鐵路通信信號一體化技術研究

劉新

【摘 要】隨著計算機及網(wǎng)絡技術的快速進步，推動了信號系統(tǒng)的發(fā)展，在發(fā)展的過程中，通信系統(tǒng)、信號系統(tǒng)以及信息化系統(tǒng)之間逐漸的實現(xiàn)了融合及組合，向著數(shù)字化、智能化的方向發(fā)展，而這也是鐵路通信信號系統(tǒng)發(fā)展的趨勢。在本文中，介紹了當前通信信號設備的現(xiàn)狀，接著闡述了通信信號一體化系統(tǒng)結構及關鍵技術。

【關鍵詞】鐵路通信信號 一體化技術 發(fā)展

近年來，我國的鐵路建設得到了快速的發(fā)展，信號控制技術也不斷的向前發(fā)展，發(fā)展為網(wǎng)絡化、智能化，在信號系統(tǒng)中，廣泛的應用了通信技術，促使通信和信號的融合，而將通信和信號作為有機的整體進行研究及設計就是通信信號一體化技術。通信信號一體化技術具有很多的優(yōu)點，可以提高傳輸?shù)目煽啃?，提升運輸效率，增加傳輸信息量，降低工程投資和生存期成本，具有較高的通用性和靈活性。

1 通信信號設備現(xiàn)狀

1.1 機車信號與超速防護（ATP）

第一，軌道電路制式多。在當前的鐵路通信系統(tǒng)中，通信的制式比較多，而且所采用的軌道電路制式也比較多，這種狀態(tài)導致在傳輸信號時十分的混亂。第二，站內軌道電路電碼化困難。站內電碼化是一個過程，需要逐步的進行完善，不過在最初進行設計時，存在著許多的問題，比如兼容性差、協(xié)調性弱等。第三，站內干擾嚴重，站內軌道電路在工作時，經(jīng)常會受到同頻干擾、外界干擾等不同的干擾，從而導致電路經(jīng)常問題。

1.2 調度集中

目前，我國的鐵路行業(yè)進行調度時，采用的方式為集中調度，這是一種傳統(tǒng)的調度方式，效果并不理想，而且隨著鐵路現(xiàn)代化、信息化的發(fā)展，集中調度的方式已經(jīng)不能滿足鐵路快速發(fā)展的需求。

1.3 無線列調

第一，技術落后，在進行通信時利用模擬單信道，通信質量比較差，而且受到的干擾非常的嚴重；第二，能力飽和，我國現(xiàn)有的無線列調能力已經(jīng)達到了飽和，因而無線列調就沒有能力再進行列車控制、移動通信等業(yè)務；第三，效率低下，在專用系統(tǒng)中，各個部門在工作時，都是獨立開展的，缺乏有效地溝通及聯(lián)系性。

2 通信信號一體化的優(yōu)勢及其系統(tǒng)結構

2.1 通信信號一體化的優(yōu)勢

與傳統(tǒng)的軌道電路傳送信號相比，通信信號一體化具有五大優(yōu)勢：第一，傳輸可靠性高，傳統(tǒng)的軌道電路在傳輸信號時，傳輸者只管發(fā)送，接受者是否接到信號無法得知，而實現(xiàn)了一體化之后，有效的實現(xiàn)了雙向通信，從而保證了信號傳輸?shù)目煽啃?；第二，運輸效率高，通信信號一體化采用的通信方式為無線通信，這樣一來，在傳送信號時，實現(xiàn)了移動自動閉塞，使運輸效率得到了有效的提高，武縣城在設備系統(tǒng)接收信息具有較高的實時性與準確性；第三，傳輸信息量大，傳統(tǒng)的軌道電路在傳輸信號時，載體是鐵軌，這種方式雖能傳輸?shù)男畔⒘勘容^小，隨著列車速度與目的的不斷增加，列車控制信號不斷增加，而實現(xiàn)通信信號一體化之后，由于是無線通信，所能傳輸?shù)男畔⒘看笤觯坏谒?，降低工程投資和生存期成本，信息傳輸?shù)姆绞桨l(fā)生了改變之后，所需要進行的工程投資也相對減少，信息傳輸不再依賴軌道電路，設備主要集中在室內與機車上，從而實現(xiàn)了投資的降低與故障面的減少；第五，具體有通用性和靈活性，在系統(tǒng)中，只需要保持原有的設備就可以實現(xiàn)雙向運行，這樣有效的保證了系統(tǒng)的性能和安全，由于系統(tǒng)中采用的是通用組件，所有未來相互獨立的子系統(tǒng)升級或者換代時不會對列產(chǎn)的控制產(chǎn)生影響。

