铁路交通的优点和缺点

前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇铁路交通的优点和缺点范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。

铁路交通的优点和缺点范文第1篇

【关键词】桥梁施工；跨越；高速铁路；施工方案；防护设计

我国的高速铁路正处在高速发展的阶段，在建设铁路时常常会出现铁路路线的交叉跨越现象。为了使客货共线铁路和高速铁路之间的跨越关系得到很好地解决，并保证高速铁路列车的安全行驶，在桥梁施工的过程中拥有一个完善的施工方案和防护设计方案就显得尤为的重要。

一、跨越既有的高速铁路桥梁施工所面临的困难

（一）桥梁施工对高速铁路本身产生的影响

在进行既有的高速铁路桥梁施工时，进行桥梁基础的挖掘是可能对高速铁路的基础造成一定程度上的影响；而在桥梁施工的过程中使用的机械设备可能会对既有线路限界造成一定的侵占；如果是在既有的高速铁路的上空作业，一旦出现坠落物，就可能威胁到基础网线和列车的安全。在跨越既有的高速铁路桥梁施工过程中对于高速铁路可能带来诸如以上所说的多方面的安全威胁，而列车的高速行驶也将对桥梁的施工带来一些影响。

（二）列车对于桥梁施工带来的影响

列车在高速行驶时会产生动力强劲的诱导气流。所以，列车在通过施工作业的场地时，产生的诱导气流就会对周边的结构设施和设备产生一个很大的作用力，使施工的安全威胁加大并会导致施工费用的增加。同时，这部分诱导气流还会对施工人员的人身安全产生威胁。而接触电网会在一定的程度上影响桥梁施工。

面对这些困难，如何使桥梁的施工安全顺利的进行，这就要求我们有一个适宜的施工方案和完善的安全防护方案。

二、跨越既有的高速铁路桥梁施工方案的介绍

由于铁路建筑对于界限与安全都有要求，所以跨越铁路的桥梁一般都有一个较大的跨径。因此，在桥梁类型的选择上，多会选择建设刚构桥、斜拉桥或拱桥。常用的施工方法就有水平转体法、顶推法、悬臂浇筑法和支架现浇法。下面会对这四种施工方案做一个简单的介绍。

（1）水平转体法。在跨越既有高速铁路桥梁施工中多会采用水平转体法中的平转法。平转法是在桥台或桥墩上预制一个转动轴心，上部整体旋转，下部为固定墩台、基础，在桥址附行线路上预制上部结构，根据设计需要确定旋转的角度。具有可自主旋转，结构整体性强、稳定性好、施工工艺简单和施工速度快的特点。依据其自身的特点，我们可以知道这种施工方案的优点有：适合用于刚构桥、斜拉桥和拱桥桥型的施工；施工跨越能力大；跨线作业用时短，安全风险小。缺点有：设计较为复杂，所耗费的施工费用较高。

（2）顶推法。顶推法指的是梁体在桥头逐段浇筑或拼装，用千斤顶纵向顶推，使梁体通过各墩顶的临时滑动支座面就位的施工方法。其具有设备轻型简便，不影响列车运行，施工工厂化，防护要求低等特点。该种施工方案的优点有：非常适用于小跨度、多跨度和等截面连续梁桥的施工作业；对既有的高速铁路的线路的干扰小；跨线作业用时较短。缺点有：对于变截面桥梁、斜拉桥和拱桥的施工并不适用；施工时，要设立临时墩，对既有的高速线路造成一定的影响；有较多的线内作业，安全风险较高。

（3）悬臂浇筑法。悬臂浇筑法是指在桥墩两侧设置工作平台，平衡地逐段向跨中悬臂浇筑水泥混凝土梁体，并逐段施加预应力的施工方法。其具有从桥墩处开始向两侧对称分节段悬臂施工，工艺、设备成熟，跨线作业用时长的特点。该种施工方案的优点有：非常适用于刚构桥和斜拉桥的施工作业，所需的施工费用较低。缺点有：跨线作业时间长，需要设置防护棚；防护棚会干扰到线路运营；安全风险较大。

（4）现浇支架法。现浇支架法采用的是在桥梁桥轴线方向搭设满堂支架对桥梁进行整体或分段分工的施工方法。其具有工艺成熟，耗时短花费低和全天候施工的特点。该施工方案的优点有：施工工艺简单，施工时间短，耗费少。缺点有：对于既有的高铁线路的运行影响大，存在的安全风险大。

综合考虑所有的跨越既有高速铁路桥梁施工的施工方案自身的特点和优缺点，在跨越既有高速铁路桥梁施工中水平转体法是较为理想的施工方法。

三、因列车高速行驶产生的空气动力对施工的影响

列车在高速行驶时会产生诱导气流，这种诱导气流具有强劲的动力，会对在周边环境和活动的人员产生负面影响。诱导气流会对人体产生一个气动作用力，这会较为严重的威胁到路边的行人和进行施工作业的人员的人身安全。如何使列车高速行驶通过时产生的诱导气流对防护支架影响减少，这对防护设施的安全和桥梁施工安全都有重要的意义。

（1）列车产生的诱导气流对施工人员的人身安全的影响

通过研究表明，当一辆时速350N/h的列车通过时，可对4.1m以内的人员造成一个向内的作用力，这对在高速铁路旁边施工的工作人员的人身安全有很大的威胁。所以在桥梁施工的过程中，要求施工人员与高速铁路之间时刻保持较大的安全距离，而且，也应该尽量减少在线路内的作业量和作业时间。

（2）列车产生的诱导气流对防护支架造成的负面影响

防护支架与通过列车之间的平行距离为2m，一辆时速350N/h的列车经过时，在2m处产生的风速可达10m/s，这就对支架的荷载有一个极为严苛的要求。因而，在建立防护支架时应该建设符合规范要求的双立柱防护体系。

