铁路通信信号一体化技术研究

杨宇

【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

前言：近年来，我国的铁路建设得到了快速的发展，信号控制技术也不断的向前发展，发展为网络化、智能化，在信号系统中，广泛的应用了通信技术，促使通信和信号的融合，而将通信和信号作为有机的整体进行研究及设计就是通信信号一体化技术。通信信号一体化技术具有很多的优点，可以提高传输的可靠性，提升运输效率，增加传输信息量，降低工程投资和生存期成本，具有较高的通用性和灵活性。

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、通信信号一体化的优势及其系统结构

（一）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。

（二）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，該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。为了实现铁路通信信号一体化，信息系统的构成要通过四大部分来实现，这四大部分为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、信号设备。

在进行通信的过程中，还需要用到相应的网络技术。在通信信号一体化系统技术中，包含着多种类型的技术，比如电力一体化技术、信息一体化技术、维护一体化技术等，不同的技术担负着不同的功能设计，保证着通信信号一体化系统的正常运行。首先，信息一体化技术。信息一体化指的是在铁路通信信号系统中的维护、控制、指挥、监测、管理等信息进行集合，依据信息的实时性、安全性选择不同的信息通道完成信息的传递过程，最终实现信息的集成共享，实现资源贡献最大化。其次，机房一体化技术。机房一体化指的是铁路通信信号系统在对设备布置的过程中要对设备进行全面、综合的考虑，不对设备进行区分。最后，维护一体化技术。维护一体化指的是铁路通信信号系统在创建之前要整体考虑电磁兼容、防电防雷等相关防护体系的运营情况。例如，在对电磁兼容、防电防雷等相关防护体系进行管理的过程中，其中一个子系统发出预警信息之后，可以将信息传递到整个的报警系统中，实现一体化管理。

（三）通信信号一体化的发展目标与必要性

随着计算机技术的不断发展，信号系统与网络技术都得到了进一步的完善，进一步促进了信号系统与信号系统、信号系统与通信系统、信号系统与信息化系统之间的重组与融合。在未来铁路通信信号系统的发展过程中，其主要的发展趋势主要包括数字化、智能化与网络化。网络技术尤其是信号专用逛网与移动无形通信在通信信号一体化中发挥着非常重要的作用，日本铁路信号专用光纤、欧洲铁路建设etcs系统都是通信信号一体化的典型代表。随着铁路的不断发展，铁路通信信号技术也出现了重大的变化，实现了车站、区间与列车控制的一体化，铁路通信信号及时之间呈现出了相互融合的趋势，打破了铁通信信号功能单一。控制分散的传统技术理念，进一步促进了铁路通信信号技术的一体化发展进程，实现了业务的综合管理。在外来铁路信号发展的过程中，通信信号一体化已经成为了重要的发展趋势，通过通信信号一体化实现通信息号系统整体效能的充分发挥，使其成为形成控制、调度指挥与信息管理、设备监控等多种功能相互同和的自动化系统。

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：

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