摘 要

铁路运输的安全水平直接决定着铁路运输的竞争力、市场形象和利润。近年来，各个道路部门投入了大量的人力，物力和资金，以保障行车安全，但行车安全问题没有从根本上得到解决，重要原因之一是没有一套可靠的轨道运输安全保障系统。

轨道运输安全保障体系是一项很复杂的安全工程，是一套开放的“人-机-环境”动态控制系统。但是过去研究部门经常着重于分析基于系统的系统故障率，可靠性指标等。一个主要缺点是无法充分考虑人为因素和环境因素对系统内驱动系统的影响。

本文通过对老河口铁路运输中实际存在的问题进行研究，综合分析了影响铁路安全运输的各种因素，构思了一套保障铁路运输安全的监控系统，所得结果对于保障铁路安全运输具有一定的指导意义。论文主要研究了如何构建一套铁路运输安全保障系统。对这套铁路安全保障系统的安全、经济效益进行了预测。

关键词：铁路运输；安全保障；系统管理；

Abstract

The safety level of railway transportation directly determines the competitiveness, market image and profit of railway transportation. In recent years, various road departments have invested a lot of manpower, material resources, and funds to ensure driving safety. However, driving safety problems have not been fundamentally solved. One of the important reasons is that there is no reliable rail transportation safety guarantee system.

The rail transportation safety guarantee system is a very complex safety project and an open "man-machine-environment" dynamic control system. But in the past, research departments often focused on analyzing system-based system failure rates and reliability indicators. A major disadvantage is that the influence of human factors and environmental factors on the drive system in the system cannot be fully considered.

This paper studies the actual problems in the railway transportation of Laohekou, comprehensively analyzes the various factors that affect the safety of railway transportation, and conceives a monitoring system to ensure the safety of railway transportation. significance. The thesis mainly studies how to construct a railway transportation safety guarantee system. The safety and economic benefits of this railway safety guarantee system are predicted.

Key Words： Railway transportation; safety guarantee; system management;

目 录

第1章 绪论 1

1.1 研究背景 1

1.2 国内外铁路运输安全保障体系现况 1

1.2.1 重视操作人员 2

1.2.2 强化各类安全技术设备 3

1.3 国内铁路运输安全保障系统的研究现状 4

1.4 项目实施的必要性 5

第2章 矿山轨道检测系统技术方案 7

2.1 矿山轨道检测系统总体方案设计 7

2.1.1 轨道检测系统的功能及性能指标 8

2.1.2 系统结构设计方案 9

2.2 系统硬件总体方案设计 14

2.2.1关键组件的选择要求 14

2.2.2 硬件总体方案 14

2.2.3 硬件选型 15

2.3系统软件总体方案设计 19

2.4 软件可行性分析 21

第3章 平交道口智能防护系统研究 23

3.1 系统功能和系统结构 23

3.2 系统实物设计 24

3.3 系统实现 25

第4章 总结 26

参考文献 27

致谢 28

第1章 绪论

本章从老河口铁路运输中遇到的问题入手，分析了老河口水泥矿山铁路运输安全保障技术的研究背景，简单介绍了国内外铁路安全保障机制建设的不同，解释了构建铁路安全运输保障体系的必要性。

1.1 研究背景

随着现代矿山开采深度的增加，工作面的扩大以及矿山生产能力的提高，大多数矿山运输的机车具有承载能力大，运行速度快的特点。 另外，采矿道路更加复杂，车辆状况，驾驶员质量和安全意识的差异对采矿运输的安全性有一定影响^[1]。一旦监管不到位将导致相关事故频发, 严重影响到矿山的安全生产。老河口矿山运输轨道单线长约18km，途径7座小型桥梁。轨道运输车辆的长期运行必然加速轨道的变形，如轨道之间的轨距，左右轨道之间轨道超高，这些轨迹的几何参数的变化将直接导致矿山铁路运输中采矿车辆的脱轨或阻塞，堵塞运输道路，占用生产时间并影响运输效率，降低矿山生产效率。矿山运输铁路轨道路径长、范围广，传统的人工巡检方法工作效率低、耗时长，难以适应现代化有轨运输系统的要求，轨道快速检测已成为运输系统的迫切需要。

据不完全统计，老河口矿山运输轨道所经村庄道口不低于50个，铁路道口是面对社会的特殊窗口，例如行车安全和社会稳定，是矿山运输安全的重要组成部分。铁路和公路在同一平面上相交形成平交路口。这里有两种运输方式可能会发生冲突。如果运输流量不多，则这种冲突不会很明显^[2]。随着我国矿山产量的增加，矿山运输量大大增加，这对我国的铁路运输网络带来了很多压力，矿山运输的潜在风险和劣势也会增加。近年来，铁路道口事故不断发生。 2019年7月15日，孟加拉国西北部发生重大铁路事故。一辆婚车在铁路道口撞上火车，导致11人丧生，其中包括新郎和新娘，令人心痛的是这起事故中有八个死者来自同一个家庭。有关官员指出，驾驶员看到火车正在驶近，但试图强行通过铁路道口，这是造成事故的主要原因。由于行人过路处隐藏的安全隐患和不良的行人安全意识而导致的一系列事故不禁令人思考。现有的平交道口保护系统智能程度低，没有异物入侵检测机制，是重大的隐患安全隐患。如何预防和减少交叉安全事故是矿业公司想要确保安全生产所面临的问题^[3]。

1.2 国内外铁路运输安全保障体系现况

中国铁路运输安全的现状如下。经过多年的发展，中国的铁路运输量将大大增加，设备检查和维护的资金增加将大大低于运输量增长的水平，并会形成设备故障和落后技术的客观情况。 近年来，中国已经进行了许多努力，例如采用新技术和改进现有设备，并取得了优异的成绩，但是仍然难以满足日益增长的运输需求。中国铁路运输长期以来一直处在超负荷运载的情形下，许多时候列车晚点已经成为人们习以为常的一件事情,民众在享受铁路系统带来的便利时却未曾想过铁路系统承受的巨大压力，保证列车安全运行对我们来说是一个严峻的考验，减少道路交通事故一直是人们社会问题和技术进步面临的主要问题之一。在当前这个阶段，随着中国铁路加速项目的实施，安全问题变得越来越突出，而传统的安全管理模式已无法满足铁路运输的发展需求。铁路部门为确保管理的安全性投入了大量的人力，物力和资金，但是安全状况尚未得到实质性解决。其原因是铁路交通安全管理是疏于管理的，并且尚未建立有效的交通安全系统。着眼于安全驾驶，为确保旅客安全和铁路运输安全，我们必须依靠先进且合适的技术设备、科学控制和高质量人员。加强铁路运输安全设施建设，建立系统化，网络化，信息灵通的安全监控系统，将监控，控制和管理决策，安全数据中心，研究中心，建立试验基地和培训基地适应新形势的铁路运输安全管理机制已经形成了全方位的道路运输安全技术保障体系^[4]。

许多发达国家对铁路交通安全保障技术有相对较好的发展。根本原因是使用先进技术并确保设备安全。广泛使用机车主信号、计算机联锁、列车超速保护技术、无线列车协调、列车运行监控控制记录装置、电气集中式微机监控装置先进的安全监控技术，例如红外监控系统，红外温度检测系统和集中式CIC终点站^[5]。在机车控制、列车信息收集、故障自诊断等方面利用微机控制和诊断技术在机车上安装自动识别装置卫星定位系统。为客运和货运列车的安全运行增加科学保护。运用科学防护手段，完善安全保障功能。相对而言，英国，美国和日本等发达国家的运输安全保障主要集中在两个方面。