聽列車長說我國鐵道通信與信號系統方面是世界上最厲害的,這種說法有什麼依據嗎?
問題提的確實不妥,應該改為最先進估計更合適,不好意思。
沒什麼依據。
鐵路信號系統的首要衡量指標是
可靠性(Reliability) -- 出故障的概率
可供使用性(Availablity) -- 系統維持正常運行的能力
可維護性(Maintainability) -- 維修故障系統的容易程度
安全性(Safety) -- 系統故障後所導致的對使用者或者系統本身的危害程度
簡稱RAMS
一個按照歐標EN5012X的話(也是國內所默認使用的標準),信號系統需要達到的可靠性的最低要求是十億機時無故障(SIL4)
而不是什麼厲害不厲害(首先可以定義下什麼叫厲害的信號系統嗎?)
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補充回答先進性,這個問題很複雜,所以我只論述不結論。
首先定義什麼叫先進?你可以指很多東西,比如系統構架是CBTC類,比如系統是數字式,比如是移動閉塞,比如說曲線制動控制,比如功能集成度高,或者比如RAMS裡面某一兩項遠超時代水平...
因為先進這個詞還是很含糊,所以我一樣樣說吧。
- CBTC:350級別高鐵上的CTCS3是CBTC類的信號系統,其他不是。但CBTC是已經存在了20年的概念,世界上很多地方也在用,最多的是地鐵(這一行裡面太魚龍混雜,連個廠商標準都不存在,基本是一條地鐵線一條CBTC設計),大鐵除了CTCS3外還有其親兄弟ETCS2(歐洲人愛扯皮,ETCS扯皮20年了還在討論規格細節,好多線建設了ETCS但因為規格定不下來導致系統沒法使用)。美國GE有ITCS,這是一個完全依靠GPS運作的牛逼系統,第一個用戶是青藏線格爾木到拉薩段,當初投運的時候說是老故障,沒法用,不知道快10年了改好沒(這時候我突然想到,青藏線竟然靠美國人GPS定位列車。。。,一定是我打開的方式不對。。。)
CBTC這一塊中國在通信平台上其實是比較領先的,確切的說是最近5年趕上後現在開始領先的,主要理由是華為(全世界各種系統用的GSM-R是30年前老掉牙的東西,但華為在搞的 兩 種 制式的LTE-R,都是全球第一個試驗的,也就是去年底的事情,分別在國內和法國,都做了線上實驗)
- 數字系統:最近20年全世界新的信號系統基本都轉用數字系統的計算機連鎖了,數字系統的可靠性,可使用性和短期的可維護性要比模擬系統的好很多,尤其是短期的可維護性。傳統的繼電連鎖出故障了需要去現場找出故障繼電器更換,現在只要去現場機房換一塊板子就可以了。(但是計算機聯鎖系統有一個以前沒有的問題,因為機房散熱,對於各種昆蟲,老鼠,兔子神馬的吸引力非常大,經常發生咬斷電纜鑽進機架的事情)
數字系統的安全性和模擬系統一樣,取決於設計合理程度。但是數字系統的長期可維護性是一個問題,因為這類系統嚴重依賴各種晶元,比如說最近20年的系統很多都大量使用了摩托羅拉68000處理器,這種處理器在摩托羅拉已經不生產了,只有兼容的。據我所知某國高鐵的信號系統供應商給當國國鐵的所有備件按照50年準備,那麼50年之後備件用完系統掛了呢?只能重新開發一套系統替換。
如果論性能,數字系統的性能未必比模擬系統好。其中有一個很重要的問題就是數字系統是帶有延遲性的(N個CPU周期後才能處理好輸入產生輸出),先不論如何可以保證不同的情況下延遲一致,延遲本身就是一個問題。模擬系統不存在這個問題(學過控制理論的人應該都知道在完全仿照模擬系統設計的一個數字系統下,有些情況會產生模擬系統下不會產生的正反饋和震蕩,就是因為數字系統的離散採樣和延遲造成的負效應)。歷史上有些鐵路信號系統最初採用的是模擬系統後來改為數字後,性能反而下降的。前幾天微博上滬江電車也回復我說蘇聯60年代用的地鐵模擬制信號系統可以做到80秒間隔,這可是放在今年都很少有人做到的東西。法國現在在建設圖爾-波爾多高鐵,採用的是TVM430的硬體搭載TVM300的系統,也就是用數字系統實現當年做的模擬系統,據說整個設計過程非常艱難,因為要和車上的模擬系統兼容,包括性能要一致。
- 移動閉塞、曲線控制:這個概念也是最近20年開始熱的概念。但是基本應用在地鐵、通勤鐵路上的比較多,因為這兩個領域對於性能最敏感。世界上大鐵用移動閉塞的好像還沒聽說過
