铁路通信与控制技术(二)
铁路工程的信号通信技术与应用
铁路工程的信号通信技术与应用作为交通领域的主要组成部分之一，铁路在现代化建设中扮演着重要角色。
信号通信技术的应用，为铁路行业的安全、高效运行提供了有力保障。
下文将从信号通信技术的基本原理、应用场景以及未来发展趋势三个方面展开论述。
一、信号通信技术的基本原理铁路行业的信号通信技术主要分为两类，一种是信号系统，另一种是通信系统。
信号系统主要负责控制车辆的运行，保证路面设备的工作正常；通信系统则主要负责车站之间、车辆之间的信息传递。
两者协作构成了铁路行业的信号通信系统，进而保证了铁路行业的正常运行。
1.信号系统原理铁路行业的信号系统采用的是电子控制技术，通过信号灯、车场、地面设施来控制车辆行驶。
在灯色、位置、数量等方面都有所区别，具体表现为：（1）列车移动阶段所匹配的信号灯颜色和位置①绿灯：行驶方向明确，可以起动。
②黄灯：停车紧急，禁止起动。
③红灯：禁止起动。
（2）车站接近信号标志①进站信号：发车放行的标志，绿灯表示准许进站，黄灯表示减速，红灯则表示禁止进站。
②出站信号：核载发车的标志，与进站相反。
（3）地面安全设施①轨道电路：安装在铁轨两侧的设施，检测车辆行驶状态，确保运行安全。
②信号珠：采用不同颜色和尺寸配合灯光进行下一个信号的变化和车辆禁放信息传递。
2.通信系统原理铁路行业的通信系统一般采用一些专门的频率进行无线通信或光纤电缆进行传输，具体表现为：（1）微波频率无线通信微波通信技术应用广泛，主要是因为其具有传输速度快、带宽大、距离远的特点，同时抗干扰的能力也较强。
（2）切换电缆通信切换电缆（SATE）是通信领域中的一种光缆，并通过互联网络进行信息交换。
二、信号通信技术的应用场景铁路行业的信号通信技术在高铁、普速、地铁等场景中都得到广泛的应用。
1.高铁场景高铁场景在信号通信技术的应用方面，主要是轨道电路告警、应答器运行监测、联锁系统的数据传输等等。
其中，压力传感器是相对核心的部分，采用的原理是采集来自铁路路况、车辆抖动、车轮卡轨等情况下产生的压力变化，通过光电传感器将涉及到的参数传输至服务器。
铁路通信工程的施工技术要点及质量控制措施
铁路通信工程的施工技术要点及质量控制措施铁路通信工程是铁路运输系统中的重要组成部分，它为铁路的安全运行、高效调度和旅客服务提供了关键的通信保障。
随着铁路技术的不断发展和智能化程度的提高，对铁路通信工程的施工技术和质量控制提出了更高的要求。
一、铁路通信工程施工技术要点（一）光电缆线路敷设光电缆是铁路通信传输的重要载体，其敷设质量直接影响通信的稳定性和可靠性。
在敷设前，要进行详细的现场勘查，确定最佳的敷设路径，避开地质不稳定、易受外力破坏等区域。
同时，要根据不同的敷设环境选择合适的光电缆类型和防护措施。
例如，在穿越铁路、公路等特殊地段时，应采用钢管或混凝土管进行防护。
在敷设过程中，要注意控制光电缆的弯曲半径，避免过度弯曲导致光电缆损伤。
还要确保光电缆的敷设深度符合设计要求，一般情况下，直埋光电缆的深度不应小于 08 米。
此外，要做好光电缆的接续工作，接续点应进行防潮、防水处理，以保证光电缆的传输性能。
（二）通信设备安装通信设备的安装包括基站设备、传输设备、交换设备等。
在安装前，要对设备进行严格的检验和测试，确保设备的性能和质量符合要求。
安装过程中，要按照设备的安装说明书和施工规范进行操作，保证设备的安装位置准确、固定牢固。
对于基站设备，要注意天线的安装方向和角度，以保证信号的覆盖范围和质量。
对于传输设备，要做好线缆的连接和标识，确保信号传输的畅通。
对于交换设备，要进行合理的配置和调试，满足通信业务的需求。
（三）通信铁塔建设通信铁塔是铁路通信无线覆盖的重要基础设施。
在建设通信铁塔时，要根据铁路沿线的地形地貌和通信需求确定铁塔的高度和类型。
铁塔的基础施工要严格按照设计要求进行，确保基础的稳定性和承载能力。
铁塔的安装要由专业的施工队伍进行，采用吊车等设备进行组装。
在安装过程中，要注意安全，防止发生高空坠落等事故。
