浅谈我国铁路通信技术发展方向

浅论我国铁路通信信号技术开展方向传统铁路通信信号的主要作用

1825年世界第一条铁路诞生于英国。铁路诞生后，平安与效率就成为必须面对的一个重要问题。早期的铁路一是站站停车；二是仅是白昼行车；三是速度较低；四是牵引重量不高。随着铁路成网和运输的繁忙，列车要昼夜行车，要不停车通过车站，速度和牵引重量要进一步提高，就产生了铁路电务专业。铁路在历史上有一个很好的传统：就是对科学技术非常敏感，能够很快将其用在铁路。例如电报、都是创造不久，就广泛应用于铁路。曾有一个时期，铁路的通信网是全社会最先进的。当然，这与铁路的经济实力也是密不可分的。传统铁路通信的业务与作用电报业务：以预确报为主，提供列车编组信息，以便沿线和编组站调车作业。业务：以调度为主，实现调度所与车站间的通讯，了解、掌握运输情况，通过进行行车指挥。传统铁路信号的主要作用传统铁路信号主要是“信联闭〞三大功能：信即信号，联即联锁，闭即闭塞。信联闭是铁路行车作业的根本业务，早期主要靠人来实现。人易出现失误并导致事故，例如错办信号、错办进路、错误接发列车等等，后果都是非常严重。而铁路信号那么是在故障导向平安的原那么下，通过机械的或电气的设备，为行车提供正确的信号显示，确保进路联锁正确，实现两站之间的半自动或自动闭塞。传统铁路信号的主要作用一是指挥列车运行；二是保证行车平安；三是提高作业效率；四是改善行车组织；五是减轻人的劳动强度；六是为铁路现代化奠定了重要根底。从某种意义上说，铁路通信信号第一步“解放〞了扳道员，第二步“解放〞了值班员，第三步要“解放〞调度员。铁路通信信号已成为铁路不可缺少的重要平安根底设备，随着科学技术的进步和铁路开展的需求，将进一步为铁路现代化提供重要技术支撑。现代化铁路的框架目标

现代化铁路就是要最大限度的实现：

旅客运输高速化、舒适化和快捷化；

货物运输重载化、专业化和便捷化;全面满足国民经济对铁路的需求。

要实现上述目标，必须在以下几方面获得较大开展：1.要有足够兴旺的铁路网，消除铁路对国民经济的瓶颈制约；2.大力开展和建设电气化铁路，提高电气化铁路的比重；3.建设高速铁路网并在繁忙线路实现客货别离；4.货运铁路重载通道化、专业化；5.探索城市轨道交通开展的新途径。京津城际铁路2021年8月1日正式投入开通运行，其最高运行速度已到达每小时350公里，标志着我国铁路开始进入高速铁路时代。高速铁路主要包含四大核心技术：轨道技术，动车组技术，通信信号技术和牵引供电技术。铁路的开展需求决定了铁路通信信号的开展方向。高速铁路的兴起，对铁路通信信号在平安上和功能上提出了新的更高的要求。要求铁路通信信号要广泛运用3C〔计算机、通信、控制〕技术，迅速实现5个转变：由地面固定信号控制到列车车载设备控制的转变；由开环控制到闭环控制的转变；由分散孤立的控制到成区段集中控制的转变；由信联闭简单控制到速度综合控制的转变；由播送式简单通信到点对点和点对多点的多功能移动通信转变。铁路通信的开展方向1.对传统的铁路传输网、接入网、交换网、调度通信网进行系统优化。2.以GSM-R为龙头，全面推进铁路通信装备的技术进步。3.满足铁路客运效劳和平安监控需要，建设综合视频监控技术平台。4.建设应急救援指挥通信系统。1.对传统的铁路传输网、接入网、交换网、调度通信网进行系统优化。一是综合数据通信网，核心内容就是建设以IP数据网为代表的信息化根底网络，形成铁路自己的信息化网络平台。与此同时扩大会议电视网，会议终端延伸到基层站段。1.对传统的铁路传输网、接入网、交换网、调度通信网进行系统优化。二是进行干线调度和区段调度的联网，力争全面实现调度通信数字化、业务综合化。将逐步推广阔容量数字调度通信交换机〔2000－4000线〕和触摸屏调度台，进一步提高调度通信效劳质量。1.对传统的铁路传输网、接入网、交换网、调度通信网进行系统优化三是对无线列调区间设备实施远程监控，提高无线通信系统区间中继设施的可靠性，推广采用具有远程监控能力的光纤直放技术，研究综合使用区间中继设备，提供多业务的技术装备。1.对传统的铁路传输网、接入网、交换网、调度通信网进行系统优化。四是适应机车交路的调整，逐步统一长大干线的既有无线列调系统使用频率，研究地区的频率规划方案，做到点线结合，既要减少司机的频率转换操作，又要优化系统的使用频率，减少或防止列车运行途中的频率或制式转换。1.对传统的铁路传输网、接入网、交换网、调度通信网进行系统优化。五是适应铁路客货运营销的需要，建立铁路客运、货运、公安等部门面向社会综合使用的统一号码通信接入平台。

2.以GSM-R为龙头，全面推进铁路通信装备的技术进步。

GSM-R初期在应用上有两种情况，一是参与列车运行控制，如青藏线格拉段、大秦线以及实施中的武广客专；二是不参与列车运行控制，如胶济线、京津城际，只为车地、人员提供一种移动通信手段，取代并增强以往的无线列调通信系统。