四、跨越既有的高速铁路桥梁施工的安全防护设计

跨越既有的高速铁路桥梁施工的防护设计应遵循原则有：安全原则，既要保证施工安全也要保证既有线路的运行安全；可行原则，满足设计要求，施工简单可行；快速，防护的安装要在有限的时间内完成；经济，施工耗费少；环保，保护周围环境，达到环保要求。

在防护设计时，应达到的设计要求包括：充分考虑到空气动力对施工防护支架的影响，针对这些问题提前规划好防护设计的方案，使高速行驶的列车产生的空气动力对防护支架影响尽量降低。防护支架顶板应密闭，防止物体坠落事故的发生。

结束语

在跨越既有的高速铁路桥梁施工过程中，要考虑诸多的安全问题。因此，在施工方案和防护设计方案的设计中要综合考虑所有的因素，才能使施工顺利安全的进行。

参考文献：

[1]刘东.跨越既有高速铁路桥梁施工方案及防护设计研究[J].桥梁建设，2010，06：70-72+76.

[2]蔡焱.高速铁路跨水源保护区桥梁基础施工环境保护研究[D].西南交通大学，2011.

[3]余绍宾，张克，陈涛.跨高铁桥梁设计及施工[J].钢结构，2011，02：61-63.

铁路交通的优点和缺点范文第2篇

【关键词】　城市轨道交通; 　轻轨交通; 　发展模式

1 　轨道交通的地位及发展

1863 年英国建成第一条地铁线路，1888 年美国建成第一条有轨电车线路，城市交通进入了轨道交通时代。经过一个多世纪的发展，在现代化的国际性大都市中，轨道交通作为连接城市主要枢纽的主干交通线，在公共交通系统中处于骨干(或主动脉) 地位。在东京、伦敦、维也纳等城市轨道交通在公共交通方式的分担率占到90 % 以上。在我国北京、上海和广州已经相继出现了地铁，但还处于起步阶段。

成都是我国西南地区科技、商贸、金融中心和交通、通讯枢纽。现辖7 区4 市8 县和高新技术开发区，总面积12390 平方公里，总人口989119 万人。随着中国进入WTO 和我国的西部大开发，成都已经成为中国继上海浦东之后又一个发展中心。虽然成都的城市交通基础设施建设已取得巨大的成就，相继开通了二环、三环和绕城高速等线路，但据最新资料表明，目前成都的私家车拥有量列全国第三，再加上成都公共交通比例低，城市交通量急剧上升，现有道路仍不能满足机动车对城市交通的巨大需求。按照城市交通规划规则， 一个城市人口达到150 万以上，就应该修建城市轨道交通， 成都远远超过了这个数字。而且根据发达国家经验，人均国民收入达到1200～1300 美元是建设快速轨道交通的起步点，达到2500 美元将进入大规模建设地铁时期。2002 年成都市GDP 预计将达到1660 亿， 人均GDP 将达到16227 元(约1955 美元) 。成都市发展城市轨道交通的时机已经成熟，应该借中国进入WTO 和西部大开发之机大力发展成都市的轨道交通，使成都在21 世纪发展成为国际化大都市。

2 　城市轨道交通的主要形式

城市轨道交通包括城市轻轨、独轨铁路、地下铁道、磁悬浮列车等运输形式，这些多元化轨道交通形式各具特色，各具优缺点。世界大城市以及我国北京、上海、广州等大城市80 年代以来的实践证明:单纯的道路建设难以根治复杂的城市交通问题，只有建设以大容量快速轨道交通为骨干，辅以常规的公共汽车、小公共汽车等交通工具，形成一个从地下、地面到高架的多层次的立体的城市公共交通网络，形成符合成都市自身特色的轨道交通模式，构筑起多元化的城市轨道交通体系，才是解决成都市城市交通问题的必由之路， 也是为子孙后代谋利的治本之策。

在这几种轨道交通方式中，轻轨作为一种新兴的轨道交通方式，已为国外很多大城市所青睐。目前，世界上已有50 个国家和地区经营轻轨交通，共拥有360 个轻轨交通系统， 其中以德国、美国和乌克兰等国拥有的数量居多。轻轨铁路运输能力较大、造价较低、能耗低，是除地铁之外的大容量快速轨道交通系统。而且轻轨快速交通系统建设方式的多样性，能以较少的初期投资，部分的、较早的享受起接近地铁水平的服务;此后再通过对系统的进一步完善和扩大，逐步提高运输能力，与客运增长量相适应。鉴于以上优点，成都市最适宜优化发展以轻轨交通为主的城市轨道交通。

3 　轻轨交通

轻轨交通是本世纪60～70 年代诞生并发展起来的一种比较年轻的电气牵引交通系统，是服务于现代化城市的轨道交通形式中新的一族。1978 年在布鲁塞尔国际公共交通联合会(U TTP) 召开第一次“轻轨委员会”会议，将新型有轨电车交通统一命名为轻轨交通。会议提及的“ 轻轨”一词，主要是表示轻轨交通系统施加在轨道上的负荷重量相对于传统的铁路系统或大运量快速轨道交通系统明显较低，并非采用“轻型钢轨”。轻轨交通和地铁作为两种主要的城市轨道交通，各有自己的优点。我国自发展城市轨道交通以来，地铁建设发展缓慢。上海地铁1 号线一期工程自筹建始，将近十年才投入运营。地铁受资金和技术水平等的限制，建设速度难以适应城市交通量的剧增速度。轻轨交通的许多优点正好迎合我国许多城市的需要，已经有重庆、长沙等城市计划发展轻轨交通。

