综上所述，高速铁路路基沉降对于工程建设、旅客舒适度、运营安全有着致命影响，所以路基沉降观测是必须采取的。采用正确的观测方法，严格按照基本要求和规范观测，建立正确的陈建预测模型，保证路基沉降在标准的允许范围之内是高速铁路建设的关键。随着新兴技术的发展，沉降观测及防治措施必定越来越多，越来越精确，我国的高速铁路事业也必将更上一层楼。
参考文献：
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[3] 易思蓉.铁道工程(第二版)[M].中国铁道出版社,2009.
高速铁道技术论文篇8
前言1 理论基础 从基础理论科学走向实践应用，同样经历了艰辛的探索，而且与当时的社会 经济 条件和科学进步水平密切相关。1922年，德国科学家赫尔曼.肯佩尔（Hermann Kemper）发明了电磁浮铁路原理，并于1934年8月获得了世界上第一项磁浮技术专利。
磁浮技术从悬浮方式上可以分为电磁磁浮（EMS）和电动磁浮（EDS）两大类[1]。
电磁磁浮技术是一种常导下的吸引式磁浮系统，即对车载的、置于导轨下方的悬浮电磁铁通电励磁而产生电场，磁铁与轨道上的铁磁构件相互吸引，将列车向上吸起悬浮于轨道上，磁铁与铁磁轨道之间的悬浮间隙一般为8-12mm。列车通过控制悬浮磁铁的励磁电流来保证稳定的悬浮间隙，通过直线电机来牵引列车走行。电磁式磁浮列车以德国TRANSRAPID（简称TR）型和日本的HSST型为代表，结构原理见***1。
电动磁浮技术是一种超导下排斥式电动磁浮系统，即当列车运动时，车载磁体（一般为低温超导线圈或永久磁铁）的运动磁场，在安装与线路上的悬浮线圈中产生感应电流，两者相互作用，产生一个向上的磁力将列车悬浮于路面一定高度（一般为100-150mm）。通过直线电机来牵引列车走行。与电磁式相比，电动式悬浮系统在静止条件下不能悬浮，必须达到一定速度（约150km/h）后才能悬浮。由于间隙大，一般无须主动控制。电动式磁浮列车以日本MLX型超导列车为代表。
2 磁浮技术进展 1962年，日本开始磁浮交通技术的研发工作。1972年研制了低温超导电动列车ML100型，时速60km/h。随后，研制了ML500型（1979年，517 km/h），MLU001型（1980），MLX01、MLX02型（1997），最高速度分别达到546和457km/h。2003年12月，ML型列车在山梨试验线（18.4km），创造了581km/h的世界记录！ 世界上其他国家在20世纪60年代开始研究高科技的磁浮交通技术，如前苏联、美国、加拿大、法国、韩国、瑞士等。前苏联80年代研制了18吨的样车；美国看好德国磁浮技术，还研制磁浮飞机，但是他们都处于实验阶段。 据报道，成都飞机公司还研制了高速磁浮列车，时速高达500公里、拥有完全自主知识产权的中国第一辆高速磁浮列车，预计将于今年7月在上海试验线上进行首次试运行。2005年9月29日，备受各界关注的国家“863计划”高新技术项目--CM1“海豚”高速磁浮车辆组件在成飞公司正式开铆生产。此次研制的车辆设计时速为500公里，预计载客90人，主要由车体结构、悬浮导向制动控制、电网、诊断控制、定位测速、磁铁、气路、空调、车辆照明、逃生系统等集合而成。由于其与轨道无接触高速运行，又被业内人士称之为“零高度飞行器”。 3 磁浮技术特点
3.1 驱动原理特殊
利用电磁铁同性相斥、异性相吸的原理，让列车悬浮在轨道上，并用直性电机产生的电磁力实现推进牵引。而轮轨系统，利用导轨支撑钢轮，电力驱动靠轮轨之间的粘滞摩擦力推进。
3.2 高速
由于磁浮列车没有机械阻力，只有在高速时产生空气阻力，最高速度达到500km/h（上海磁浮商业运行速度430km/h），具有“陆上飞行器”之美称；而高速轮轨一般在330km/h，因为速度极限以后，速度与粘滞力成反比。
3.3 安全、可靠、舒适
