高铁安全监测系统的设计与开发(2)
4.3.2 数据采集模块的设计 .. 21
4.3 本章小结 23
5 总结 .. 24
致谢 25
参考文献 26
附录 27
1绪论
1.1课题背景
为了使列车运行速度的大幅提高，让铁路能够适应社会的发展，在二十世纪初到五十
年代时期，德国、法国、日本和其它国家已经在高速列车方面做了大量的研究和实验工作。
铁路作为陆地上运输的主要力量和方式，在长达一个多世纪的时间里都处在垄断地位，然
而，自从二十世纪以来，虽然汽车的迅速发展，但是铁路仍旧冲击着新浪潮[1]
。
中国人口众多，地域辽阔，经济发展和相互之间联系的跨度很大，需要有一种较强的
交通方式来将整个国家和经济串联起来。 而铁路运输具有运量大、能耗小、成本低的特点，
这些特点让它不仅在长时间和长距离的运输方面占有绝对的优势，它在流量大、人口多的
城际中短途旅客运输方面也有不可忽视的竞争力。
1876 年，我国建成了中国历史上的第一条铁路。但是由于中国建国以前各方面的阻
碍导致中国生产力和制造业受到严重打击，中国铁路业因此受到了阻碍，在第一条铁路建
成之后铁路运输却始终没有跟上其他发达国家的步伐。我国在铁路运输运行的距离、运行
的速度、运行的安全性、舒适性等方面都远远落后于其他发达国家。铁路运输与我国的经
济发展息息相关，在我国的交通运输领域占有不可动摇的地位。但我国铁路的现状是路网
不发达，技术装备较落后，运能与运量的矛盾比较突出，一些主要干线的能力利用程度已
经趋于饱和，铁路负荷水平居世界首位[2]
。
兴建高速铁路的建议早在二十世纪八十年代中期就被提出，十多年来，国家有关部门
派出了数以百计的专家学者从各个方面对高速铁路项目进行了详细的考察、分析和论证，
经过多次的反复和论争， 终于各方面的意见已经大致趋同： 高速铁路技术可行、经济合理、
社会效益良好、国家经济能够承受，因此应该建设，而且应该及早建[3]
。
1.2国内外研究现状 1.2.1国外研究现状
世界各国所建的高速铁路都是以安全运行放在首要地位，保证乘客的生命财产安全不
受到威胁，因此，安全技术是高速铁路研究中最关键的技术之一，并且在实际的运用中不
断的完善当前的技术。日本新干线在其运行的三十年期间，最出名的就是其高安全性。其
早期的列车运营管理自动化系统(COMTARC)包括行车调度、车辆调度、旅客调度、电力
调度、通信信号调度以及设备(线路)调度，其中的设备调度除负责线路的管理和文修保养
外，还收集沿线气象、地震等信息，防止灾害的发生并指挥修复与救援工作[4]
。其典型的安全监测系统为气象信息系统(MICOS)及智能地震预警系统(UREDAS) [5]
。法国高速铁路
创造了当前世界上轮轨系交通的最高试验速度 515.31km/h，以机车信号为主的列车自动控制系统TVM-300 逐步发展为TVM-400、TVM-430 在TVM-430 系统中，增加了设备监
测和报警子系统，进一步强化了列车运行安全的保障功能， 其主要内容为接触网电压监测、
热轴监测、降雨监测、降雪监测、大风监测、立交桥下落物监测等，德国亦在高速线上采
用了防灾报警系统(MAS90)，除可监督线路装备的运用状态外，还可识别和及时报告环境
对行车安全的影响[5]
。综上可以得出，国内外的铁路安全系统一般都采用铁路智能运输系
统，这是一种智能运输系统技术的发展和应用。在欧美各国，RITS的研制与开发已有 20