311 　较大的运输能力和较低的造价

轻轨交通具有速度快、准时性好的特点，具备保护模块的轻轨车辆的发车最小间隔约为90S 至300S ， 此系统的最大载客量可以达到每小时单方向3 万人次，足以大大缓解目前成都市的交通拥挤状况。

轨道交通建设费用都较高，线路设置方式与投资额的关系很大，同样规模的线路，地面、高架、地下三种不同的线路设置方式其投资比一般为1 :3 :9。据国外统计的地铁各项投资的比例，土建工程占大部分。轻轨系统通常为高架及地面线路，大幅度减少土建工程投资，每公里投资比地铁少得多。已建、在建的轻轨铁路造价为115～315 亿元/ km ， 与同样规模的地铁相比，仅为地铁造价的1/ 2～1/ 4。

312 　良好的乘车环境和较高的安全性能对于绝大多数每天依靠公共汽车出行的工薪阶层来说， 轻轨系统良好的车辆设施和乘车环境，使人们能够避免堵车麻烦和提高出行舒适程度。而轻轨系统在轨道上运行，大部分与道路分离，大大减少与道路交通之间的冲突数量，也就减少了事故发生的可能性。

313 　多样的建筑类型

轻轨具有各种线路形态，主要以地面线和高架线为主。灵活的建筑类型使轻轨交通能够适应各种地形。在市中心可以走地下，市区周边附近可以上高架，在城乡结合部及市郊可以在地面。不仅可以用作繁华地段的交通主力，也可以用在市区周边当城市铁路使用，也可以在近郊或卫星城市当市郊铁路用。

314 　对城市发展起着重要的诱导作用

交通引导城市发展是一条普遍规律。轨道交通是城市的主骨干，交通结构的好坏、交通网络的完善直接影响城市的整体布局和功能定位，对城市的未来产生深远的影响。轨道交通的规划和建设，可带动沿线住宅的商业区的开发和升值。可以刺激城市土地开发，在土地机制和人为规划的双重作用下，轨道交通沿线土地开发速度和强度都较高。轨道交通的建设和运营，会带动城市向效外地区扩展，从而使城市原有的规模得到扩大。

转贴于

近年来的新区建设，大都围绕老城，呈现一种摊大饼的发展模式。而轨道交通的发展改变了大都市地区的发展形态，使城市沿轨道交通走廊轴向延伸，从而出现了城市的蔓延和郊区中心的出现。如上海新一轮总体规划中确定城市发展的四个伸展轴，无不依附于相应的轨道交通干道。

315 　引起城市中心布局的变迁和卫星城市的发展

现在世界上各大城市都是多中心的城市结构，各个区域功能齐全，相应的独立，无形中就大大减少市民流动，从而减少道路交通的压力。随着轻轨交通的不断发展，沿线区域的可达性大大提高，进而引起城市居民的迁移和设施的重新分布，新的中心地带不断兴起，城市中心布局也相应发生改变。成都市的交通堵塞就是由于单中心的城市格局造成的。轻轨的修建有望改变成都单中心的城市布局，轻轨的完成可以连接并促进规划的华阳、龙泉两个城市副中心快速发展。

现代化城市结构由单中心向多中心转变，卫星城是大城市发展的有力支撑。卫星城市考虑的重点是通过生产来带动城市人口的扩散，以解决由于人口过密及交通拥挤引起的城市中心功能衰退的难题，达到改善人们的居住环境和工作环境，提高人们的生活质量。成都周围虽然有郫县、都江堰、温江等卫星城市，但事实上并不能达到疏解市区人口的作用，其生活设施的不配套以及与市中心的交通联系不便是主要因素。轻轨系统可以将市中心与近郊就业区、生活区及远郊等卫星城市直接联系起来，形成多中心的城市结构，使卫星城市真正发挥其应有的作用。

316 　衔接方式和换乘车站对城市的影响

交通衔接是城市交通线路形成网络的纽带，对既有国有铁路网的功能发挥有重要的影响。以广州市为例，由于广州地铁1 号线与广州火车站换乘便利，在地铁1 号线开通后，广州火车站的交通状况得到明显改善，广深线的客流量显著回升。据1999 年7 月统计资料，广深线的客流比去年同期上升30 % ， 广九直通车的客流上升了50 % 。北京和上海两地的地铁的换乘站也直接和国有铁路相衔接，这种衔接方式大大改善人们的出行方便。成都市由于公交客运站、长途汽车站和荷花池批发市场均集中在火车北站周围，客流量非常大。在火车北站建设轻轨系统的换乘站不仅可以从根本上解决火车北站周围交通堵塞的问题，而且还可以通过良好的设计，使换乘站结构轻巧美观，成为一种新的景观，增加城市的美感。

轻轨车站作为城市的客流集散中心，在城市发展中起着极其重要的作用。随着车站的兴建，其所在地的可达性显著提高，同时该处的客流量也显著提高。于是大型换乘站会成为城市区域的相对中心，车站附近迅速发展为城市的中心地带，各个中心相互呼应带动区域的发展，从而改变整个城市的布局，彻底改变成都市单中心的城市结构。

317 　节约能源和对城市环境的影响

城市交通应朝着减少能源消耗方向发展。不同交通方式的人公里能耗量，铁路、公汽、轿车之比例大体为1 :2 :6 ， 其中轨道交通能耗最低，应优先发展。城市交通必须减轻对城市的环境污染，交通工具的污染物排放和嘈声是城市环境的主要污染源之一。轻轨系统采用电力为能源，基本不会产生废气污染，只产生轻微的嘈声和振动，大大降低了城市空气中氮氧化物(NO2) ，一氧化碳(CO) 的排放量以及烟尘浓度。

