铁道信号专业——专业基础课程教学基本要求

1、轨道交通专业教学指导分委员会铁道信号专业教学指导组专业基础课程教学基本要求课程名称：铁路信号基础（最少教学时数28学时，最少实践时数4学时）先修课程：铁道信号基础设备课程教学目标及学生应达到的能力：本课是专业的必修课程，要求学生了解铁路在国内外的发展历史及现状、铁路线路的作用和组成、列车运行图和区间通过能力的基本概念等基础知识，理解列车牵引运动学的基本原理，熟练掌握区间信号技术基础、车站信号技术基础、列车调度指挥技术基础和编组站技术基础等。掌握区间信号控制系统、车站信号控制系统、调度集中系统、列车运行控制系统和编组站综合自动化控制系统的基本构成、基本原理及最新技术进展。通过该课程的学习，使学生

2、掌握铁道信号的基本概念和铁路信号控制系统的基本工作原理，为今后学习相关课程以及从事铁路信号相关工作打下坚实的专业基础。课程教学内容和学时分配：共分为九章，各章教学要求及内容如下：一、铁道信号综述，2学时。具体教学内容有：轨道交通系统的特点和作用、铁路运输系统组成、铁路信号系统组成、铁路信号可靠性和安全性概述、铁路信号的发展现状和趋势等。二、铁路线路，2学时。具体教学内容有：铁路线路的组成和作用、线路的平面图和纵断面图、铁路限界、列车运行及分界点。三、列车牵引运动学基础，2学时。具体教学内容有：作用于机车上的力、机车牵引与黏着限制、机车牵引特性曲线、列车运行阻力和制动力。学生应了解作用于机车上的

3、各种力，机车牵引力的形成原理，黏着牵引力的概念，理解机车理想特性曲线，列车运行阻力的分类。四、车站信号技术基础，6学时，实验2学时。具体教学内容有：车站分类及作业、列车作业和列车信号机的布置、调车作业和调车信号机的布置、各种用途的信号机、信号显示。五、区间信号技术基础，3学时。具体内容有：区间闭塞概述、自动闭塞系统分类、区间信号新技术。六、列车运行控制系统基础，3学时。具体内容有：列车运行控制系统概述、列车运行控制系统的速度控制模式、列车运行控制系统的基本结构及功能、典型的列车运行控制系统。七、列车调度指挥技术基础，2学时。具体内容有：列车运行图、行车调度指挥系统概述、调度集中系统与行车指挥自

4、动化。八、车站联锁，6学时，实验2学时。教学内容有：车站信号基础设备-道岔、车站信号基础设备-轨道电路、车站联锁的基本内容、联锁表的编制、车站联锁控制系统概述。九、驼峰信号基础，2学时。具体内容有：编组站概述、调车驼峰、车辆溜放动力学基础、驼峰调车作业。涵盖的核心知识单元：知识单元代码知识单元名称RS010101铁路线路RS010102车站RS010103铁路枢纽RS010104机车车辆RS010105动车组RS010106列车牵引与制动RS010107牵引供电RS010108铁路专用通信RS010109行车组织RS010110通过能力分析RS010201信号显示RS010202区间闭塞RS0

5、10203车站联锁RS010204行车调度RS010205超速防护RS010206编组站调车控制RS010301继电器RS010302信号机RS010303道岔转辙装置RS010304轨道电路RS010305计轴设备RS010306应答器课程名称：铁路信号通信技术与应用（最少教学时数30学时，最少实践学时2学时）先修课程：电子电路、通信原理课程教学目标及学生应达到的能力：通过课程学习，学生应对铁路信号中涉及的数据通信与网络基础、现场设备通信技术、IP网络技术、列车移动通信技术、通信安全技术、故障安全（safety）通信技术及其在铁路信号系统中的应用有全面的了解，并为学生继续学习其他铁路信号系统

6、的原理和从事铁路信号工作打下必要的理论基础和技术基础。课程教学内容和学时分配：一、绪论，2学时。主要内容有：铁路信号系统的发展概况、铁路信号系统新技术的发展趋势、通信技术在铁路信号中的应用。二、数据通信与网络基础，4学时。主要内容有：数据通信与数据通信系统、数据通信网的网络拓扑、数据通信网的传输介质、数据通信网的交换技术、数据通信网的网络体系结构、网络互联与网络互联设备。三、现场设备通信技术，6学时。主要内容有：串行通信技术、现场总线技术、列车通信网络TCN。四、IP网络技术，4学时。主要内容有：计算机网络基础、TCP/IP协议、IP局域网技术、IP广域网技术、IP网络在铁路信号中的应用。五、

