2023數(shù)學(xué)建模-動(dòng)車問題

摘要中國現(xiàn)有的列車運(yùn)行根本上都是由信號(hào)系統(tǒng)控制的。假設(shè)信號(hào)系統(tǒng)遭到破壞，極有可能會(huì)發(fā)生動(dòng)車事故，對(duì)人的生命財(cái)產(chǎn)平安造成嚴(yán)重威脅。本文通過建模，說明了現(xiàn)有信號(hào)控制系統(tǒng)方法，分析產(chǎn)生列車追尾事件的主要原因，并提出了應(yīng)對(duì)此類事故的意見和建議。為了解列車信號(hào)系統(tǒng)的工作原理，我們進(jìn)行了兩個(gè)建模：ATP列控系統(tǒng)下的自動(dòng)閉塞分區(qū)建模在此模型下，通過軌道電路將列車和通過信號(hào)機(jī)的顯示聯(lián)系起來，根據(jù)列車運(yùn)行及有關(guān)閉塞分區(qū)的狀態(tài)使通過信號(hào)機(jī)的顯示自動(dòng)變換。三種狀態(tài)〔正常、注意行車、故障停車〕在信號(hào)機(jī)上分別顯示為綠、黃、紅三燈亮。為計(jì)算列車追蹤間隔時(shí)間，我們以三顯示閉塞分區(qū)為例，建立了三種狀態(tài)下計(jì)算列車追蹤間隔時(shí)間的模型分別如下：I=0.06(++)/++，I=0.06(2+)/+，I=0.06(+2)/+得到三顯示自動(dòng)閉塞列車追蹤要間隔三個(gè)閉塞分區(qū)才能正常行車的結(jié)論。ATP列控系統(tǒng)下的移動(dòng)閉塞分區(qū)建模在這里，我們利用移動(dòng)閉塞分區(qū)原理，建立了車站追蹤間距的模型：此模型實(shí)現(xiàn)了保證正常行車情況下對(duì)同一車站發(fā)車的時(shí)間范圍控制。最后，分析了對(duì)所建立的模型做了客觀評(píng)價(jià)，提出了改良的方向。關(guān)鍵字：ATP列控系統(tǒng)下的自動(dòng)閉塞分區(qū)建模、移動(dòng)閉塞分區(qū)建模，追蹤間隔時(shí)間、距離，追尾事故原因問題重述2011年7月23日晚上20點(diǎn)30分左右，甬溫線永嘉站至溫州南站間，北京南至福州D301次列車與杭州至福州南D3115次列車發(fā)生追尾事故，事故原因是溫州南的信號(hào)指示燈遭雷劈，導(dǎo)致本來應(yīng)該是顯示紅燈，而錯(cuò)誤升級(jí)顯示為綠燈。截至7月29日，事故已造成40人死亡〔有數(shù)名外籍人士〕，200多人受傷。列車的運(yùn)行完全由信號(hào)系統(tǒng)控制。先查找現(xiàn)有的信號(hào)系統(tǒng)控制的模型與方法，分析其優(yōu)缺點(diǎn)，并建立列車運(yùn)行的信號(hào)控制模型，分析7·23甬溫線特別重大鐵路交通事故的主要原因，與應(yīng)對(duì)此類事故的對(duì)策與措施。問題分析目前動(dòng)車之間信號(hào)傳達(dá)需要用信號(hào)控制系統(tǒng)，我國采用的稱為：中國列車運(yùn)行控制系統(tǒng)〔ChineseTrainControlSystem〕。本次事故的列車屬于跨線運(yùn)行的列車，其中D301在京滬高鐵段、滬寧、滬杭段采用CTCS3系統(tǒng)〔這是基于時(shí)速300及以上的高鐵信號(hào)控制系統(tǒng)〕行車，然后在杭州到福州段切換至CTCS2系統(tǒng)〔基于時(shí)速200公里的動(dòng)車信號(hào)控制系統(tǒng)〕行車?；谑鹿蕝^(qū)間，兩列列車均使用CTCS2系統(tǒng)。