国外列车无线调度设备研究论文

铁路应急系统中无线通信技术的应用论文

【摘要】 铁路应急系统对抢险救援工作起着重要作用。当紧急状况发生时，铁路应急系统应具备基本的无线通话能力，现阶段接入设备采用Wi-Fi和无线PBX技术，可满足应急系统最基本的要求。分析Wi-Fi和无线PBX技术的特点，比较其优缺点，总结其在应急系统中的应用。

【关键词】 铁路应急系统；无线通信技术；应用

引言

随着我国铁路建设规模的日益扩大，列车速度及密度得到了很大的提高，因此对运输安全及应急通信保障能力的要求相应也越来越严格。一旦出现行车事故或者遇到破坏程度大的自然灾害时，铁路应急通信系统必须立即做出反应，把现场信息发送到应急指挥中心，是上级部门能够切实了解现场的实际状况，并采取应对措施，同时将指令及时传达给现场的抢险救援人员。

1铁路应急系统的概述

铁路应急中心通信设备

应急中心通信设备是铁路应急系统中的核心部分，其所具备的功能主要是对事故现场与应急中心进行有效连接，以此实现语音、视频及数据信息的实时交互，以此使应急指挥中心采取相应的解决措施。主设备利用外部接口和自动电话网、调度通信网之间进行通信，由此一方面完成综合视频系统的接入，另一方面完成静图系统图像信息的接入，同时为图像显示系统提供真实可靠的信息数据。

铁路应急通信接入设备

在铁路应急系统中，应急通信接入设备是其不可或缺的组成部分，通过各种通信技术，将事故现场的语音、数据及视频等信息经由传输网络接入至各级应急救援指挥中心。通常情况下，应急通信接入设备主要包括：现场终端设备、GSM-R基站应急接入设备以及和事故现场相邻的车站或区间的接入点。其中，应急现场终端设备又分为三大类型，即移动影音采集设备、数据终端设备及话音终端。

2铁路应急系统建设的原则

（1）先进性。在应急系统建设中，网络通过无线、光纤、数据网等方式实现传输功能。

（2）便捷性。应急系统现场部署应便捷、简单，接入方式灵活，保证在短时间内开通业务。

（3）经济实用性。充分利用现有的`数据网和光纤资源。

（4）集成性。通过光纤、AV、Z等接口搭建光纤与数据网的联通，实现图像、电话等设备的接入，系统设备应兼容。

（5）可扩展性。通过无线通信技术，将语音、图像等业务拓展至区间，与既有自动电话、调度电话网、动静图互联互通。我国铁路应急系统站点与应急中心之间，可利用既有的光纤与数据网，对其进行优化整合，提高传输稳定性，解决传输带宽窄的问题，而且降低建设投资。应急电话、动静图等业务采用无线平台承载，可接入铁路区间通信业务，接入形式应多样。

3接入方案

在救灾抢险现场，首先要解决无线话音的接入。一般情况下，应急现场配备的专用手机数量不得低于4部，现场基站设备可以轻松挪移，无线网络搭建要快捷。虽然通用的3G/4G系统及GSM-R手机可实现话音接入，但事故区域的移动通信网络可能并未覆盖，若是地震、洪水等自然灾害导致的铁路事故，通用网络往往不能发挥作用，所以有必要引进专用无线网络与专用手机。专用无线网络，若选择GSM或CDMA，涉及设备多，组网复杂。尽管一些厂家已将移动交换中心、基站控制器等重要设备集成于一体，但其重量和体积也难以满足应急通信快捷、便利的需要，而且成本费用极高。为了满足铁路应急事故现场无线话音通信需求，目前最佳的技术方案：①Wi-Fi手机；②无线PBX手机方案。这两种技术均具有着良好的优越性，不但在体积、重量因素上适应铁路应急现场的工作，便于携带，并且成本投入较少，实现起来不存在难度。