2.2 通信信號一體化的系統(tǒng)結構及關鍵技術

從廣義上來說，信號系統(tǒng)主要包含四層，從高到低的順序分別為：第一層，局（部）調度中心，該層的主要作用是進行宏觀決策；第二層為分局（局）調度中心，在該層中，包含著許多的結構，主要有調度集中、電力調度、機車調度、車輛調度、設備維修中心；第三層為安全控制設備，主要的作用就是保證安全，車站聯(lián)鎖、道口安全控制等都設置在該層；第四層為最低層，現(xiàn)場的信號機、機車信號等都歸屬于該層。為了實現(xiàn)鐵路通信信號一體化，信息系統(tǒng)的構成要通過四大部分來實現(xiàn)，這四大部分為綜合調度中心子系統(tǒng)、列控車載子系統(tǒng)、車站聯(lián)鎖列控子系統(tǒng)、信號設備。在進行通信的過程中，還需要用到相應的網(wǎng)絡技術。在通信信號一體化系統(tǒng)技術中，包含著多種類型的技術，比如電力一體化技術、信息一體化技術、維護一體化技術等，不同的技術擔負著不同的功能設計，保證著通信信號一體化系統(tǒng)的正常運行。

2.3 通信信號一體化的發(fā)展目標與必要性

隨著計算機技術的不斷發(fā)展，信號系統(tǒng)與網(wǎng)絡技術都得到了進一步的完善，進一步促進了信號系統(tǒng)與信號系統(tǒng)、信號系統(tǒng)與通信系統(tǒng)、信號系統(tǒng)與信息化系統(tǒng)之間的重組與融合。在未來鐵路通信信號系統(tǒng)的發(fā)展過程中，其主要的發(fā)展趨勢主要包括數(shù)字化、智能化與網(wǎng)絡化。網(wǎng)絡技術尤其是信號專用逛網(wǎng)與移動無形通信在通信信號一體化中發(fā)揮著非常重要的作用，日本鐵路信號專用光纖、歐洲鐵路建設etcs系統(tǒng)都是通信信號一體化的典型代表。隨著鐵路的不斷發(fā)展，鐵路通信信號技術也出現(xiàn)了重大的變化，實現(xiàn)了車站、區(qū)間與列車控制的一體化，鐵路通信信號及時之間呈現(xiàn)出了相互融合的趨勢，打破了鐵通信信號功能單一?？刂品稚⒌膫鹘y(tǒng)技術理念，進一步促進了鐵路通信信號技術的一體化發(fā)展進程，實現(xiàn)了業(yè)務的綜合管理。在外來鐵路信號發(fā)展的過程中，通信信號一體化已經(jīng)成為了重要的發(fā)展趨勢，通過通信信號一體化實現(xiàn)通信息號系統(tǒng)整體效能的充分發(fā)揮，使其成為形成控制、調度指揮與信息管理、設備監(jiān)控等多種功能相互同和的自動化系統(tǒng)。

3 結語

近年來，我國的鐵路系統(tǒng)得到了快速的發(fā)展，逐漸的實現(xiàn)了現(xiàn)代化及信息化，在這個過程中，鐵路信號的發(fā)展呈現(xiàn)出通信信號一體化的趨勢。實際上，通信及信號是兩個不同的概念，不過二者之間存在著不可分割的聯(lián)系性，將二者融合在一起，實現(xiàn)一體化，有利于促進鐵路系統(tǒng)更好的發(fā)展。當前，在鐵路系統(tǒng)中使用的通信信號設備存在著一定的問題，影響了通信系統(tǒng)正常的發(fā)揮作用，而通過通信信號一體化系統(tǒng)的設計，將會很好的解決這些問題，保證鐵路通信信號傳輸?shù)目煽啃约皩崟r性。

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