首先通過采樣得到ATP自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)曲線：V-S曲線見人控優(yōu)先示意圖；其推導(dǎo)過程見附錄根據(jù)附錄的算法步驟生成的自動(dòng)防護(hù)曲線：然后引用我國廣泛使用的自動(dòng)閉塞區(qū)間模型結(jié)合實(shí)際情況來分析溫州動(dòng)車事故發(fā)生的原因；最后把自動(dòng)閉塞區(qū)間改為移動(dòng)閉塞區(qū)間模型結(jié)合實(shí)際情況來分析溫州動(dòng)車事故發(fā)生的原因，并給向鐵道部門提出了可行建議；模型假設(shè)自動(dòng)閉塞區(qū)間滿足相關(guān)的技術(shù)要求；自動(dòng)閉塞的通過信號(hào)機(jī)采用經(jīng)常點(diǎn)燈方式，并能連續(xù)反映所防護(hù)閉塞分區(qū)的空閑和占用情況。在自動(dòng)閉塞區(qū)段，當(dāng)閉塞分區(qū)被占用或有關(guān)軌道電路設(shè)備失效時(shí)，防護(hù)該閉塞分區(qū)的通過信號(hào)機(jī)應(yīng)自動(dòng)關(guān)閉。自動(dòng)閉塞分區(qū)長度固定，其值為2000m永嘉到溫州〔距離18km〕劃為9個(gè)自動(dòng)〔固定〕閉塞區(qū)間一般情況以下車遇到危險(xiǎn)障礙總采用最大制動(dòng)模式符號(hào)說明I：列車追蹤間隔時(shí)間；：自動(dòng)閉塞分區(qū)長度,其值為2000m；：列車的長度；：黃燈運(yùn)行下的列車平均速度；：司機(jī)確認(rèn)信號(hào)變換顯示的時(shí)間，一般為0.25min；：車站為第二列列車準(zhǔn)備進(jìn)路的時(shí)間：站臺(tái)岔口到最近信號(hào)機(jī)的距離，此處=;:前行列車與后續(xù)列車的最小間隔;:前行列車與后續(xù)列車的速度，加速度以及空走時(shí)間；:列車長度;:停車平安距離；a:列車的最大加速度；B列車最大制動(dòng)加速度；后續(xù)列車以行駛的時(shí)間，包括列車司機(jī)、列車設(shè)備的反響時(shí)間；后續(xù)列車以開始制動(dòng)到停穩(wěn)的時(shí)間，其值為；后續(xù)列車停車時(shí)間。：列車的車站追蹤間隔時(shí)間ATP列控系統(tǒng)下的自動(dòng)閉塞分區(qū)建模1、自動(dòng)閉塞分區(qū)雙線單方向自動(dòng)閉塞如圖2—1所示，它將一個(gè)區(qū)間劃分為假設(shè)干小段，即閉塞分區(qū)，在每個(gè)閉塞分區(qū)的起點(diǎn)裝設(shè)通過信號(hào)機(jī)(如圖2—1中的1、3、5、7和2、4、6、8信號(hào)機(jī)均為通過信號(hào)機(jī))，用以防護(hù)該閉塞分區(qū)。每個(gè)閉塞分區(qū)內(nèi)都裝設(shè)軌道電路(或計(jì)軸器等列車檢測(cè)設(shè)備)，通過軌道電路將列車和通過信號(hào)機(jī)的顯示聯(lián)系起來，根據(jù)列車運(yùn)行及有關(guān)閉塞分區(qū)的狀態(tài)使通過信號(hào)機(jī)的顯示自動(dòng)變換。圖2—1雙線單方向自動(dòng)閉塞示意圖2、自動(dòng)閉塞的根本原理自動(dòng)閉塞通過軌道電路(或計(jì)軸器等列車檢測(cè)設(shè)備)自動(dòng)地檢查閉塞分區(qū)的占用情況，根據(jù)軌道電路的占用和空閑狀態(tài)，通過信號(hào)機(jī)自動(dòng)地變換其顯示，以指示列車運(yùn)行。圖2—2所示為三顯示自動(dòng)閉塞原理圖。通過信號(hào)機(jī)的不同顯示是調(diào)整列車運(yùn)行的命令。三顯示自動(dòng)閉塞通過信號(hào)機(jī)的顯示意義是：一個(gè)綠色燈光——準(zhǔn)許列車按規(guī)定速度運(yùn)行，表示運(yùn)行前方至少有兩個(gè)閉塞分區(qū)空閑。