2.以GSM-R为龙头，全面推进铁路通信装备的技术进步。

当前的重点是围绕客专铁路建设重点抓好GSM-R移动通信网建设。一是研究制定好GSM-R的用户需求标准与系统需求技术标准，二是

GSM-R核心网整体布局与建设，三是沿线无线网络建设。3.满足铁路客运效劳和平安监控需要，建设综合视频监控技术平台。一是重点线路设备监控，如青藏线格拉段综合视频监控系统；二是客运车站重点区域监控，如动车组站台、候车区监控；三是编组站货运装载监控；四是关键平安设备监控。3.满足铁路客运效劳和平安监控需要，建设综合视频监控技术平台。在具体实施上，规划建设铁路局和铁道部监控中心，调整视频监控网络结构，统一IP地址，形成铁路综合视频监控网络的根本框架，目标是建设一个铁路共享一个视频网络平台，为各类动态图像传送业务提供通信平台。4.建设应急救援指挥通信系统。

结合客运专线建设，建成北京、上海等铁路局的应急救援指挥中心应急通信系统，实现紧急事件指挥的现场话音、图像、数据的接入和传送功能，并能与综合视频监控系统、防灾平安监控系统互联，实现平时监控与应急通信的结合，实现资源共享最大化。铁路信号的开展方向主要表达在以下6个方面：列控系统〔CTCS〕调度指挥闭塞与机车信号联锁设备编组站综合自动化根底设备1.列控系统〔CTCS〕方面当列车提速到200km/h及以上时，通过司机瞭望地面信号显示已不能保证行车平安，必须装备列车运行控制系统〔TCS〕。我国铁路列控系统〔CTCS〕技术体系的宏观目标要求：一是适应我国既有信号装备根底；二是实现路网之间互连互通；三是满足速度160～350km/h不同速度层次列控要求。1.列控系统〔CTCS〕方面CTCS分为5级，ATP技术层次分为三级：1.面向既有线提速即160～200km/h和客货共线新建铁路即200～250km/h的CTCS-2级；2.面向高速铁路即300～350km/h的CTCS-3级；3.面向移动闭塞的CTCS-4级。

1.列控系统〔CTCS〕方面CTCS设备分为地面、车载设备两大局部。地面设备：在ZPW-2000自闭的根底上，通过增设车站列控中心、RBC以及点式应答器〔含LEU〕，满足车载设备所需要的移动授权和线路数据信息，以实现目标距离控制模式。1.列控系统〔CTCS〕方面车载设备：由平安型计算机、轨道信息接收单元〔STM/TCR〕、应答器信息接收处理单元〔BTM〕、人机界面〔DMI〕、速度传感器等组成，通过接收轨道电路和应答器信息，生成速度和目标距离模式曲线，控制列车平安运行。1.列控系统〔CTCS〕方面临时限速是CTCS的重要内容，也是CTCS系统的一个难点。CTCS系统技术标准明确规定了临时限速的速度档、长度档和下达范围，可在调度中心由调度员设置，并下到达车站列控中心执行。1.列控系统〔CTCS〕方面

为实现路网互联互通，在不同CTCS级别转换处设置具有预告、执行功能的级间转换应答器，实现级间自动转换。1.列控系统〔CTCS〕方面CTCS技术体系，技术标准、功能需求、技术平台根本统一，满足动车组跨线运行。国外多采用高速动车组下线到普速线，而我国采用两者之间相互跨线运行。2.调度指挥方面TDCS方面，已初步形成了覆盖全路70条干线的调度指挥网，为调度指挥的现代化奠定了重要根底。今后主要是解决70条干线以外的172条支线的TDCS建设任务，以实现全路全覆盖。到2021年，繁忙干线、煤运通道根本实现CTC；新建高速、客专CTC一步建设到位，行车调度指挥根本实现自动化。3.闭塞与机车信号方面一是伴随电气化、提速与扩能改造、设备大修等工程，逐步淘汰落后制式自闭设备；二是对ZPW-2000进行高可靠性和可维护性再设计，并以其为根本制式，逐步统一我国铁路自动闭塞制式；三是新上自动闭塞，干线通过能力不得低于6分钟；3.闭塞与机车信号方面四是实现我国机车信号车载设备JT-C〔2000〕型的全部升级换代，机车信号实现全路通用；五是半自动闭塞在加装区间检查的根底上实现自动站间闭塞。4.联锁设备方面一是计算机联锁实现操控界面，互联接口协议，机柜尺寸，外观形式的全路统一；二是进一步开发计算机联锁在故障容错、平安保证、系统维护方面的智能化功能，在可用度上到达国际水平；4.联锁设备方面三是今后新上计算机联锁，120km/h以上主要干线以二乘二取二或三取二等为主，限制双机热备型计算机联锁和6502继电联锁的开展；四是结合运输情况，逐点试验推广区域联锁和全电子联锁。5.编组站综合自动化一是路网和区域性编组站，以开展编组站综合自动化系统为主；二是地区和中小能力驼峰，有条件时也应开展信息化驼峰自动化系统；三是研究制造高精度的测速、测长、测重设备。6.根底设备方面指导思想：向国际标准靠拢，做好标准化、标准化；以高可靠性、高可用性、高可维护性和高平安性〔即RAMS〕替代单一的故障－平安原那么，全面提升系统、设备、器材的设计、研发、生产和建设水准；与国际铁路接轨，建立健全平安评估体系。

6.根底设备方面一是新开发电子设备和器材必须具备智能诊断、运行日志功能，具备信息联网功能，配置实现冗余化；二是室外通用器材在标准化的根底上具备防盗防破坏功能，高质量高可靠，寿命期内做到少维修或无维修