中國鐵路實施六次大面積提速以來，鐵路建設全面展開，對鐵路運輸安全的要求越來越高。因此，加快建設和完善鐵路行車安全保障體系，深入探索和把握安全管理規律，利用信息技術保障行車安全，實現事故管理從被動到主動、從事后到超前、從經驗到科學分析，是深入推進安全基礎建設的關鍵性、基礎性工作。根據發達國家的經驗和我國鐵路的實踐，采用信息技術建立健全鐵路安全保障體系，對確保鐵路持續安全具有重要意義。

1 信息技術在行車安全保障方面的應用

1.1 在運輸裝備安全保障方面的應用

1.1.1 機車安全監控系統

機務系統已將信息技術應用于機車調度指揮、機車運行狀態檢測、檢測數據采集、檢修作業監控等領域。車載智能設備已經發展到覆蓋牽引、制動、輔助系統、列車控制、司機室顯示器及其電器的監測與控制等方面，通過對機車在線運行的實時監測、分析，向地面提供機車在途運行故障與狀態信息，以及地面向機車乘務員途中故障處理提供遠程技術支持。充分利用車載設備的檢測記錄信息，為機車檢修，質量及技術管理系統實現檢修生產、設備管理等生產管理過程數字化、網絡化提供信息支持。

機務安全監控系統由車載設備、地面數據服務器、鐵路局通信服務器、地面查詢分析工作站等構成，通過無線數據通信將機車運行狀態，機車監控裝置、走行部檢測裝置等信息實時上傳鐵路局，實現對列車安全運行實時監控。

1.1.2 動車組與客車運行安全系統

客車運行安全監控系統（TCDS）利用車載安全監控系統在客車運行中，對客車運行狀態的車下制動系統、轉向架動力系統、軸溫監測系統、電子防滑器等運行狀態進行數據采集，通過機車車載無線傳輸裝置將重要數據實時發回地面（運行全過程數據到站后通過無線下載到地面）維修基地。經專家系統分析處理，指導客車車輛維修以提高檢修效率。

1.1.3 車輛安全防范預警系統

截止2009年底，車輛紅外線軸溫智能探測系統（THDS）已在全路建立了個探測站，并實現了全路聯網運行，通過配套故障智能跟蹤裝置，實現車次、車號跟蹤，熱軸貨車車號的精確預報，有效地防止了熱軸事故的發生。

車輛運行品質動態監測系統（TPDS）從2001年開始，在京滬線安裝了8套，對車輛蛇行嚴重失穩、車輛超偏載、車輪擦傷進行有效的監測，并且運行穩定、可靠。該系統已在部分鐵路等鐵路干線安裝使用。

車輛滾動軸承故障軌邊聲學診斷系統（TADS）從2004年起，在大秦線下莊站安裝試用，兌現率100％，運行結果表明TADS對發現貨車滾動軸承早期故障，消除安全隱患與保證列車運行安全，確實起到很好作用。現已在部分鐵路干線安裝使用。

貨車故障動態圖像檢測系統（TFDS）2004年在大秦線茶塢站上行、下行到達列檢所安裝試用。

隨著列檢布局的調整，列檢保證區段的不斷延長，列檢安全責任更重、要求更高，采用該系統，將對提高列檢作業質量，改變作業方式產生深遠的影響。通過聯網為列檢人員提供貨車運行故障信息（包括數據和圖像），使貨車故障及時得到維修處理。

1.2 在基礎設施安全保障方面的應用

1.2.1 工務安全檢測系統

工務系統安全保障主要包括3個方面：

（1）工務檢測信息系統。

（2）軌溫實時檢測系統。

（3）防洪水害信息系統。

工務檢測信息系統是為提高工務安全生產管理水平，將列車上晃車儀、添乘儀、軌檢車檢測裝置的實時檢測數據通過公網GPRS傳至檢測所，檢測所將收集的晃車儀、添乘儀、軌檢車、探傷車等信息，集中存入工務數據庫，供相關部門及時掌握病害和處理情況。

軌溫實時檢測系統是對軌道溫度和軌道所處地區的環境溫度進行實時監測，并將采集的信息通過站段辦公系統網，VPN網傳送傳到工務段，由工務段傳到相關部門，以供分析和查詢。

防洪信息系統是對水害發生信息、水害慢行信息、暴雨封鎖區間、水害直接損失、危險地點、看守地點、雨量計信息，沿線水庫、雨量警戒值，防洪備料機具及戰備粱等信息進行收集整理，及時地掌握防洪、水害信息，以及對防洪、水害歷史信息進行分析，發揮各類信息資源的優勢，為鐵路科學防洪提供依據。

1.2.2 信號微機監測系統

鐵路信號微機監測系統已經得到廣泛應用，基本實現了聯網，取得了較好的應用效果。主要功能是通過信號微機監測網絡，匯總各站的監測信息并存儲，保證與車站基礎信息的同步，向各訪問終端提供信息查詢服務。鐵路信號微機監測系統是保證行車安全、加強信號設備結合部管理，監測信號設備狀態，提高電務部門維護水平和維護效率的重要行車設備。

車站、車場和區間的信號設備狀態監測以及車站、車場、機房等關鍵處所的環境參數監測，道岔動態狀態監測系統等亦列入應用。

1.2.3 視頻安全監控系統

視頻安全監控以多媒體技術、計算機網絡技術、視頻壓縮編解碼技術為核心，采用嵌入式操作系統以及內置Web服務器技術，構造視頻安全監控網絡。目前主要應用的有車站作業遠程監控系統、客運站視頻監控系統、治安重點部位和復雜區段護路視頻監控系統，網絡化綜合視頻監控系統。