同时，要对铁塔进行防雷接地处理，保证铁塔在雷雨天气下的安全运行。
（四）通信系统调试通信系统调试是确保通信工程正常运行的关键环节。
CTCS-2基础
CTCS-2列控系统简介前言列车速度的不断提高，靠地面信号行车已不能保证行车安全，必须靠车载信号设备对列车实施运行控制，ATP已成为行车安全不可缺少的重要技术装备。
20年纪90年代以来，世界范围内掀起了一个轮轨高速铁路建设的新高潮，其特点集中表现在高速度、高舒适度、高安全度和高效率。
近年来，作为世界上铁路最发达的地区，欧洲铁路公司和信号公司在对各自的既有信号系统进行升级改造的同时，在欧盟委员会和国际铁路联盟的推动下，为信号系统的互联和兼容问题制定了相关的技术标准，并研制和开发了相关的产品，其中就包括列车运行控制系统——ETCS标准。
为推动我国铁路运输事业的发展，从2002年开始，铁道部就组织有关专家开始了中国列车运行控制系统（CTCS）相关技术标准的修订工作，并先后颁布了《CTCS 2级技术条件（暂行）》等一系列技术文件。
目前，我国铁路在经历了先后五次的大提速后，列车最高运行速度已经达到了每小时160公里，但铁路也始终面临着公路、航空等其他运输方式的激烈竞争。
随着人们物质、文化、生活水平的提高，对铁路运输的效率、舒适和便捷程度都提出了更高的要求，铁道部于2005年提出了的第六次铁路提速的宏伟计划，要求在既有的七大干线上实现200km/h的客运列车运行速度，同时建设和开通铁路客运专线，进一步提高铁路运输服务的总体水平。
随着我国铁路跨越式发展战略的实施，实现全国铁路的第六次大提速，将列车最高运行速度提高到200km/h或更高，是进一步提高铁路运输服务总体水平，满足人民群众日益增长的出行需求的重要举措。
通过轨道电路完成列车占用和完整性检查，连续向列车传送控制信息，并采用大容量点式应答器向高速列车传送定位信息、进路参数、线路参数、限速和停车信息等，是CTCS2级确定的列车运行控制方式。
第1章 CTCS-2列控系统简介1.1 相关名词1. CTCS-2 Chinese Train Control System Level 2中国列车控制系统2级2. ATP( Automatic Train Protection )列车自动防护3. ETCS European Train Control System 欧洲列车控制系统4. ATO（Automatic Train Operation）列车自动驾驶系统5. ATS（Automatic Train Supervision）列车自动监控系统6. CTC （Centralized Traffic Control）调度集中7. LEU（Line side Electronic Unit）轨旁电子单元8. ATC(Automatic Train Control) 列车自动控制系统9. GSMR（GSM for Railway）铁路专用全球移动通信系统10.LKJ 列车运行监控装置1.2 概述既有线提速、客运专线建设和高速铁路研究，对信号技术的发展既提出了新的挑战，也提供了难得的发展机遇。
铁路列车运行控制与车辆控制系统开发与建设方案(二)
铁路列车运行控制与车辆控制系统开发与建设方案一、实施背景随着中国铁路的快速发展和信息化趋势的加强，列车运行控制与车辆控制系统的升级与革新成为了确保铁路运输安全、提高效率及服务质量的关键。
利用先进的通信、电子、计算机等技术，对既有列车运行控制与车辆控制系统进行优化改造，已成为当前铁路行业的重要任务。
二、工作原理1.列车运行控制：利用CBTC（Communication Based TrainControl）系统，实现列车与地面设备的实时双向通信。
通过高精度的时间同步，实现列车位置、速度等信息的精确获取，从而进行进路控制、速度监控、冲突避免等操作。
2.车辆控制：采用先进的传感器、嵌入式系统及网络通信技术，实现对车辆状态的实时监控与控制。
通过建立车-地、车-车通信网络，实现车辆状态的实时上传与控制指令的下达，确保车辆安全、稳定运行。
