基于偏置伽马分布的高速铁路地震预警及紧急处置时延特性分析

通过对高速铁路地震预警及紧急处置时延特性进行分析,提出1种地震预警及紧急处置时延精确概率分布函数——偏置伽马分布模型。采用国内和日本天然地震记录数据作为输入对某高速铁路地震预警系统进行现场试验,利用试验数据验证了偏置伽马分布概率密度函数描述时延的偏置量及分布特征的有效性,表明地震预警时延和紧急处置时延服从偏置伽马分布。通过建立不同紧急处置路径和不同预警级别情况下时延的概率事件模型,采用偏置伽马分布模型分析高速铁路各级别地震预警与紧急处置总时延分布特征与规律,并进行综合比较与评价。结果表明:在Ⅱ级和Ⅲ级地震预警情况下,从首台站地震P波初至,到铁路局中心系统以GPRS方式向车载装置发送地震紧急处置信息,再到车载装置自动触发列车紧急制动,总时延在50%,70%和95%概率下分别为2.34,2.68和3.63s,证明我国高速铁路地震预警及紧急处置技术方案有效、可行。     

一种适用于高铁地震预警的多台定位算法

研究目的:我国是一个地震多发国家,防震减灾所面临的形势十分严峻。高速铁路地震预警监测系统的研发旨在结合我国高铁运行环境、快速、准确地为地震影响里程范围内的列车提供预警信息,实现震后列车的紧急处置,最大程度上降低地震对于高速铁路造成的危害。研究结论:(1)结合我国高速铁路地震监测台站布设环境,采用基于自适应滑动时窗的双摆相似性算法对各台站的触发事件进行判断,滑动时窗自适应地搜索固定时窗内两组地震数据相似性的最大值,有效避免了设备延迟对相似性判断的影响,当来自同一个台站的双摆相似性低于设定阈值时,判断为干扰触发事件,该触发台站不参与后续多台定位,可避免误触发对定位的影响;(2)当两个及以上的台站触发报警后采用顺序触发的Voronoi图进行地震快速定位,该方法不受速度模型的影响,仅根据台站的触发顺序就可直接进行地震初步定位,所需台站少、时效性高;(3)在初步定位的基础上,再利用双台子阵定位算法对地震事件进行精确定位,由于先后依次触发报警的两个台站地震到时差所确定的震中双曲线轨迹为无限延伸的曲线,在V图的限制下可以很大程度上缩小震中的分布区域,从而大幅减小定位算法的计算量,达到提升高铁地震预警时效性的要求;(4)本文算法应用于高速铁路地震预警监测系统多台站定位,可为震后列车紧急处置提供预警信息。     

高速铁路地震紧急处置系统的研究

研究适应我国高速铁路特点和地震活动性的地震预警与紧急处置,是高速铁路地震安全及震后恢复的需要,为此构建高速铁路地震紧急处置系统,结合系统的架构、紧急处置方案、紧急处置行车规则,详述了设计方案,同时阐述地震处置影响范围计算、数据实时接入、大数据处理、GIS服务等关键技术。系统开发完毕后进行了功能验证和现场测试,各项功能指标均满足高速铁路运行及安全防护需求,可有效防止、减少地震灾害对高速铁路列车运行的影响。     

用于高速铁路地震预警的铁道线路特征点提取方法

高速铁路地震预警系统紧急处置时需要高铁线路成网分布的线路信息,目前线路信息量巨大,需要压缩线路数据,保证紧急处置的实时性。提出了一种通过曲率筛选和Douglas-Peucker算法提取铁道线路特征点的方法,可实现铁道线路数据的压缩,同时能够保持铁道线的原始路径。经过计算比选,曲率筛选点的保留比例为2%、Douglas-Peucker阈值设为2. 0 km时的效果最优。对我国101段铁道线的343 740个GPS采集点进行了压缩处理,共提取出了433个特征点,提取前后线路的最大偏差为2. 06 km,最小偏差0. 54 km,满足地震预警紧急处置的需求。     

高速铁路地震监测预警系统与中国地震局台站联网预警(技术)研究

地震预警可在地震发生后、破坏性地震波到来前,提供数秒至数十秒的预警时间,以便在此期间采取相应应急处置措施,是保证高速铁路运行安全的有效手段。提出高速铁路地震监测预警系统与中国地震局地震台网互联互通进行联合预警的网络互联方案、数据信息共享方案,阐述在高速铁路地震预警监测系统中应用中国地震台网信息的作用。     

