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摘 要：随着高速铁路建设的逐步推进，动车组开行量越来越大，运行公里数逐年增加，动车组设计制造源头质量、基础检修质量缺陷、零部件失效脱落、车下结冰存雪、车载系统误报漏报等问题逐渐显露出来，而目前动车组的地面监控能力还严重不足，运行安全保障能力需要进一步加强。
关键词：动车组；运行安全；监控体系；建设；
中图分类号：U266 文献标识码：A 文章编号：1674-3520（2015）-12-00-01
一、铁路车辆运行安全监控设备现状
（一）既有车辆运行安全监控设备
目前在用的安全监控设备有：红外线轴温智能探测设备（THDS）5388套、车辆运行品质轨边动态监测设备（TPDS）120套、车辆滚动轴承轨边声学诊断设备（TADS）86套（含动车组专用检测设备6套）、车辆故障轨边图像检测设备494套（货车用TFDS设备423套、动车用TEDS设备49套、客车用TVDS设备22套）、客车运行动态安全监控设备（TCDS）300套，以及货车轮对尺寸动态监测系统（TWDS）、动车组车载信息动态监测系统、动车组车轮故障在线监测系统、客车列尾安全防护系统（KLW）、客车集中轴温报警系统等车辆运行安全监控设备。
（二）车辆运行安全监控设备分类
1、按照安装位置分為轨边安全监控系统、车载安全监控系统。轨边设备包括：THDS、TPDS、TADS、TFDS、TEDS、TVDS、TWDS和动车组车轮故障在线监测系统；车载设备包括：TCDS、KLW和动车组车载信息动态监测系统、客车集中轴温报警系统。
2、按照联网应用情况分为联网应用设备和非联网应用设备。
其中THDS、TPDS、TADS、TFDS设备实现全路联网传输、追踪查询和信息共享；TEDS、TCDS、动车组车载信息动态监测系统在实现实时监控的同时，向车辆本属单位和中国铁路总公司（简称总公司）传输，进行远程监控。TVDS、TWDS、动车组车轮故障在线监测系统和动车组车辆滚动轴承诊断设备属于非联网应用设备。
二、动车组运行安全监控体系的建设
（一）安全监控体系的逻辑架构设计
系统逻辑架构划分为以下4层：1、基础设施层：包括网络和硬件设备、操作系统及相关系统软件。2、数据共享与交换层：包括集中数据库、外部相关信息系统的数据接口，系统内部各级系统间的数据接口以及提供信息共享和交换的处理机制。3、应用中间层：提供支持上层应用的基础类库、报表引擎、工作流引擎、数据访问引擎等。4、系统应用层：提供相关的应用功能以及辅助应用系统配置与管理的相关功能。
（二）安全监控体系的功能架构设计
1、TPDS子系统。对动车组轮轨动力学参数和轮对踏面损伤进行监测，实现系统报警、人工确认、上报处理、返回处理信息的报警闭环处理；在联网条件下对重点车辆实现全路追踪监测；实现过车信息、故障信息的查询和统计分析。进行设备自检，出现设备故障后自动报警，铁路局设备管理人员实时确认处理。实时监测整个子系统运行、网络运行情况。
2、TEDS子系统。对动车组侧面和底部进行实时图像监测，实现系统自动报警、人工确认、上报处理、返回处理信息的报警闭环处理；在联网条件下对重点车辆实现全路追踪监测；实现过车信息、故障信息的查询和统计分析。实现设备自检，出现设备故障后自动报警，铁路局设备管理人员实时确认处理。实时监测整个子系统运行、网络运行情况。
3、THDS子系统。重点监测动车组轴温和多点轴箱温度，实现当温度异常升高时，系统自动报警、人工确认、上报处理、返回处理信息的报警闭环处理；在联网条件下对重点车辆实现全路追踪监测；实现过车信息、故障信息的查询和统计分析。实现设备自检，出现设备故障后自动报警，铁路局设备管理人员实时确认处理。实时监测整个子系统及网络运行情况。
4、TADS子系统。对动车组轴承早期故障进行监测，实现系统自动报警、人工确认、上报处理、返回处理信息的报警闭环处理；在联网条件下对重点车辆实现全路追踪监测；实现过车信息、故障信息的查询和统计分析。实现设备自检，出现设备故障后自动报警，铁路局设备管理人员实时确认处理。实时监测整个子系统及网络运行情况。