三、实施计划步骤1.系统需求分析：对当前铁路运输的需求进行深入分析，确定列车运行控制与车辆控制系统的功能需求。
2.技术研究：开展列车运行控制与车辆控制系统的技术预研，确定系统的技术路线。
3.系统设计：根据需求分析和技术研究结果，设计系统的架构、硬件及软件方案。
4.系统开发与试验：组织系统开发团队，进行系统开发与试验，确保系统的功能与性能符合设计要求。
5.系统安装与调试：在试点线路上进行系统安装与调试，确保系统的稳定运行。
6.全面推广：根据试点项目的成功经验，逐步在全路推广列车运行控制与车辆控制系统。
四、适用范围本方案适用于中国国家铁路集团有限公司下辖的所有铁路线路。
同时，可为地方铁路及专用线提供技术指导和解决方案。
五、创新要点1.采用CBTC系统，实现列车与地面的实时双向通信，提高通信的实时性和可靠性。
2.运用高精度的时间同步技术，确保列车位置、速度等信息的精确获取。
3.采用先进的传感器、嵌入式系统及网络通信技术，实现对车辆状态的实时监控与控制，提高车辆的安全性与稳定性。
4.建立车-地、车-车通信网络，实现车辆状态的实时上传与控制指令的下达，提高运营效率与服务质量。
(已修订)现代铁路信号中的通信技术
现代铁路信号中的通信技术第一章1.说明现代铁路信号系统的组成？（2）车地移动通信技术●目前车地移动通信技术主要有：●基于应答器的点式地对车单向传输方式（铁路、城轨）；●基于轨道电路的连续式地对车单向传输方式（铁路、城轨）；●基于GSM-R的连续式地-车双向传输方式（高铁）；●基于Wi-Fi的连续式地-车双向传输方式（城轨CBTC）；●基于38G毫米波的连续式地-车双向传输方式（高速磁浮）。
（3）车载设备通信技术●目前车载设备采用的通信技术主要有异步串行通信、现场总线、列车通信网络等三种。
（4）安全通信技术●铁路信号系统的主要目标就是是保证列车运行安全，因此铁路信号系统中的所有设备都属于安全相关设备。
（一）双绞线●双绞线是由一对相互绝缘的金属导线绞合而成。
双绞线广泛用于市话中继线、局域网和控制系统通信网中。
（二）光导纤维（光纤）●光纤在进行通信时，首先在发送端经转换系统，将电信号转换成光信号，然后经光纤送至接收端，再经转换系统，将光信号转成电信号，完成整个通信过程。
（三）无线信道● 无线信道通过电磁波在空气中传播，比较常用的有超短波和微波通信、卫星通信等，超短波信道误码率一般小于10-4，微波信道和卫星通信误码率一般小于10-6。
（必考：填空）2.说明数据通信系统的组成？● 数据通信系统是通过数据电路将分布在远地的数据终端设备与计算机系统连接起来，实现数据传输、交换、存储和处理的系统。
每秒比特（位），以bit/s 或bps 表示。
（二）误码率● 误码率是衡量通信系统线路质量的一个重要参数。
● 其定义为：二进制符号在传输系统中被传错的概率，近似等于被传错的二进制符号数与所传二进制符号总数的比值，即：传输的总比特数接收的错误比特数误码率 e P（三）信道容量● 信道容量指信道能传输信息的最大能力，用单位时间内最大可传送的比特数表示。
● 模拟信道是一种连续信道，其信道容量可以根据香农（Shannon ）公式计算。
铁路通信信号自动化控制技术研究
铁路通信信号自动化控制技术研究随着科技的不断发展，铁路通信信号自动化控制技术的研究也渐渐受到了广泛的关注。
这一技术的应用能够极大地提高铁路运输的安全性、效率性以及运营的可靠性，为我们的出行提供更为便利的条件。
一、自动化控制技术的基本原理在铁路通信信号自动化控制技术中，自动化控制的运作原理是利用计算机等现代科技设备，通过对设备的设定，实现了对铁路交通的自动化控制。
具体来说，就是通过信号机、道岔机等设备的自动化运作与互联互通，实现铁路交通的整体控制。
在自动化控制技术中，应用最广的就是计算机控制技术。
通过计算机技术所提供的实时数据采集、运算、处理等功能，实现了铁路交通运输的智能化、自动化和数字化控制。