在上海等城市以前为了改善交通状况都修建了许多高架路。高架路一般宽度在40m 以上，又是混凝土结构，景观效果难以处理好。而轻轨的高架系统占地面积仅为高架道路的1/ 3～1/ 2。而且轻轨高架可以运用钢结构，结构轻巧， 可与整个地面交通网络及其他城市建筑有机结合，大大增添城市的美学效应。

4 　结　论

结合成都市的现有城市规划，成都市应修建5 至6 条轻轨线路，形成一个完整的城市轨道交通体系。分别为外三环的环行轻轨、连接火车北站经人民南路到火车南站和双流机场、连接都江堰、温江、清白江、龙泉驿等方向的支状轻轨。待完善的轨道交通体系完成之后能保证三环路内的市民在半小时内快速、便捷地到达三环路内城市的任何地方。周边卫星城市也能得到迅速的发展，使成都发展成为真正的国际化大都市。 参考文献

[1 ] 　张定贤. 现代化城市的轻轨快速交通[J ]. 城市轨道交通研究， 1998.

[2 ] 　蔡蔚. 轨道交通对城市发展引导作用分析[J ]. 城市轨道交通研究，1999.

铁路交通的优点和缺点范文第3篇

1铁路信号设备故障处理方法

1.1铁路信号设备故障信号处理技术其次，是铁路信号设备的信号处理法。信号处理法是当前针对设备故障进行研究和排查的一项重要技术。通过相关函数和数学模型，可以直接的分析得出信号，并且得出相应的结果，最终提取得出信号的特征值，运用科学的方式和途径解决故障基本问题。当前信号处理的方式具有较大的优势，对于故障的模型无显著的要求，所以运用信号检测技术具有相当强的适应性。信号检测法不仅操作简便，同时容易实现，但是其缺点则是容易受到外界信号和声波的干扰，而导致难以正常的、准确的检测出故障部位，所以对于信号有着较强的依赖性，不能够准确的检测各种类型和各种环境之下的铁路信号设备故障。所以，信号处理技术有其独特的适用范围，这一点应当予以明确。由于信号检测处理技术只能够局限于某一种特定的故障诊断之中，所以难以运用在其他的检测对象之上。在最近的几年之中，通过技术的研究和探索，开发出了许多新兴的高科技故障检测系统，所以在当前的信号处理技术发展过程之中还需要不断的挖掘新技术，将高新的手段和存在的矛盾问题相互结合，做到统筹兼顾，运用更加精准的检测技巧来确保铁路信号设备的正常运转。

1.2铁路信号设备故障解析模型技术所谓解析模型法是指运用数理统计、解析函数等数学方法进行信息处理的方法。这种方法是被建立在诊断对象精确数学模型的基础之上的。运用解析模型的方法高智商地建立数学模型的方法是非常实用和有效的。因为在系统出现了故障的时候，跟着改变的是系统的输入输出关系。这种方法对于高科技的运用非常到位，有很多研发能力非常强高科技的操作人员参与进来，对于故障的解决以及及时处理突发的能力的塑造非常有效。我们在故障检测和处理的时候应该多考虑这种方法，及时地处理故障。铁路信号故障进行检测，从而为这些故障的解决提供行之有效的办法。数学的运算方法在这一方法中得到了淋漓尽致的运用，人类的智慧表达了人类对于解决现实问题的超然物外的优越性。

1.3人工智能铁路信号设备故障检测技术专家控制系统的故障诊断技术适合用于模拟人的逻辑思维，解决需要进行逻辑推理的复杂诊断问题，这是这一方法的很大的优点。通过这一方法知识可以通过符号表示出来，对知识细节的处理，对于问题处理的模块化非常有效这一方法可以通过专业知识解释自己的具体解答推理步骤。基于我国车站微机监测的实际，运用这一方法将知识和实践结合起来，采用人工智能的方法对问题进行处理非常有助于故障的排除和解决。同时也需要与传统的故障处理办法相结合，因此方法新颖独特，很利于故障的准确定位和及时解决。模糊性是由于我们对事物的定义没有根本的把握，在数量上没有规定，在质上没有明确的涵义。模糊逻辑具有很多在故障排查当中的所具有的独特优势，因此被越来越广泛地采用。模糊逻辑方法进入故障诊断领域是一种必然的发展趋势，它比较适合表达模糊的知识，在普及的时候比较接近人的逻辑思维。结合上述的分析，当前的人工智能技术是今后针对铁路信号设备故障进行检测和维修的主要技术手段之一，同时也是技术的重要发展方向，应当明确工作的重点和难点，并且以促进技术的全面发展为基础原则，最终为铁路信号设备的稳定运行奠定基础。

2结论

铁路交通的优点和缺点范文第4篇

关键词：上跨；沪昆铁路；方案选择；防护措施

1　工程概况

昆明市二环改扩建工程石虎关立交Ea、Eb匝道上跨既有沪昆铁路及现有东二环道路，是石虎关立交段施工的重点和难点，也是二环快速路系统的控制性工程。主要体现在以下几个方面：一是上跨上、下行沪昆铁路，该铁路线是云南、贵州两省的主要干线，交通运输繁忙。施工与铁路运输干扰大，与铁路运输部门配合协调难度大。二是上有电气化接触网，距施工结构物近，且上跨施工，行车安全问题矛盾突出，安全防护、安全管理工作必需确保方无一失。三是上跨东二环现有道路，在现有车流量饱和的情况下，施工期间要封闭既有外环路，将造成车辆、行人拥堵，给施工组织、交通疏解、安全管理造成极大的困难。四是按照昆明市政府的要求，二环改扩建工程必须在9.30到达主线通车，为祖国60周年献礼，安全、质量、工期压力非常大。