一個(gè)黃色燈光——要求列車注意運(yùn)行，表示運(yùn)行前方只有一個(gè)閉塞分區(qū)空閑。一個(gè)紅色燈光——列車應(yīng)在該信號(hào)機(jī)前停車。通過信號(hào)機(jī)平時(shí)顯示綠燈，即“定位開放式〞，只有當(dāng)列車占用該信號(hào)機(jī)所防護(hù)的閉塞分區(qū)或線路發(fā)生斷軌等故障時(shí)，才顯示紅燈——停車信號(hào)。每架通過信號(hào)機(jī)處為一個(gè)信號(hào)點(diǎn)，信號(hào)點(diǎn)的名稱以通過信號(hào)機(jī)命名。例如，通過信號(hào)機(jī)“1“處就稱為“1〞信號(hào)點(diǎn)總結(jié)：通過信號(hào)機(jī)的顯示是隨著列車運(yùn)行的位置而自動(dòng)改變的。當(dāng)顯示黃燈時(shí)，列車運(yùn)行前方只有一個(gè)閉塞分區(qū)空閑；當(dāng)顯示綠燈時(shí)，列車運(yùn)行前方至少有兩個(gè)閉塞分區(qū)空閑。列車追蹤間隔時(shí)間的計(jì)算〔以三顯示閉塞分區(qū)為例〕列車間隔三個(gè)閉塞分區(qū)，在綠燈下運(yùn)行如圖2-6〔a〕追蹤列車2可以經(jīng)常地在綠燈下運(yùn)行。假設(shè)先行列車1稍慢一點(diǎn)引起追蹤間隔縮短，那么列車2也有可能會(huì)遇到黃燈，但只要列車2稍調(diào)整一些速度，此現(xiàn)象很快就會(huì)過去。所以，對(duì)追蹤列車來說，可以保證它大局部時(shí)間內(nèi)是可以按該線路所允許地最高速度運(yùn)行地。這說明三顯示自動(dòng)閉塞列車追蹤要間隔三個(gè)閉塞分區(qū)是最理想地方法。列車間隔兩個(gè)閉塞分區(qū)，在黃燈下運(yùn)行，如圖2-6(b)，I=0.06(2+)/+式中——司機(jī)確認(rèn)信號(hào)變換顯示的時(shí)間，一般為0.25min；——黃燈運(yùn)行下的列車平均速度，km／h。接近車站的間隔時(shí)間：〔1〕如圖2-6(c)所示，其運(yùn)行間隔時(shí)間可按下式計(jì)算，即I=0.06(++)/+〔2〕在進(jìn)站區(qū)段上牽引條件困難而采用間隔兩個(gè)閉塞分區(qū)時(shí)，最小運(yùn)行間隔時(shí)間按下式計(jì)算，即I=0.06(++)/++自動(dòng)閉塞區(qū)段車站同方向發(fā)車的間隔時(shí)間，如圖2-6(d)所示，其運(yùn)行間隔可按下式計(jì)算，即I=0.06(+2)/+式中—車站值班員顯示發(fā)車指示信號(hào)、車長指示發(fā)車信號(hào)、后行列車司機(jī)確認(rèn)信號(hào)顯示狀態(tài)、開動(dòng)列車的時(shí)間(按1min計(jì)算)。自動(dòng)閉塞模型的優(yōu)點(diǎn)：(1)由于兩站間的區(qū)間允許續(xù)行列車追蹤運(yùn)行，就大幅度地提高了行車密度，顯著地提高區(qū)間通過能力。(2)由于不需要辦理閉塞手續(xù)，簡化了辦理接發(fā)列車的程序，因此既提高了通過能力，又大大減輕了車站值班人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。(3)由于通過信號(hào)機(jī)的顯示能直接反映運(yùn)行前方列車所在位置以及線路的狀態(tài)，因而確保了列車在區(qū)間運(yùn)行的平安。發(fā)生事故的兩列車次根本信息表其中C點(diǎn)為兩列車相撞的地點(diǎn)為故障區(qū)D3115次在溫州南站的三接近前紅燈信號(hào)處停車，按規(guī)定等候2分鐘經(jīng)請(qǐng)示后，改以目視模式開入故障區(qū)——從永嘉站到紅燈，D3115用8min跑了12km，平均時(shí)速90km/h，而且有啟-停過程，最高時(shí)速接近200km，這說明D3115完全處于正常高速行駛過程中。