技术

在无线局域网络接入的Wi-Fi手机，采取直接接入和增加中继的形式，能够实现无线话音通信功能。在应急系统中，Wi-Fi手机的注册服务器一般由事故现场或应急指挥中心提供，将注册服务器和AP接入点连接，Wi-Fi手机利用AP注册到服务器，实现手机之间以及手机和固定电话之间的通话。当前，在全球范围内Wi-Fi使用的频段属于免费频段，用户在Wi-Fi覆盖区域内可随意拨打或接听电话，不用考虑时间、地点因素。基于WLAN的宽带数据应用完全可以和Wi-Fi一并使用。Wi-Fi传输速度高，有效距离达到300m以上，如果在合适的地点加设AP装置，能够满足铁路应急系统语音通话功能。Wi-Fi使用的频率属于自由频段，AP模块能够实现话音、数据通信的兼容，而且Wi-Fi手机是通用产品，投入费用较少。然而AP和Wi-Fi手机功率不高，通常在400MW以内，如果要满足铁路应急系统规定的500m距离，需在合适地点加设中继设备；另外，Wi-Fi使用频段的波长为，绕射能力不高，当处于隧道、山区等环境复杂境地时，通话质量很难保障。

技术

无线PBX设备的组成部分是主机，每个主机可配备1~90部手机，采用跳频技术，每秒在100个频道内采用伪随机方式跳变100次。此外，无线PBX技术的寻址采用码分多址方式，每一个手机与主机均被授予一个单独的编码，编码容量众多，最多达6万以上，具有良好的安全性及保密性。整个无线PBX系统覆盖面积比较大，在开阔地域能够超过1000m。手机能够设置群组，在脱离主机的情况下，手机之间仍然能够通话，同时具有单呼、组呼及群呼等功能。利用和铁路应急指挥中心通信主设备之间的有效连接，通过应急指挥台，在中心与事故现场之间实现二级调度通信功能及电话会议功能。无线PBX技术的优点：①非视距通信覆盖范围达到1000m以上；②无线PBX模式使用的频段为900MHz，波长较长绕射能力较强；③能够实现全双工双向呼叫、半双工多路通信功能；④能够实现群组呼叫功能；⑤手机具有良好的防尘及防雨功能。无线PBX技术的缺点：①无线PBX技术不属于自由频段，使用时需到国家相关部门进行备案；②主机与手机非通用设备，购买途径具有一定的特殊性，投入成本较高。

4结束语

在铁路应急通信系统中，应用Wi-Fi和无线PBX技术，两者均可以满足铁道应急系统的需求，然而在具体使用Wi-Fi模式时，需要加设中继设备。根据当前的铁路应急现场的使用情况的相关调查，从专业性、便利性、无线覆盖范围及绕射能力的角度来说，无线PBX专用手机所具备的优越性比较显著，所以其在铁路应急系统中得到了良好的推广与应用。对于Wi-Fi而言，其主要的优越性表现在能够充分发挥出IP技术的作用，紧密结合基于IP技术的各种数据、视频业务，无需占用抢险救援现场接入设备的话音通道即可实现无线通信功能。从整体层面来看，Wi-Fi的实现较集中紧凑，投入费用也不高，当事故现场的环境因素不太复杂，对其绕射能力、距离要求不高时，Wi-Fi技术具有一定的应用价值。在日后我国铁路实现光通话主方案后，因为预留IP接口，因此Wi-Fi技术的应用会更加便捷。反之，因为光通话柱内所预留的模拟用户有限，不能和无线PBX设备进行直接对接，还需利用VoIP模拟网关转接，所以日后在铁路通信系统中应用无线PBX会受到一定的制约。

参考文献

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[2]张建华，刘佳伟．无线通信中Wi-Fi技术的发展与应用[J].电视技术，2013（06）．

[3]高建荣.与移动协同发展之无线PBX方案探讨[C].中国通信学会信息通信网络技术委员会－2009年年会，2009.

