铁路通信信号一体化技术分析研究

李 军

国家能源集团神华准能大准铁路公司信号段 内蒙古 鄂尔多斯 010300

1 引言

众所周知,我国的铁路事业从过往的绿皮火车到耳目一新的动车,再到现在四通八达的高铁,已经取得了举世瞩目的成就。与此同时,为了保障铁路的通行安全,铁路通信信号技术也要不断升级。经过这些年的技术发展和沉淀,我国的铁路通信正朝着信息化的全面处理发展,例如,通过计算机网络和现代通信技术相结合,创造出更加智能化的调度和通讯系统,为铁路的安全稳定出行提供可靠的保障。

2 铁路通信信号一体化技术的结构

按照实现的功能来划分,铁路通信信号系统主要包含了四个层次,第一层为设备层,主要指信号机、通信的传输装置、现场道岔设备等;第二层为设备的安全控制层,主要包括了车站的联锁、道口的安全控制、列车控制装置等;第三层为各分局的调度中心指挥层,这里涵括了对列车的调度指挥和设备的维修、电力系统的调度管理、运行图的管理等;第四层也就是最高层,指局部的调度中心和宏观的决策系统,具体内容为运输计划的管理、车辆的调整和其他业务的综合管理。铁路通信系统依托这四个层次,为铁路通信信号实现一体化提供系统上的保障和支持。

3 铁路通信信号一体化技术的优势

随着现代化通信技术在铁路领域得到了广泛的应用,目前我国在新建设的铁路段中已经实现了语音、数据、图像和视频等一体化的通信信息系统。它主要依托铁路通信网,分为有线通信网和无线通信网两部分。铁路通信信号一体化技术的优势主要表现在以下几个方面：

3.1 具有高可靠性。在轨道电路中信号的传输是开环的,信号的发送者只负责信号的发送,而接收者是否已经收到该信号,信号的发送者并不清除,这样的危险在于当列车的驾驶员在遇到危险情况时发送信号给站台的值班室人员或者调度人员,当驾驶员将信号发送除去后,站台的值班人员或者调度人员是否已经完全接收到该信号、是否已经做出相应的措置等,如果不通过电话等联络确认,驾驶员时不知道这些信息的,这样也就容易带来列车行驶的风险。而实现一体化技术,采用CBTC系统除了可以实现双向通信,还能通过反馈措施等技术来强化系统的可靠性,使得铁路信号能够借助于无线网络来实现稳定可靠的信息传输。

3.2 信息传输的高效率。铁路信号借助于无线通信技术可以实现移动自动闭塞(MAS),移动自动闭塞的分区随着列车的移动而移动,同时,它的分区长度时可以改变的,这就意味着闭塞分区可以借助于无限车载设备系统来接收信息达到对列车进行控制的目的。这就保证了信息的接收具有及时性和精确性,达到信息的高效传输。

3.3 降低成本费用。通过一体化技术的管理,可以实现列车的高密度运行,这样就达到了列车编组减少的目的,并且,通过设备的一体化,将设备的布置集中在机车以及室内,这样不仅减少的设备的投资,还因为设备一体化后减少了设备安装时间和因故障对设备进行大面积排查的所花费的时间,这些都能够有效降低成本。

3.4 一体化具有更加灵活的调整性和通用性。由于系统本身就具备双向运行的功能,在不新增加设备的前提下就可以实现对线路故障的反向运行控制,并且系统的安全性不会受到影响。CBTN 系统由于使用的是通用组件,在零件更换方面具有更多的灵活选择,且内部系统不管是更新还是换代,均对列车的控制没有任何的影响。

3.5 支持多种信息的传输,且信息传输量大。在过去的轨道电路系统种,由于是通过铁轨进行信号的传输,传输速度慢,并且在轨道遇到故障时还会影响信息的传输质量。随着列车的建设不断扩大,列车行驶的速度越来越块,列车的控制信号也是不断增加,这样就需要更多的途径来支持各种信息的传递。无线通信技网就可以满足这种使用需求,通过使用GSM－R 系统,不仅能满足铁路通信的各种数据传输,例如支持移动通信、视频和照片等信息的传输,还肩负着时刻传输列车的控制命令信息,确保列车和信息的接收者双向的数据通信能够有效实现。

4 铁路通信信号一体化的关键技术

为了实现铁路通信信号一体化,我们必须结合相关技术,主要有以下内容：

①信息一体化技术,也就是对列车运输时的各种信息,例如维护、指挥、监测、运行控制、路况等信息全部集中在一起,实现信息的共享,以便铁路通信维护和管理人员能及时掌握铁路的运行信息。

②机房一体化技术,为了管理铁路信号的通信信息,必须要建立专门的机房和布置电脑、主机等硬件和各种操作系统等软件,铁路的建设不断在增加,也就意味着机房和各种软件硬件的投入要加大。实现机房一体化,就意味着并非专门的硬件设备控制对应的列车通信信息,而是硬件和软件系统支持对全区域内的信号设备进行管理,在不增加硬件投入而仅仅是通过软件额设定调整,就能达到全区域的铁路通信信号的管理和控制。

③电力一体化技术,根据设备的等级和使用功能来做全面和综合的电力布置。

④防护一体化技术,各设备除了正常发挥功能外,也要具备一定的防护能力,因此,在系统的构建之初,就要全面考虑防雷、防雨、电磁兼容等问题,避免在使用时遇到这些问题而影响整个系统的功能。

⑤维护一体化技术,考虑到设备投入使用后,可能会出现各种问题而需要对其进行维护,需要建立相关的维护中心,不仅能对所有设备进行有效监测和诊断,还能根据日常维护的需要,对设备进行定期点检和数据的传输,以此满足相关部门的管理需求。

⑥建立安全可靠的网络。随着计算机技术的不断发展,电子信息网络技术在铁路信号中的应用也越来越广泛,它主要使用于局域网中,因此,局域网的安全和系统的稳定性,对于铁路通信信号系统具有重要的作用。各设备的网络终端采用双网连接技术,因为双网技术可以有效提高网络系统的安全性,并且具备更多的信息传输效率。

⑦GSM－R 系统的创建。GSM－R 系统可以对铁路的运行进行管理,还可以对车辆进行调度和高效率的指挥。比如,通过功能寻址达到更加便捷的呼叫用户,而通过位置寻址能够解决移动用户呼叫固定用户的通信问题。比如,列车上的列车员对站台的值班人员或者调度人员进行呼叫,系统会根据列车员的位置来选择所要呼叫的站台的值班人员或者调度人员,具有很高的智能化。此外,它还有具有无线列调功能。列车上的无线调度电话在列车的准点运行、路况的通报联络等方面发挥着重要的作用。

5 结语

计算机技术的发展,带动了很多行业的技术变革。铁路通信技术就是受益者之一。通过铁路通信信号技术和信息网络技术相结合,实现铁路通信信号一体化技术具有一定的必然性。它除了实现铁路通信信号技术更加的成熟和稳定,也给人们的日常管理工作带来的极大的便利。作为铁路通信部门要深刻理解铁路通信信号一体化相关技术的工作原理和核心内容,通过业务钻研,努力提高业务能力,通过对铁路通信信号一体化技术的实现,为铁路的通信和通行带来安全和稳定可靠的保障。