同時(shí)可見此時(shí)采用的“非常站控〞還不等同于行車的“站間閉塞〞，而是相當(dāng)于“按調(diào)度授權(quán)，人工結(jié)合信號(hào)行車〞?！M(jìn)入故障區(qū)的D3115重新開車6分鐘，它以限速20km/h行駛了2km。以后D301那么在從永嘉出發(fā)的7min內(nèi)，行駛了14km，平均時(shí)速120km，而且有啟動(dòng)過程，最高時(shí)速到達(dá)200km，說明D301的LKJ設(shè)備正常工作。ATP列控系統(tǒng)下的移動(dòng)閉塞分區(qū)建模：列車區(qū)間運(yùn)行間隔在移動(dòng)閉塞的條件下，實(shí)現(xiàn)車地間的雙向數(shù)據(jù)傳輸，進(jìn)行了列車間隔控制，同時(shí)列車不需要在被用的軌道電路分區(qū)入口的前車方向停車，因此運(yùn)行的距離明顯的縮短。設(shè)：前行列車與后續(xù)列車的最小間隔為，兩者的速度，加速度以及空走時(shí)間分別為：，列車長度為停車平安距離為那么：等價(jià)于：其中：為前行列車在司機(jī)或者車載設(shè)備反響時(shí)間走過的距離；為前行列車的制動(dòng)距離；為后續(xù)列車在司機(jī)或者車載設(shè)備反響時(shí)間走過的距離；為后續(xù)列車的制動(dòng)距離。車站追蹤間隔在移動(dòng)閉塞的條件下，前后兩列車的最小平安間隔指的是：前行列車剛剛出清車站，且駛過平安保護(hù)區(qū)段，后續(xù)列車以區(qū)間最大允許速度行駛，并且距車站入口的距離正好等于列車制動(dòng)距離加上制動(dòng)反響時(shí)間內(nèi)列車行駛過的距離，列車的追蹤間隔時(shí)間分為四局部，如以下圖：〔1〕移動(dòng)閉塞條件下車站追蹤間隔示意圖計(jì)算分為兩種情況：當(dāng)時(shí)有：前行列車以加速度a出清車站并駛過，那么有：B.當(dāng)時(shí)有：即前行列車一加速度a運(yùn)行到達(dá)，然后以速度勻速行駛，共駛過，那么有：后續(xù)列車以行駛的時(shí)間，包括列車司機(jī)、列車設(shè)備的反響時(shí)間；后續(xù)列車以開始制動(dòng)到停穩(wěn)的時(shí)間，其值為；后續(xù)列車停車時(shí)間。所以移動(dòng)閉塞條件下，列車的車站追蹤間隔時(shí)間為：為了保證平安和系統(tǒng)的簡化暫不采用相對(duì)追蹤間隔模型。列車追蹤間隔選定后，就可以確定運(yùn)行間隔。列車分為兩種運(yùn)行方式：一種是自由運(yùn)行，后車不受前車位置的限制〔因?yàn)檫@時(shí)前車與后車的間隔大于最近小追蹤間隔〕；另一種是由于前車的延時(shí)或下路的原因后車要進(jìn)行追蹤運(yùn)行，后車的運(yùn)行受到前車位置的限制。實(shí)際的運(yùn)行間隔是在最小的追蹤間隔的根底上再乘以一個(gè)加權(quán)系數(shù)k〔k>1〕使得既能保持后車平穩(wěn)運(yùn)行，減小列車運(yùn)行延誤的影響，又能獲得較大的通過能力。動(dòng)車事故的原因分析：結(jié)合ATP自動(dòng)防護(hù)曲線可知：7·23甬溫鐵路動(dòng)車追尾事故可能與ATP信號(hào)接收系統(tǒng)故障有關(guān)。CRH1和CRH3系列的車在ATP系統(tǒng)里還裝有一個(gè)DSD系統(tǒng)，即有一個(gè)司機(jī)觸發(fā)器，司機(jī)必須隔30秒左右觸發(fā)一次，以確保司機(jī)沒有走神或睡著，否那么就會(huì)自動(dòng)停車，相對(duì)更平安；出事的D301是CRH2E動(dòng)車，沒有這個(gè)系統(tǒng)。