首页|滚动|国内|国际|运营|制造|监管|原创|业务|技术|报告|测试|博客|特约记者
手机|互联网|IT|5G|光通信|LTE|云计算|芯片|电源|虚拟运营商|移动互联网|会展
首页 >> 直播列表 >> 正文

北京交通大学艾渤:轨道交通是最具可持续发展的地面交通方式

2013年5月17日 14:15  CCTIME飞象网  

    “2013年世界电信和信息社会日大会”5月17日在北京举办。飞象网作为直播媒体将对会议做全程报道。直播内容:

    北京交通大学教授、博士生导师艾渤

    尊敬的各位领导、各位来宾大家下午好!前面的专家主要讲的以公路较通信为主,下面我主要讲轨道交通中的一些前瞻性的信息通信技术。轨道交通运输效率高,排放低已被公认成为最具可持续发展的地面交通方式。截止2012年底我国铁路运营历程已达9.8万公里,其中高铁运营里程已达9356公里,居世界第一位。到2020年我国将建成1.6万里四纵四横的高速铁路网。

    2012年两辆列车一辆是德国制造,一辆是法国制造,这就是著名德法跨国铁路线我们国家未来20年、30年中也可能建立通往中欧、德国、中亚、哈萨克斯坦和通向法国、东南亚、马来西亚这样的一些跨国铁路线。截止到2012年已建成70余条20000公里城市轨道交通线路快速成网。美国高铁技术比中国落后十年,中国的高速铁路与法国的TEG、日本的新干线西班牙的相比我们技术都是走在世界前列的。因为现在绿色、智能、交通、环保已经备受关注,信息技术、新材料先进制造技术曾经先进代表,轨道交通核心技术发展也毫无例外。

    英国2012年工业轨道技术发展战略类中提出了4C概念,指数了除了确保轨道交通安全可靠前提下,低成本、降低二氧化碳的概念。发达国家轨道交通目标与英国的是吻合的,交通网络能力加倍,服务能力水平提升对应顾客的满意度,还有污染排放的降低。

    轨道交通七大发展目标安全、可靠、快捷、准点、舒适、节能人性化。相对应的业务有列车调度,铁路基础设施无线监控,列车的状态监测与远程诊断业务。从舒适角度出发,旅客信息服务像无线等。

    未来轨道交通发展业务需求:十二五规划指数未来列车装备的普系化,控制和运营安全保障技术的智能化,高铁技术的体系化、高速铁路可持续化发展。

    信息技术在轨道交通中的应用:轨道交通由三大体系组成,一个是移动设施就是列车,再一个是固定设施包括铁轨,还有一个是控制与安全系统。控制与安全系统称为信号系统,这是轨道交通运行系统的大脑和神经中枢。我们看一下2008年9月美国加州因为司机人为失误造成撞车事故,2006年德国因为信号系统设计不完善出现出轨系统,2007年在英国因为大风天气环境的影响,出现了铁路事故。我国大家都知道2008年4.28胶济铁路,2011年7.23甬温线特别重大交通事故,2011年9.27上海地铁列车追尾事故。因为重大事故驱动了轨道交通信号技术的发展,轨道交通不断增加的速度和密度推动了信号技术的发展。轨道交通信号系统核心是先进技术应用的最佳场合。比如移动闭塞,比如我们把WiFi、LTE用到轨道交通控制系统轴。

    轨道交通领域最具代表性非常典型的技术:GSM-R就是铁路数字移动通信系统,1992年国际铁路联盟UIC与欧洲电信协商第一次讨论把数字铁路的思想运用到了列车自动控制中。99年大部分欧洲组织都接受了GSM-R,瑞典第一个建成了GSM-R网络。04年初由于具有更成熟的技术优势,所以成为中国铁路中心的发展方向,2002年原铁道部确定建设铁路数字系统,GSM-R,采用这个技术的国家有瑞典、德国等等,99年有两个国家,2002年有七个国家采用这个技术。原来两套体系的对比,一个是集群系统,一个是GSM-R,什么是GSM-R,就是GSM网络基础上添加了铁路的专用基本业务和铁路应用业务以及语音调度任务。我本人在参加一些项目答辩的时候会有专家问到这样的问题,到底GSR-R和GSM有什么区别?GSM-R本身要支持时速300公里以上的高速移动,铁路轨道交通里有铁路枢纽地区这样的一些特殊场合,受电磁强干扰,受到外界干扰很强。有很多QOS,服务质量指标要求。GSM-系统里面的传输率是公网没有这个指标的。比如列车控制系统,对GSMR系统提出一些苛刻的要求。比如地铁系统里要求3.6秒时间列车控制系统必须收到由GSM-R系统传输来的可靠的列空信息。如果3.6秒收不到信息会启动自动防护系统,导致列车比如减速甚至刹车。在2012年12月深圳蛇口线列车逼停地铁事件就是这个关系。

    如果把专用系统应用在大铁,就是CTCS就是中国的列车控制系统。用在地铁系统或者城市接到交通系统中成是列车控制系统,新一代列车控制系统都是和专用无线系统紧密相关,投资通过通信的列车控制系统。CTCS分为五个等级,不同的级别导致列车之间追踪间隔不断缩短。相信4G以后追踪间隔会更加缩短,提高了运输能力。我们提出一个轨道交通公交化,就是运输密度越来越高。

    CTCS2包含了轨道电路和应答器的方式。这种方式设计就是适应时速200到250公路的时速需求,它的缺点只能单方向传输小的系统,到了3级,能够实现双向大容量从车到地和地到车,上向大容量信息传递。CTCS3系统在武光铁路和郑西广深港等高速铁路得以高速应用。