由于采用当代先进的信号技术和列车自动控制系统，并吸取了轮轨系统的先进理念，上海磁浮运行3年来，累计行程超过250万公里，运送乘客650万人次，并经历了风霜雨雪等恶劣气候的考验，今年4月通过了国家验收。由于启动和制动加速度、座位设计合理，振动小、运行时间短，乘客舒适度高。
3.4 占地少
磁浮线一般采用高架和全隔离形式，磁浮限界宽度小于轮轨系统，因此占地远远少于高速公路，也比高速轮轨系统占地少，符合构建节约型 社会 的要求。
3.5 转弯半径小，爬坡能力强
由于磁浮列车与轨道无接触、无磨损的支撑和导向，无接触的牵引和制动特性，线路转弯半径小，而爬坡能力大。如速度在300km/h的同等条件下，轮轨系统最小转弯半径4000-5000m，而磁浮系统1590m；爬坡能力轮轨系统最大4%，而磁浮10%。
3.6 环境友好
由于采用电力（二次能源）驱动，不会产生废气和废水等污染；能耗低，由于磁浮系统特有的驱动和支撑原理，据 研究 报道，在同等速度下，TR磁浮列车单位能耗低于德国ICE高速轮轨列车。噪声小，在300km/h条件下， 轮轨91 分贝，而磁浮83 分贝。由于车/轨道之间间隙小（约10mm），磁力线处于闭合状态，磁场泄漏量小。地球磁辐射强度为50 微特，彩电500，而磁浮为100。
3.7 造价高3.8 运量大4 应用前景
目前 世界上有三条磁浮线投入运营：上海浦东磁浮示范线（30公里，高速，2002年通车）、日本名古屋丘陵线（8.9公里，中低速，2005年通车）和英国伯明翰线（600米，中低速，1984-1996年）。5 结论与建议
5.1磁浮 交通 技术是人类 科学 史一项重大发明，其运行原理完全有别于传统的轮轨系统。
目前世界上掌握磁浮核心技术的国家是德国和日本，我国上海磁浮是世界上第一条商业应用的示范线，具有后发技术优势和划 时代 的意义。
磁浮交通技术有电磁式（EMS）和电动式（EDS）悬浮两种类型，又可以分常导高速磁浮（如德国TR08型， 约500km/h）和低温（4K）超导或永磁低速磁浮（如日本HSST型，约100km/h）。
5.2磁浮交通技术具有速度快、运能大、占地少、安全、节能、环保、噪声小、爬破能力强等特点，但是投资大、商业应用不够成熟等缺点。
5.3应用前景广阔，但是有一定风险。5.4中国磁浮项目必须坚持技术创新，确保安全可靠。
中国已经有50多年的磁浮研发历史 ，又通过引进消化，建成了上海磁浮示范线（30公里），成为世界上拥有16项专利的磁浮技术的大国之一。沪杭磁浮项目已经立项，将极大地促进磁浮技术在中国生根、开花和结果，走上引进-消化-吸收-创新-应用-技术输出的良性轨道。同时，丰富城际高速客运专线的交通模式，提高运输水平，惠及大众出行，创建同城效应，提高区域综合竞争力。
因此，要开拓创新，进一步消化吸收上海示范线的磁浮关键技术；通过谈判和技术合作，力争掌握核心技术，同时坚定不移走机电设备国产化道路，降低工程造价，提高市场竞争力。在沪杭磁浮工程可行性阶段，一定要进行多方案比选（高速轮轨与高速磁浮系统），并开展相应的专题研究，广泛征求铁道部、上海市、浙江省及杭州市、嘉兴市的意见和建议，采取多元化投资策略，充分利用中央、省市地方资源，创新体制机制，举全社会力量，大力推进磁浮项目的进程。
参考 文献
[2] ***等译，德国磁悬浮列车， 电子 科技 大学出版社，1995
[3] 孙章等，高速铁路与磁浮技术的 发展 历程及展望，《科学》，2006（3）
高速铁道技术论文篇9
论文摘要:随着铁路列车向高速化与准高速化方向的迈进,为保证有效的人机控制和提高运输效率,要求建立一个功能完善的、技术构成先进的铁路通信网。主要介绍了在现实的铁路通信工程建设中,我们应该注意的问题。
1铁路传输技术
1.1SDH传输技术
SDH是取代PDH的新数字传输网体制,主要针对光纤传输,是在SONET的标准基础上形成的。它把信号固定在帧结构中,复用后以一定的速率在光纤上传送。SDH是在电路层上对信号进行复用和上下。当带着信号的光纤通ODF(光纤分配架)进入ADM时,信号必须通过O/E转换和设备上的支路卡才能下成2Mb/s的基本电信号,并经过通信电缆和DDF(数字配线架)接到用户接口或基站BTS(基站收发信机)。
