過年啦！一句 " 我回來了！" 是每一個(gè)中國人心底深處的期盼和溫暖……屏幕前的朋友，你們都搶到回家的火車票了嗎？

漫長的歸家旅途中，每一位乘客最關(guān)心的就是能不能順利到家，而列車的行車安全在這其中扮演著極為重要的角色。

那么，列車的行車安全是通過哪些手段來保障的呢？尤其是速度特別快的高鐵？

相信很多人都以為高鐵駕駛是自動(dòng)化駕駛的，但其實(shí)目前我國高鐵采用的并不是全自動(dòng)無人駕駛，而是自動(dòng)化與人工相結(jié)合的方式進(jìn)行操控的。

所謂自動(dòng)化，其實(shí)靠的就是高鐵上的各個(gè)自動(dòng)化的子系統(tǒng)。動(dòng)車組作為一個(gè)復(fù)雜集成的產(chǎn)品，本身就是由多個(gè)專業(yè)共同組成的，這包含了車體本身、轉(zhuǎn)向架、信號(hào)、牽引、輔助供電、空調(diào)、照明等等。

今天我們就來討論幾個(gè)與高鐵行車安全相關(guān)的系統(tǒng)：

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高鐵列車控制系統(tǒng)

首先是信號(hào)系統(tǒng)，專業(yè)名稱叫作高鐵列車控制系統(tǒng)，是控制動(dòng)車組的核心專業(yè)，其重要性不言而喻。信號(hào)系統(tǒng)本身并不是孤立存在的，是由車載信號(hào)、地面信號(hào)、調(diào)度集中、基礎(chǔ)設(shè)備等子系統(tǒng)共同構(gòu)成的。其中，車載信號(hào)與動(dòng)車組屬于高度關(guān)聯(lián)關(guān)系，其安裝位置就是在動(dòng)車組的司機(jī)室里。

這么說可能比較抽象，舉個(gè)例子，大家都知道汽車都有儀表盤吧，會(huì)顯示車速里程、轉(zhuǎn)速、指示燈和警報(bào)燈、水溫、燃油等等。動(dòng)車組其實(shí)也一樣，司機(jī)室同樣也有一塊這樣的 " 表盤 "，主要是輔助司機(jī)駕駛的，叫做 DMI（Driver Machine Interface），長這樣：

把 DMI 直譯過來，就是司機(jī)和機(jī)械裝置的接口，實(shí)際上業(yè)內(nèi)俗稱 " 人機(jī)交互界面 "，是車載信號(hào)和司機(jī)之間的一個(gè)接口設(shè)備。

信號(hào)系統(tǒng)與 DMI 的關(guān)系，就好比電腦主機(jī)與顯示器的關(guān)系，信號(hào)系統(tǒng)通過這個(gè)顯示屏，將列車的速度信息、運(yùn)行模式、故障告警等信息實(shí)時(shí)傳遞給司機(jī)，以供司機(jī)進(jìn)行判斷。同時(shí)，DMI 提供了豐富的信息顯示和操作界面，這樣就可以讓司機(jī)更加充分地了解列車的運(yùn)行狀態(tài)，并采取相應(yīng)的操作指令，更好地控制列車。

DMI 的存在，使得高鐵駕駛的精度和準(zhǔn)確性進(jìn)一步得到了有效提高，是行車安全的重要保障之一。

2

高鐵供電安全監(jiān)測(cè)檢測(cè)系統(tǒng)

說完了與信號(hào)相關(guān)的專業(yè)，再說一個(gè)與供電相關(guān)的，它就是高鐵供電安全監(jiān)測(cè)檢測(cè)系統(tǒng)（簡稱 6C 系統(tǒng)）。

大家都知道，區(qū)別于傳統(tǒng)的蒸汽機(jī)車和內(nèi)燃機(jī)車，現(xiàn)如今的動(dòng)車組均采用的是純電力機(jī)車，既然是電力機(jī)車，那么列車就要有動(dòng)力來源，這個(gè)來源就是接觸網(wǎng)。

只有確保接觸網(wǎng)的安全可靠，才能保證列車的受電弓能夠獲取穩(wěn)定的電力輸入。

為此，我國針對(duì)高鐵鐵路的供電安全，構(gòu)建了一套完整的高鐵供電安全監(jiān)測(cè)檢測(cè)系統(tǒng)，其主要目的就是對(duì)高鐵的牽引供電系統(tǒng)進(jìn)行全方位、全覆蓋的綜合檢測(cè)監(jiān)測(cè)。

其中，接觸網(wǎng)安全巡檢裝置（C2 裝置）和車載接觸網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)裝置（C3 裝置）是加裝在運(yùn)營動(dòng)車組上的檢測(cè)設(shè)備，可實(shí)時(shí)對(duì)接觸網(wǎng)、受電弓、懸掛部件的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測(cè)。

C2 主要由安裝在司機(jī)臺(tái)上的高清攝像機(jī)、照明設(shè)備、圖像處理設(shè)備等構(gòu)成，簡單地說，就是通過攝像機(jī)對(duì)列車沿線的接觸網(wǎng)設(shè)施全景進(jìn)行拍攝并成像，最終輸出高清照片，例如像某些支柱上有鳥巢，或者等電位線不牢靠、松脫等，這些可能危及到高鐵供電系統(tǒng)安全的情況都會(huì)被識(shí)別出來。