这种控制方式灵活、高效、精准，不仅能够快速反应和调度列车的运行情况，同时也能够最大化地利用铁路资源，实现输送货物及乘客的高效运输。
二、铁路通信信号自动化控制技术的应用铁路通信信号自动化控制技术的应用，主要是以高速铁路和城市轨道交通为主要战场。
这两者都要求系统能快速准确的控制列车，因此自动化控制技术在其中发挥了重要的作用。
在高速铁路上，应用自动化控制技术，能够有效地提高铁路运输的安全性和效率性。
通过自动化控制技术的应用，列车能够更加精准地减速停车，同时在高速运行时，也能够更加稳定地控制列车的方向、速度等，使高速铁路的安全性和稳定性得到了显著提高。
在城市轨道交通领域，自动化控制技术可以使列车的运行更加稳定、顺畅。
其中，最显著的应用便是自动驾驶技术，通过自动驾驶技术，列车能够自动控制自己的运行方向和速度，线路的切换和车辆的停靠都能够在计算机的控制下自动完成，从而减少了不必要的人为干预和错误。
三、铁路通信信号自动化控制技术的未来发展铁路通信信号自动化控制技术在未来的发展中，将逐步实现数字化的控制。
通过将铁路通信信号相应的设备和计算机系统互联互通，实现了对列车运行情况的实时监控和调度。
这也为以后铁路交通的数字化转型提供了重要的数据支持。
铁路通信工程的施工技术要点及质量控制措施
铁路通信工程的施工技术要点及质量控制措施铁路通信工程是铁路运输系统的重要组成部分，它为列车的安全运行、高效调度和旅客的舒适出行提供了关键的通信保障。
因此，确保铁路通信工程的施工质量至关重要。
本文将详细探讨铁路通信工程的施工技术要点以及质量控制措施。
一、铁路通信工程施工技术要点1、光电缆线路施工（1）路由复测在施工前，需要对光电缆的敷设路由进行复测，确保与设计图纸相符，并避开可能存在的施工障碍和危险区域。
（2）光电缆敷设采用机械或人工方式进行光电缆敷设，注意敷设速度和张力的控制，避免光电缆受损。
同时，要保证光电缆的弯曲半径符合规范要求。
（3）光电缆接续与成端接续时要保证接续工艺符合标准，接头处的损耗要控制在允许范围内。
成端时要做好密封和防护，防止潮气和灰尘进入。
2、通信设备安装（1）机房环境准备机房的温度、湿度、洁净度等环境条件要满足设备安装要求，同时要做好防雷接地和防静电措施。
（2）设备安装位置与固定按照设计图纸确定设备的安装位置，保证安装牢固、整齐美观，便于操作和维护。
（3）线缆连接各类线缆的连接要准确无误，插头插座要插接牢固，线缆的标识要清晰明确。
3、无线通信系统施工（1）基站选址与天线安装基站选址要考虑覆盖范围、信号干扰等因素，天线的安装高度、角度和方向要经过精确计算和调试，以确保信号的良好覆盖。
（2）漏泄同轴电缆敷设敷设漏泄同轴电缆时要注意保持其完整性，避免划伤和扭曲，同时要做好与其他设备的连接。
4、通信电源系统施工（1）电源设备选型与配置根据通信设备的负荷需求，合理选择电源设备的容量和类型，确保供电的可靠性和稳定性。
（2）电源线路敷设电源线路的敷设要符合电气安全规范，做好绝缘和防护措施，避免短路和漏电事故。
二、铁路通信工程质量控制措施1、施工前的质量控制（1）施工图纸会审组织相关人员对施工图纸进行仔细会审，发现问题及时与设计单位沟通解决，确保施工图纸的准确性和完整性。
（2）施工方案编制根据工程特点和施工要求，编制详细的施工方案，明确施工流程、技术要点和质量标准。
铁路通信工程的施工技术要点及质量控制措施
铁路通信工程的施工技术要点及质量控制措施铁路通信工程是铁路运输系统中的重要组成部分，它对于保障铁路的安全运行、提高运输效率以及提升服务质量都具有至关重要的作用。
随着铁路运输的不断发展和技术的不断进步，铁路通信工程的施工技术和质量控制也面临着更高的要求。
一、铁路通信工程施工技术要点（一）光电缆线路施工技术要点光电缆是铁路通信系统中传输信息的重要载体。
在施工前，需要进行详细的现场勘查，确定光电缆的铺设路径，并避开可能存在的干扰源和障碍物。
1、线缆敷设施工时要注意线缆的弯曲半径，避免过度弯曲导致线缆损伤。
同时，要确保线缆的敷设深度符合设计要求，以防止受到外界的机械损伤和环境影响。