2　跨铁路方案的选择

昆明市二环快速系统改扩建工程石虎关立交段Ea、Eb匝道上跨既有沪昆铁路，设计院原报建方案为“支架法施工的现浇连续梁方案”，采用三孔一联现浇单箱双室预应力混凝土连续箱梁上跨既有沪昆铁路。经我单位与BT投资方的相关专家研究后，认为原报建方案在施工过程中存在较大的安全隐患，建议采用三孔一联连续刚构桥跨越既有沪昆铁路，以减少施工对沪昆铁路的影响。2008年12月19日，昆明铁路局总工程师室组织了“石虎关立交匝道桥跨沪昆铁路方案”评审会，同意采用35m+60m+35m连续刚构桥跨越铁路方案。两种方案对比，存在以下优缺点：

2.1　采用现浇箱梁上跨上、下行沪昆铁路，有以下缺点：

2.1.1　施工与铁路运输干扰大。存在的危险源多，安全风险大。

2.1.2　上有电化接触网，距施工结构物近，施工中大量工程材料、施工器材需上跨铁路进行水平、垂直运输，行车安全问题矛盾相当突出。

2.1.3　Ea匝道的26#墩、Eb匝道21#墩位于既有沪昆铁路上下行线之间，承台尺寸为6.5m×6.5m×2m，承台开挖将侵入部分铁路桥锥体护坡及路基。对铁路行车安全影响大。

2.2　相对现浇梁施工，采用连续刚构桥上跨上、下行沪昆铁路，有以下优点：

2.2.1　不用跨铁路搭设支架，仅需在挂蓝在铁路上方移动时需要短时间封闭线路，最大程度的减少了对铁路既有线行车的影响。

2.2.2　采用塔吊进行垂直运输，将施工材料、机械运至O号块后。再进行水平运输，确保了行车安全。

2.2.3　取消了既有沪昆铁路上下行线间桥墩，减少了对铁路上下行线桥台锥坡与路基的影响。

2.2.4　根据据昆明枢纽项目的规划，石虎关立交Ea、Eb匝道桥跨沪昆铁路位置，远期将扩建为四线铁路，且未来新增的两条线路均从上行铁路桥北侧通过，为远期规划提供了便利条件。

3　承台基础施工

Ea3、Eb4主墩承台已侵人沪昆铁路下行线铁路桥桥头路堤坡脚2.0m，由于受空间限制无法放坡开挖，为保证铁路桥台锥坡稳定，在铁路路堤坡脚沿承台边缘打人钢板桩作为支撑防护，并在钢板桩内侧设置型钢支撑。在承台施工时，对既有线路基、桥梁的位移和沉降进行跟踪观测，并加强与铁路工务部门的配合，根据观测结果对施工处沪昆铁路路段处实行限速，或及时对既有线进行整道，保证既有线行车的安全。

4　连续刚构施工

由于上跨沪昆铁路连续刚构施工图纸在2009年3月份才正式下发，安全压力大，工期紧迫，为了保证安全、顺利地实现总的工期目标，主要采取了以下方法：

4.1优化设计方案，减少施工程序，节约施工时间。

4.1.1　原设计O#块长度为6.8m，1#块长度为1.6m。考虑到工期因素，经设计单位检算，同意把僻、1#合为一起施工，这样不仅减少了一个节段施工时间，另外，为挂篮拼装提供了工作面。

4.1.2　为了防止边跨现浇段与两侧现浇粱施工存在冲突，经设计单位检算，将边跨现浇段预应力筋由双端张拉改为箱室内单端张拉，这样两侧现浇梁与连续刚构边跨现浇段就可以同时施工。加快了桥梁整体施工进度。

4.2　加强技术措施，完善挂篮结构。确保施工安全。

4.2.1　为保证施工中挂篮的安全，挂篮在设计中保证挂篮总重量控制在设计限重之内，施工和行走抗倾覆安全系数大于2，自锚系统的安全系数大于2。

4.2.2　在施工前对挂篮进行预压

为了保证石虎关立交Ea、Eb匝道连续刚构桥线形达到设计要求，必须对挂篮进行预压，以便消除挂篮的非弹性变形值，同时测出挂篮的弹性变形值，并为各节段的立模标高的确定提供科学的依据。

由于挂篮受力后产生的非弹性变形及弹性变形量主要由菱形主构架的非弹性变形量和弹性变形量组成，故在挂篮拼装前只需对菱形主构架进行预压。加载重量为1.5倍的最大块重。

预压时先将每片菱形主构架拼装成型，将两片菱形架相对平放在地面上。后锚点用精轧螺纹钢筋锚固，前吊点处拼装扁担粱，扁担粱用2根φ32精轧螺纹钢筋连接，然后用一台500T千斤顶通过精轧螺纹钢筋顶压扁担梁，将荷载传递给两片菱形主桁架，以达到预压目的。

4.3　精心组织，合理安排。确保挂篮顺利拆除。

Ea、Eb匝道合拢段正好在沪昆铁路E行线正上方，施工完成后，挂篮底部距接触网只有2.2m，如何安全的将挂篮从铁路上方移出，并将挂篮顺利落到地面确保铁路运营安全显得无比重要。

首先，利用挂篮两个侧联和前上横粱用4根中32精轧螺纹钢筋将底模与侧模吊住，并下放20cm；然后，合理组织施工人员，利用列车运营的间隔时间快速的将挂篮移动到铁路范围以外；最后，按正常施工程序将挂篮下放到地面。

