运用信息技术手段预防铁路路基地质灾害的探索

（1.成都铁路局重庆工务段，重庆 400053；2.云南文山铝业有限公司，云南 文山 663000）

运用信息技术手段预防铁路路基地质灾害的探索

王 恒1胡雪梅2

（1.成都铁路局重庆工务段，重庆 400053；2.云南文山铝业有限公司，云南 文山 663000）

铁路路基地质灾害一直是铁路运输安全的巨大威胁。如何防止铁路灾害，成为铁路工务工作的重要任务。应用信息技术手段预防铁路路基地质灾害，势必将成为铁路防灾发展的大方向。基于此，本文探索了信息技术防治铁路路基灾害的可行性，并提出了一种设计思路。

地质灾害；预防；信息技术；可行性；设计思路

1 铁路路基地质灾害

在我国国民经济和社会生活中，铁路运输举足轻重。铁路是否安全备受关注。与铁路安全对应的是铁路灾害。其具有特殊性。一些在地质、气象学科远未达到灾害等级的事件，却往往直接危及铁路的行车安全。在铁路上更为关注的恰恰是崩塌、落石、溜坍等这些“微观事件”。但是因连日降雨造成山体滑坡、泥石涌进隧道掩埋线路、路基设施被洪水冲毁等，不但会造成列车脱轨等直接事故，还会影响到其它列车的运行。

上世纪，美日两国就已开始针对本国灾害问题建立法律法规，同时不断研究防灾技术，修建抗灾工程，完善灾害应急机制。此基础上，建立和发展适合各自国情的减灾系统工程，使得美日两国抵抗自然灾害能力大幅度提高，减少灾害对经济建设负面效应。传统上铁路应对灾害，主要采取工程和人工防范，如排水工程、挡土墙工程、抗滑桩工程等；近年来也有使用雨量计监测雨量，对比以往雨量数据与降雨型灾害成灾情况的关系，有针对的加强人力巡防的防洪减灾措施。这些举措不仅投入人力、物力大，而且难以达到稳定、准确、长期的防治效果。

2 国内外信息化技术在铁路路基地质灾害防治中的应用

当今，科技必将成为铁路运输安全体系中不可缺少的因素，势必影响铁路发展的方向。随着科技进步，必须不断提高各种技术设备的性能、强度和可靠性，并努力采用设备故障防护报警和自动检测、自动控制、远程控制等先进手段，切实保证运输安全。

国外铁路在运输安全保障系统中科技保安全效果十分明显。如美国铁路对ITCS系统的可靠性和安全性非常满意。ITCS系统使用稳定，开通以来尚未发生一次设备故障。日本铁路将安全技术与通信、计算机技术融为一体而发展出第三代铁道运营控制系统技术。德国高速铁路在高速新线上采用新型防灾报警系统MAS90，除可监督线路装备的运用状况外，还可识别和及时报告环境对行车安全影响。

与国外铁路相比，中国铁路在国民经济中所处位置特殊，各种地形地貌和海拔高度、多变的气候带、复杂的地质构造等都是欧美日俄等铁路发达国家所不能比拟的。因此国外的技术研发成果不能满足中国铁路应对灾害的全部需求，技术系统也不能解决中国铁路全部具体问题。对中国铁路所面对和必须解决的灾害问题，国外的一些成熟方法可以借鉴，但是没有一种可直接引进。

铁路路基设备可以运用信息化技术对其实施常态化的状态监控，即路基设备的状态可以用数字化描述。一个信息化应用系统必然应具备专业属性。信息化的价值体现，除管理、维护外，更在于随时把握基础设施完好状态、掌握防洪设施的工程品质、灾害迹象的捕捉、预判灾害事件进程、灾害过程跟踪、监控灾害冲击或损毁时间地点及损毁程度、灾害事件数据记录、管辖范围内点线面灾害规律的分析整理等。

3 运用信息化技术对铁路路基设备进行监控的可行性

铁路路基设备可选用的监测技术是多方面，遵循地质灾害形成机理和诱发因素，选择监测仪器设备。这些监测技术必须能实时准确描述灾害信息，为防洪减灾提供很好的数据基础。信息化技术为路基设备的数字化表达与监控预警提供了技术基础。地表位移监测、深部位移监测、地下水位水压力监测等地质机理方面的监控措施；双电网传感器、位移传感器、压力传感器等，实现不间断自动遥测技术。这些手段和方法，可以依照不同路基种类、不同地形地貌、不同防护需求，进行有针对的组合。把过去灾害发生后进行的工程治理，提前到灾害发生前对灾害的实时监控，不再是灾后治理，而是灾前主动监控。铁路路基设备监控预警系统是建立在信息化基础上的一个监控灾害的系统，铁路灾害预警监控系统结合铁路运维需求，将灾害预警分解成趋势预报、线路威胁报警、精确报警三个过程报警。三个报警过程相互独立，又逐层推进，达到了对路基设备灾害滑体连续性监控目的，实现对铁路滑坡灾害有效预警监控。在路基设备监控预警系统中，对灾害监控，不单从一方面去监控，而是从气象、地质，灾害体形态等多方面做全方位，立体监控。

4 铁路路基设备监控预警系统设计思路

信息化应用，并不在于技术是否尖端，在于是否真正解决运维一线具体问题。国际、国内地质和气象学界正尝试着遥感技术、卫星技术等。面对铁路这样需求清晰目的单纯行业，不应是各种技术的试验场，不需要对灾害开展孕育发展机理研究。所以“简单、成熟、稳定、可靠、可工程化设计施工、便于维护更换、局限于路产范围不涉及征地”就是这个系统构建的原则。有时运用地质学科理论和成果的，反映物理量变化的技术、简单的接触式技术等，都可能成为“一触即发”的实用选择。构成不同描述和判别条件互不相关的技术，反而是提高防范可靠性的“好技术”。

铁路路基设备监控预警系统结合铁路的运作模式和行业特征，应具有以下设计思路：（1）“点段式”灾害点监控。铁路整体呈线型分布，不可能进行全线防御，只能是通过勘察勘定，确定可能危及行车安全的潜在灾害点段，重点区域监控。（2）系统灵活分级。铁路线路两边地形地貌差异较大，同类危险点段也是如此。因此现场设备布设要有足够灵活性，满足不同地形条件场景需求。（3）网络化监控。监控单个灾害点并不能解决铁路面临的灾害问题，须将这些单系统有机结合起来，形成线路的灾害监控网络，对该线路大部分危险点段进行有效监控，方能起到作用。（4）灾害救援联动机制。灾害监控并不能阻止灾害发生，只能提供灾害发生前后危险点段的状态变化。灾害事件发生前后，系统发出告警，工务、行车等部门需要同时联动工作，及时抢修抢险。因此灾害监控系统客户端可增加到工务、调度、车站等不同部门。

[1]陈洪波.路基边坡地质灾害防治技术信息系统[J]. 长安大学，2007.

U416 < class="emphasis_bold"> 文献标识码：A

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