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高速鐵路作為運量大、速度高、節能環保的交通工具，引起了全世界的廣泛關注，也在近幾年有了高速的發展，其中中國高鐵的發展速度首屈一指。我國通過“引進消化吸收再創新”的高鐵技術創造出了時速達380公里的CRH-380新一代動車組，并跑出了當今世界高鐵第一的中國速度。 中國路網十分復雜，不僅通信信號及相關設備種類繁多，而且通信信號業務和接口也很復雜。據鐵路事故數據統計，信號系統是保障鐵路運營安全、杜絕事故發生的關鍵因素。為了保證列車在高速下實現安全、舒適、高密度的連續運行，高鐵系統中的信號系統至關重要。 2006年，華為在成功的為鐵路交付GSM-R解決方案的基礎上，啟動了列車控制系統的研究。在2009年初，華為根據中國CTCS-3標準規范，成功推出了RSS列車控制系統（簡稱“列控系統”）解決方案。 華為RSS列控解決方案是一套“安全、成熟、專業、高效”的列車自動控制系統，其中作為核心部件的車載列控系統、地面RBC系統由華為公司完全自主研發。其中，車載列控設備負責實時向RBC報告列車速度、位置等狀態信息，并向RBC請求運行授權；RBC則根據列車狀態、軌道信息、進路信息向車載列控設備發送授權；車載列控設備再根據授權，監控列車運行。 它們以GSM-R無線通信網絡作為車地雙向數據交互的平臺，滿足CTCS-3標準中運營速度350km/h、最小追蹤間隔3分鐘的要求，支持跨線運營、故障降級、超速防護等各種業務場景。 高安全性 SIL4設計 華為RSS列控系統基于“故障-安全”的原則設計，在開發上參照了EN50126、EN50128、EN50159等行業規范，在過程和方法、活動上滿足SIL4的認證要求。 冗余異構的架構設計 在架構上，華為RSS列控系統均采用冗余設計，并采取多重軟硬件檢測、校驗技術，充分保障高速鐵路運行的安全性。 安全的元器件 華為列控車載平臺的元器件采用了鐵路行業專用的高可靠性器件，以及符合鐵路相關規范的工業級器件。它充分吸收了鐵路行業安全計算機的先進技術，并融入了華為在電信設備研發和應用上的豐富經驗，在熱設計、抗振動、EMC等方面都經過專業試驗，完全滿足列車復雜環境對電子設備的要求。 成熟的產品技術 高集成度設計 華為RSS列控系統中的地面RBC系統采用了公司海量運用的ISDN接入服務器，整合了多層交換機結構，把所有設備整合在一個機柜里面，減少了因繁瑣的網絡布線而造成的維護成本和電力成本，同時減少了機房占用空間。 車載ATP的整機工程技術 由于列控車載設備的運行環境比較惡劣，其中包含較強的電磁干擾、長期振動、環境溫度不穩定等各種因素，因此對設備有很高的可靠性要求。 華為RSS列控系統依托國際標準的整機實驗室，在多年整機工程領域技術積累的基礎上，結合鐵路需求，經歷多輪設計-仿真-試驗循環，徹底解決了車載安全計算機的整機三大技術難點。使產品的集成度、散熱、抗振動、EMC能力都有了大幅度的提升。 1） 抗振動設計 華為公司依托20年結構設計平臺，采用先進三維設計軟件進行設計，并采用先進的分析理論和仿真軟件，對產品的應力、諧振頻率分析，振動模態和位移等進行多方位綜合仿真評估。并采用高于最高標準要求的嚴酷度，充分全面的驗證，評估出設備的極限能力。 2） 熱設計 設備采用自然散熱等理論，在先進的各類分析平臺基礎上充分分析，然后進行整機熱仿真，優化系統熱設計。最后的實驗中，采用極高溫、極低溫、高低溫交互實驗等多種驗證手段，保證了設備的優質出品。 3） EMC設計 在列控車載設備中，如何保證外界對列控設備、及列控設備對外的電磁干擾在標準范圍之內成了整機技術的一大難題。華為采用先進的EMC實驗室、18年工作經驗的歐洲整機專家以及多年積累的電路設計平臺，來評估產品的EMC指標。試驗證明：華為列控系統完全符合TB3034鐵路標準，其中電磁輻射余量在6dB以上。地面RBC的成熟的安全平臺 華為RSS列控系統的地面核心設備RBC，因為同時交互的設備較多（數量級的列車、聯鎖系統和臨時限速服務器），要求有很高的處理能力。 華為RBC選用已經在電信核心設備中海量應用、其可靠性經得起各種應用環境充分考驗的OSTA2.0通用計算平臺。并在該平臺中采用大量冗余設計，保證主系故障時備系接管，列車正常運行不受影響。專業的細節設計綠色節能設計 在產品的生命周期之中，從設計、開發、生產、交付的整個過程貫穿“綠色低碳”的理念，表現在產品上的綠色設計主要有： 1） 低功耗，動態調節系統功耗。 CPU采用INTEL或者AMD的低功耗版本，每個處理器僅僅35W，比普通服務器的處理器功耗少了2/3。而且CPU還能智能調頻，根據系統任務繁忙程度，可自動調節CPU的工作頻率。 另外，RBC硬件平臺采用自動風冷設計，根據機箱內溫度自動調整風扇轉速，盡可能降低系統功耗。 2）減少了噪聲污染 車載ATP設備采用無風扇設計，選用超靜音調速風扇輔助散熱來延遲器件壽命。地面設備采用自動調速靜音風扇，盡可能減少噪聲污染。 產品升級預留設計 未來，鐵路的專用通信網絡GSM-R向LTE-R演進。同時列控的功能也在持續完善。所以華為RSS列控系統在架構上為業務功能擴充、第三方設備對接都做好了預留，方便未來網絡和業務的演進。 高效 可維可測技術 鐵路信號維護工作是鐵路運輸安全生產的重要組成部分， 直接涉及運輸安全。華為列控解決方案提供了十幾種在鐵路實際運營維護所需的網管工具，能夠實時查看列控各系統之間的交互信息。由此可見，華為在保證優異的運維團隊支持的同時，也在努力提高運維效率，使維護工作更加的及時、可靠、有效。 中國在積極實施高速鐵路網建設和“走出去”戰略方針，中國不僅將成為擁有高速鐵路最多的國家，而且也將享譽全球。這時，中國自主研發的鐵路裝備不可或缺，中國本土出品的鐵路列控解決方案更是重中之重。 華為將依托多年積累的軟硬件開發能力，以及端到端的解決方案交付能力，將為鐵路系統提供完善的通信信號整體解決方案，助力中國軌道交通事業持續創新。 |
