应用技术 啊Ｉ 探析铁路通信信号一体化技术的优势和发展趋势 王玉祥 （中国中铁电气化局集团有限公司） ［摘要］随着铁路建设的快速发展，铁路通信信号一体化已经成为现代铁路信号的重要发展趋势，因此对其展开研究具有十分重要的现实意义。本文在对 目前铁路通信信号的设备现状进行分析的基础上，深入探讨了通信信号一体化技术的优势和发展趋势，具有一定的参考价值。 ［关键词］铁路；通信信号；一体化；优势；发展趋势 中图分类号：Ｆ５３０．３３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９—９１４Ｘ（２０１３）１２—０２９７—０１ 铁路通信信号承担的任务是采用以信息技术为核心的通信手段以及控制 手段对铁路上运行的列车进行协制，确保线路的安全稳定运行，防止由于 沟通不畅而导致的安全事故。随着我国铁路建设的日益发展，通信和信号结合 得更加紧密，通信信号一体化已经成为现代铁路信号的重要发展趋势，因此本 文笔者结合自己的工作经验，就铁路通信信号一体化技术的相关问题进行了探 讨。 １铁路通信信号的设备现状 １ １机车信号与ＡＴＰ（超速防护） 机车信号与ＡＴＰ（超速防护）的现状为：（１）轨道电路制式多。多种不同制式 的轨道电路并存，目前比较常使用的有极频、交流计数、４信息移频、８信息移频、 １８信息移频、ＵＭ７１、ＵＭ２０００和ＺＰＷ－２０００无绝缘移频自动闭塞等。由于制式 比较混杂，导致机车信号识别比较困难，特别是信息落后的轨道电路已经难以 满足机车信号主体化的要求；（２）站内轨道电路电码化比较困难。由于站内电码 化像摆积木一样，初始没有进行系统的设计和规划，是陆续完成的，导致经常发 生不能兼容、不协调和抗干扰性能较差等问题；（３）站内干扰比较严重。由于站 内信号源的多样性，导致站内轨道电路存在着同频干扰、外界干扰和带内干扰 等不同类型的干扰；（４）机车信号信息不能进行闭环确认。由于机车信号信息不 能返回地面，导致地面无法确定发出的信号是否被机车接收或者是收到的信息 是否正确；（５）信息量较小。在钢轨上传送信息量非常小，无法达到目前铁路信 号的要求，模拟信息传输可靠性较低，轨道电路被断裂时无法传输信息。 １ ２ ０Ｔｃ（调度集中） 传统调度集中在我国铁路运用中大多效果不佳，不能满足铁路 息化和运 营要求，存在的问题是多方面的，其中无线通信手段不能满足要求是一个主要 的原因。 １ ３无线列调 无线列调的现状为：（１）技术落后。采用模拟单信道，存在通信质量差和干 扰严重等问题；【２）能力饱和。在完成列尾风压、车次号、调度命令等信息传输对 于现存的无线列调来说已经很不容易了，对于实时陛更强、可靠性要求更高的 列车控制、控制信息和公务移动通信等业务就显得力不从心了；（３）效率低下。 各专业部门各自为政建设的专用系统不经济，技术不合理，无线电频率资源浪 费。 ２铁路通信信号一体化技术的优势 相较于传统的轨道电路传送信号，铁路通信信号一体化技术具有更大的优 势，如传输效率较高、传输可靠性较高和传输信息量大等。 ２．１传输效率较高 铁路通信信号采用无线的方式进行传输，能够实现移动自动闭塞。移动自 动闭塞分区的长度可以随着列车的运动而移动，闭塞分区已经不再应用地面信 号，而且也不需要地面信号，它是通过无线车载设备系统接收与前方列车或车 站距离等信息来实现列控的。无线车载设备系统接收信息具有较高的准确性和 实时陛，即使在列车高速运行时，也能实现较短的移动闭塞区段。 ２ ２传输可靠性较高 在传统的轨道电路传送信号中，轨道电路的信号传输是开环的，因此发送 信号者只能被动的将信号发出，至于信号是否被接收者接收或者接收的信息是 否正确就不得而知了。