高速列车为什么能跑起来，而且高速安全平稳运行呢?其实道理和汽车运行是一样的，汽车要跑得快，不仅取决于车的性能，还要有平顺、畅通的道路，平顺就是要有高等级的公路，畅通要靠有效的交通指挥和疏导。良好的线路条件、性能优越的动车组、先进的列车运行控制系统，构成了高速列车为什么能跑起来的三大基本要素。

能力强大的牵引供电

高速铁路牵引供电系统负责将电能从国家电网安全可靠地输送到动车组上，为动车组高速运行持续提供强大的电能。主要由牵引变电所、接触网、数据采集与监视控制系统(SCADA)三大部分组成。

高速铁路电能从哪里来?

高速铁路动车组牵引功率大、列车追踪时间间隔短、发车频次高，因此也是名符其实的用电大户。巨大的电能从何而来?高速动车组所需电能来源于发电厂(火电厂、水电厂、核电站等)，其发出的电能经输电线输送到铁路牵引供电系统的专用牵引变电所，经降压变压器转换为单相交流25千伏电压，通过接触网输送到高速动车组。

铁路牵引变电所如何保证可靠供电?

为保证牵引变电所可靠供电，从电网取得的两路可靠高压电源，一路运行，一路备用;牵引变电所内设两台相同容量的牵引变压器，一台运行，一台备用，其中任何一台出现故障，则自动切换到另一台;采用高可靠、少维护的气体绝缘开关设备(GIS);当一座牵引变电所整体退出运行时，可由相邻牵引变电所替代它实现越区供电，牵引供电系统实际上是多重保险，确保高速动车组持续供电。

如何实现供电设施的远程监测及控制管理?

每个铁路局都设有调度所，在调度所内通过铁路供电数据采集与监视控制系统(SCADA)实现对铁路沿线各变配电所等供电设施的远程监测和控制管理，实时掌握设备运行状态，SCADA是保证高速铁路牵引供电系统安全、可靠、高效运行的重要装备。

高速运行的动车组是如何可靠获得电能的?

一般固定的设备相对于供电线路是静止不动的。而高速铁路却恰恰相反，用电设备(高速动车组)相对于供电线路(接触网)是高速运动的。通过高速列车顶部设置的受电弓与接触网密贴接触，才能保证电能持续安全可靠地传递给高速动车组。

城市有轨电车的动力电一般为直流电，电压等级一般为750伏。而高速铁路的动力电为交流电，电压等级为25千伏。

高速铁路的接触网主要由哪些设备组成呢?

高速铁路接触网主要由支柱、支撑装置、接触导线、承力索、吊弦等组成。在动车组速度大于250公里/小时时，为保证动车组受电弓与接触导线始终保持密贴滑动接触，接触导线悬挂点高度的设计坡度为零，悬挂方式采用弹性链形悬挂，这样的结构设置使得接触网的弹性不均匀度小，接触网与受电弓的接触更为平顺、光滑、密贴。

接触网安装要求非常精细，每米接触导线展放后的平直度，只允许有0.1毫米的高差，像一根发丝那么细。接触导线的磨耗使用寿命达到200万弓架次，接触网系统寿命达到30 年。

高速列车运行控制系统是由哪些设备组成的?

列车运行控制系统(简称列控系统)是对列车运行实现自动监控的系统，是保障高速铁路运营安全、提高运营效率的核心技术装备，是高速铁路的中枢神经。列控系统包括地面设备、车载设备、信号数据传输网络和车—地信息传输设备。

地面设备提供线路参数、目标距离和进路状态。车载设备生成目标距离控制模式曲线，并通过驾驶室内的人机界面为司机提供目标速度、当前速度、最高允许速度、距前方停车点距离等信息，满足高速运行所需的控车要求。

信号数据传输网路实现地面设备间的数据信息交互。车—地信息传输设备完成地面设备和车载设备的信息交互。

我国高速铁路列车运行控制系统有什么特点?