2、接续与成端光电缆的接续和成端是保证通信质量的关键环节。
接续时要保证接头的清洁，采用高精度的接续工具，确保接续损耗在允许范围内。
成端时要做好密封和防潮处理，防止水汽进入影响通信性能。
（二）通信设备安装施工技术要点1、基站设备安装基站设备的安装位置要符合设计要求，确保信号覆盖范围和传输质量。
安装过程中要注意设备的固定牢固，避免在运行过程中发生松动。
2、传输设备安装传输设备的安装要严格按照设备说明书和施工规范进行，保证设备的接地良好，以防止电磁干扰和雷电影响。
（三）铁塔施工技术要点铁塔是铁路通信系统中用于支撑天线的重要结构。
1、基础施工铁塔基础的施工质量直接关系到铁塔的稳定性。
在施工过程中，要确保基础的尺寸、强度和地脚螺栓的位置符合设计要求。
2、塔身安装塔身安装时要采用正确的安装方法和工具，保证塔身的垂直度和各节之间的连接牢固。
同时，要注意施工安全，做好防护措施。
（四）无线通信施工技术要点1、天线安装天线的安装位置和方向要精确调整，以实现最佳的信号覆盖和接收效果。
安装过程中要注意天线的防护，避免受到外界的损坏。
2、频率规划合理的频率规划是保证无线通信系统正常运行的关键。
要根据铁路沿线的电磁环境和通信需求，制定科学的频率分配方案。
ctcs2中国铁路列车控制系统
CTCS体系的建立
■ 目前国内系统虽大大降低了铁路行车重大、大事故发生率和险性事故发生率， 但尚不能满足铁路跨越式发展的需求。
■ 为确保列车运行安全和提高运输效率，迫切需要装备性能先进、安全可靠的列 车运行控制系统。
■ 铁道部战略决策: 研究ERTMS/ETCS体系，结合中国特点，创立CTCS体系 ■ 开发策略: 引进和自主研发并举、在消化吸收国外先进技术的同时，对引进设
传输点式列控信息。 ➢ 动车组车载设备根据地面设备提供的信号动态信息、线路静态参数、临时限速信息及
有关动车组数据, 生成控制速度和目标距离模式曲线, 控制列车运行。同时, 记录单元 对列控系统有关数据及操作状态信息实时动态记录。 ➢ 适用于ZPW-2000（UM）系列自动闭塞, 车站计算机联锁, 行车指挥CTC或TDCS调 度区段。
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与车站微机监测系统联接（R口）
列控中心应具有自检、自诊、监测功能, 含有源应答器 的监测、接口与通道监测、值班员操作过程实时记录, 并向车站微机监测系统传送相关信息。
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与地面电子单元（LEU）联接（S口）
➢ LEU实时将来自STCC报文向有源应答器传送； ➢ 未办理进路或LEU与应答器通信中断时, 应答器应有保证行车安全的缺省报文； ➢ 报文按应答器编码规则编制, 各报文均固化在STCC中, 内容包括编号、链接关系、临
时限速（至限速始点距离、限速区长度、限速速度）、进路长度 ➢ 、电码化及线路载频、线路固定信息等。
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二、点式应答器
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点式应答器设置原则
➢车站进站口处: 设置1个有源应答器和1个无源应答器； ➢车站出站口处: 设置1个有源应答器和1个无源应答器； ➢区间间隔2.8km（2个闭塞分区）根据需要单个或成对设
铁路信号与通信作业指导书
