基于无线通信技术的高速铁路信号系统应用

摘要：在高速铁路上建设信号系统，不仅能够保障各列车的安全运行，还能够提高高速铁路的使用效率。无线通信技术是现阶段在高速铁路信号系统建立过程中的常用技术，通过无线通信技术，既可以提高信号系统应用的稳定性和安全性，又可以有效降低高速铁路信号系统建设时需要的成本。随着我国科学技术的不断发展，高速铁路中的信号系统在建设的过程中逐渐朝着智能化和信息化的方向转变，但是现阶段在信号系统建设过程中还存在很多应用问题，基于此，本文通过分析无线通信技术在高速铁路信号系统建设过程中应用的特点及存在的问题，探究其具体的应用流程。

关键词：无线通信技术;高速铁路;信号系统;应用

引言：当前我国高速铁路信号系统在实际应用过程中，虽然投资总额相对较小，但是，能够对高速铁路运行的安全性起到非常重要的作用，因为铁路轨道在运输的过程中环境相对较差，因此导致信号系统中的信号传输速率较低，并且在针对信号系统中的相关设备进行更新和维护的过程中需要耗费大量的资金成本，针对这一问题使用无线通信技术，既可以提高信号系统建设的效率，又可以确保信号系统运行的稳定性。近年来各国都加大了对无线通信技术应用在铁路信号系统建设中的研究力度，这说明基于无线通信的铁路信号系统建设，将是未来我国铁路信号系统建设的发展方向。

一、基于无线通信的铁路信号系统建设特点

近年来随着社会的不断发展，交通出行方式越来越多，但是火车依然是人们广泛使用的交通工具之一。为了保证人们的出行效率，火车的速度越来越快，为了确保火车运行过程中能够更加具备安全性，通过无线通信技术建立稳定的信号系统，非常必要。在距离相对较近时，可以使用红外线或者蓝牙等无线通信技术对整个列车的信号系统进行控制，而在距离相对较远时，则可以使用全球定位系统、计轴装置或者信标等，对列车的运行速度和位置进行测定。同时列车上还安装了相应的计算机设备，这些计算机设备可以通过无线接收装置和发送装置，将列车的运行速度以及位置等相关信息发送到调度的控制计算机中，一旦列车的运行速度过快或者过慢，以及运行的位置出现误差时，都可以通过调度的控制计算机进行相应的处理。由于火车的速度运行相对较快，所以列车司机可能因为长时间的驾驶，对于一些危险性信号没有做出及时的反应，而车上自带的计算机设备可以给列车的司机进行提醒，确保列车司机能够针对各种突发状况做出及时反应。同时现阶段正在研发的一些智能化信息控制系统，还可以保证高速铁路上运行的列车能够自动的将车速降低到安全范围之内。

基于无线通信的铁路信号系统在应用的过程中具有以下几个特点，首先，由于基于无线通信技术的铁路信号系统集中的主控中心可以根据列车的具体运行状态和操作状态，通过列车上安装的计算机设备对列车的运行状态进行调整，所以，既增强了对高速铁路中列车信号系统的管理效率，又确保的整个列车在运行过程中的安全性，同时也在一定程度上提高了铁路线路的通行效率。其次是使用无线通信技术，还可以保障铁路中高速运行的列车，可以与地面中的相关信号系统进行可靠信息的交换，因此确保整个列车在运行过程中能够更加稳定，并且也可以对前方一系列危险行为进行提前准备，从而减少了不必要的加速流程和自动流程，既节省了列车运行过程中的能源消耗，又使列車中的旅客在乘车的过程中可以更加舒适。同时通过无线通信技术，还避免了有线通信技术中使用大量的地面信号接收装备，从而既减少了设备的安装流程，又降低了对设备进行维护和检修的费用。最后是与有线通信信号系统相比，无线通信信号系统的适应能力更强，使用无线通信系统只需要在软件上进行相应的调整，既可以增强对铁路运输的管理效率。

但是，目前在我国使用无线通信技术建设铁路信号系统的过程中，还存在以下几个问题需要及时解决，第一点是，高速铁路的信号系统在进行建设和使用的过程中，由于只能发送频率相对较低的信号，所以由于传输的环境相对较为恶劣，因此导致传输的效率不能够满足高速铁路中运行速率的需求。其次是，无线通信的铁路信号系统，主要通过环线设备和应答器线对数据信息进行传输和处理，但是在列车进行操作的过程中，可能从时间上会出现相应的延迟现象，因此即对列车的运行产生不良影响，又会导致列车的信息处理滞后。最后是虽然各轨道之间的电缆电线能够实现双向信号的传递，但是由于传输的信息量过大，所以必须要有较强的抗干扰能力，因此这就需要使用科技性较好的信息设备，但是这种设备所需要花费的资金成本相对较高，并且没有一定的防盗能力，如果出现了丢失问题，将会造成严重的经济损失，并且也会影响后期高速铁路信号系统在使用过程中的安全性。

二、无线通信技术在铁路信号系统建设中的具体应用

在高速铁路信号系统的建设过程中，使用无线通信技术的具体应用，主要体现在以下几个方面，首先是可以进行微机联锁，通过无线通信技术能够将检测的道岔、信号机的闭锁状态等，及时的发送到主控中心，然后通过相应的接收端口，将主控中心中的处理结果快速返回列车的信息控制设备中，从而完成对列车速度及位置的控制。但是由于在一些大型的车站建设信号系统时，道岔相对较多，因此产生的干扰也比较大，就目前看来，无线通信技术应用在信号系统建设中，具有较好的发展前景。其次是可以实现集中调度，在针对系统进行集中调度的过程中，调度中心的主要职责是可以根据列车车线的占用情况以及部分车段内的堵塞分区情况等对列车的运行状态进行合理的调节，并且确保能够将各列车的运行信息，进行排列和分析。而使用无线通信技术建立的铁路信号系统可以改善对列车运行的位置和速度等控制的准确性和力度，因此既保证信息实现高速稳定的传输，又可以对列车实现自动化的指挥方式。然后是可以提高平交道口的通过效率，由于在不同车线的列车运行过程中，可能会出现交叉问题，所以主控中心必须要根据列车的运行位置以及运行的速度进行提前计算，确保能够将准确的信息传递给列车。通过信号系统的使用，既要保障某些列车能够及时作出让路操作，又要保证能够提高道口的通过效率。最后是由于铁路需要设置维修点，使用无线通信技术，可以将维修点的相关信息传输到列车上，保证列车司机可以针对维修段提前进行停车操作。

结束语

综上所述，现阶段，随着我国高速铁路的不断发展，确保铁路运行过程中能够有安全、先进、稳定的信号系统，非常必要，而将无线通信技术应用在信号系统的建设过程中，可以加快我国高速铁路的发展进程。

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作者简介：陈燕（1983-09），女，籍贯浙江诸暨，本科，通信技术，副教授。