1.2ATM网络传输技术
ATM是一种基于信元的交换和复用技术,即一种转换模式,在这一模式中信息被组织成信元。它采用固定长度的信元传输声音、数据和视频信号。每个信元有53个字节,开头的五个字节为信头,用以传输信元的地址和其他一些控制信息,后面的48个字节用以传输信息。利用标准长度的这种数据包,通过硬件实现数据转换,这比软件更快速、经济、便宜。同时,ATM工作速度有很大的伸缩性,在光缆上可以超过2.5Gbps。
在网络传输中,为了使多个用户共享高速线路,通常采用时分复用方式。时分复用方式又可分为同步传输模式和异步传输模式。在数字通信中通常采用同步传输模式,这种传输模式把时间划分为一个个相等的片段,成为时隙,一定量的时隙组成一个帧,一个信道在一个帧里占用一个时隙,一个用户占用一个或多个信道。而在异步传输模式中,各终端之间不存在共同的时间参考,各个时隙没有固定的占用者。在ATM中时隙有固定的长度而且比较短,一个时隙传输一个信元,每一个信元相当一个分组。各信道根据业务量的大小和排列规则来占用时隙,信息量大的信道占用的时隙多。
1.3MSTP传输技术
MSTP依托于SDH平台,可基于SDH多种线路速率实现,包括l55Mb/s、622Mb/S、2.5Gb/s和10Gb/s等。一方面,MSTP保留了SDH固有的交叉能力和传统的PDH业务接口与低速SDH业务接口,继续满足TDM业务的需求;另一方面,MSTP提供ATM处理、以太网透传、以太网二层交换、RPR处理、MPLS处理等功能来满足对数据业务的汇聚、梳理和整合的需求。
1.4RTKGPS网络传输技术
随着GPS无验潮测深技术应用的不断深入,传统电台数据链的传输模式已不能满足长距离RTK作业的需要。而网络RTK技术则是利用网络来取代UHF电台进行数据传输,它传输距离远,信号稳定,抗干扰性强,已成为数据链传输的新宠。
通用分组无线业务GPRS,是在G***系统上发展出来的一种新的分组数据承载业务,G***是一种使用拨号方式连接的电路交换数据传送方式。GPRS利用现有通信网的设备,通过在G***网络上增加一些硬件和软件升级,形成一个新的网络逻辑实体。
1.5WDM传输技术
WDM(或DWDM)是在光纤上同时传输不同波长信号的技术。其主要过程是将各种波长的信号用光发射机发送后,复用在一根光纤上,在节点处再对耦合的信号进行解复用。WDM(或DWDM)系统在信号的上下上既可以使用ADM、DXC,也可以使用全光的OADM和0XC,WDM(或DWDM)是基于光层上的复用,它和SDH在电层上的复用有着很大的区别。同时,通过OADM进行光信号的直接上下,无需经过O/E转换,而拥有EDFA的WDM(或DWDM)可以进行较长距离的光传输而不需要光中继。
2接入网技术
随着通信技术的快速发展,人们对铁路通信技术提出了更高的要求,铁路部门必须采用先进的、现代化的有线和无线通信的传输和接入方式,实现铁路通信网的升级,发挥铁路通信网在国民经济中的社会效益和经济效益。
接入网技术是铁路通信中一项关键技术,由于原有用户铜缆接入的普遍性和现在光纤技术的发展,接入网建设就必须考虑通信网络的现状与发展,这就决定了接入网技术的多样化。接入网从接入方式上可分为有线接入和无线接入。
2.1有线接入技术
(1)高速率数字用户环路技术。
通过2-3对双绞线双向对称传送基群数字速率信号,传送距离为3km-5km,上行速率与下行速率相等。通过回波抵消技术实现在一对双绞线上全双工传输,通过特定的编码和调制方式提高传输质量,用多线对并行传输,以降低每对双绞线上的传输速率,增加无中继传输距离。
(2)非对称数字用户环路技术。