[4]李斌．铁路应急通信无线图像传输系统的研究与实施[J]．铁道通信信号，2014（08）．

铁路信号技术的发展论文【1】

【摘要】铁路信号是铁路运输基本设备之一。

并且也是铁路信号技术已成为铁路信息技术的三大支柱(即通信、信号、计算技术)之一。

随着铁路信号技术的发展和铁路信号的广泛应用，铁路信号也成为提高铁路区间和车站通过能力、增加铁路运输经济效益、改善铁路员工劳动条件的一种现代化科学管理手段和技术。

从铁路信号的功能出发 以独特的视角对铁路信号组成进行了分类， 结合国内铁路信号现状， 对其组成部分的技术发展进行了简单介绍。

【关键词】铁路信号 技术 发展趋势

前言

铁路运输与其他各种现代化运输方式相比较， 具有受自然条件影响小运输能力大， 能够负担大量客货运输的显著特点，人们对铁路信号有不同的理解。

有人把铁路信号广义理解为：保证铁路行车安全的技术和设备;有人狭义理解为：用于向行车人员指示行车条件的符号;有人则认为：铁路信号是铁路上信号显示、联锁、闭塞设备的总称。

铁路为实现高速、高密度和重载运输的需要，积极引进采用新技术，大幅度提高了现代化通信信号设备的装备水平，新型技术系统不断涌现。

铁路信号设备是保证列车行车安全的重要基础设备， 其技术水平发展直接影响到了行车安全水平和铁路运输效率。

一、铁路信号的内涵

1.铁路信号的含义

用特定的物体( 包括灯) 的颜色、形状、位置，或用仪表和音响设备等向铁路行车人员传达有关机车及车辆运行条件、行车设备状态以及行车的指示和命令等信息。

目前， 人们对铁路信号有不同的理解。

有人把铁路信号广义理解为：保证铁路行车安全的技术和设备;有人狭义理解为：用于向行车人员指示行车条件的符号;有人则认为：铁路信号是铁路上信号显示、联锁、闭塞设备的总称。

目前随着铁路信号技术的发展和先进设备的广泛应用，铁路信号已成为提高铁路区间和车站通过能力、增加铁路运输经济效益、改善铁路职工劳动条件的一种现代化管理手段和发展前沿的科学技术。

2.铁路信号的分类

铁路信号按人的感觉可分为视觉信号和听觉信号。

视觉信号是以物体(包括灯)的形状、颜色、位置、数目等显示信号; 听觉信号是利用号角、笛、响墩等发出的音响表示信号。

按功能可分为行车信号和调车信号。

行车信号用于指挥列车运行;调车信号用于指挥调车。

按结构可分为臂板信号和色灯、灯列信号。

按显示制式可分为选路制信号和速差制信号。

选路制信号是用臂板位置或灯光的颜色特征来表示列车的站线进路;速差制信号是用臂板位置或灯光的颜色特征、数目来表示列车运行应采取的速度。

二、国内铁路信号技术及发展趋势

1.信号控制设备的技术发

信号控制设备中的核心是联锁系统。

国内联锁系统发展主要历经了早期的继电器联锁，90年代时期的计算机联锁加安全型继电器执行形式的控制系统， 以及目前在广泛推广的计算机联锁系统。

计算机联锁除了自身的联锁系统管理之外， 还可以向旅客服务系统、列车运行监督系统以及列车指挥系统等提供信息， 加快铁路运输管理的一体化的实现。

随着计算机技术的迅速发展， 尤其是对于可靠性技术和容错技术的深入研究， 计算机联锁技术日趋成熟， 我国的计算机联锁逐步开始由计算机联锁加安全型继电器控制型向全电子计算机联锁转变。

全电子计算联锁系统是基于未来铁路及城市轨道交通联锁设备集成度高、安装速度快、维护方便的使用需求而研制; 具有模块化程度高、维护量小、安全性高、总体造价低， 占用资源少等特点。

全电子计算机联锁系统完全克服了继电器联锁和既有计算机联锁的缺点， 具有能够充分发挥铁路信号工程、工程设计单位、专业施工单位、电务维修单位的作用， 在保证其基本安全条件的基础上， 让多级单位广泛参与， 可全面推动铁路运输的飞速发展， 为铁路信号控制提供无限可能。

