浅谈铁路通信信号一体化技术 赵永旺

浅谈铁路通信信号一体化技术赵永旺

发表时间：2019-07-24T15:51:34.720Z 来源：《基层建设》2019年第10期作者：赵永旺

[导读] 摘要：随着计算机及网络技术的快速进步，推动了信号系统的发展，在发展的过程中，通信系统、信号系统以及信息化系统之间逐渐的实现了融合及组合，向着数字化、智能化的方向发展，而这也是铁路通信信号系统发展的趋势。

赤峰市阿鲁科尔沁旗天山镇查布嘎电务工区内蒙古赤峰市 025550

摘要：随着计算机及网络技术的快速进步，推动了信号系统的发展，在发展的过程中，通信系统、信号系统以及信息化系统之间逐渐的实现了融合及组合，向着数字化、智能化的方向发展，而这也是铁路通信信号系统发展的趋势。在本文中，介绍了当前通信信号设备的现状，接着阐述了通信信号一体化系统结构及关键技术。

关键词：铁路通信信号；一体化技术；发展

一、通信信号设备现状

（一）机车信号与超速防护（ATP）

第一，轨道电路制式多。在当前的铁路通信系统中，通信的制式比较多，而且所采用的轨道电路制式也比较多，这种状态导致在传输信号时十分的混乱。第二，站内轨道电路电码化困难。站内电码化是一个过程，需要逐步的进行完善，不过在最初进行设计时，存在着许多的问题，比如兼容性差、协调性弱等。第三，站内干扰严重，站内轨道电路在工作时，经常会受到同频干扰、外界干扰等不同的干扰，从而导致电路经常问题。

（二）调度集中

目前，我国的铁路行业进行调度时，采用的方式为集中调度，这是一种传统的调度方式，效果并不理想，而且随着铁路现代化、信息化的发展，集中调度的方式已经不能满足铁路快速发展的需求。

（三）无线列调

第一，技术落后，在进行通信时利用模拟单信道，通信质量比较差，而且受到的干扰非常的严重；第二，能力饱和，我国现有的无线列调能力已经达到了饱和，因而无线列调就没有能力再进行列车控制、移动通信等业务；第三，效率低下，在专用系统中，各个部门在工作时，都是独立开展的，缺乏有效地沟通及联系性。

二、现代铁路信号

1949年后，60年来，随着我国铁路事业翻天覆地的变化，中国铁路信号也已经从零发展成为世界铁路信号的强国。今天的现代铁路信号系统，已经成为计算机、现代通信和控制技术在铁路运输生产过程中的具体应用，铁路信号的功能也从传统的保障铁路运输安全的“眼睛”，扩展为保证行车安全、实现集中统一指挥、提高运输效率、改善劳动条件和提升运营管理水平。现代信号技术已成为实现列车有效控制、提高铁路区间通过能力和编组能力、向运输组织人员提供实时信息的必备手段，是铁路的“中枢神经”，是铁路列车提速与发展高速铁路的关键技术之一。

三、通信信号一体化的优势及其系统结构

3.1通信信号一体化的优势

与传统的轨道电路传送信号相比，通信信号一体化具有五大优势：第一，传输可靠性高，传统的轨道电路在传输信号时，传输者只管发送，接受者是否接到信号无法得知，而实现了一体化之后，有效的实现了双向通信，从而保证了信号传输的可靠性；第二，运输效率高，通信信号一体化采用的通信方式为无线通信，这样一来，在传送信号时，实现了移动自动闭塞，使运输效率得到了有效的提高，武县城在设备系统接收信息具有较高的实时性与准确性；第三，传输信息量大，传统的轨道电路在传输信号时，载体是铁轨，这种方式虽能传输的信息量比较小，随着列车速度与目的的不断增加，列车控制信号不断增加，而实现通信信号一体化之后，由于是无线通信，所能传输的信息量大增；第四，降低工程投资和生存期成本，信息传输的方式发生了改变之后，所需要进行的工程投资也相对减少，信息传输不再依赖轨道电路，设备主要集中在室内与机车上，从而实现了投资的降低与故障面的减少；第五，具体有通用性和灵活性，在系统中，只需要保持原有的设备就可以实现双向运行，这样有效的保证了系统的性能和安全，由于系统中采用的是通用组件，所有未来相互独立的子系统升级或者换代时不会对列产的控制产生影响。