既有高速动车组车载地震紧急处置装置加装技术方案研究

随着我国高速铁路地震监测预警工作的推进,我国高速铁路地震监测预警系统的工程推广已提到议事日程。高速动车组加装车载地震紧急处置装置,能在地震发生时有效控制列车运行,确保行车安全,减轻地震次生灾害。在前期车载地震紧急处置装置研究的基础上,通过对我国既有高速动车组加装车载地震紧急处置装置的可行性分析,提出了既有高速动车组加装车载地震紧急处置装置的技术方案,为今后车载地震紧急处置装置在既有高速动车组上的工程推广提供了理论基础和技术支持。     

高速铁路地震紧急自动处置系统的研究

对国外高速铁路地震紧急自动处置系统的现状和发展、以及我国列车速度提高后地震对高速铁路运营安全的危险性进行分析,研究地震紧急自动处置系统监测点设置与报警安全性的关系。高速铁路地震紧急自动处置系统由监控中心设备(设在运营调度中心内)、车站设备和地震监测点设备构成,给出了系统功能结构、应用系统体系结构和总体网络结构。根据我国高速铁路基础设施在典型地震波激励下的最大动力响应系数,建议我国高速铁路地震紧急自动处置的报警阈值为45 Gal;通过对各种报警方式进行比选分析,提出我国高速铁路地震紧急自动处置系统报警及列车运行控制采用牵引变电所控制模式,监测点设置间距20~30 km,并尽量将地震监测点设置在牵引变电所内,以降低建设投资。     

基于雷达与视频分析技术的铁路崩塌落石自动监测报警系统设计与实现

提出一种基于雷达与视频分析综合报警评判的铁路崩塌落石自动监测报警系统。系统实时分析高于轨道70 mm的平面雷达扫描数据,结合目标识别、入侵监测、滞留检测等视频分析技术,对监测区域的障碍物情况进行综合分析,及时、准确地发出预警和报警信息,并启动紧急处置预案,避免线路障碍物对行车安全造成影响。     

高速铁路地震监测技术研究与紧急处置系统的构建

主要介绍我国高速铁路沿线地震危害现状,阐述高速铁路地震监测原理、监测点设置原则以及地震灾害紧急处置机制.提出中国高速铁路地震监测与紧急处置系统的构建方案,并给出分阶段建设的实施建议.     

线路安全环境管理系统设计与实现

高速铁路沿线外部环境复杂,安全监管困难,亟须统筹联动多网络多系统的线路监测信息,充分发挥既有及补强后的铁路综合视频监控系统的资源能力,提升远程管控能力和巡查效率。设计集“人+机”巡查、视频智能分析、危情预警、远程管控、应急处置、信息管理于一体的线路安全环境管理系统,对规范铁路线路环境安全管理、筑实铁路线路安全屏障具有重要意义。     

基于资源共享的高速铁路监测预警与应急平台研究

鉴于高速铁路公司运输监管、安全监督的职能,在现有铁路应急平台的基础上,基于云计算技术设计高速铁路监测预警与应急平台,将解决基础资源利用率低、监测信息利用不充分、应急处置过程协调不通畅等传统应急平台的瓶颈问题。基于高速铁路的特有属性构建突发事故情景,提出基于情景的智能方案生成方法。     

高速铁路防灾安全监控系统研究与开发

防灾安全监控系统是铁路信息化总体规划中的一个重要子系统。在对国外高速铁路防灾安全监控系统现状调研的基础上,分析灾害监测技术及发展趋势,研究大风、暴雨、大雪、地震灾害及异物侵限突发事件对列车运行安全的危害性,结合我国高速铁路实际情况,提出防灾安全监控系统总体结构、网络结构、系统功能及相关系统接口关系,搭建凤、雨、雪、地震及异物侵限监测的模拟试验环境,开发防灾安全监控原型系统,实现风、雨、雪、地震自然灾害及异物侵限实时监测信息分布式获取、集中管理、紧急处置、综合分析与运用,及时掌握灾害发生动态。     