它的上行速率和下行速率不相等,下行速率可高达(9-10)Mbit/s,上行速率只有数十或数百kbit/s,此技术适用于视频点播VOD系统;其高速下行信道可向家庭用户提供多路的数字***像信号及低速语音信号,而上行信道用于传送用户控制信号。ADSL的优势在于它几乎不需要对现有的对1双绞线作任何改动就可获得高传输速率。
(3)混合光纤同轴电缆接入技术。
它是基于有线电视系统CATV发展起来的。在有线电视中心与地区中心、地区中心与光节点之间采用光纤连接,光节点与用户设备之间采用同轴电缆连接。其主要是使用副载波调制,将CATV原有的单向传输系统改造成双向传输系统。HFC可以充分利用现有的CATV网络,进行少量投资,就可形成一个支持多种业务的宽带综合业务网。
(4)光纤用户环路技术。
以光纤为主要传输媒介,根据光纤向用户延伸的距离,可以分为FTTC(光纤到路边),FTTB(光纤到大楼),FTTH(光纤到家)等。FTTB是用户接入信息高速公路的最终理想目标,但根据现有通信发展的实际,FTTC、FTTB与铜缆相结合的用户接入,虽然是有过渡性质的折衷方案,但价格相对经济,并且在时机成熟时易扩展到FTTH,所以是现实并且可行的。
2.2无线接入技术
无线接入网是在接入网中部分或全部引人无线传输媒介,为用户提供固定终端业务和移动终端业务。无线接入可分为固定接入和移动接入两大类。其基本结构由控制器、基站和用户终端设备构成。应用技术主要包括微波1点多址技术、蜂窝技术和微蜂窝技术等。无线接人由于其灵活方便易于建设,目前已得到极大的重视。
集群通信系统是一种功能强大的专用移动通信系统,是通信与微处理机技术、程控交换技术、计算机网络技术紧密结合的产物。它集交换、控制、通信于一体,通过无线拨号的方式把一组信道自动最优地动态分配给系统内部用户,最大限度地利用系统资源和频率资源,降低系统内呼损,提高服务质量。由于它具有群呼、组呼、强插、强拆等功能,特别适合于调度指挥以及应急、抢险等场合,并较好地解决了通信频率合理分配的问题,因而倍受专业运营管理部门的青睐,被确定为现行铁路移动通信方式的首选类型。
3结语
铁路通信网是保证行车安全、提高运输效率的有力工具,我国铁路引入现代通信技术还不久,对铁路通信工程建设还需要一段时间对其了解、分析和试验,对其中所要注意的问题,特别是技术问题要认真对待,只有这样才能为铁路通信现代化作出贡献。
参考文献
[1]梁培超.浅析铁路通信工程应用接入网技术[J].科技资讯,2008.
高速铁道技术论文篇10
关键词 铁道信号；铁路；列车运行
中***分类号U21 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）99-0054-02
0引言
铁道信号是一种控制列车运行间隔从而控制列车交错运行的手段，其作用是为了保证列车运行安全，其优点在于提高铁路运行效率、降低运行成本，其作为一种自动控制手段，能够较好地改善列车员的工作环境。
1铁道信号技术概述
基于我国近代的具体国情，以及地方发展的严重不平衡的现状。我国铁路建设相比其他国家较为落后，并且缺乏相应的科学性的总体性规划；国内各大中小城市以及各城市之间在铁道信号技术存在许多矛盾和问题，在互相管理这一方面也没能够做到及时地沟通。随着现代化经济的高速发展，对铁路运输的速度以及控制两方面的要求都在提高；现代铁路运输业正朝着高速度、高密度、重载荷的方向飞猛前进，因此对信号系统有着更加精准的要求，要适应这种发展状况，信号系统需要利用计算机技术、网络技术、通信技术等不同的现代化方法实现自身的完善与进步。
运输市场日益激烈的竞争刺激了铁道运输业效率的不断提升，人们对铁路运输要求的日益提高激励了铁道运输业体制的不断完善。各国铁路都采取了相应的措施，以期提高铁路运输业的运输效率，在此方面做出积极应对的要数欧美发达国家，他们为了实现高速度、重载荷运输，通过引进新技术，较为高端的信号设备以及提升系统水平的方式，力求实现铁路信号新技术应用于实际的飞速发展。
2铁道信号技术的现状分析