但只要后面的車ATP沒有壞，撞上去的可能性不大。現(xiàn)在應(yīng)該疑心是前方列車的ATP處于隔離模式，即接收信號(hào)設(shè)備發(fā)生故障了。〞前車司機(jī)未能將停車信息通過其他途徑傳遞給前方列車原因：1、是信號(hào)問題造成前后車司機(jī)對(duì)狀況的誤判；2、可能前車的信號(hào)系統(tǒng)沒有對(duì)后車進(jìn)行系統(tǒng)反響模型的改良與評(píng)價(jià)模型的優(yōu)點(diǎn)：ATP自動(dòng)閉塞系統(tǒng)能在正常工作下接收前方故障信息從而通過自動(dòng)防護(hù)曲線即速度控制曲線來調(diào)節(jié)列車的運(yùn)行，說明后車追尾的原因很可能是后車沒有接收到前方故障信息或者先行列車向后車發(fā)送了錯(cuò)誤的信息這根應(yīng)對(duì)事故給出的解釋一致模型的缺點(diǎn)：ATP列控系統(tǒng)下的移動(dòng)閉塞分區(qū)模型雖然能夠在列控系統(tǒng)正常工作的前提下求出車站追蹤間隔，進(jìn)而求出兩列車最小平安間隔，兩列車初始距離大于最小平安間隔就能保證動(dòng)車不會(huì)追尾，但無法解釋動(dòng)車追尾事故發(fā)生的原因參考文獻(xiàn)1、?區(qū)間自動(dòng)閉塞系統(tǒng)平安性測(cè)試系統(tǒng)仿真建模?陳邦興吳芳美同濟(jì)大學(xué)電子與信息工程2、?基于模糊預(yù)測(cè)控制的ATP系統(tǒng)建模與仿真?孫文秀張潤彤北京交通大學(xué)信息所3、?移動(dòng)閉塞以下車運(yùn)行系統(tǒng)的研究?徐啟祿西南交通大學(xué)信息科學(xué)與計(jì)算技術(shù)學(xué)院附錄：列控系統(tǒng)車載設(shè)備〔ATP〕對(duì)于保障高速旅客列車運(yùn)行平安，是必不可少的局部。ATP算法實(shí)現(xiàn)的步驟如下：(1)在采樣時(shí)刻把本列車B的速度和位置信息傳遞給列車控制中心，并從列車控制中心得到前方的軌道信息，修正優(yōu)化參數(shù)；(2)根據(jù)軌旁ATP的信息找出前方距離本列車最近的障礙點(diǎn)A，得到障礙點(diǎn)A的位置；(3)選取前行障礙點(diǎn)A尾部做為列車B運(yùn)行的目標(biāo)點(diǎn)，并考慮平安距離，確定目標(biāo)點(diǎn)s(kl)，且其目標(biāo)速度v(kl)為0；(4)考慮s(k)至s(kl)區(qū)段的所有閉塞區(qū)間，將各個(gè)區(qū)間及其限速作為組目標(biāo)點(diǎn)和目標(biāo)速度，該組數(shù)據(jù)起點(diǎn)及其速度為s(k)及v(k)，終點(diǎn)及其速度為s(kl)及0；(5)以每個(gè)閉塞區(qū)間為反向遞推單位，遞推時(shí)要同時(shí)考慮列車制動(dòng)能力及區(qū)間限速。以s(kl)至s(kl?1)區(qū)間為例，用常規(guī)最大制動(dòng)能力遞推前一單位的制動(dòng)允許速度vz(kl?1)，將其與區(qū)間限速及前一區(qū)段區(qū)間限速三者相比擬，取小者作為該區(qū)段的最大允許速。(6)對(duì)每個(gè)閉塞區(qū)間，兩端速度，運(yùn)行距離，根據(jù)：得到：其中為閉塞區(qū)間長度，v為該區(qū)間的出口速度，為該目標(biāo)速度。