未来的铁路通信信号.ppt

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1、,浅论我国铁路通信信号技术发展方向,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，安全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、电话都是发明不久，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

2、列车编组信 息，以便沿线和编组站调车作业。电话业务：以调度电话为主，实现调度所与 车站间的通讯，了解、掌握运输 情况，通过电话进行行车指挥。,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基本业务，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。而铁路信号则是在故障导向安全的原则下，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；二是保证行车安全；三是提高作业效率；四是改善行车

3、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基础。,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安全基础设备，随着科学技术的进步和铁路发展的需求，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发展：1.要有足够发达的铁路网，消除铁路对国民经济的瓶颈制约；2.大力发展和建设电气化铁路，提高电气化铁路的比重；3.建设

4、高速铁路网并在繁忙线路实现客货分离；4.货运铁路重载通道化、专业化；5.探索城市轨道交通发展的新途径。,京津城际铁路2008年8月1日正式投入开通运行，其最高运行速度已达到每小时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。,铁路的发展需求决定了铁路通信信号的发展方向。高速铁路的兴起，对铁路通信信号在安全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

5、的转变；由信联闭简单控制到速度综合控制的转变；由广播式简单通信到点对点和点对多点的多功能移动通信转变。,铁路通信的发展方向,1.对传统的铁路传输网、接入网、电话交换网、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.满足铁路客运服务和安全监控需要，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、电话交换网、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基础网络，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、电话

6、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。将逐步推广大容量数字调度通信交换机（20004000线）和触摸屏调度台，进一步提高调度通信服务质量。,1.对传统的铁路传输网、接入网、电话交换网、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、电话交换网、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

7、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，减少或避免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、电话交换网、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

8、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.满足铁路客运服务和安全监控需要，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；四是关键安全设备监控。,3.满足铁路客运服务和安全监控需要，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基本框架，目

9、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、防灾安全监控系统互联，实现平时监控与应急通信的结合，实现资源共享最大化。,铁路信号的发展方向,主要体现在以下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 基础设备,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安全，必须装备列车运行控制系统（T

10、CS）。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基础；二是实现路网之间互连互通；三是满足速度160350km/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160200km/h和客货共线新建铁路即200250km/h的CTCS-2级；2.面向高速铁路即300350km/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、车载设备两大部分。地面设备：在ZPW-2000自闭的基础上，通过增设车站列控中心、RBC以及点式应答器（含LEU）

11、，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：由安全型计算机、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，控制列车安全运行。,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系统技术规范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，并下达到车站列控中心执行。,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

12、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、技术平台基本统一，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基础。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2020年，繁忙干线、煤运通道基本实现CTC；新建高速、客专CTC一步建设到位，行车调度指挥基本实现自动化。,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

13、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，并以其为基本制式，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基础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、安全保证、系统维护方面的智能化功能，在可用度上达到国际水平；,4.联锁设备方面,三是今后新上计算机联锁，120km/h以上主要

14、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继电联锁的发展；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，以发展编组站综合自动化系统为主；二是地区和中小能力驼峰，有条件时也应发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.基础设备方面,指导思想：向国际标准靠拢，做好规范化、标准化；以高可靠性、高可用性、高可维护性和高安全性（即RAMS）替代单一的故障安全原则，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，建立健全安全评估体系。,6.基础设备方面,一是新开发电子设备和器材

15、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基础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；,6.基础设备方面,三是新建、改造工程统筹考虑雷电和电磁兼容综合防护，实现分区分级综合防护；四是电缆径路实现结构化设计；五是信号电源统一标准，进一步提高可靠性和可用度，试验和推广远动技术。,结束语,铁道部铁路主要技术政策明确指出：铁路信号与通信的技术发展方向是数字化、网络化、智能化、综合化。铁路通信信号技术的发展必然是和计算机技术、信息技术、网络通信技术紧密相关，相互交融，GPS卫星定位技术、GIS电子地图技术等也必将引入现代铁路通信信号。,