虽然各国都在铁路建设上做出了投入，但铁道信号技术相对不够先进，平台化建设不完善，管理规范度低等问题凸显铁路运输的缺点依然存在。
2.1铁道信号技术层面
众所周知，铁道运输除了我们显而易见的火车装备之外，还有与其对应的控制系统，而在我国，由于控制系统装备的总体水平不够先进，造成了铁路指挥自动化水平不高，对于人工作业的依赖性依旧很高，传统的调度指挥方式仍在使用，调度员的劳动强度较高，工作负担重。火车运行过程中遇到的道路情况，需要火车司机的人为判断并对火车运行情况做出及时调整，伴随着火车提速以及火车数量的不断增加，将会加重火车行驶过程中的指挥任务，调度工作者在协调火车行驶过程中难免会出现疏忽大意的情况。这样人为工作效率得不到较高的保证，列车运行过程中也将存在较大的安全隐患。并且火车运行速度提升到一定程度时，火车司机的肉眼视力将很难保证行驶中列车的安全性，极易酿成较大的列车事故。
2.2铁道管理层面
铁道部的管理依然存在较大的漏洞，管理分散和管理水平较低的现状严重制约了铁路运行的发展。铁路运行系统是一个统一的整体，在不同的时间和地区存在着较大的差异性。目前，运行着的铁路系统虽然装备了较为多样的检测设备，但是由于信息传递方式的落后，信息处理的不够及时，现有的铁路系统没有真正的发挥到其应有的作用，并没有将各个不同的信息在整体上进行整合等因素造成的。
2.3铁道人才层面
我国现阶段通信技术达不到较为先进的水平，加之铁路通信的没有引起相关人员的足够重视，对铁路通信建设的人力和资金投入太少，导致擅长铁路信号处理的人才以及相应的研发型人才相比其他行业较为匮乏。目前为止，从事铁路信号方面工作的人员都没有接受过专业的培训以及相应专业技术的指导，多数人员是从信号处理相关专业或者相似行业转入此行业的。精通列车调度的同时又精通铁路信号处理的人才更是少之又少。
3铁道信号技术的发展展望
针对火车提速以及高自动化的要求，可以从3个方面对铁道信号系统做出改进和调整。
3.1数字信号处理技术的应用
随着铁路运行的高速化，重载化迅速发展，传统的铁路信号处理系统和设备愈发显出其不足和亟待改进的方面，这种通过运用分立元器件以及模拟信号处理技术的手段在铁路系统的高要求下暴露出很多缺点和不足。由于计算机具有快速的分析和计算能力，引进电子计算技术这种数字信号处理技术是一种较为有效的提升信号传递效率的方法，可以使信号处理的速度大大提高。
3.2通信信号整体化
日益改善的现代铁路系统以及通信技术的不断改进使得铁路通信系统也得到了进一步的完善，同时车站、地区间和列车统一控制的整体化，铁路通信技术的不断改善，以及行车人员对于列车调度的自动化技术，不再只是坚持原有的分散性的控制、单一的性能模式、相对***的通信信号的传统技术，实现了铁路通信技术的整体化发展，也保证了通信技术更加智能化、数字化。
3.3信号实时传递技术的应用
为了实现铁路运行的高效率调控，信号的实时传递技术也需要进一步的提升。实时操作系统最关键的部分是实时多任务内核，主要帮助实现“任务管理、定时器管理、存储器管理、资源管理、事件管理、系统管理、消息管理、队列管理、旗语管理等”。铁路运行作为一种比较特殊的运作环境，应用于此控制系统的计算机系统的可靠性、安全性必须得到保证，因此，只有运用高性能的计算机系统才可保证安全、可靠、不间断的运行信号监控与传递系统。实时响应是实现列车运行控制提高效率的主要保障，因此，实时操作系统的开发也是必要的。
4结论
综上所述，铁道信号技术在技术、管理、人才培养三个方面都存在着一定的不足之处，为了使铁道运行朝着自动化、高效化发展，本文结合了电子行业、通信技术以及IT行业的迅猛发展状况，明确地指出了未来铁道信号系统的发展方向。
参考文献
[1]贺伟.铁道信号的发展现状及展望[J].中国新通信，2013（14）：25.
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