刘 辉，田红旗，李燕飞，张 雷

(1.中南大学 轨道交通安全教育部重点实验室，湖南 长沙 410075；2.德国Rostock大学 信息科学与电子工程学院，德国 罗斯托克 18109)

恶劣强风是造成铁路行车事故的主要自然灾害之一[1，2]。为应对该灾害，国内外学者在设计铁路挡风墙[3-5]、列车气动外形优化[6-9]、强风列车倾覆稳定性建模[1，10-12]、气动数值计算[13-16]等方面开展了大量的研究工作。此外，近年来国际上开始致力于研建一种新型的铁路强风实时监控与主动预警系统。如德国国家铁路公司的Nowcasting System大风监测预警系统[17]，东日本铁路公司的Windas System大风列车预警系统[18]以及我国自主开发的兰新、青藏等强风线路的大风监测与预警系统[19]。这类系统均根据强风铁路沿线测风站的实测风速融合列车和线路实现行车指挥。虽然这种基于实测风速的模式目前也能用于指挥行车，但当强风消失后，铁路部门由于无法预知该位置点的未来风速变化趋势，出于安全考虑，不得不对受控列车继续保持一段时间的“限速”或“停轮”状态，降低了运输效率[17-19]。如果这类大风监测预警系统具备风速预测功能，则可按如图1所示的框架开展工作。即作为铁路调度指挥系统TDCS的辅助系统，以列车行车计划(包括车次、时间和到站)为主线，融合铁路路况信息(如桥梁、隧道、大弯曲半径等)和风速倾覆稳定性，计算获得不同风速等级的列车安全行车速度。同时，预警系统实时保持对沿线实测风速的单步预测计算，当发现某列车的前方将出现超等级的危险大风时，可以提前向列车发出“限速”或“停轮”命令。……