铁路信号与通信作业指导书第1章铁路信号与通信基础 (4)1.1 信号与通信概述 (4)1.2 铁路信号与通信系统组成 (4)第2章信号设备与系统 (4)2.1 信号设备分类及功能 (4)2.1.1 发射设备 (4)2.1.2 接收设备 (5)2.1.3 联锁设备 (5)2.1.4 闭塞设备 (5)2.2 信号系统类型及特点 (5)2.2.1 固定信号系统 (5)2.2.2 移动信号系统 (5)2.2.3 自动信号系统 (5)2.2.4 联锁信号系统 (5)2.3 信号设备维护与检修 (6)2.3.1 定期检查 (6)2.3.2 定期维护 (6)2.3.3 故障处理 (6)2.3.4 技术改造 (6)2.3.5 人员培训 (6)第3章通信设备与系统 (6)3.1 通信设备分类及功能 (6)3.1.1 传输设备 (6)3.1.2 交换设备 (6)3.1.3 接入设备 (7)3.1.4 支撑设备 (7)3.2 通信系统类型及特点 (7)3.2.1 有线通信系统 (7)3.2.2 无线通信系统 (7)3.2.3 光通信系统 (7)3.3 通信设备维护与检修 (7)3.3.1 日常维护 (7)3.3.2 定期检修 (7)3.3.3 应急抢修 (7)3.3.4 技术培训与安全管理 (8)第4章联锁系统 (8)4.1 联锁系统概述 (8)4.2 联锁设备及其功能 (8)4.2.1 联锁机 (8)4.2.2 联锁表示器 (8)4.2.3 联锁操作设备 (8)4.3.1 联锁表 (9)4.3.2 联锁操作 (9)第5章自动闭塞系统 (9)5.1 自动闭塞系统概述 (9)5.2 自动闭塞设备及其功能 (9)5.2.1 轨道电路 (9)5.2.2 信号机 (9)5.2.3 联锁设备 (10)5.2.4 列车控制设备 (10)5.3 自动闭塞系统操作与维护 (10)5.3.1 操作 (10)5.3.2 维护 (10)第6章信号检修与施工 (10)6.1 信号设备检修流程 (10)6.1.1 检修前期准备 (10)6.1.2 检修作业实施 (10)6.1.3 检修质量控制 (11)6.1.4 检修后期工作 (11)6.2 信号设备施工要求 (11)6.2.1 施工前期准备 (11)6.2.2 施工现场管理 (11)6.2.3 施工质量控制 (11)6.2.4 施工后期工作 (11)6.3 信号设备验收与调试 (11)6.3.1 验收流程 (11)6.3.2 调试工作 (12)6.3.3 验收资料整理 (12)第7章通信检修与施工 (12)7.1 通信设备检修流程 (12)7.1.1 检修前准备 (12)7.1.2 设备停机 (12)7.1.3 检修操作 (12)7.1.4 检修记录 (12)7.1.5 检修后验收 (12)7.1.6 投运 (12)7.2 通信设备施工要求 (12)7.2.1 施工方案 (13)7.2.2 施工准备 (13)7.2.3 施工过程 (13)7.2.4 施工记录 (13)7.2.5 施工验收 (13)7.3 通信设备验收与调试 (13)7.3.1 验收流程 (13)7.3.3 验收记录 (13)7.3.4 验收合格 (13)第8章信号与通信安全保障 (13)8.1 安全防护措施 (13)8.1.1 物理安全防护 (13)8.1.2 技术安全防护 (14)8.1.3 人员安全培训 (14)8.2 紧急处理 (14)8.2.1 报告与响应 (14)8.2.2 处理流程 (14)8.3 安全管理制度 (14)8.3.1 安全生产责任制 (14)8.3.2 安全生产规章制度 (14)8.3.3 安全生产培训与宣传教育 (15)8.3.4 安全生产检查与考核 (15)第9章信号与通信设备维护管理 (15)9.1 设备维护策略 (15)9.1.1 维护原则 (15)9.1.2 维护分类 (15)9.1.3 维护内容 (15)9.2 设备故障诊断与处理 (15)9.2.1 故障诊断 (15)9.2.2 故障处理 (15)9.3 设备更新与改造 (16)9.3.1 更新原则 (16)9.3.2 更新内容 (16)9.3.3 改造实施 (16)第10章信号与通信技术发展趋势 (16)10.1 数字化与网络化 (16)10.1.1 数字化技术 (16)10.1.2 网络化技术 (16)10.2 智能化与自动化 (16)10.2.1 智能化技术 (17)10.2.2 自动化技术 (17)10.3 我国铁路信号与通信技术发展展望 (17)10.3.1 提高信号与通信设备的国产化水平 (17)10.3.2 推进铁路信号与通信技术标准国际化 (17)10.3.3 深化铁路信号与通信技术与新一代信息技术的融合 (17)10.3.4 强化铁路信号与通信系统的安全保障 (17)10.3.5 拓展铁路信号与通信技术在城轨、货运等领域的应用 (17)第1章铁路信号与通信基础1.1 信号与通信概述铁路信号与通信是铁路运输安全、准时、高效运行的重要技术保障。