在自動監視模式下，能夠自動對監視區域進行行為分析，實現對異物“入侵”的自動跟蹤監測；能夠結合行為分析功能以及與動力和環境開關量監控系統的聯動，實現告警功能，告警時可自動實現視頻的切換、視頻的保存以及抓拍。查詢告警信息時，系統可以自動查找告警時間及相應時段保存的對應視頻文件。

1.3 在固定設施綜合安全保障方面的應用

綜合安全保障系統負責線路、橋梁、路基、接觸網、通信及信號等設施的動態檢測和質量狀態分析，相關固定設施日常安全檢測，提出相關的維修方案及建議。

固定設施貫徹預防性計劃維修和狀態修相結合的原則，綜合檢測及維修系統擬由綜合檢測中心、綜合維修段及下轄的綜合工區、保養點和大型養路機械段組成。鑒于客運專線網及鐵路生產力布局調整的有關精神，綜合檢測中心暫按設置在北京、武漢，上海和廣州。檢測系統信息暫按綜合檢測中心、綜合維修段、綜合工區及下屬保養點三級結構設置。

檢測中心配備綜合檢測列車、鋼軌探傷車、軌道彈性檢查車等設備，承擔管內固定設施的綜合檢測作業，綜合維修段及下轄的綜合工區配備軌道確認車、橋梁檢測車及限界檢測車等設備，負責 固定設施日常安全檢測。

2 鐵路行車安全保障系統解決方案

2.1 合理組網

現有安全檢測系統的種類多樣，檢測點的采集特點和采集數據格式各不相同。要將這些不同特點的信息統一收集，統一傳輸，統一管理，資源共享，就必須有統一的傳輸網絡平臺。統一傳輸安全檢測信息的網絡平臺，要綜合考慮各方面需求，同時要兼顧特殊應用的特殊需求。

根據鐵路行車安全保障信息的特點，信息傳輸網絡應分為現場接入網和遠程傳輸網?，F場接入網負責將安全信息從現場接入并傳輸到就近車站。該網絡應盡量滿足不同系統的信息傳輸要求，便于統一維護和管理，與遠程傳輸網的連接必須采用統一的接IZl標準，使用TCP／IP協議。遠程傳輸網負責承載安全信息的遠程傳輸。實現鐵路基礎數據的資源共享，遠程傳輸網應依附于現有的鐵路計算機網絡，現場接入網經過接口和協議的轉換后，選擇合理的接入方式與遠程傳輸網連接。

安全信息網分為現場接入和遠程傳輸總體示如圖1.

2.1.1 現場接入傳輸網

安全檢測信息現場接入傳輸網應采用統一傳輸通道，采用總線型（優先）或星型結構與車站匯接設備相連，并接入車站局域網。按照就近接入的原則，將各安全檢測設備接入最近的車站。避免不同應用的安全檢測設備分別租用長途或區間通道與鐵路局直連，造成運營成本的增加。

2.1.2 遠程共享傳輸網

現有鐵路計算機網絡是以鐵道部為核心，涵蓋全國所有鐵路局以及絕大部分站段的三層四級星型網絡。鐵道部到鐵路局之間為骨干網，鐵路局到基層站段之間為基層網。鐵路局范圍內的基層網中又部署了網絡匯接點，基層站段先上聯到網絡匯接點，然后由匯接點再上聯鐵路局。鐵路各新建線路都按照這個結構擴展新建線路范圍內的計算機網絡，新建客運專線計算機網絡的基本結構和組網模式與現有鐵路計算機網絡基本一致。

安全檢測信息接入鐵路計算機網絡可以達到全路范圍內的資源共享與利用，可以滿足各種應用的需求。

2.2 資源整合與信息共享

行車安全保障信息共享平臺是跨系統信息交換和共享的樞紐，是一個為各專業信息系統與本系統間實現信息交互、信息共享服務及功能共享服務的平臺。該平臺能夠對信息進行集中存儲、分析加工、數據轉換和處理，按照用戶的權限和服務優先級，滿足數據交換和共享需求，并保證信息交換和共享的安全性和可靠性。

信息共享平臺可提供兩種信息交換和共享方式：

（1）數據庫級共享。

（2）應用系統級共享。另外部分專業系統的信息展現可通過復示的方法來實現。

數據庫級共享將從各系統獲取的報警數據和相關業務系統的基礎數據，進行集中存儲，形成共享數據庫，以支持系統功能應用和各系統間的數據交換，由共享數據庫統一發給有共享需求的業務信息系統，或業務信息系統到共享數據庫提取。

應用系統級共享直接從應用層實現不同系統間的數據交換和服務共享。應用系統級共享可根據服務方式的不同，分為信息直接交換方式和服務共享方式。對于信息直接交換方式，信息共享平臺通過接收原系統的數據接，完成格式轉換和協議轉換，實現不同系統間的快速信息交換。對于服務共享方式，信息共享平臺通過對業務系統所需的功能提煉，按標準格式對單一功能模塊或重新組合的功能模塊進行封裝，對外提供數據查詢服務和應用功能服務。

3 結語

探索和把握提速安全規律，確保提速持續安全穩定，任務異常艱巨。

按照專業建設、專業管理、專業運用的原則，構建全方位、立體化的鐵路行車安全保障體系，提升鐵路行車安全管理水平，是我們永無止境的研究課題。