5　安全防护措施

由于上跨沪昆铁路施工，安全隐患多，安全责任大，为了确保铁路运营安全和施工顺利进行，我们采取了如下几方面措施：

5.1　分析危险源头，从源头抓起，清除安全隐患。

结合本工程的实际情况，可能对铁路正常运营存在的危险源有：高空落物，影响行车安全；施工影响接触网，引起接触网断电；人员在施工工程中触电、高空跌落，造成人员伤亡事故；挂篮发生倾覆，造成铁路中断。

5.2　因为设计梁底距铁路接触网最近距离2.9米，挂蓝底部距铁路接触网最近距离2.2米，所以在挂篮底部挂设环氧树脂高压绝缘板，并保证“在挂篮上施工时作业人员及其携带物件与接触网带电部分的距离必须保持2米以上”。

5.3　两端悬臂灌注的混凝土及施工人员、机具、材料做到加载平衡。在挂篮底部及四周设置全密封的防落网。防止物体下落。已施工桥面和挂篮四周设栏杆并挂安全网，且安全网网绳不破损，并生根牢固、绷紧、圈牢、拼接严密。

5.4　挂篮前移施工必须在“施工天窗点”内完成。

为避免挂簸在铁路线上方纵移时发生意外，当挂篮在铁路线上方纵移时，应做好组织工作。确保整个挂篮移动必须在昆明铁路局批复的“施工天窗点”内完成，减少施工对铁路行车的干扰。

挂篮移动前后，必须对挂篮吊带、轨道锚固等关键部位进行全面检查，检查无安全隐患后方可进行下到施工程序。

5.5　加强安全值班，防患于未然。

为保证跨沪昆铁路上跨桥施工安全，从铁路部门聘请既有线施工有经验的职工作为专职安全防护员，负责施工现场与站场联系和现场安全防护工作。安全防护员24小时对既有线进行防护和监督，发现问题及时汇报或处理，杜绝安全隐患。

6　总结

6.1　采用连续刚构跨越沪昆铁路的方案可行，施工方便，安全可靠。

铁路交通的优点和缺点范文第5篇

（1.北京交通大学电子信息工程学院，北京100044；2.中国铁路总公司电务部信号处，北京100844）

摘要：传统的铁路信号系统中的信号点灯控制系统采用集中控制的方法，由于没有使用微处理器，不便于实现故障的自诊断等有用的技术。因此提出一种新颖的方案，将LED信号灯进行网络化控制，每个LED信号灯集成一套具有双网热备通信功能的嵌入式微处理器系统。这套LED系统由安装于室内的智能信号机控制器集中控制，智能信号机控制器接收来自微机联锁系统的信息，执行点灯命令，反馈灯丝继电器信息。该方案可提高铁路信号系统的智能化程度，使信号的电缆使用量大幅度下降，系统可维护性和可扩容性显著提高。

关键词 ：网络控制；LED；信号控制；铁路信号系统

中图分类号：TN911.7?34 文献标识码：A 文章编号：1004?373X（2015）14?0156?04

收稿日期：2015?01?25

基金项目：国家自然科学基金项目（61050001）

0 引言

在传统的铁路信号系统中，信号开启与关闭采用集中控制的方法，即每个信号灯分为供电和可控制两个部分，供电为现场供电，而信号的控制信号，则是通过线缆都需引入控制室集中控制[1]。无论是早期的6502 继电联锁，还是最新的微机联锁系统，信号机控制系统普遍采用继电电路的硬开关，实现信号的开启和关闭。在这种架构下，每个信号机控制单元都采用专门的电缆和室内相连，通过室内电路继电器的组合来控制信号灯开启和关闭。这种传统的信号灯控制方式，每个灯位的控制信号都需引入控制室，虽便于管理，这样会导致信号系统电缆部分投入和施工量较大，并且维护成本和强度较大；同时，由于已布好的线缆不便于调整，使得系统的扩容和改造很不方便[2?3]。

随着现代计算机技术及通信技术的发展，铁路信号正朝着智能化、网络化和数字化的方向发展；针对这种发展方向[4]，本文提出并实现了一种新颖的基于网络信号的控制方案，即采用网络化的结构来控制信号机的开启和关闭。这样可大大提高铁路信号系统的智能化程度；同时，控制信号承载在英特网协议中传输，减少信号的电缆使用量，大大提高系统可维护性和结构灵活性，而且非常有利于今后系统扩容和设备升级。本方案通过对现场信号设备的智能化和模块化设计，使信号设备在现场构成网络并将控制信号承载在英特网协议之上，所有信号设备的控制由网络完成。这种信号机的智能化设计方法，可以做到站场内的全部信号机的控制信号，通过以太网接入到控制室，在控制室内，通过用通信电缆与室内的信号设备连接，实现控制，同时控制信号灯LED显示方式，大大提高了系统的可靠性。

1 系统整体方案

信号机中灯位的控制采用嵌入式系统实现，并具有网络通信功能，其中信号机功能及网络结构图如图1所示。

图1中上半部分为室外设备，包括信号机和双网热备通信电缆，使用以太网连接，这也是现代信号控制发展的方向[5]。对于通信电缆长度超过4 km的站场，还包括双网通信智能中继控制器。每架信号机中的各个信号灯都是一个独立的网络节点，都有独立的网络地址，地址可由位于灯后壳的DIP 开关或是烧入软件时实现设置。接入网络的每个灯位，都可以通过网络汇报自己的健康度和系统自检结果，以供控制机完成健康度汇总分析，同时控制机通过网络控制完成全系统的故障自诊断与故障定位，这样可进一步提高系统的可靠性；对于出现健康隐患的信号灯，站场维护部门可根据控制室的汇总报表定期对设备进行硬件维护和更换。