C3 裝置則是按照一定的比例在動(dòng)車組上進(jìn)行加裝，基本上保證每個(gè)路局管內(nèi)的每條高鐵線路，每天至少要有一列加裝 C3 裝置的列車在運(yùn)行，這樣就可以確保路內(nèi)每天幾乎所有的接觸網(wǎng)都會(huì)被檢測(cè)一遍。裝置應(yīng)用起來非常簡單，只要加裝完成，就可以開始自動(dòng)獲取參數(shù)檢測(cè)的數(shù)據(jù)并進(jìn)行存儲(chǔ)，便于相關(guān)部門進(jìn)行后續(xù)的數(shù)據(jù)分析。

當(dāng)然，以上只是以與動(dòng)車組密切相關(guān)的 C2 和 C3 舉了例子，實(shí)際上，C1～C6 共同構(gòu)成了 6C 系統(tǒng)，整個(gè) 6C 系統(tǒng)產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)構(gòu)成了一個(gè)龐大的數(shù)據(jù)庫，國鐵集團(tuán)依次分級(jí)建立了數(shù)據(jù)處理中心，通過這些數(shù)據(jù)共同維護(hù)并保障高鐵供電系統(tǒng)的安全。

3

制動(dòng)系統(tǒng)

信號(hào)與供電都是保障動(dòng)車組正常運(yùn)行的專業(yè)，但不得不提到一點(diǎn)，在非正常運(yùn)營狀態(tài)，如緊急制動(dòng)等場(chǎng)景下，制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)揮的作用更大。

制動(dòng)系統(tǒng)，顧名思義，就是要讓列車在規(guī)定的距離內(nèi)減速或停車的系統(tǒng)。我國目前動(dòng)車組采用的是電制動(dòng)和空氣制動(dòng)相結(jié)合的方式，由于電制動(dòng)在低速和高速狀態(tài)下的制動(dòng)效果一般，故動(dòng)車組在高速運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，空氣制動(dòng)就起到了非常重要的作用。

空氣制動(dòng)的基本原理是利用空氣式制動(dòng)閘片在制動(dòng)時(shí)緊緊抱住制動(dòng)盤進(jìn)而產(chǎn)生制動(dòng)力，完成減速或停車動(dòng)作。由于動(dòng)車組在減速的過程中，剎車片的溫度會(huì)迅速升高，這就對(duì)其耐溫性能提出了非常高的要求。

目前，我國自主研發(fā)生產(chǎn)的剎車片已經(jīng)大量在列車制動(dòng)系統(tǒng)中進(jìn)行應(yīng)用，每天都在保障著乘客的出行安全。

4

標(biāo)準(zhǔn)的流程制度

當(dāng)然，除了這些系統(tǒng)裝備以外，還有一些標(biāo)準(zhǔn)的流程制度在保障行車安全。

例如，在司機(jī)室內(nèi)設(shè)置高鐵警惕裝置，一般有踏板和按鈕兩種形式，主要是要求司機(jī)在一定的時(shí)間內(nèi)對(duì)警惕裝置進(jìn)行操作，進(jìn)而驗(yàn)證在駕駛過程中，司機(jī)是否可以保持全神貫注，避免注意力的轉(zhuǎn)移而導(dǎo)致駕駛風(fēng)險(xiǎn)。

這個(gè)時(shí)間周期一般是 30s，在實(shí)際操作中，司機(jī)需要每 10～20s 左右對(duì)警惕裝置進(jìn)行一次操作，如果沒有操作，蜂鳴器會(huì)發(fā)出報(bào)警聲音進(jìn)行提示；若 10s 后依然沒有任何操作，列車將會(huì)實(shí)施緊急制動(dòng)，進(jìn)而停車。由于其非連續(xù)型的操作特性，又被稱作 " 活人按鈕 "。

警惕裝置本身不是復(fù)雜設(shè)備，它通過與一定的標(biāo)準(zhǔn)制度相融合，共同構(gòu)成一種有效的行車保障手段。

5

備份司機(jī)

備份司機(jī)同樣起到了類似的作用。

為了確保極端狀況下，主司機(jī)出現(xiàn)意外導(dǎo)致無法駕駛，備份司機(jī)可承擔(dān)必要時(shí)接管駕駛?cè)蝿?wù)的重要職責(zé)，因此，備份司機(jī)也被大家親切地稱為火車 " 代駕 "。

除此之外，在正常駕駛過程中，備份司機(jī)也可以配合主司機(jī)進(jìn)行一些應(yīng)急處理工作，兩者密切協(xié)作，共同保證了高鐵運(yùn)營的穩(wěn)定可靠。

結(jié)語

總而言之，高鐵的穩(wěn)定運(yùn)行既離不開眾多高科技手段的有效保障，也離不開廣大一線工作人員的辛勤努力，只有彼此互相配合，方可為乘客出行提供最強(qiáng)保障。

最后，祝大家都能候補(bǔ)到票，順利回家！

策劃制作

出品丨科普中國

作者丨司馬望田

監(jiān)制丨中國科普博覽

責(zé)編丨董娜娜

審校丨徐來 林林

本文封面圖片及文內(nèi)圖片來自版權(quán)圖庫

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