基于HAZOP方法的车载地震紧急处置装置安全风险分析研究

针对新研发的高速铁路地震预警系统车载地震紧急处置装置,采用危险与可操作性分析(HAZOP)方法,通过对其硬件、软件、接口等功能的细化分解和流程分析,研究该装置各功能可能存在的主要偏差(危险、危害因素)及其产生原因和后果。依据该领域专家经验,确定功能偏差的危害程度和发生频率,结合风险矩阵评价初始风险等级,提出针对性的风险控制措施,为高速铁路车载地震紧急处置装置的可靠性及高速铁路运营安全提供保障。     

适应高铁开通需要 加快高铁人才队伍建设

<正>刚刚开通运营的大西高铁采用了大量的新技术、新设备。如在线路基础上,采用了CRTSI型双块式无砟轨道和7000m大曲线半径。在调度指挥上,行车调度指挥采用了调度集中(CTC)系统,列控系统采用了CTCS—2级列车运行控制系统,站内和区间轨道电路采用ZPW—2000A/K型自动闭塞系统,设置地面通过信号机。自然灾害监测系统对高速铁路沿线风、雨、地震及上跨铁路的道路桥梁的异物侵限进行实时监测,为调度指挥及维护管理提供报警、预警信息,有效防止或减少灾     

高速铁路测量中高斯平面坐标与斜轴墨卡托平面坐标的转换

在高速铁路测量中,要求在建立平面坐标系时应满足投影的长度变形不超过10 mm/km。对于大致呈东西走向的线路来说,建立高斯平面坐标系时,为了控制长度投影变形,就要分多个投影带进行投影,这样就产生了多个高斯平面坐标系。墨卡托投影,既可以满足长度变形值要求,又可以有效解决因分带过多而带来的坐标系不统一问题。研究了高斯平面坐标向斜轴墨卡托平面坐标的转换模型,并且结合某条高速铁路测量数据进行了计算、分析和实际应用,表明本文研究的方法是正确的。     

高速铁路灾害监测系统风报警解除时限优化方法

基于高速铁路沿线风监测系统历史数据,在保证列车运行安全的前提下以增加列车运行效率和减少大风报警处置工作量为研究目标。考虑线路的繁忙程度和大风影响程度,建立高速铁路灾害监测系统风报警解除时限优化模型。选取3条典型线路进行实例分析,从线路、线路所属铁路局、季节方面对大风报警解除时限进行优化分析,得到最优报警解除时限值。研究结果可为高速铁路灾害监测系统风报警解除时限的运用优化提供参考。     

牵引变电所与地震监测系统联动接口方案浅析

结合已建高速铁路地震监测系统与牵引变电所的联动接口的分析,研究了地震信息的联动模式、接口方案和联动范围,确定了接口实施方案。     

高速铁路工务基础设施状态检测与监测系统的研究北大核心

为保证工务设备及施工作业的安全,应构建能够及时发现并早期预警线路设备故障及沿线环境影响的高速铁路工务基础设施状态检测与监测系统。该系统可对轨道、钢轨、路基和重点桥隧的状态进行检测与监测,对道口、环境灾害、工务机械车运行和施工作业安全加以监控,并利用数据集成平台对数据集中管理、共享和综合分析,为工务设备安全监测与管理提供信息服务。论述了该系统的内容、功能及可行性。     

高速铁路工务基础设施状态检测与监测系统的研究

为保证工务设备及施工作业的安全,应构建能够及时发现并早期预警线路设备故障及沿线环境影响的高速铁路工务基础设施状态检测与监测系统。该系统可对轨道、钢轨、路基和重点桥隧的状态进行检测与监测,对道口、环境灾害、工务机械车运行和施工作业安全加以监控,并利用数据集成平台对数据集中管理、共享和综合分析,为工务设备安全监测与管理提供信息服务。论述了该系统的内容、功能及可行性。     

高速铁路地震预警监测系统工程设计方案研究

地震是对铁路列车安全运营威胁较大的自然灾害之一,铁路地震预警监测系统是随着我国高速铁路建设逐步发展起来的新系统。对国内外高速铁路地震预警系统进行分析。结合国内建设标准与技术标准,对我国高速铁路的地震预警系统总体架构、设备设置等工程设计原则进行探讨,针对监测终端和触发单元的设置方案进一步展开分析。针对监测业务终端按局布设和按调度台布设两种方案进行优缺点分析。结合工程建设实际情况,针对信号触发监控单元不设置在牵引变电所与通信机房两种方案进行经济与技术分析,提出两种设置方案的优势与不足,提出供工程建设参考的建议。并针对目前技术现状,提出我国铁路地震预警监测系统的建议发展方向。