关于铁路信号技术的发展措施研究

关于铁路信号技术的发展措施研究

肖爽

中铁十九局集团电务工程有限公司北京市100162

摘要：随着科学技术的快速发展，铁路行业也在进行现代化建设，其中铁路信号技术作为保障铁路安全运输的重要支撑，在建设过程也取得了一定的进步，很大程度上提高了列车运行的安全性和高效性。本文首先归纳了铁路信号技术在我过的发展历史和前景探索，其次分析了铁路信息技术在实际当中的应用，最后进行了城轨铁路交通信号技术的研究与展望

关键字：铁路信号；应用；城轨铁路；交通信号

1引言

目前随着社会经济的快速发展，对铁路运输的需求也逐渐增加，铁路信号技术发展成为铁路现代化建设的关键，铁路信号主要指的是通过特定物体的颜色、形状、位置或者仪表音响等着向铁路行车人员传达列车运行状态、环境等指令，一方面可以及时的传达行车指令，另一方面保障铁路行车安全，提高运输效率。

2铁路信号技术在我国的发展历史及前景探索

建国前，我国的铁路信号系统非常落后，主要依靠人工进行板岔和动作摆臂传递信息，在建国后我国铁路信息技术才逐渐起步，建国初期我国铁路信号技术的发展理念还是基于闭塞、列控系统技术进行发展和研究，并逐渐经历了四个时期，分别是机械连锁、电机连锁、电气连锁和计算机连锁，这些技术设备虽然类型众多，但是仍然存在诸如缺少人机交互等技术缺陷，同时建造成本和人力成本无法得到相应的经济收益，一定程度上制约了而行业发展。在进行技术变革后，通过计算机连锁技术，借助计算机网络有效的沟通联系铁路车站，功能较为丰富，而且可靠性较高。为了进一步适应快速发展的国民经济，党的十六大后铁道部提出了铁路现代建设发展规划，目标是建设一个发达完善的铁路网。针对我国铁路信号的闭塞系统，经历了四个阶段，第一个电话闭塞阶段是车站人员通过电话传递铁路信号，第二个路签闭塞阶段是通过路签明确列车在车站内的形式过程，第三个半自动闭塞和第四个自动闭塞阶段是基于智能化和自动化，通过计算机来联通铁路信号，为列车自动生成行驶路线，在列车到达车站是自动解除闭塞。

我国铁路的发展趋势是提速和重载，因此对于铁路信号也要求必须从传统的模拟信号转变为数字信号，进一步与计算机技术紧密结合，其中，数字信号处理的频域分析技术具有良好的运算精度，可以提高铁路信号内容传输质量和速度。同时，铁路信号机的功能也在朝着可用性和故障自检性不断增强，结合微处理机广泛的应用到联锁设备，并朝着移动和准移动的方向优化发展闭塞技术，其可以不受闭塞区间信号传输限制，利用卫星导航技术控制信号传输，有效的提高了铁路轨运输速度。

3铁路信息技术在实际当中的应用

在上一章分析了铁路信号技术的发展历程，融入了计算机技术、微电子技术、现代通信技术等极大的提升了系统的信息处理能力，加快了数据传送速度。在目前的铁路信号系统当中，高速仍然是铁路信号发展的重点，许多国家都在高速铁路上使用的列车运行控制系统都是以机车信号为主体信号，基于此来发展调整列车速度和相互间隔。例如欧洲的列车控制统就是通过无线通信进行信息传递，在地面设立点传输信息系统感应线路信号。随着信息技术在铁路的广泛应用，各国都开始逐步搭建铁路通信数据网，通过统一的数据网传递各种信息，紧密的管理和控制信息传递，加强管理和控制的实时性、高效性和可靠性，也降低了人力、基础设备造价等成本，因此目前铁路信息技术发展的必然趋势就是将信号系统的数据和信息传输都纳入数据网，最终实现资源共享。

4城轨铁路交通信号技术的研究与展望

在2001年，我国根据我国铁路行业发展实际情况，借鉴欧洲列车控制体系建设了中国列车运行控制系统（CTCS），确保铁路信号在各个车站之间的互相通信，具备安全、高效、低成本等特点。在此系统当中有一个具体的实例是城轨交通信号系统，即基于通信的列车自动控制系统（CBTC），可以持续、大容量的进行车地双向无线通信。城轨交通信号系统包括控制中心、列车定位测速设备、车载计算机、分布式控制系统、通信传输网络设备等，其中控制中心主要负责指挥调度行车状态，授权处理列车移动、限速、扣车等行为，列车定位测速设备是基于无线定位技术提高测速精度，通信传输网络设备还包含地面有线网络传输和车地无线网络传输设备。此外，CBTC系统更新了传统轨道电路技术，引入数字化的技术对列车进行准确定位，利用车载测速、电子地图等对列车的运行状态进行实时的记录，并通过无线通信将定位传输到控制中心，控制中心在对列车进行运行速度、停车距离等控制，提高了行车安全和运行效率。

我国目前采用CTCS-3和CTCS-4级别标准进行铁路信号系统设计，其中CTCS-3级是基于无线传输信息并采用轨道电路等方式检查列车占用的列车运行控制系统，适用于各种限速区段，地面可不设通过信号机，机车乘务员凭车载信号行车；CTCS-4级是基于无线传输信息的列车运行控制系统，基于无线通信传输平台，可实现虚拟闭塞或移动闭塞，由RBC和车载验证系统共同完成列车定位和列车完整性检查，不通过信号机，机车乘务员凭车载信号对列车进行定位，并重复确定列车固定地点的信标以校正误差，因此未来可以提升铁路客运专线信号技术系统来优化列车之间的追踪，指挥列车在道岔区等轨道薄弱环节正常的运行。此外，我国未来铁路发展的主流技术是列车自动驾驶系统（ATO），利用定点停车技术高列车到站准点率，并避免因错误驾驶带来的安全隐患。以上两种技术的优化可以将列车追踪间隔时间调整到两分钟之内，使铁路客运专线实现固定点连续发车，进一步缓解我国客运高峰期困难。

5结语

综上所述，铁路信号技术的不断更迭发展加快了我国铁路的现代化建设进程，是提高列车运营效率和提高列车经济收益的关键技术，并随着互联网技术、信息技术等的发展，全方位的提升列车的安全性和可靠性，解决我国目前铁路行车存在的实际困难。

参考文献

[1]《铁路信号显示的发展与思考》之二——多种显示制式的混用[J].傅世善.铁路通信信号工程技术.2014(04)

[2]铁路信号系统安全性能的提高路径分析[J].柳美涛.中国新通信.2017(07)

[3]肖培龙.从CBTC系统技术看铁路信号技术的发展变化[J].铁路通信信号工程技术，2015(12)