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铁路控制需求
控制对象：列车 目的：完成铁路运输计划，保障铁路运输
安全和高效。 控制内容：信号、道岔 控制信号：调度命令、控制信息
二. 列车信息采集技术
（一）列车位置 轨道电路 测速（速度X时间、修正） GPS （二）列车完整性 轨道电路 车载设备 （三）列车运行状态 列车运行及工作状态信息采集 车地通信
BA2 SVA BA1 TDA-LFS
BA1 SVA BA2 TDA-LFS
无绝缘轨道电路原理
BA1
L1f1=1700Hz源自C113mSVA L2
C2
BA2
C0
f2=2300Hz
继电器信号采集
+24V
+24V
控制总线
接 口
数据总线
总线
+24V
...
基于轨道电路的列车位置检测示意图
2.基于测速的列车位置信息采集
Z
行走距离： 脉冲数XS
S：为每一个脉冲对应的距离 速度：
行走距离÷时间
速度信息采集
数据总线 控制总线
串并转换器
总线
3. 基于GPS定位的列车位置信息采集
GPS 信息采集（经、纬度，时间，）
GPS模块
RS-232
采集计算机
列车位置校正
查询应答器
（BALISE）
（地面应答器）
查询应答器
列车完整性检测
2U
BSC
2U
2U
2 U BTS
SGSN
本地GPRS 网络
GPRS主干网 基于IP
GGSN
数据网络
动车组维修基地
动车组维修基地 数据中心子网
动车组维护服务器
二. 列车信息采集技术
动车组
EMG-II
动车组
EMG-II
无线通信平台 所属路局
安全信息平台
GPRS/ GSM-R
铁道部数据中心 铁路专用网
对外服务网
主要接口
串行通信接口 1. RS-232、422 2. RS-485 3. 电流环
ＷＴＤ无线传输装置 接受 发送
保护电阻（３９０Ω） Ｍ５８１
Ｍ５８２ Ｍ５８３
Ｍ５８４
车辆信息控制装置 P24 接受
发送 N24
二. 列车信息采集技术
通过通信接口采集车载信息的要求 安全性（不会导致应用系统故障） 可靠性（容错、长期恶劣环境下可靠工作） 实时性（us和ms级的实时响应）
1. 轨道电路 2. 车载设备
货物列车：列尾设备（检测+无线发送）
二. 列车信息采集技术
列车状态
车载检测系统+无线传送装置 车载检测系统 现代机车、动车组具有较完善的自检功能 常用采集方案 采集设备+无线通信设备
二. 列车信息采集技术
CCU
串行通信接口
EMGII WTD
串行通信接口
无线 发送 设备
二. 列车信息采集技术
车地无线通信
BTS
2U
BSC
SGSN
本地GPRS 网络
GPRS主干网 基于IP
GGSN
2U
2U
2U
2 U BTS
TDCS网络
BTS：基站收发信机 BSC：基站控制器 SGSN：业务支撑节点 GGSN：网关业务支撑
节点
调度中心子网
AS
调度员终端
二. 列车信息采集技术
BTS
2U
1.基于轨道电路的列车位置信息采集
轨道电路工作原理 发送电路-轨道-接收电路（继电器）
DC
电源
灯
GJ
局部电源
25Hz相敏轨道电路
BE
BE
BG 轨道电源
BG HF
GJ
局部电源
JXW-25Hz相敏轨道电路
BE
BE
BG 轨道电源
BG HF
WXJ25
局部电源
无绝缘轨道电路 UM71、ZPW-2000A、UM2000
铁路专用网 调度/救援指挥
动车维修
动车制造
作业
1.用于列车运行控制的列车信息主要有几大 类？请举例。
2.简述列车信息采集对铁路运输的重要意义