7、列车移动通信技术，4学时。主要内容有：铁路无线通信概述、列车移动通信原理、GSM-R系统、基于GSM-R的列车控制系统、GSM-R在信号中的应用实例。六、信息安全技术，4学时。主要内容有：网络安全概述、加密技术、防火墙技术、数字签名与鉴别、入侵检测系统、病毒与网络安全、现代铁路信号中的信息安全技术。七、故障安全通信技术，6学时。主要内容有：概述、故障安全通信标准、故障安全通信协议举例。涵盖的核心知识单元RS020301数据通信与网络基础RS020302现场设备通信技术RS020303IP网络技术RS020304GSM-R技术RS020305信息安全技术RS020306安全通信技术课程名称：车站

8、信号自动控制（最少教学时数24学时，最少实践学时8学时）先修课程：铁道信号基础、铁路信号基础设备课程教学目标及学生应达到的能力：通过基本概念讲述、典型控制系统结构功能和实现原理，达到对铁路信号自动控制系统的组成、实现联锁的技术设备和工作原理及实际应用有全面的掌握。通过教学和学生实验相结合的方法教学，使学生掌握铁路车站信号控制的基础知识和列车或调车车列的进路控制过程及在各阶段需要完成的功能，使学生对车站信号控制系统有一个较为全面的认识，为今后的工作打下坚实的基础。课程教学内容和学时分配：一、铁路车站信号概述，车站作业与布置，2学时。主要内容有：信号系统概述与车站信号系统的作用、系统的安全性及可靠

9、性需求、车站与车站作业、站场布置。二、车站联锁关系及联锁表，2学时。主要内容有：进路的种类及划分、联锁的基本内容、进路控制过程、联锁表的编制。三、6502电气集中概述，继电器及继电器电路原理，2学时。主要内容有：电气集中的概念、继电器类型、继电器电路的基本原理、常用的继电器安全电路。四、继电器电路设计实验，2学时。主要内容有：通过设计实验深入理解继电器电路的原理和应用方法。五、室外设备测控(继电控制)电路，2学时。主要内容有：道岔继电控制电路、信号机点灯继电控制电路控、站内轨道电路。六、电气集中联锁的体系结构与设计思想，进路控制时序逻辑，选择组典型电路，4学时。主要内容有：电气集中联锁系统的体

10、系结构、站场形网络电路与15条网络线的设计、电气集中的继电器组合、进路控制时序逻辑、选择组典型电路。七、执行组典型电路，进路解锁典型电路，4学时。主要内容有：信号检查继电器电路、照查继电器电路、进路继电器电路与传递继电器电路、锁闭继电器电路。八、计算机联锁系统结构与硬件技术，2学时。主要内容有：计算机联锁系统结构、硬件组成与输入输出接口、可靠性与安全性技术。九、计算机联锁软件系统，4学时。主要内容有：软件系统的体系结构与功能需求分析、联锁机软件的数据与数据结构、基本联锁逻辑软件、操作表示软件。十、计算机联锁系统的软件可靠性、安全性技术，2学时。主要内容有：软件故障、操作系统选择与应用、数据的的

11、安全性保障技术、功能软件的可靠性与安全性保障。十一、小站信号控制电路设计实验，2学时。主要内容有：分析小站的联锁功能与需求、设计继电电路来实现小站信号控制、设计联锁软件数据结构和程序实现流程 。涵盖的核心知识单元：RS030101电气集中联锁系统RS030102计算机联锁系统RS030103车站联锁工程设计课程名称：列车运行控制（最少教学时数30学时，最少实践学时2学时）先修课程： 铁道信号基础课程教学目标及学生应达到的能力：通过讲授列车运行控制系统的基本功能、基本原理、关键技术、系统分类与组成以及典型的列车运行控制系统，系统性地学习轨道交通列车运行控制的基本概念、基本功能、基本原理，了解典型

12、系统与应用，为研究设计列车运行控制系统打下良好的基础。课程教学内容和学时分配：一、引言，2学时。主要介绍列车运行控制的作用、发展历程、发展趋势，使学生对列车运行控制系统的技术发展有一个比较全面了解。二、基础知识，4学时。介绍列车运行控制系统的控制对象是高速移动的列车，重点是列车运行动力学的基础知识、制动原理及模型以及能力分析基础知识与基本方法。三、系统基本原理与系统基本组成，4学时。重点介绍自动闭塞（间隔控制）、速度控制及安全防护的基本原理分类，运行控制系统分类与组成。四、列控地面设备工作原理，4学时。主要轨道占用检查、运行许可（移动授权）的生成与管理、临时限速管理及无线闭塞中心（RBC）交接