我国高铁与国外高速铁路相比显着的特点是网络化运营，而且网络规模大。基于国情，我国高速铁路列控系统设计按照全国一张网原则规划，大量采用高新技术，它具有传输信息量大、速度实时监控和设备制动优先、车载信号作为行车凭证(许可)、列控系统向下兼容等特点，是世界上最先进的高速铁路列车运行控制系统之一。
●特点一：车载信号作为行车凭证(许可)“红灯停、绿灯行”是传统意义的信号系统，司机以地面信号的显示作为行车凭证控制列车运行，但随着列车速度的提高，地面信号作为行车凭证已不能满足高速运行列车控制的需要。因为信号机正常情况下显示距离不小于1000米。在列车时速低时，制动距离短，司机可以保障列车运行安全;当列车速度达到200公里/小时及以上时， 列车运行1000米时间仅需18秒甚至更少，导致司机辨认信号的时间大大缩短，在这种工作条件下，若依靠司机辨认地面信号机的显示来驾驶高速列车，一旦出现紧急情况，司机无法及时控制列车停车而危及行车安全。为保证列车提速后的行车安全，车载信号逐渐发展成为列车控制依据，以车载信号为行车依据已成为铁路信号现代化的主要标志。我国高速铁路列控系统就是用车载速度信号取代传统的色灯信号作为行车凭证，并通过安装在司机室的人机界面指导司机行车。

●特点二：列控系统传递信息量大，传输实时性要求高CTCS-3级列控系统基于GSM-R实现大容量的连续双向车—地信息传输，地面设备可以为列车提供运行前方目标距离、线路允许速度等信息，满足高速运行所需的控车要求。地面信号设备可以将列车速度、位置、列车状态、行车许可、列车长度等有关运营管理信息显示给相关人员。

●特点三：速度实时监控和设备制动优先我国高速铁路列车运行控制系统具有智能化特点，其车载设备具备速度实时监控和设备制动控制功能，若列车超速，可根据超速情况分别自动采取报警、常用制动、紧急制动等措施控制列车速度。车载设备采用目标距离连续速度控制、设备制动优先的方式控制列车安全运行。

●特点四：列控系统向下兼容我国铁路列控系统以分级的原则来满足不同线路不同列车的运营要求，按照系统条件和功能，已投入运营的列控系统(CTCS)划分为4级(0、1、2、3)，同条线路上可以实现多种应用级别，较高级别的设备可向下兼容，允许列车按较低级别运行。

怎样保证车—地信息可靠传输?

车—地信息可靠传输是调度系统和列控系统正常工作的重要保障。与指挥和控制列车有关的高速铁路调度通信和列车运行控制系统的车—地信息传输主要通过无线通信GSM-R系统、轨道电路和应答器来实现。

高速铁路调度通信包括有线调度(数字调度通信系统)和无线调度(GSM-R系统)两部分。数字调度通信系统通过与GSM-R系统互连，实现有线无线调度一体化，系统的关键设备冗余配置，保证调度中心调度员与车站值班员、列车司机之间调度命令的畅通。

采用CTCS-3级列控系统的高速铁路区段，GSM-R无线通信网络还承担着列车控制信息双向传输的任务。为了保证列控数据和调度命令的可靠传送，GSM-R无线通信网络采用单网交织的冗余覆盖方案，当任何一座无线基站出现故障时，由相邻基站承担该基站区域的无线场强覆盖，从而保证车—地信息可靠传输。

除了无线传输方式以外，车地信息的传输设备还包括轨道电路和应答器。地面轨道电路实现列车占用检查和传递前方线路空闲状态信息，车载设备接收地面轨道电路的信息后可得知本车和前方列车的相对位置，如下图所示，后行列车相对前方列车有8个分区为空闲状态。

应答器主要传输地面线路信息，包括线路允许速度、线路坡度、桥梁、隧道、公里标、车站名及其他控车用的特殊信息。为保证信息的可靠传输，轨道电路、应答器和列控车载设备均采用冗余配置。