我国第一套具有完全自主知识产权的全电子计算机联锁系统―LDJL一IV全电子计算机联锁系统通过了英国劳氏铁路有限公司的安全认证， 取得了安全等级最高的5 1斟认证证书， 进一步加强了推广全电子计算机联锁系统的进程。

全电子化计算机联锁必将成为国内联锁系统的未来发展方向。

2.信号显示设备的技术发展

铁路信号显示技术的发展， 随着计算机联锁及新科技、新技术的出现， 我国信号显示设备的发展也经历了一个飞跃式的发展。

随着计算机技术的不断发展及计算机联锁的不断推广， 液晶显示器控制台的出现代替了老旧的单元控制台，在保留了原有控制台技术的优点的同时， 更具有显示清晰、故障率小、易于操作、便于维护等特点。

寿命高达数万小时的半导体L E D发光二级管照明技术的出现，结束了传统信号机以白炽灯、卤素灯作为信号机灯光光源的历史。

集供电、灯丝转换、断丝报警于一体的点灯单元， 取代了信号点灯变压器及灯丝转换继电器。

这些不断出现的新型信号显示技术虽然不能大幅的提高铁路运输能力， 但是在不断强调节能环保的今夭， 其具有的节能、环保、低维护成本等特点， 顺应了铁路信号设备的整体发展趋势。

3.信号的传输设备的技术发展

信号的传输技术的革新， 更多意义上取决于新传输媒介的出现。

当使用数字信号作为新的传输媒介时， 出现了基于无线通信的列车运行控制系统( CBTC Co mmunication Based Train Control )。

CBTC的'特点是用无线通信媒体来实现列车和地面设备的双向通信， 用以代替轨道电路作为媒体来实现列车运行控制。

我国北京地铁亦庄线的顺利开通标志着中国成为世界上第四个成功掌握CBTC核心技术并顺利开通应用实际工程的国家。

虽然目前国内CBTC大多只运用于城市轨道交通， 但是在技术不断发展成熟的将来，CBTC系统的发展将会越来越重要。

而基于数字信号传输技术的的发展也将带给铁路信号发展的一个新的方向， 随着科技的不断进步将不断会有新的传输媒介被发现， 而这也必将给铁路运输业带来巨大的飞跃。

4.信号防干扰措施及设备的技术发展

相对于其他信号技术的发展， 信号防干扰措施及设备的技术革新可以说是一个薄弱环节。

只有伴随着新的传输媒介的出现时才会有新的防干扰措施和设备出现; 而在这之前， 对既有信号设备的防干扰措施技术的研究发展却令人堪忧。

三、铁路信号技术的发展方向

铁路信号按其作用可分为指挥列车运行的行车信号和指挥调车作业的调车信号;按信号设置的处所可分为车站信号、区间信号，以及行车指挥和列车运行自动化等;按信号显示制式可分为选路制信号和速差制信号;按结构可分为臂板信号、色灯信号、灯列信号(中国大陆不采用)以及机车信号机。

铁路信号在元部件制造方面正向着小型化、固态化和高可靠性发展;在设计方面向着故障自动检测、自动诊断、高可用度、与计算机或微处理机相结合的方面发展;在安装施工方面正向着模块化和工厂施工化的方向发展;在使用方面正向着无维修或少维修、高度自动化或智能化的方向发展。

结语

随着生活和时代的不断进步， 人们对铁路运输不断提高着要求：更安全、更高速、更大的载重。

铁路信号技术发展面临着严峻的挑战，在铁路运输业进入持续高速发展时期的同时， 铁路信号的技术发展也必然将受到越来越多的关注， 铁路信号的发展将进入一个全新、高速的发展时期。

目前，中国铁路信号技术的面貌已发生了根本变化，不论从装备水平上看或从技术水平上看，都已接近工业发达国家的水平，但要想赶上或超过仍需继续做出努力。

参考文献

[1]铁路信号系统组成及影响因素， 科技创新导报，2010，(17).