而ＣＢＴＣ系统能实现双向通信，从而使发送信号者和接 受信号者的互相通信成为可能，并且可以采用多种保证技术（如反馈纠错技术 和冗余技术）来提高可靠性，从而使铁路信号通过无线网络实现安全和实时传 输 ２．３传输信息量大 传统的轨道电路系统传输信号数据量小且速度很慢，这是因为信号在铁轨 上传输的缘故，而在同时运行在铁轨上的列车数量很多，导致铁轨上的列车控 制信号随之越来越多，这势必影响传输的速度。相较于传统的轨道电路系统，无 线通信网所能传输的数据量较大，并—目Ｌ歹Ⅱ车控制对信号传输的需要能够被很好 地满足。 ２ ４降低工程投资和生存期成本 由于缩短列车编组，高密度运行，因此可以缩短站台长度和端站尾轨长度。 信息传输不再依赖轨道电路，设备主要集中在室内和机车上，极大地降低了投 资成本。与此同时，铁郫故障也由于轨道电路和地面色灯信号机等位置的取消 而大大减少。无线机车信号在车站跨越了轨道电路，摆脱了车站轨道电路电码 化的制约，使得系统的结构更为简洁。 ２ ５具有通用性和灵活性 系统不需要新增任何设备，自然支持双向运行，有利于线路故障或特殊需 要时的反向运行控制，而且不会因为列车的反方向运行而降低系统的性能和安 全。由于ＣＢＴＣ系统大大降低了对列车和信号系统的接口要求，因此性能不同 的列车以及编组长度不同的列车都可以在系统内部同时运行，系统内部的类型 不同以及线路不同的列车之间的相互连通将变得十分简单。由于系统采用的是 通用组件，因此将来相互的子系统升级或者是换代时不会对列车控制产生 影响。 ３铁路通信信号一体化系统结构及关键技术 广义上的铁路通信信号系统可以分为以下四层：（１）第一层是最底层，包括 现场的轨道电路、道岔设备、信号机、机车信号和通信的传输装置等；（２）第二层 是安全控制设备，包括列控装置、车站联锁和道口安全控制等；（３）第三层是 分局（局）调度中心，包括电力调度、调度集中、机车调度、车辆调度和设备 维修中心；（４）第四层是最高层，包括局（部）调度中心和宏观决策系统。系统主 要通过四大部分来实现铁路通信信号一体化，即综合调度中心子系统、列控车 载子系统、车站联锁列控子系统和信号设备。 通信信号一体化系统技术包括机房一体化、信息一体化、电力一体化、电源 电线一体化、防护一体化和维护一体化。信息一体化是运输生产过程中诸多要 素、行车信息流一体化，所有管理信息、指挥信息、控制信息、监测信息、维护信 息在系统中集成在一起，实现信息共享；机房一体化从设备的布置原则上已经 不再区分通信设备和信号设备；电力一体化则是根据用电设备不同的等级进行 综合考虑；防护一体化是指在系统构建前，就应整体考虑防雷、电磁兼容等方面 的防护问题。 ４铁路通信信号一体化技术的发展目标 通信信号一体化是现代铁路信号的重要发展趋势。铁路信号技术发展所依 托的新技术如网络技术与通信技术的技术标准是一致的，属于技术发展前沿科 学，为通信信号一体化提供了技术理论基础。随着当代铁路的发展，铁路通信信 号技术发生了重大变化，车站、区间和列车控制的一体化，铁路通信信号技术的 相互融合，以及行车调度指挥自动化等技术，冲破了功能单一、控制分散、通信 信号相对的传统技术理念，推动了铁路通信信号技术向数字化、智能化、网 络化和一体化的方向发展，向业务综合管理方向发展，从通信信号一体化系统 总体构成上充分发挥通信信号系统的整体综合效能，使其成为行车控制、调度 指挥、信息管理和设备监测的综合自动化系统。 参考文献 ［１］孙彬．铁路通信信号技术与应用［Ｊ］．科技资讯，２０１０（０２）． ［２薄宜勇．铁路通信信号一体化技术的发展［２］Ｊ】．铁道运营技术，２００７，１３ （１）． 科技博览ｌ ２９７