如图1所示，每架信号机中的几个灯位都采用双电源热备供电。图中下半部分为室内设备及其连接关系，室内设备安装于一个标准机柜中，机柜中的设备包括二乘二取二机柜一个或多个（根据站场大小而定），监控工控机2 台，其中有1 台为冷备机，用于主机故障时候使用。

图1 所示信号机中的每一个灯位都由一个信号智能控制单元和一个LED发光盘组成。如果信号机的架数较多时，可以根据区域分布将相近的信号机组成一个局部网络，即一个组，形成子网，然后通过子网向上层网络汇聚数据。对于同一个组中的所有信号机由智能中继控制器管理；智能中继控制器通过接收上级智能桥接控制器的指令来控制本组中信号设备的工作，并实现信号汇总和传输；指令由通信数据包传输，每个数据包包含寻址的设备地址和控制信息。

智能桥接控制器是智能信号控制系统的核心，各组的智能中继控制器通过第二级网络与智能桥接控制器连接。它可将计算机联锁系统中输出的点灯信号控制信号进行逻辑分析，转换为智能控制网络的控制信息，实现对智能中继控制器的管理，最终实现对现场所有信号机的控制。智能桥接控制器通过网络采集所有信号机的工作状态，传输到信号机系统故障定位及分析单元，用户可以通过终端查询不同故障级别的信号机的分布及健康度。同时，系统也可以自动报警，以提示健康度超限的信号机进行维护，同时将报警信息传输到车站值班室。信号机的控制信号来自联锁系统，智能桥接器可实现联锁系统发出的信号继电器逻辑进行分析转换，通过现场网络传输。

本设计在提高铁路信号系统的智能化程度的同时，使信号的电缆使用量大幅度下降，系统可维护性和可扩容性显著提高。同时，为提高可靠性，本方案中，加入了“信号灯健康度”统计量，“信号灯健康度”主要针对LED信号灯，即LED 信号灯中可正常工作的LED 发光管数目占发光管总数的百分比。为了获得信号灯健康度数据，集成在信号灯中的微处理器需要准确识别LED 发光管中短路（击穿）和开路（烧断）2 种故障，并进行统计，给维护部门提供更换依据。

2 系统关键技术

2.1 二乘二取二系统主备系统

二乘二取二系统是本设计的功能核心。二乘二取二系统接收微机联锁系统发来的点灯逻辑，传送到两系热备的控制机，控制机主机解析点灯逻辑，翻译成网络命令发送给现场的信号灯位，信号灯位反馈回网络状态和健康度；同时控制机分析灯丝继电器逻辑，然后通过二乘二取二系统反馈给微机联锁系统。整套系统替换现有的信号机及点灯逻辑电路后，不改变微机联锁系统的任何操作，所以微机联锁系统感知不到新系统的启用。按照网络理论可表达为“智能信号机系统对微机联锁系统是透明的”。为了不影响微机联锁系统的驱动与采集，系统与微机联锁系统的信号传递采用了全物理隔离，即信号继电器的磁隔离，进一步提高系统安全性能。在本设计中，二乘二取二系统通过控制机实现，主要包含以下4部分：

（1）信号辅助继电器逻辑处理单元：智能信号控制系统的核心，它可将计算机联锁系统中输出的点灯信号进行逻辑分析，转换为智能控制网络的控制信息，最终实现对现场所有信号机的集中控制；

（2）智能桥接控制单元：通过网络采集所有信号机的工作状态和健康度信息，并实现对网络的管理和维护，包括灯位的入网、退网、脱机、故障及监控AB双网的智能切换。

（3）信号机系统故障定位及分析单元：通过智能桥接控制单元接收网络上信号灯的健康度信息、故障自诊断信息、网络注册节点信息，AB网在各个节点的故障情况，将上述情况进行汇总分析，给出综合报警信息，通过邮件报表方式传送给维护部门。

（4）人机接口单元：包括强制倒机切换按钮和监控机系统。强制切换按钮完成二乘二取二的主备系统的硬切换，主要用于出现紧急事故时或网络控制系统出现故障时，为保证行车安全，而进行的硬切换。

2.2 信息的采集和驱动

在设计中，本智能控制系统通过对信号继电器接点的采集，将采集信息输入智能控制机，通过控制机的逻辑分析判断，输出控制命令，从而完成对信号机的开放。信息采集具有以下几个特点：

（1）为减少对原系统的干扰，采用和原联锁系统的无缝连接，所有采集的接点全部为信号继电器的空结点。

（2）为保证信息采集的可靠，对采集每个信号继电器的接点均采用其上下都采集，这样可防止由于继电器接粘连而可能出现的信号升级显示，降低了信号虚假信号的误判率，提高了系统安全性。

在设计中，由于实际上已经取消了继电点灯电路，原灯丝继电器实际也已经不复存在，但由于微机联锁系统仍然在采集灯丝继电器的信息，为减少改动微机联锁系统软件带来的麻烦，设计中仍保留了“灯丝继电器”，并通过智能控制机输出驱动信号使其按照原逻辑吸起。灯丝继电器信号驱动电路如图2所示。

在驱动电路设计时，需要考虑向前向后兼容性，因此，驱动电路具备以下几个特点：

（1）继电器没有使用动态继电器，而是采用普通继电器，考虑到双机切换时，为保持继电器不至于落下，选择了具有缓放功能的继电器。

（2）由于没有采用动态继电器，为保证驱动的安全和可靠，对所驱动的灯丝继电器采取了回采的办法，出现驱动和采集不一致时，立即使该继电器落下，保证故障安全，提高了系统可靠性。