[2]吴汶麒.国外铁路信号新技术.中国铁道出版社，2000

[3]林瑜筠.铁路信号新技术概论.中国铁道出版社，2005.

[4]全电子计算机联锁发展的思考， 铁路通信信号工程技术，2011，(04).

[5]李开成.国外铁路通信信号新技术纵览.中国铁道出版社，2005.

[6]林瑜药主编.铁路信号基础.中国铁道出版社.

铁路信号施工的技术建议论文【2】

摘 要：近几年来，我国铁路运输事业发展势头十分迅猛，铁路信号设备作为铁路运输生产的基础性建设也发生了巨大的变化，主要体现在设备组成部件以及器材产品中的科技含量，并表现为技术条件复杂、标准要求高、试验项目多等。

但是相应施工技术的进步已经跟不上技术的飞速发展，导致在实际施工当中存在一些不足，特别是一些细节，从而对信号技术装备系统功能的发挥产生不利影响，将严重阻碍信号施工技术水平的改善。

随着铁路信号新技术、新制式的不断发展，强化并提高铁路信号施工技术已经迫在眉睫。

关键词：铁路;信号施工;施工技术

1 铁路信号工程施工中的技术措施

铁路信号工程施工中的技术交底主要指的是某一工程开工前或分项目开工前有两次技术交底，一次是在建设单位主持下进行的，由设计单位向施工单位交底;另外一次则是由施工单位主管领导会同项目主管工程师向参与施工人员的技术交底，以促使施工人员能够充分了解施工方法与工程质量要求等。

施工设计的范围

施工设计的范围一般包括了全站的信号设备，区间闭塞设备，以及站内电码化设备等。

质量标准、要求与保证质量措施

在施工过程中，必须严格执行上级部门所提出的施工要求，确保施工的每一步都能够符合施工规范，达到质量标准。

坚持单位、分部、分项工程三级质量验收制度，以及工程质量的专检、互检和自检，以及挂牌施工负责制。

为了保证施工质量可以将其纳入绩效考核标准中，将工程质量与经济效益挂钩，从而激发管理人员和施工人员的积极性，严把质量关。

有关问题的说明

施工中应当对部分比较重要的问题事先予以说明，并对施工过程中可能遇到的技术问题，进行预见性的判断，并提出可行的应对措施。

合理配置资源

进行电缆的敷设之前，首先要进行科学、合理的配盘，优选电缆径路，实现资源的合理配置。

2 铁路信号电路导通施工中的技术措施

导通前的准备工作

导通之前所需要做的准备工作包括几个主要内容，具体如下：

第一，核对配线，可室内、室外同时进行，也可根据施工的具体情况选择分别进行。

第二，进行电源屏的空载试验，该试验是电路导通前一项必不可少的工作，以保证试验结果符合《铁路信号施工规范》等相关要求。

第三，检查组合架的架间的各组环线，包括零层电源环线、侧面电源环线、控制台电源环线，以及各组线之间的绝缘电阻是否达到《铁路信号施工规范》的要求，确保没有问题之后，才能连接电源屏。

第四，通电后，检查电源屏及组合是否有熔断器熔断。

第五，确保上述任务无误后，插装继电器，最好再带点状态下进行，以便对各部分熔断器的状态进行观察。

第六，做好室外设备的检查工作。

导通中的故障处理

前期的准备工作完成后，还不能对进路予以排列，因而无法开始联锁的试验。

只要在所有单元电路恢复到定位状态后，才能进行联锁试验。

保证各个单元电路恢复到定位状态。

在进行此项工作时，要确保室内的灯丝继电器吸起，同时室外的信号机的定位灯光都能点亮，电动转辙机能保证正常的转动，操纵盘上有定、反位显示，室内道岔有表不，而且组合中的电路要保证对应。

完成上述工作后，需要对照控制台盘面上的按钮、表T灯，以保证盘面上的表不灯保持与电路的一致，显不正确、光带熄灭，按下按钮后，此时对应的按钮继电器做出反应。

排列进路。

根据联锁表中所提供的进路类型，有顺序地进行进路排列，一般来说按照先短后长、先易后难的原则，即先办理短调车进路，依次办理、依次核对，严格排查每一个故障与隐患，确保所有流程都能与联锁图表的要求相符合，保证质量。