將該區(qū)間上所有的(s,)連接，便組成該區(qū)間上的防護(hù)曲線；(7)反復(fù)進(jìn)行(6)，直至列車B當(dāng)前位置s(k)，將各個(gè)閉塞區(qū)間的分段防護(hù)曲線連接，得到從s(k)到s(kl)的列車自動(dòng)防護(hù)曲線；(8)從當(dāng)前s(k)根據(jù)式(4-2)預(yù)測(cè)在當(dāng)前控制系統(tǒng)擬定的控制方式下到下一個(gè)控制實(shí)施時(shí)間?T內(nèi)的v(k?T)和s(k?T)，判斷列車B運(yùn)行曲線和計(jì)算的自動(dòng)防護(hù)曲線是否有交點(diǎn)。假設(shè)無，按照當(dāng)前控制系統(tǒng)擬定的控制策略，實(shí)施控制，轉(zhuǎn)步驟(11)；(9)假設(shè)列車B運(yùn)行曲線和計(jì)算的自動(dòng)防護(hù)曲線有交點(diǎn)，且假設(shè)列車B當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)為牽引，ATP預(yù)測(cè)采取降級(jí)位或惰行控制策略，判斷至s(k?T)列車B運(yùn)行曲線和自動(dòng)防護(hù)曲線是否有交點(diǎn)。假設(shè)無，按照ATP預(yù)測(cè)擬定的降級(jí)位或惰行控制策略，實(shí)施控制，轉(zhuǎn)步驟(11)；(10)假設(shè)列車B當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)不是牽引，或者牽引時(shí)采取惰行控制不能滿足防護(hù)要求，采取最大常用制動(dòng)能力并預(yù)測(cè)適宜的制動(dòng)時(shí)機(jī)，對(duì)列車B實(shí)施控制，保證列車行車平安；(11)結(jié)束當(dāng)前控制，回到等待采樣狀態(tài)。事故分析與應(yīng)對(duì)措施報(bào)告2011年7月23日在永嘉站與溫州南站之間發(fā)生了D3115與D301次列車相撞事件，造成了大量的人員傷亡。我國的動(dòng)車組裝有專門防止列車追尾的ATO、ATP等列車制動(dòng)系統(tǒng)和列車保護(hù)系統(tǒng)，而且還有我國自主研發(fā)的自動(dòng)閉塞系統(tǒng)，這些系統(tǒng)都是為了防止動(dòng)車追尾而研發(fā)安裝的，但最終還是發(fā)生了7.23動(dòng)車追尾事件。經(jīng)過我們所建立的動(dòng)車追尾模型以及一些相關(guān)的信息，可以大致分析出發(fā)生追尾的原因。首先，無論是雷擊鐵軌造成故障，還是路段上突然有車停駛，在調(diào)度部門的屏幕上，都應(yīng)該立刻出現(xiàn)刺眼的“紅光帶〞，調(diào)度中心可以立刻指揮后車停止運(yùn)行。顯然，這層平安策略沒有起作用。接下來，即便是雷擊停車，前車司機(jī)還可以在第一時(shí)間將停車地點(diǎn)及目前概況向調(diào)度中心報(bào)告，無論是用列車自帶的通訊系統(tǒng)或“對(duì)講機(jī)〞，都可以起到警示作用。顯然，這層平安策略也沒有起作用。

第二，前車D3115是CRH2型,后車D301是CRH1型。這兩個(gè)型號(hào)的車用的是我國自主研發(fā)的CTCS-2列車控制設(shè)備。

所謂CTCS-2列車控制系統(tǒng)，設(shè)計(jì)之初就是用來做“制動(dòng)〞的。列車在CTCS-2下，會(huì)被自動(dòng)監(jiān)控速度，一但速度過高，造本錢車與前車的距離低于“離前車緊急制動(dòng)的平安距離〞，列車將被自動(dòng)減速。

按理說，當(dāng)前車突然停駛后，后車的自動(dòng)控制系統(tǒng)將自動(dòng)報(bào)警，并立刻停止運(yùn)行。顯然，這層平安策略沒有起作用。

