高铁系统是一个高度集成化的复杂工程,主要由以下六大子系统构成,涵盖从基础设施到运营管理的各个方面:
一、基础设施系统
轨道与供电系统 包括高速铁路专用轨道、电气化供电网络(如接触网)、变电站等,确保列车高速运行所需的电力供应。
车站与工务系统
涵盖车站建筑、信号设备、轨道维护、道岔转换等,保障列车安全停靠和线路状态。
二、核心控制系统
信号系统
- 列车运行控制系统(CTCS): 通过车载设备(如GSM-R)与地面设备(如信号机、道岔)协同控制列车间隔和速度,确保安全运行。 - 调度集中系统
动力系统 采用电力传动技术,动车组列车可达350公里/小时以上时速,配备高效电机、传动装置及冷却系统。
三、车载设备系统
列车运行控制
- 车载安全计算机: 实时监测速度、计算走行距离,生成目标距离模式曲线,自动控制制动或停车。 - 无线通信模块
旅客服务系统 - 信息显示与广播系统:
通过LED显示屏、广播系统提供列车时刻、线路信息及紧急指示。
- 空调与照明系统:自动调节车厢温度、光照环境,确保乘客舒适性。
四、辅助与安全系统
辅助系统 包括制动系统(如电制动、空气制动)、转向架系统、倾斜控制等,保障列车运行稳定性。
安全监测系统
- 6C系统: 实时监测供电设备状态、绝缘性能,及时发现并处理故障。 - 火灾报警与疏散系统
五、运营管理支持系统
数据采集与分析:通过传感器网络收集设备状态数据,进行故障预测与维护优化。
调度指挥平台:集成列车运行图、客流信息等,支持人工干预与智能调度。
六、其他关键部分
通信系统:包括有线(如光纤网络)和无线(如GSM-R)通信,保障信息传输可靠性。
车门系统:实现列车与站台的无缝对接,配备防夹检测装置。
以上系统通过高度自动化与智能化集成,确保高铁安全、高效运行。例如,当列车超速时,车载安全计算机会立即触发制动机制;在火灾场景下,旅客信息系统会同步启动紧急广播与疏散指示。