1、惡劣風(fēng)環(huán)境對鐵路運輸危害巨大，不僅損壞鐵路設(shè)備、導(dǎo)致鐵路網(wǎng)癱瘓，甚至造成人員傷亡。青藏鐵路的格爾木至拉薩段正位于青藏高原腹地，氣候復(fù)雜，極端天氣事件頻繁發(fā)生，給鐵路安全運營帶來嚴(yán)重威脅。研究解決包括新疆、青藏高原及東部沿海受臺風(fēng)影響地區(qū)等國內(nèi)所有風(fēng)區(qū)鐵路的問題，確保惡劣風(fēng)環(huán)境下的鐵路運輸安全，并盡可能實現(xiàn)鐵路暢通，是鐵路行業(yè)當(dāng)前的一項重要任務(wù)。本文是在國家“十一五”支撐計劃和鐵道部下達(dá)的青藏鐵路大風(fēng)環(huán)境行車安全問題多個重點課題研究的基礎(chǔ)

2、上，針對青藏高原鐵路風(fēng)環(huán)境的特點，研究建立一套能適應(yīng)青藏鐵路特殊要求，從實時大風(fēng)監(jiān)測預(yù)警到形成列車運行速度限制指令、并能實現(xiàn)及時與通過風(fēng)區(qū)的列車進(jìn)行信息交換的大風(fēng)監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，為列車安全通過風(fēng)區(qū)以及大風(fēng)環(huán)境下行車指揮調(diào)度提供有效決策依據(jù)和手段。
　　 針對青藏鐵路沿線特殊風(fēng)環(huán)境，確定青藏鐵路大風(fēng)監(jiān)測預(yù)警與行車指揮系統(tǒng)總體設(shè)計思路，對格—拉段沿線風(fēng)區(qū)子域劃分及長距離實時風(fēng)速采集、傳輸、存儲技術(shù)，列車—大風(fēng)—路況等多源信息融合與集成

3、處理技術(shù)，風(fēng)區(qū)列車運行實時預(yù)警與指揮決策技術(shù)，大風(fēng)監(jiān)測預(yù)警與行車指揮系統(tǒng)診斷維護(hù)與可靠性技術(shù)等進(jìn)行了深入研究，提出了大風(fēng)監(jiān)測預(yù)警與行車指揮系統(tǒng)總體技術(shù)方案，構(gòu)建了系統(tǒng)的主要功能模塊。
　　 利用網(wǎng)絡(luò)通訊與控制相關(guān)先進(jìn)技術(shù)，在世界上首次建成轄域達(dá)1120km的高原鐵路長大風(fēng)區(qū)大風(fēng)連續(xù)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)體系，集成了沿線大風(fēng)連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)、鐵道部TMIS和TDCS系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)、格拉段列車行調(diào)指揮系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)了整個網(wǎng)絡(luò)體系所屬系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)高速、實

4、時通訊功能。構(gòu)建的西寧海量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中所有系統(tǒng)的來源數(shù)據(jù)信息的實時儲存與分析處理。
　　 對青藏鐵路沿線各測風(fēng)站位置及其轄域風(fēng)區(qū)的風(fēng)速、路況、列車等相關(guān)信息需要融合進(jìn)行綜合分析，建立了青藏鐵路列車—大風(fēng)—路況等多源信息融合處理方法，包括測風(fēng)站位置—大風(fēng)變化規(guī)律—路況信息融合，瞬時風(fēng)—平均風(fēng)—極大風(fēng)—路況信息融合，鐵路TMIS與TDCS系統(tǒng)信息融合，大風(fēng)—列車氣動性能—列車動力性能信息融合。
　　 通

5、過上述各種信息融合處理，得到青藏鐵路特殊風(fēng)環(huán)境下的列車安全運行臨界速度，進(jìn)一步研究定出風(fēng)速—路況—車外型與質(zhì)量不同組合狀態(tài)的列車安全運行速度限值。據(jù)此建立以車輛傾覆系數(shù)為主要運行安全評判準(zhǔn)則的“決策模型”，即青藏鐵路各測風(fēng)站轄域內(nèi)結(jié)合路況的各種風(fēng)速—車型—車輛質(zhì)量耦合、共計74880種工況的“工程化”限速算法。該算法實時計算出當(dāng)前位于相關(guān)測風(fēng)站轄域適合列車運行的“工程化”速度，成為實時預(yù)警與指揮青藏鐵路惡劣風(fēng)環(huán)境下安全行車決策的依據(jù)，發(fā)

6、出限速指令，該指令通過列車行調(diào)指揮系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)實時指揮當(dāng)前列車以允許的速度安全通過其所在風(fēng)區(qū)或至指定地點待避。
　　 研發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高原鐵路大風(fēng)監(jiān)測預(yù)警與行車指揮系統(tǒng)應(yīng)用軟件。包括高原鐵路大風(fēng)行車指揮軟件、高原鐵路大風(fēng)實時監(jiān)測軟件、高原鐵路大風(fēng)列車實時限速計算軟件、強(qiáng)側(cè)風(fēng)下列車傾覆穩(wěn)定性計算軟件、高原鐵路動態(tài)編組監(jiān)視軟件、高原鐵路大風(fēng)無線傳輸控制軟件、高原鐵路大風(fēng)數(shù)據(jù)處理分析軟件、高原鐵路大風(fēng)實時預(yù)測分析軟件。
　　

7、 針對高原鐵路惡劣氣候下系統(tǒng)運行的高可靠性要求，實現(xiàn)了系統(tǒng)運行狀態(tài)遠(yuǎn)程自動監(jiān)測、控制以及故障狀態(tài)信息自動儲存等功能，構(gòu)建了高原鐵路大風(fēng)監(jiān)測預(yù)警與行車指揮系統(tǒng)可靠性運行保障體系，確保了高原鐵路大風(fēng)監(jiān)測預(yù)警與行車指揮系統(tǒng)全天候高可靠性運行。
　　 高原鐵路大風(fēng)監(jiān)測預(yù)警與行車指揮系統(tǒng)，自2006年7月通車不間斷運營至今，經(jīng)過兩年應(yīng)用考驗，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，已多次指揮列車停輪和限速，有效地保障了青藏鐵路列車運行安全和運輸效率，為預(yù)防青藏鐵