高速铁路的可持续发展已为世界各国所公认。在全世界范围内，高速铁路都正处于发展阶段。根据国务院批准的《中长期铁路网规划调整方案》，直到2020年我国高速客运专线建设将达到1.6万km以上。

为了进一步做好高速铁路的安全工作，本文结合在汽车领域中主动安全的思想，提出对高速铁路的主动安全控制，其特点是发生意外之前对其做出控制，即预防事故发生所采取的积极安全对策。

随着列车速度的提高，在高速铁路中对主动安全方法的研究显得更加重要。做好高速铁路主动安全控制的研究，对建设和谐铁路有着重要的社会和经济意义。

1高速列车的安全控制现状

1.1国内高速铁路安全控制

在既有线上进行提速。为确保列车运行安全和提高运输效率，对高速铁路装备了一系列先进的、技术成熟的、安全性能可靠的列控系统。我国300km/h及以上高速客运专线，使用CTCS-3级列控系统作为全路统一技术平台，并兼容CTCS-2级列控系统实现动车组的上行及下行线的运行。作为中国列车运行控制系统的重要组成部分，CTCS-3级列控系统主要面向提速干线、高速新线和特殊线路。CTCS-3级列控系统采用GSM-R（Global Mobile System for Railways），进一步解决了超速防护信息可靠高速率传输的问题。

（1）CTCS-3级列控系统通过由车载设备接收RBC（无线闭塞中心，Radio Bock Center）传送的运行许可（Movement Authority，MA）、临时限速信息等，并由车载设备向RBC（Radio Block Center）传送列车运行位置报告信息等，进一步确保列车安全运行；

（2）通过无线闭塞中心RBC来监督列车完整性，跟踪管辖范围内各车行驶位置，根据给每一列车单独设立的基础信号系统来确定运行许可，确定列车许可范围内轨道区段空闲；

（3）CTCS-3级列控系统还通过列控中心采集区间轨道电路信息，并发送给RBC，以进一步确保不发生列车追尾等问题；

（4）通过车站联锁设备，向调度中心CTC（Centralized Traffic Control）分机发送站场设备实时状态，以确保正确的行车调度。

据我国的具体情况，列车运行控制系统为满足不同速度列车混合运输的运行方式，提出采用区间不设地面通过信号机，自律分布式、模块化的系统结构形式。系统分地面和车载设备2大部分，地面设备产生列车控制所需基础数据，传送给列车经车载设备处理，产生列车速度控制曲线，监督或控制列车安全运行。我国列车运行控制系统还采用了列车运行自动控制系统，车载设备根据从接收的速度信息生成限制速度、目标速度、司机根据车载设备显示出的限制速度和目标速度来驾驶。当列车的运行速度大于限制速度时，车载设备就自动执行制动，使列车减速或停车，进一步确保列车行车安全。

1.2国外高速铁路安全控制

早在1983年，为保证列车安全运行，北美铁路部门希望首先消除信号盲区，并从节省成本的角度考虑，希望不用地而信号设备，而通过无线方式实现列车的控制，之后，美国铁道协会AAR及加拿大铁道协会RAC-同提出了先进列车控制系统（Advanced Train Control System ,ATCS）。其主要思想是要通过数字数据通信手段和先进的微处理器，获取列车位置信息、列车速度信息的前提下，对列车进行闭环控制。其通过对整个系统提供可靠的检查与平衡手段，利用车地间双向信息通道实现对列车的闭环控制，大大降低人为错误的影响，实现列车安全行车的目的。

20世纪80-90年代，为保证列车安全运行，发达国家纷纷发展了具有本国特色的安全列车运行控制系统，其中具有前瞻性的主要包括了欧洲ETCS（European Train Control System）、

日本的ATC（AutomaticTrain Control）系统、法国的U/T系统、德国的LZB等。高速铁路在亚洲和欧洲都得到了快速发展。

另外，为适应高速铁路的发展，各国都在积极研制最新无线通信的铁路信号系统（Transmis-sionBased Signalling，TBS），在以往的CTC调度集中系统中，CTC根据列控中心告知区段闭塞分区状态，再通过车站到发线占用情况，大致计算出列车的运行情况，给列车排列进路。在TBS中主控中心，各运行列车的位置、速度、沿线信号设备状态可被明确知道，可通过无线通信直接给列车发送控制命令，时刻监控列车的运行状态，控制列车的运行速度，确保列车安全地以最小时间间隔运行，保证高速的同时指挥列车安全运行。

2主动安全在高速铁路中的应用

2.1主动安全控制的发展现状

主动安全的概念在高速列车甚至整个铁路领域都还没有被明确地提出，主动安全控制系统的建模与鉴定方法在高速铁路研究中也都是新的课题。主动安全，其核心内容是指在车辆高速行驶状态下操纵稳定性、制动稳定性、适应环境状况和天气变化等动态未知变化等的能力。

主动安全系统是指如何防J卜和避免事故发生的系统和装置。当前在汽车安全系统中使用较多。包括ABS（防抱死系统，Anti-locked Braking System）、ASR（驱动防滑转，Acceleration Slip Regulation）系统、汽车主动安全系统、EPS（电动助力转向，Electric Power Steering）系统、AFS（主动前轮转向，Active Front Steering）系统、SBW（Steer-by-Wire）线控转向技术等。目前日本学者提出汽车整车主动控制的各种组合方式，结合4轮转向控制4WS、主动悬架、TCS（Traction Control System）和ABS的汽车复合控制。其中汽车制动防抱系统和汽车驱动力控制是控制汽车行驶过程中的纵向力。随着汽车行驶速度的提高，也为了解决汽车在通过突变附着系数路面保持稳定驾驶的能力，人们对汽车行驶过程中的控制提出了组合控制的要求。

另外，国内外也有相关学者对城市道路交通主动安全控制系统进行研究，其主要是通过运用先进的信息采集技术、网络信息传输技术、智能化信息处理技术和现代控制技术改变现有被动的交通安全管理模式，实现交通事故事前的主动防御功能，采用先进的计算机技术和网络传输技术实现各数据间的信息传输，实现该系统对道路交通安全的主动控制功能，有效地避免交通事故的发生，提高城市道路交通安全管理水平。

主动安全还包括减轻人体疲劳等。在这方面有相关文献提出将驾驶员主动安全性的辩识分成熟练、疲劳程度两个独立的部分进行评价，并在实验的基础上抽取与驾驶员熟练、疲劳程度相关联的特征参数，按照统计结果划分成模糊子集。通过模糊神经网络分别对驾驶员的熟练、疲劳程度和综合的主动安全性进行辩识和分析，定量地分析驾驶员的主动安全性因素。