除非后車司機(jī)將自動(dòng)控制系統(tǒng)關(guān)閉〔這個(gè)可能性很小〕，那么自動(dòng)控制系統(tǒng)沒有運(yùn)行的可能性只有一個(gè)：前車停止后并未將信息傳遞給后車，導(dǎo)致自動(dòng)控制系統(tǒng)錯(cuò)誤判斷，進(jìn)而影響到了司機(jī)的判斷。第三，由于一些人為的原因和設(shè)備上的原因，最終導(dǎo)致了這次事故的發(fā)生。那么通過以上得到的原因，如何防止列車追尾可以從以下一些方面入手：從制度上：火車的運(yùn)行，是在固定軌道上，由中央調(diào)度運(yùn)行的，這與汽車自身決定是不同的。很多火車在同一個(gè)鐵軌上同向運(yùn)行，如果前方列車發(fā)生故障，以及時(shí)與控制中心聯(lián)系，使得控制中心同時(shí)與此軌道上其他列車也保持通訊聯(lián)絡(luò)。并發(fā)送停車指令。也就是說，任何列車在收到停車指令時(shí)必須停車，同時(shí)，任何列車30秒內(nèi)未能聯(lián)絡(luò)控制中心，也必須啟動(dòng)停車程序。1.任兩輛同向列車中間的平安距離為10公里，因?yàn)閯x車距離為10公里2.調(diào)動(dòng)中心，必須確保運(yùn)行中的任兩輛列車間距離為10公里，發(fā)車時(shí)，必須在另一輛列車駛出10公里后才能發(fā)后車3.列車運(yùn)行中或快或慢，使得平安距離小于10公里，控制中心必須調(diào)度列車減速4.實(shí)際運(yùn)行時(shí)，為了加大平安度，必須有間隔冗余，應(yīng)該有20公里的間隔。從技術(shù)方面

1、通訊問題。

動(dòng)車和調(diào)度之間需要通訊檢測(cè)。每1秒鐘動(dòng)車向調(diào)度室發(fā)1個(gè)信號(hào)，調(diào)度室接到信號(hào)后，給動(dòng)車發(fā)一個(gè)信號(hào)。這信號(hào)只是說明通訊正常。如果動(dòng)車在10秒〔當(dāng)然可以使5秒、8秒〕內(nèi)沒有接受到“通訊正常〞的信號(hào)，動(dòng)車只能在最低速運(yùn)行〔比方5公里/小時(shí)，可能再大些，但是這個(gè)速度，對(duì)于司機(jī)可以完全通過目測(cè)，停止車輛運(yùn)行，不至于發(fā)生追尾。

2、封閉區(qū)間問題。

對(duì)于車輛控制，防止追尾或相撞的必要方法就是在控制上設(shè)計(jì)封閉區(qū)間控制。這個(gè)設(shè)計(jì)的初衷就是，將運(yùn)行線路劃分成假設(shè)干個(gè)運(yùn)行區(qū)間，比方設(shè)為N1、N2。。。。。區(qū)間，在本動(dòng)車進(jìn)入N1區(qū)間的時(shí)候，N1區(qū)間傳感器感應(yīng)到動(dòng)車進(jìn)入，N1區(qū)間傳感器置位，同時(shí)告訴后面動(dòng)車，本區(qū)間有列車正在行駛，后面列車不得進(jìn)入N1區(qū)間，此時(shí)后面動(dòng)車是紅燈，即嚴(yán)禁進(jìn)入N1區(qū)間。

當(dāng)動(dòng)車駛離N1、進(jìn)入N2區(qū)間時(shí)，N1區(qū)間出口傳感器接通〔N1區(qū)間傳感器復(fù)位，證明N1區(qū)間無動(dòng)車〕，同時(shí)告訴后面動(dòng)車，N2區(qū)間有動(dòng)車，可能停在N1、N2交口，后面動(dòng)車黃燈亮起，告訴后面動(dòng)車可以進(jìn)入N1區(qū)域，但僅限于低速運(yùn)行

當(dāng)動(dòng)車進(jìn)入N3區(qū)域時(shí)，N1區(qū)域傳感器的記憶解除、N2區(qū)域傳感器的記憶解除，給后面動(dòng)車綠燈信號(hào)，即后面動(dòng)車可以高速通過N1區(qū)間。，在后面動(dòng)車進(jìn)入N2區(qū)間前，判斷N2、N3區(qū)域傳感器的記憶解除后可以告訴通過N2區(qū)間，以此類推。

以上