高速铁路的列车运行速度高达300～350 km/h，列车在高速运行时可能遇到的灾害种类很多，主要包括：大风、暴雨、大雪、雷电、冰冻、地震、路基沉降、滑坡及泥石流、异物侵限等，不仅容易导致列车晚点、停运等情况发生，严重时还将诱发列车脱轨、线路损坏等事故，危及旅客生命财产安全。

以日本、法国、德国为代表的国外高速铁路，均建立了比较完善的高速铁路防灾系统，并制定了相关检修办法和运用管理规范，取得了良好的防灾减灾效果。我国铁路部门一直把确保旅客生命财产和行车安全放在首位，同样建立了高速铁路自然灾害及异物侵限监测系统（简称防灾系统），在保障高速铁路运营安全方面发挥了重要作用。

众多专家、学者也对如何更为有效地发挥防灾系统的安全保障作用开展了大量研究。刘俊、包云、王瑞等[1-3]在阐述日本铁路综合防灾系统建设情况的基础上，提出完善大风监测报警系统、构建大雪防灾系统、试点建设地震早期报警系统等建设我国铁路综合防灾系统的建议；王俊、沈志凌、令狐勇生等[4-6]在总结国内外防灾安全监控系统方案的基础上，提出了我国高速铁路防灾安全监控系统设计方案；郭治国[7]开展了铁路防灾安全监控系统在沪宁高速铁路的应用研究，指出沪宁高速铁路防灾系统是架构于通信传输系统之上的一套集风、雨、异物侵限等灾害信息采集、分析、处理和指导、辅助安全行车的平台。但由于多种原因，我国各条高速铁路防灾系统的技术水平以及设备等还存在差异，有必要针对相关系统的可靠性开展优化分析，促进高速铁路防灾系统运用管理水平的提高。

1 防灾系统可靠性影响因素分析

为合理、有效地确定影响高速铁路防灾系统可靠性的主要因素，首先有必要充分了解我国高速铁路防灾系统的构成及主要功能，在此基础上明确具体分析对象和指标参数等情况。

1.1 防灾系统构成及主要功能

我国高速铁路防灾系统包括5个子系统，即风监测子系统、雨量监测子系统、雪深监测子系统、地震监控子系统和异物侵限监控子系统[8]，系统构成见图1，现场监测设备见图2。

图1 高速铁路防灾系统构成

图2 高速铁路防灾系统现场监测设备

1.1.1 风监测子系统

风监测子系统主要监测线路沿线风速、风向信息，由现场监测点、监控单元、监控数据处理设备、监控终端和信息传输通道等构成。其中，现场监测点包括1台或多台风速风向计以及相关接口和配件；监控数据处理设备由应用服务器、数据库服务器、存储设备、核心网络交换机以及相关通信接口等组成。

1.1.2 雨量监测子系统

雨量监测子系统主要监测线路沿线降雨量信息，由现场监测点、监控单元、监控数据处理设备、监控终端、信息传输通道等部分构成。其中，现场监测点包括1台或多台雨量计以及相关接口和配件；监控单元负责雨量信息的计算、转发；监控数据处理设备收集监控单元发送的监测信息、报警信息，存储数据；监控终端为行车指挥、维修、救援部门显示雨量实时数据及报警信息。

1.1.3 雪深监测子系统

雪深监测子系统主要监测线路沿线降雪量信息，由现场监测点、监控单元、监控数据处理设备、监控终端、信息传输通道等部分构成。其中，现场监测点由雪深计、通信接口、传输设备以及相关配件组成；监控单元由监控主机模块、雪深数据采集板、现场控制器模块以及其他相关通信接口组成；监控数据处理设备由应用服务器、数据库服务器、磁盘阵列、核心网络交换机以及相关通信接口等组成；监控终端由监测报警显示设备、音响报警设备、控制主机及相关通信接口组成。

1.1.4 地震监控子系统

地震监控子系统主要监测线路沿线地震信息，目前预警功能尚在开发完善中。地震监控子系统由现场监测点、监控单元、监控数据处理设备、监控终端、信息传输通道等部分构成。其中，现场监测点包括1台或多台强震仪以及相关接口和配件；监控单元由监控主机模块、地震数据采集板、现场控制器模块、与列控系统接口、与牵引变电接口以及其他相关通信接口组成；监控数据处理设备由应用服务器、数据库服务器、磁盘阵列、核心网络交换机以及相关通信接口等组成；监控终端由监测报警显示设备、音响报警设备、控制主机及相关通信接口组成。

文章来源：《自然灾害学报》 网址: http://www.zrzhxb.cn/qikandaodu/2020/1109/717.html