    如果把这种铁路无线系统应用于地铁或者城际就叫CBTC系统,这是目前国际轨道交通系统的发展方向,由交通大学和北京轨道交通控制运行安全中心和北京交通科技公司等完全研制的,国内首台套具有完全自主只是产换的系统,在北京的昌平线、亦庄线、重庆的3号线已经运行了。现在正在北京14号线和7号线实施。这套是具有完全自主只是产权的。表明我国继德国西门子、加拿大泰雷斯之后等第四个成功掌握该项技术并开通该项技术的国家。

    发展轨道交通下一代移动通信系统被提上了议程,如果用在铁路中就叫LTER。我国台湾地区已经开展了宽带移动通信系统的研究和应用。欧盟一些主要的国家,采用GSM和WCDMA和结合WiFi的多种通信方式实现了车地的通信。日本采用泄露电缆结合WifI技术实现车地通信。国内也有很多单位已经做这个研究。像华为,已经铺设了时速300公里的铁路线并做了实验。

    已经有GSM-R厂商预计,这项技术到2025年就是它生命周期结束时间。业内很多专家认为GSM-R五会和LTE-R长期共存。下一代铁路移动通信系统将是以满足高速铁路、重载铁路、高原铁路、西部铁路的列车运行控制和运行系统并行的异构系统。

    我们估算了一下结合LTE-R下一代移动通信网络发展,带宽近期业务需要要求带宽15兆,远期达到30兆以上,我国目前铁路运用的带宽包括GSM-R系统,和中国移动联通共用4兆带宽。干扰问题很严重。我们希望建设铁路下一代宽带移动通信系统我们没有地,希望有这样的地盖房子。我们希望国家考虑到能给我们一些专用移动通信系统法勒频段。

    自从7.23事故发生之后,我们经常开学术委员会,来自各个部门专业领域的专机,包括院士都提出,你们能不能用辅助性的手段保障,一旦出现问题,还有其他辅助手段能保障部出现像列车追尾这样的事故。现在我们提出了包括在铁道部开会的时候,列车和列车之间通信。我们不需要基站,不需要轨旁的设备,需要列车和列车之间的通信。这个思想来自于车对车的通信只是其中的一部分。还有像美国的AIS系统,它实现的是舰船和舰船之间的直接通信。我们知道飞机需要地面导航的,现在TSS系统,美国和德国开发的,就是飞机和飞机之间的直接通信。比如前面是否有故障,天气怎么样。

    现在我们在做列车和列车之间直接通信的研究。是想借用,因为现在提出了列车轨道交通发展公交化,我们希望借助与不同的列车之间把它当作一套网络频段能够实现这个东西,这是正在研究当中的。

    还有感知网。如果能把铁路基础设施和物联网结合起来,使这种网络能够感受比如泥石流、断桥现象。还有比如地震导致的轨道的损坏。日本已经有铁路地震网,一旦发生地震马上导致铁轨形变很容易出现事故,这些都是铁路互联网。这也是未来信息技术在铁路应用中的主要目标。

    还有现在CPS系统炒的很热,是信息物理融合系统。它的理念就是不仅实现感知还要实现自适应感控。现在我们有一个国家863项目就是把GSS理念能够应用到铁路自动感知和自适应方面。2012年10月8好,北京地铁五好线所有电视屏幕上都现实这蓝屏白字“王鹏你妹”,这样的显示屏在地铁线路里面,如果是其他的极端反动标准的话,想象会有什么样的恶劣影响。所以轨道交通系统里面的安全不仅是Lafety,还有一点是Security。如果说现在没有对高速铁路进行攻击,没有对轨道交通进行保密性的攻击。如果对网络协议发生攻击的话,我们很有可能还出现一种,如果强制性刹车都算好的,甚至出现达到列车不能硬制动。我们也在讨论这个问题,比如给你植入一些后门程序这样的东西。所以轨道交通除了Safety,还有保密性的要求。

    未来轨道交通发展:智能列车、智慧铁路、铁路物联网、列车以高可靠性、可维护性、安全性、保密性永远连接在先为特征的高速在线控制系统和列车运行保障系统。高速铁路旅客运行服务系统。

    归纳起来,未来信息技术在轨道交通中主要有三个方面,一个是面向新型列车控制和安全保障体系的铁路,包括高速铁路,地铁、城市轨道交通,城际铁路,客运专线等等。轨道交通下一代宽带无线交通系统。这是第一个目标。

    第二个目标为适应智能交通发展需要,建立铁路的物联网体系。包括把最新理念的信息物理系统融入进去,实现感知感控。

    第三个就是适应中国的综合轨道交通网络发展需要,形成发展旅客信息移动服务系统。不管是城市公共交通还是轨道交通,未来发展目标里面,除了安全还有节能、环保、绿色等等。

    感谢各位!

编 辑:刘妍
免责声明:刊载本文目的在于传播更多行业信息,不代表本站对读者构成任何其它建议,请读者仅作参考,更不能作为投资使用依据,请自行核实相关内容。
相关新闻              
 
人物
闻库:5G按下快进键 开始走近大家的生活
精彩专题
专题报道丨2020年世界电信和信息社会日
专题报道丨山至高处人为峰,中国5G信号覆盖珠穆朗玛
专题报道丨助力武汉"战疫",共铸坚强后盾
2019年信息通信产业盘点暨颁奖礼
CCTIME推荐
关于我们 | 广告报价 | 联系我们 | 隐私声明 | 本站地图
CCTIME飞象网 CopyRight © 2007-2020 By CCTIME.COM
京ICP备08004280号  电信与信息服务业务经营许可证080234号 京公网安备110105000771号
公司名称: 北京飞象互动文化传媒有限公司
未经书面许可,禁止转载、摘编、复制、镜像