5、综合应用子系统。实现TPDS、TEDS、THDS、TA-DS各子系统监测信息的集成、对各子系统上报的故障信息进行综合分析，评判动车组故障类型、等级，进行故障诊断并提出解决方案。对重点车辆进行综合追踪监测。
三、维修安全保障技术
在高速动车组运用过程中，尤其在动车组投入运用的初期是大量故障的爆发期，需要对动车组的故障及时分析和排除。在铁路运用管理部门的大力组织下，每个月的故障情况及故障维修情况都及时进行分类统计汇总，故障发生的次数及波及的影响大为下降，随着安全监控地面数据库技术的应用，对故障数据的归纳、统计、分析和深入数据挖掘变得更为便捷，对动车组的故障维修起到促进作用。可靠性理论和现代维修理论认为，大型复杂系统发生故障后，如果能够得到及时更换和维修，则经过一段时间的运用后，其故障率会保持相对平稳。对高速动车组进行状态修，对故障进行及时检查和排除尤为重要。由于高速动车组是一个大型的复杂系统，故障的排除有时需要多专业人员相互配合。为实现对动车组的及时维修，提高动车组的可用性，一方面需要提高维修人员的素质，并增加对人员的操作培训，另一方面还需要先进的维修技术支持系统提供保障。
动车组运行安全联网监控系统的建设以地面监控设备为基础，以高铁通信网为依托，构建统一平台，实现动车段级—铁路局级—铁路总公司级动车组运行安全联网监控系统三级联网，满足铁路总公司、铁路局、动车段监测中心各级用户对系统功能的正常访问。
参考文献：
[1]陆啸秋，赵红卫，黄志平，高枫.高速列车运行安全监控技术[J].铁道机车车辆，2011，02：34-37+81.
[2]何华武.高速铁路运行安全检测监测与监控技术[J].中国铁路，2013，03：1-7.
[3]石建伟.CRH_5型动车组运行故障信息远程智能分析判断系统的设计与实现[J].铁道机车车辆，2013，02：87-92.
[4]耿志修.中国高速铁路安全技术体系[J].中国铁路，2010，12：12-16.
[5]石建伟.高速铁路建设动车组运行故障图像检测系统的实践[J].铁路计算机应用，2014，05：24-27.
关键词：动车组；运行安全；监控体系；建设；
中图分类号：U266 文献标识码：A 文章编号：1674-3520（2015）-12-00-01
一、铁路车辆运行安全监控设备现状
（一）既有车辆运行安全监控设备
目前在用的安全监控设备有：红外线轴温智能探测设备（THDS）5388套、车辆运行品质轨边动态监测设备（TPDS）120套、车辆滚动轴承轨边声学诊断设备（TADS）86套（含动车组专用检测设备6套）、车辆故障轨边图像检测设备494套（货车用TFDS设备423套、动车用TEDS设备49套、客车用TVDS设备22套）、客车运行动态安全监控设备（TCDS）300套，以及货车轮对尺寸动态监测系统（TWDS）、动车组车载信息动态监测系统、动车组车轮故障在线监测系统、客车列尾安全防护系统（KLW）、客车集中轴温报警系统等车辆运行安全监控设备。
（二）车辆运行安全监控设备分类
1、按照安装位置分為轨边安全监控系统、车载安全监控系统。轨边设备包括：THDS、TPDS、TADS、TFDS、TEDS、TVDS、TWDS和动车组车轮故障在线监测系统；车载设备包括：TCDS、KLW和动车组车载信息动态监测系统、客车集中轴温报警系统。
2、按照联网应用情况分为联网应用设备和非联网应用设备。
其中THDS、TPDS、TADS、TFDS设备实现全路联网传输、追踪查询和信息共享；TEDS、TCDS、动车组车载信息动态监测系统在实现实时监控的同时，向车辆本属单位和中国铁路总公司（简称总公司）传输，进行远程监控。TVDS、TWDS、动车组车轮故障在线监测系统和动车组车辆滚动轴承诊断设备属于非联网应用设备。
二、动车组运行安全监控体系的建设
（一）安全监控体系的逻辑架构设计