接口电路的导通，通常情况下，接口电路会不定型，鉴于此，必须要求对接口电路予以彻底的试验。

如64D继电半自动闭塞电路、区间自闭结合电路、场间联系电路、与机务段联系电路等。

联锁试验

联锁试验过程不仅是前期的必要准备工作，同时也是导通试验工作的延续与总结，以对铁路信号工程的施工质量进行全面控制和检验。

因此，在进行联锁试验前，首要工作就是充分了解现场设备的布置，熟悉联锁图表等主要的施工设计图纸，从而能够在整体上掌握于站场相关的设备之间的联系，以便后期的联锁试验能够顺利开展。

3 加强技术管理，确保工程质量

为了保证铁路信号的施工质量，应当从准备阶段到施工阶段，直至最后的验收，都进行严格的技术管理与质量监督。

制订正确有效的施工组织方案和严密的施工计划

任何工程都需要做好施工前的准备工作，铁路信号工程施工也不例外，同样需要制定严密的施工方案。

首先，要建立严格的责任制度，确保施工单位的管理人员有明确的责任，能够保质保量地完成铁路信号工程的施工，并达到铁路信号项目的目标与应有的标准。

只有这样铁路信号施工才能拥有明确的目标方向，使得施工进度有据可循。

另外，铁路信号工程比较复杂，涉及到的部门和项目比较多，因而需要部门之间保持良好的沟通与协作关系。

在信号设备停用期间，施工配合工作是若断信号停用时间的重要保障。

在此期间，电务、车务、工务等部门必须保持密切的合作关系，从而为工程的安全问题提供可靠保障，以达到质量标准。

保证各部门、各专业之间的关系，是保证信号工程顺利施工的前提条件，而且对后期的施工进度控制也极为有利，只有彻底排除非信号工程施工以外的干扰因素，才能在整体上提高施工效率，并对列车运营以及群众的人生安全形成保护。

同时，施工过程中还要充分考虑到施工安全、成本控制等多方面的的因素，只有这样才能实现经济效益与社会效益的最大化。

对于施工准备阶段的过程控制管理

首先，在准备阶段要充分做好设计图纸的审核工作，及时发现图纸中的错误或不足，从而在最短的时间内提出合理的整改方案，并仔细研究每一个细节，对可能出现的问题作出预判，以保证施工能够顺利进行。

另外，还需要对施工现场进行反复的调查与施工定测和复测。

组织相关的技术人员针对设计图纸中设备的位置与电缆径路进行反复测定与核对，并作出相应的标记为后期的施工提供依据。

在施工前，做好充分的准备工作，能够在很大程度上减少故障的次数，并降低事故发生的概率。

施工技术管理贯穿于铁路信号工程的全过程，在事前、事中以及事后都发挥重要的作用。

技术准备工作是否充分，将对开通施工的顺利进行有着直接的影响。

就工程技术人员来说，需要对新、旧图纸进行咨询的核对，以全面了解每一个细节。

在铁路信号工程施工开始之前，技术人员还需要掌握各种设备的情况，并对施工人员进行技术交底，同时还需要将施工作业单放在在相应的设备上，要求施工人员必须按照工作单上的要求进行作业。

只有做好充足的准备工作，才能为施工的顺利开展奠定基础。

4 结束语

综上，铁路信号工程的质量对于铁路的安全运营有着至关重要的作用，因而必须确保施工质量，而保证施工质量的前提，就是做好技术控制，无论是工程项目的管理人员还是施工人员都必须具有强烈的责任意识，运用新技术，把好质量关。

参考文献

[1]苏成国.铁路信号封锁施工的几点体会[J].工程科技，2011(12).

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[3]陈国礼.浅谈如何确保既有线铁路信号工程顺利开通施工[J].四川建材，2011(3).

[4]李坤.浅谈铁路信号工程施工管理[J].市政建设，2011(12).

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