13、、线路数据管理与发送等列控系统地面设备的主要功能原理及实现方法。五、列控车载设备工作原理，4学时。主要介绍测速定位基本原理、基本传感器（包括脉冲速度传感器、多普勒雷达、加速度计、GPS）、基本方法（包括基于轮轴测速的测速定位及基于GPS的测速定位方法）及列车安全定位等。基于速度距离模式曲线的列车速度监控原理，包括动态速度曲线监控、静态速度曲线监控。列车驾驶模式及转换。六、轨道电路基本理论及应用，4学时。重点介绍轨道电路基本参数、基本特点、区间及站内轨道电路。ZPW2000A无绝缘轨道电路基本原理及应用。七、车地信息传输技术，4学时。重点介绍车地信息传输需求特点，应答器、GSM-R（高速铁路）、

14、IEEE802.11等的原理及在运行控制系统中应用，车地安全通信协议等。八、典型列车运行控制系统，4学时。重点介CTCS系统、城市轨道中基于通信列车运行控制系统（CBTC）及高速磁浮列车运行控制系统。涵盖的核心知识单元RS030401列车运动学基础RS030402列车运行自动控制系统基本原理与组成RS030403车地通信系统RS030404机车信号和站内电码化RS030405列车运行自动控制系统地面设备功能与原理RS030406列车运行自动控制系统车载设备功能与原理RS030407中国列车运行控制系统（CTCS）RS030408国外典型列车运行控制系统课程名称：铁路信号电磁兼容技术（最少教学时

15、数30学时，最少实践学时2学时）先修课程：铁道信号基础课程教学目标及学生应达到的能力：通过分析信号控制系统的主要干扰来源和特点，深入阐明铁道信号控制系统受干扰的耦合途径和常用抗干扰技术，并介绍电磁兼容试验的基本方法和相关的标准。使学生学习本课程后，建立电磁兼容理念、掌握基本原理、具备一定的分析电磁干扰问题和电磁兼容设计的能力。课程教学内容和学时分配：一、电磁兼容概述，4学时。教学内容有：电磁兼容基础知识、电磁骚扰源、耦合途径、电磁骚扰抑制技术。二、铁道信号系统及其干扰源，4学时。教学内容有：信号系统及其电磁环境、电气化铁道干扰源、信号系统与电磁兼容。三、铁道信号电磁兼容标准和试验，4学时。教学

16、内容有：国外铁道信号设备标准、铁道信号设备发射和抗扰度要求、电磁兼容试验及分析。四、室内信号系统电磁兼容技术，4学时。教学内容有：室内信号系统构成和特点、系统电磁兼容设计原则、典型室内电子设备电磁兼容设计。五、轨旁信号设备对电磁干扰的防护技术，5学时。教学内容有：轨旁信号设备及干扰源、音频轨道电路对传导性干扰的防护、25Hz相敏轨道电路对冲击干扰的防护。六、车载信号设备电磁兼容技术，4学时。教学内容有：机车和车辆电磁环境、车载信号设备电磁兼容技术。七、信号设备雷电防护和综合接地技术，4学时。教学内容有：雷电对信号设备的影响、信号设备雷电防护技术、信号设备综合接地技术。八、铁道信号发展趋势与电磁

17、兼容，3学时。教学内容有：铁道信号发展趋势和要求、信号设备的电磁兼容管理。涵盖的核心知识单元：RS020201铁路信号电磁干扰源RS020202铁路信号电磁兼容标准和规范RS020203铁路信号设备电磁兼容设计RS020204铁路信号防雷和综合接地技术RS020205电磁兼容管理课程名称：铁路信号可靠性与安全性（最少教学时数32学时，最少实践学时0学时）先修课程：概率论与数理统计、铁道信号基础课程教学目标及学生应达到的能力：课程教学目标是使学生掌握可靠性、安全性的基本概念和基本理论；掌握铁路信号设备可靠性数据的收集和分析方法；理解并掌握评价铁路信号设备可靠性、安全性的理论和方法；理解并掌握可靠

18、性、安全性的分析方法和电子设备可靠性设计的基本方法。学习本科程后学生应具有对铁路信号设备（系统）进行可靠性和安全性分析、评估及可靠性设计的能力。课程教学内容和学时分配：一、绪论，2学时。教学内容有：可靠性、安全性在铁路信号中的地位，可靠性、可用性、维修性和安全性，可靠性工程和安全性工程，现代质量观念，铁路信号可靠性与安全性。二、可靠性、维修性、可用性和安全性理论， 6学时。教学内容有：可靠性理论、维修性理论、 可用性理论、安全性理论。三、铁路信号可靠性数据收集、分析及可靠性验证，6学时。教学内容有：引言、铁路信号可靠性数据收集、可靠性数据分析、铁路信号设备可靠性验证。 四、安全管理和评估，4学