（3）对于一些老车站的信号灯设备，本系统可以较好的实现向下兼容。

2.3 LED信号发光盘

传统的色灯信号灯采用白炽灯作为光源，由光源、集光器、反射镜、色镜及用于形成光分布的透镜组成。由于白炽灯的光辐射几乎占据整个空间，因此需要用反射器将其他方向上的光收集起来投向要求的区域。传统的色灯信号灯的缺点是寿命短，仅1 000~3 000 h；耗电量大，通常要用25 W；光亮效果差，形成可靠光源的结构复杂，焦距调整麻烦；主灯丝断丝不能报到具体灯位，不便维护的缺点尤为明显[6?7]。

本设计采用LED 光源，具有普通LED 信号机的所有优点，如节能、长寿命等，并特有LED发光管短路、断路的自诊断功能和保护功能，并由此可以计算“信号灯健康度”。每个灯位的健康度信息可通过网络传输到控制机。此外，信号灯系统具有系统及网络故障自诊断和故障定位功能，故障信息可通过网络传输到控制机，包括信号的开启关闭状态、工作电流状态、温度状态、湿度状态等。本设计中的LED发光盘为带有智能控制芯片的LED发光盘，每个发光盘有地址拨码开关，相对应于每个信号机灯位，具有固定的地址码，为防止更换发光盘时地址码拨错，在地址码上方具有易于识别的液晶显示对应的数字。同时，LED 能够具有短路断路报警功能，其LED 发光管选用了高亮度低功耗的发光管。本设计所选的LED 灯源外壳为金属外壳，强度高，散热好。对应的2个接线插座分别是电源插座和双网通信插座，LED发光盘和线缆的连接采用航空插头，方便维护更换。图3为LED 信号灯机构的设计及LED 信号灯的机壳机电路系统。

对于LED 灯控制方面，控制系统可对微机联锁系统送来的点灯逻辑信号进行合法性检查，如有非法码则导向安全显示。可诊断信号继电器的上中下触点同时粘连的故障和悬空故障，并自动导向安全。该系统的控制机采用双网控制，无扰切换，可实现故障自诊断，具有历史纪录查询和回放的功能。

2.4 电源模块设计

LED发光盘的点灯电源为高可靠的开关电源，考虑到现场电源可能出现波动，采用了宽幅和抗浪涌的工作的电源，在输入交流电为85~265 V时，均能保证可靠工作。为进一步保证系统可靠，该开关电源设计为双套热备，任何一个的故障，无论开路、短路，均不影响发光盘的点亮。开关电源的接线采用冷压接头连接。

2.5 微机联锁系统的接口

本设计在完成系统安装后，在控制室首先关联的设备是微机联锁系统，为使智能信号机系统不影响微机联锁系统，信号机系统对点灯逻辑信号的采集和灯丝继电器信号的驱动都采用继电器在中间隔离[8]。为不影响微机联锁系统的安全性，智能信号机系统只采集微机联锁信号继电器的空端子，这样可以保证通过继电器隔离的方法传递信号。采集和驱动隔离方式如图4所示。

图4中虚线为隔离线，可以看出微机联锁与智能信号机系统之间没有导线的连接，实现了物理隔离。上下接点同时采集可以判断，中接点和上下接点同时粘连的情况，但对于中接点和上下接点单独粘连的情况则无法判断。对于驱动的灯丝继电器的各种接点粘连则全部能够判断。为了防止智能信号机驱动灯丝继电器信号时对微机联锁造成影响，使微机联锁系统只采集灯丝继电器的空端子，这样保证了智能信号机系统和微机联锁系统没有导线的直接电气连接，如图5所示。

3 系统自身安全性分析

智能信号机系统本身的安全性保障采取多个安全措施，保证了系统自身的安全性[9?10]：

（1）控制机采用故障安全的动态电路采集微机联锁送来的信号；

（2）控制机采用三取二逻辑进行点灯逻辑的计算；

（3）控制机采用硬件防死机技术，保证系统不停机；

（4）系统采取双网热备通信，保证通信安全可靠；

（5）信号灯控制板也采用了硬件防死机技术，保证系统受到干扰后不停机；

（6）大量采用了软件和纠错校正冗余技术，保证系统的容错性能。

4 结语

本文提出一种新颖的方案，将LED 信号灯进行网络化控制，每个LED 信号灯集成一套具有双网热备通信功能的嵌入式微处理器系统，由安装于机械室内的智能信号机控制器集中控制，智能信号机控制器接收来自微机联锁系统的信息，执行点灯命令，反馈灯丝继电器信息。本设计可提高铁路信号系统的智能化程度，使传输信号的电缆使用量大幅度下降，系统可维护性和可扩容性显著提高。

参考文献

[1] 李萍.铁路信号集中监测系统[M].北京：中国铁道出版社，2012.

[2] 袁成华.铁路信号设备故障分析与处理[M].北京：中国铁道出版社，2009.

[3] 田红旗，张云丽，雷定猷.铁路通信与信号[M].长沙：中南大学出版社，2013.

[4] 刘大为，郭进，王小敏，等.中国铁路信号系统智能监测技术[J].西南交通大学学报，2014（5）：904?912.

[5] 刘贞.铁路信号系统中以太网转CAN网关设计[J].铁路通信信号工程技术，2012（5）：27?30.

[6] 冯金洲.LED 铁路信号光源应用技术研究[J].铁道通信信号，2010，46（12）：64?66.

[7] 王翀.新型轨道交通信号点灯系统浅析[J].光谱实验室，2012，29（4）：2537?2539.

[8] 袁季修.电流互感器和电压互感器[M].北京：中国电力出版社，2011.

[9] 黄荒兰.铁路信号点灯电路在极限环境温度下状态分析[J].铁路通信信号工程技术，2008（5）：49?52.