別和准移動閉塞混淆了,兩者相差很多的,就像准高速鐵路指的是160的東西,高速鐵路是...CTCS也不例外,是屬於曲線制動控制類的准移動閉塞系統。同類系統世界上還有很多,比如新幹線的ATC,法國的TVM430,基本上世界上主要的高鐵系統用的都是這一類。中國徹頭徹尾的普線系統用的LKJ2000也是屬於這一類系統(但LKJ2000並不安全,系統有弱點,08年那次出軌暴露的就是LKJ2000的致命傷——線路數據交由人管理輸入,其與現場的一致性受到挑戰,但LKJ2000用較低成本解決了性能問題,還是有意義的,但也是如此LKJ2000隻能劃入CTCS 0類,並不進入CTCTS體系)
對於在通勤大鐵上的移動閉塞系統,我國為零,西歐很發達,這個和我國不存在這個方面的需求有關係。
- 集成度高:這個我不太清楚國內的情況。一個調度間負責一條線甚至一個區域的集中調度系統應該在馬不停蹄的建設中吧。
最後一個我也不知道怎麼說,這個只有核心人士才知道了。畢業後一直做聯鎖,我就單說說國內聯鎖。起初一直在做城市軌道交通聯鎖的,所以一直是用老外的聯鎖。因為學校里一直被6502洗腦,所以老外的聯鎖一看,功能簡單,結構也簡單,不過清晰,但和國內用戶談也各種不滿意,一句話,不夠靈活。比方事故解鎖,列調進路功能(昏庸的業主啊,地鐵里你要調車幹嘛啊)等等,也因為涉世未深,也覺得老外框架做的真爛。後來開始接觸一些國鐵項目,接觸到了國內聯鎖,人就崩潰了,你丫這叫做計算機聯鎖啊?直接6502里繼電器電路變成布爾代數,混亂啊。
為什麼成了這個樣子?想想究其原因大概是工業技術只知道傳忘了承。繼電器聯鎖是在上個世紀中期我國從蘇聯引進並改進的非常好的一套聯鎖系統,但是有時代的局限性,繼電聯鎖因為需要的物理設備更多,所以在物資並不充裕的時代,對於安全、功能、經濟性,6502做到了非常好的平衡,但是一些技術思路上也做了很多的妥協,比方說,接點過多的復用,造成網路相互關聯,結構複雜。這給系統維護和升級造成了很大的麻煩,就像一大堆的C代碼寫了一個龐大的系統,沒有很好的注釋,更沒有個像樣的文檔。
於是為了穩妥,6502的思路也用在了國內自主的計算機聯鎖上,但是抄襲太嚴重了,竟然忽略了,6502盡量少的用繼電器(相當於計算機里的一個變數),頻繁的復用接點是因為錢,計算機聯鎖沒必要啊,但是悲劇的事情就發生了……非常不適應現在的國鐵C3,城市軌道交通的CBTC,而且做改動非常困難。
這就是一個工業基礎的事情,沒有根基,太過功利,很多東西直接學來了,不知道為什麼這麼做,急急忙忙說自己自主知識產權;其次,不敢革新,整個行業太過官僚和保守,當然這個行業安全是第一位的,所以總在懼怕產生安全問題的事情上,對改變和創新多少有些抗拒;所以人家發展下一代技術的時候,不知道怎麼做,怎麼去改進,沒辦法繼續買,買來繼續改,人家更先進的又來了,繼續買……CBTC2.0馬上來了,中國信號的國家隊想必還在觀望老外打算怎麼做的階段。
這就是一個大概的狀況,所以說所謂的先進,還僅僅是我們買來的先進,轉化的快,而且信號技術也不像單純的計算機技術,發展快,迭代快,馬上會反應到個人消費品上,它至少要幾十年才會徹底更新一代技術(比方說神一樣的6502---代表著65年技術);所以即使我們發展上落後了,普通百姓也不會那麼敏感。簡單點說,車長的話別太相信,就當是一個笑話好了。我在蘭州念書的時候,列車乘務員得知我是蘭州某某高校的學生以後,還念叨一句,你怎麼不去讀鐵院(現蘭州交通大學)。不同環境下生活的人,世界觀差別是很大的。
另外,不同意其它的答案,最厲害的系統與事故率不是絕對正比的。有事故不代表列控系統落後。沒事故也不代表列控系統先進,也可能是鐵路利用率低。厲害是怎麼定義的,這個概念就很不清楚。
要說可靠性,我國的列控應當也是全球領先的。
要說複雜度,我國的就當仁不讓了。在世界上任何一個國家地區,都找不到中國這樣複雜的狀況。動車普快不同的車型、不同速度等級的車在同一條線路上運行,在同一交路高密度的運行,貨運列車與客運重疊,我至今驚嘆於我們國家的工程師能把這個系統設計的如此可靠。列車長可以說對信號一竅不通,他們的主要職責是服務旅客!
你看看大學在講的6502就知道。。。去企待待,看看,業界的評判,就知道水分有多足了
列車長懂個4.1的通信信號
CTCS-2和CTCS-3用的是ATP,LKJ也上,屬於備用。
通信。。。有個錘。
我來告訴你真相:傳輸網還正在如火如荼的進行國干環地區環OTN改造,全是還當初在鐵通欠的債,先進?
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