19、时。教学内容有：引言、安全功能和安全完整性、风险分析、安全生命周期、功能安全管理和评估。五、可靠性分配和可靠性预计，4学时。教学内容有：引言、可靠性分配、可靠性预计等。六、可靠性、安全性分析，6学时。教学内容有：引言、故障模式、影响及危害性分析、故障树分析、事件树分析。七、电子设备可靠性设计方法，2学时。教学内容有：引言、电子元器件的选择和控制、 降额设计、冗余技术、环境设计和热设计。 八、铁路信号“故障安全”，2学时。教学内容有：引言、铁路信号“故障-安全”、铁路信号安全计算机系统。涵盖的核心知识单元：RS020201可靠性基本理论RS020202铁路信号设备可靠性数据收集、分析及可靠性验证

20、RS020203可靠性分析方法RS020204电子设备可靠性设计方法RS020205安全性基本理论RS020206铁路信号系统安全性管理和评估RS020207风险分析方法RS020208铁路信号故障-安全技术课程名称：行车调度指挥自动化（最少教学时数32学时，最少实践学时0学时）先修课程：车站信号自动控制、区间信号自动控制、编组站自动化课程教学目标及学生应达到的能力：本课程重点介绍了铁路行车调度指挥自动化系统的理论和技术基础，通过讲述系统的基本概念、基本功能和基本应用，以期学生在学习课程后对铁路行车调度指挥自动化系统的组成、系统设计及实际应用有全面的掌握。课程教学内容和学时分配：一、概述，2学

21、时。教学内容有：通过铁路运输组织过程，整体性的了解铁路行车调度指挥自动化系统，同时了解该系统在国内外的发展现状和趋势，对整个课程的学习提纲挈领。二、系统设计，3学时。教学内容有：介绍了铁路行车调度指挥自动化系统的设计。通过对本章的学习，学生需要掌握路行车调度指挥自动化系统组成，并且能够根据系统的功能需求、性能评价指标及系统设计的可行性研究，掌握系统的总体设计方法，同时了解该系统与其相关的系统之间的联系，做到对铁路行车调度指挥自动化系统有全局性的认识。三、数据通信子系统，4学时。教学内容有：针对铁路行车调度指挥自动化系统中数据通信子系统进行了介绍。通过对本章的学习，学生需要掌握数据通信子系统的基

22、本概念和管理模式。本章首先要求学生对数据通信的概念、数据通信系统的组成及通信网协议的组成有所了解，再结合具体的铁路行车调度应用，需要学生掌握铁列车调度的数据通信系统网络的体系结构、管理模式及安全维护。四、调度中心子系统的设计，5学时。教学内容有：针对铁路行车调度指挥自动化系统的设计进行了介绍。通过对本章的学习，要求学生能够掌握调度中心子系统的基本概念、功能及结构。同时，本章还提供了具体实例为学生进一步了解调度中心子系统的设计提供参考。五、车站子系统的设计，2学时。教学内容有：针对铁路行车调度指挥自动化系统中车站子系统（远端控制系统）的设计进行了介绍。本章要求学生掌握车站子系统的功能与结构，在研

23、究车站子系统的基础上，结合新型的铁路信号控制监测设备掌握其功能的扩展，并且了解其输入输出接口。六、国内外典型的铁路列车调度指挥自动化系统，4学时。教学内容有：针对国内外典型的铁路列车调度指挥自动化系统进行了介绍。通过对本章的学习，学生需要掌握新一代自律分散调度集中系统的基本概念、原理及结构，了解相关的国内外的铁路列车调度指挥自动化系统、分散式运输管理系统(ATOS)、铁路客运专线综合调度指挥系统等系统的基本概念和特点。七、城市轨道交通ATS系统，2学时。教学内容有：介绍了城市轨道交通ATS系统，阐述了ATS系统在城市轨道交通列车控制中的地位，同时列举了典型ATS系统以供参考。通过对本章的学习，学生需要掌握ATS系统的功能、构成。八、高速铁路调度指挥自动化系统，2学时。九、TDCS系统，CTC系统，4学时。十、其他铁路信号远控系统，2学时。教学内容有：微机监测系统、红外轴温检测、道岔融雪系统。涵盖的核心知识单元RS030301铁路行车调度指挥自动化系统基本原理RS030302数据通信子系统RS030303调度中心子系统RS030304车站子系统RS030305分散自律CTCRS030306TDCS RS030307综合调度指挥系统课程名称：编组站自动化（最少教学时数30学时，最少实践学时2学时）先修课程：铁路信号运营基础、车站信号控制系统课程