3.2通信信号一体化的系统结构及关键技术

从广义上来说，信号系统主要包含四层，从高到低的顺序分别为：第一层，局（部）调度中心，该层的主要作用是进行宏观决策；第二层为分局（局）调度中心，在该层中，包含着许多的结构，主要有调度集中、电力调度、机车调度、车辆调度、设备维修中心；第三层为安全控制设备，主要的作用就是保证安全，车站联锁、道口安全控制等都设置在该层；第四层为最低层，现场的信号机、机车信号等都归属于该层。

四、我国铁路通信、信号系统的发展方向

随着我国高速铁路的跨越式发展，铁路通信信号作为高铁核心技术的重要组成部分，也迎来了高速发展的黄金时期。目前，我国铁路通信信号技术已经迈上了新的台阶，尤其是通过引进吸收国外先进技术、我国已研发出了CTCS、TDCS、等一大批有自主核心技术的铁路通信、信号控制系统，在利用计算机、控制技术方面取得了长足的进步。中国高速铁路的发展需求决定了铁路通信信号的发展方向，不仅对行车安全保障有了更高的标准，还要求通信信号技术能够实现高速铁路站间接发车作业和区间运行的自动化，提高通过速度与列车密度，大大增强高铁运营效率。

4.1铁路通信的发展方向

（1）大力发展GSM-R技术

目前我国铁路对GSM-R技术应用的还不够充分，如有的线路利用GSM-R技术参与列车运行控制，而有的线路仅将其作为一种进行数据传输的移动通信手段。今后我国应重点围绕客运专线建设，做好对GSM-R移动通信核心网的整体布局规划并加大沿线无线网络的建设，全面推进高速铁路无线通信设备的技术进步。

（2）建设综合视频监控技术平台

为满足安全监控需要，需要建设综合视频监控技术平台，主要应用在几点：对铁路重点线路设备的监控；对客运车站重点区域的监

控；对编组站货运装载区的监控；对关键安全设备的监控。具体实施过程中需要对铁道部和各铁路局监控中心进行统一规划，调整监控网络结构，统一IP地址，目标是建成一个全铁路系统共享的视频网络平台。

（3）建设应急救援指挥通信系统

为应对突发事件及自然灾害，需要建立应急救援指挥通信系统。能够实现紧急事件现场的语言、图像传输，保证数据的及时接入和传送，并能够与防灾安全监控系统、综合视频监控系统互联，实现平时安全监控和应急通信相结合，资源共享。

4.2铁路信号的发展方向

铁路信号的发展趋势是与通信、计算机及控制技术结合的越来越紧密，具体技术升级表现为由地面固定信号控制转变到列车车载设备控制，由开环控制到闭环控制，由分散控制到区段集中控制，由信号机简单控制到速度综合控制等。

（1）列控系统和调度指挥系统的发展

争取实现铁路路网之间的列控系统互通，满足对时速160-350km的列控要求，实现CTCS不同等级之间的自动转换，达到技术标准、平台基本统一，满足动车组在任何交路的跨线运行。

TDCS争取实现所有干线、支线全面覆盖，CTC计划到2020年实现繁忙干线、煤运通道基本覆盖，全线路基本建成自动化的调度指挥系统。

（2）闭塞与机车信号的发展

以ZPW-2000自动闭塞设备为基本制式，针对其可靠性和易维护性进行二次设计，逐步统一我国铁路自动闭塞制式并淘汰落后制式的闭塞设备；在加装区间检查设备的基础上，将半自动闭塞升级为自动站间闭塞。

五、结论

近年来，我国的铁路系统得到了快速的发展，逐渐的实现了现代化及信息化，在这个过程中，铁路信号的发展呈现出通信信号一体化的趋势。实际上，通信及信号是两个不同的概念，不过二者之间存在着不可分割的联系性，将二者融合在一起，实现一体化，有利于促进铁路系统更好的发展。当前，在铁路系统中使用的通信信号设备存在着一定的问题，影响了通信系统正常的发挥作用，而通过通信信号一体化系统的设计，将会很好的解决这些问题，保证铁路通信信号传输的可靠性及实时性。

参考文献：

[1]王永刚.浅谈铁路通信信号一体化技术[J].科技资讯，2016，（07）：104.

[2]徐劲松.有关铁路通信信号一体化技术的探讨[J].中国新通信，2015，（21）：95-96.

[3]胡桂新.铁路通信一体化技术发展前景的研究[J].信息通信，2016，（09）：237.