系统逻辑架构划分为以下4层：1、基础设施层：包括网络和硬件设备、操作系统及相关系统软件。2、数据共享与交换层：包括集中数据库、外部相关信息系统的数据接口，系统内部各级系统间的数据接口以及提供信息共享和交换的处理机制。3、应用中间层：提供支持上层应用的基础类库、报表引擎、工作流引擎、数据访问引擎等。4、系统应用层：提供相关的应用功能以及辅助应用系统配置与管理的相关功能。
（二）安全监控体系的功能架构设计
1、TPDS子系统。对动车组轮轨动力学参数和轮对踏面损伤进行监测，实现系统报警、人工确认、上报处理、返回处理信息的报警闭环处理；在联网条件下对重点车辆实现全路追踪监测；实现过车信息、故障信息的查询和统计分析。进行设备自检，出现设备故障后自动报警，铁路局设备管理人员实时确认处理。实时监测整个子系统运行、网络运行情况。
2、TEDS子系统。对动车组侧面和底部进行实时图像监测，实现系统自动报警、人工确认、上报处理、返回处理信息的报警闭环处理；在联网条件下对重点车辆实现全路追踪监测；实现过车信息、故障信息的查询和统计分析。实现设备自检，出现设备故障后自动报警，铁路局设备管理人员实时确认处理。实时监测整个子系统运行、网络运行情况。
3、THDS子系统。重点监测动车组轴温和多点轴箱温度，实现当温度异常升高时，系统自动报警、人工确认、上报处理、返回处理信息的报警闭环处理；在联网条件下对重点车辆实现全路追踪监测；实现过车信息、故障信息的查询和统计分析。实现设备自检，出现设备故障后自动报警，铁路局设备管理人员实时确认处理。实时监测整个子系统及网络运行情况。
4、TADS子系统。对动车组轴承早期故障进行监测，实现系统自动报警、人工确认、上报处理、返回处理信息的报警闭环处理；在联网条件下对重点车辆实现全路追踪监测；实现过车信息、故障信息的查询和统计分析。实现设备自检，出现设备故障后自动报警，铁路局设备管理人员实时确认处理。实时监测整个子系统及网络运行情况。
5、综合应用子系统。实现TPDS、TEDS、THDS、TA-DS各子系统监测信息的集成、对各子系统上报的故障信息进行综合分析，评判动车组故障类型、等级，进行故障诊断并提出解决方案。对重点车辆进行综合追踪监测。
三、维修安全保障技术
在高速动车组运用过程中，尤其在动车组投入运用的初期是大量故障的爆发期，需要对动车组的故障及时分析和排除。在铁路运用管理部门的大力组织下，每个月的故障情况及故障维修情况都及时进行分类统计汇总，故障发生的次数及波及的影响大为下降，随着安全监控地面数据库技术的应用，对故障数据的归纳、统计、分析和深入数据挖掘变得更为便捷，对动车组的故障维修起到促进作用。可靠性理论和现代维修理论认为，大型复杂系统发生故障后，如果能够得到及时更换和维修，则经过一段时间的运用后，其故障率会保持相对平稳。对高速动车组进行状态修，对故障进行及时检查和排除尤为重要。由于高速动车组是一个大型的复杂系统，故障的排除有时需要多专业人员相互配合。为实现对动车组的及时维修，提高动车组的可用性，一方面需要提高维修人员的素质，并增加对人员的操作培训，另一方面还需要先进的维修技术支持系统提供保障。
动车组运行安全联网监控系统的建设以地面监控设备为基础，以高铁通信网为依托，构建统一平台，实现动车段级—铁路局级—铁路总公司级动车组运行安全联网监控系统三级联网，满足铁路总公司、铁路局、动车段监测中心各级用户对系统功能的正常访问。
参考文献：
[1]陆啸秋，赵红卫，黄志平，高枫.高速列车运行安全监控技术[J].铁道机车车辆，2011，02：34-37+81.
[2]何华武.高速铁路运行安全检测监测与监控技术[J].中国铁路，2013，03：1-7.
[3]石建伟.CRH_5型动车组运行故障信息远程智能分析判断系统的设计与实现[J].铁道机车车辆，2013，02：87-92.
[4]耿志修.中国高速铁路安全技术体系[J].中国铁路，2010，12：12-16.
[5]石建伟.高速铁路建设动车组运行故障图像检测系统的实践[J].铁路计算机应用，2014，05：24-27.