李 軍

國家能源集團(tuán)神華準(zhǔn)能大準(zhǔn)鐵路公司信號(hào)段 內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 010300

1 引言

眾所周知,我國的鐵路事業(yè)從過往的綠皮火車到耳目一新的動(dòng)車,再到現(xiàn)在四通八達(dá)的高鐵,已經(jīng)取得了舉世矚目的成就。與此同時(shí),為了保障鐵路的通行安全,鐵路通信信號(hào)技術(shù)也要不斷升級(jí)。經(jīng)過這些年的技術(shù)發(fā)展和沉淀,我國的鐵路通信正朝著信息化的全面處理發(fā)展,例如,通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)代通信技術(shù)相結(jié)合,創(chuàng)造出更加智能化的調(diào)度和通訊系統(tǒng),為鐵路的安全穩(wěn)定出行提供可靠的保障。

2 鐵路通信信號(hào)一體化技術(shù)的結(jié)構(gòu)

按照實(shí)現(xiàn)的功能來劃分,鐵路通信信號(hào)系統(tǒng)主要包含了四個(gè)層次,第一層為設(shè)備層,主要指信號(hào)機(jī)、通信的傳輸裝置、現(xiàn)場道岔設(shè)備等;第二層為設(shè)備的安全控制層,主要包括了車站的聯(lián)鎖、道口的安全控制、列車控制裝置等;第三層為各分局的調(diào)度中心指揮層,這里涵括了對列車的調(diào)度指揮和設(shè)備的維修、電力系統(tǒng)的調(diào)度管理、運(yùn)行圖的管理等;第四層也就是最高層,指局部的調(diào)度中心和宏觀的決策系統(tǒng),具體內(nèi)容為運(yùn)輸計(jì)劃的管理、車輛的調(diào)整和其他業(yè)務(wù)的綜合管理。鐵路通信系統(tǒng)依托這四個(gè)層次,為鐵路通信信號(hào)實(shí)現(xiàn)一體化提供系統(tǒng)上的保障和支持。

3 鐵路通信信號(hào)一體化技術(shù)的優(yōu)勢

隨著現(xiàn)代化通信技術(shù)在鐵路領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,目前我國在新建設(shè)的鐵路段中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了語音、數(shù)據(jù)、圖像和視頻等一體化的通信信息系統(tǒng)。它主要依托鐵路通信網(wǎng),分為有線通信網(wǎng)和無線通信網(wǎng)兩部分。鐵路通信信號(hào)一體化技術(shù)的優(yōu)勢主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

3.1 具有高可靠性。在軌道電路中信號(hào)的傳輸是開環(huán)的,信號(hào)的發(fā)送者只負(fù)責(zé)信號(hào)的發(fā)送,而接收者是否已經(jīng)收到該信號(hào),信號(hào)的發(fā)送者并不清除,這樣的危險(xiǎn)在于當(dāng)列車的駕駛員在遇到危險(xiǎn)情況時(shí)發(fā)送信號(hào)給站臺(tái)的值班室人員或者調(diào)度人員,當(dāng)駕駛員將信號(hào)發(fā)送除去后,站臺(tái)的值班人員或者調(diào)度人員是否已經(jīng)完全接收到該信號(hào)、是否已經(jīng)做出相應(yīng)的措置等,如果不通過電話等聯(lián)絡(luò)確認(rèn),駕駛員時(shí)不知道這些信息的,這樣也就容易帶來列車行駛的風(fēng)險(xiǎn)。而實(shí)現(xiàn)一體化技術(shù),采用CBTC系統(tǒng)除了可以實(shí)現(xiàn)雙向通信,還能通過反饋措施等技術(shù)來強(qiáng)化系統(tǒng)的可靠性,使得鐵路信號(hào)能夠借助于無線網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定可靠的信息傳輸。

3.2 信息傳輸?shù)母咝?。鐵路信號(hào)借助于無線通信技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)自動(dòng)閉塞(MAS),移動(dòng)自動(dòng)閉塞的分區(qū)隨著列車的移動(dòng)而移動(dòng),同時(shí),它的分區(qū)長度時(shí)可以改變的,這就意味著閉塞分區(qū)可以借助于無限車載設(shè)備系統(tǒng)來接收信息達(dá)到對列車進(jìn)行控制的目的。這就保證了信息的接收具有及時(shí)性和精確性,達(dá)到信息的高效傳輸。

3.3 降低成本費(fèi)用。通過一體化技術(shù)的管理,可以實(shí)現(xiàn)列車的高密度運(yùn)行,這樣就達(dá)到了列車編組減少的目的,并且,通過設(shè)備的一體化,將設(shè)備的布置集中在機(jī)車以及室內(nèi),這樣不僅減少的設(shè)備的投資,還因?yàn)樵O(shè)備一體化后減少了設(shè)備安裝時(shí)間和因故障對設(shè)備進(jìn)行大面積排查的所花費(fèi)的時(shí)間,這些都能夠有效降低成本。

3.4 一體化具有更加靈活的調(diào)整性和通用性。由于系統(tǒng)本身就具備雙向運(yùn)行的功能,在不新增加設(shè)備的前提下就可以實(shí)現(xiàn)對線路故障的反向運(yùn)行控制,并且系統(tǒng)的安全性不會(huì)受到影響。CBTN 系統(tǒng)由于使用的是通用組件,在零件更換方面具有更多的靈活選擇,且內(nèi)部系統(tǒng)不管是更新還是換代,均對列車的控制沒有任何的影響。

3.5 支持多種信息的傳輸,且信息傳輸量大。在過去的軌道電路系統(tǒng)種,由于是通過鐵軌進(jìn)行信號(hào)的傳輸,傳輸速度慢,并且在軌道遇到故障時(shí)還會(huì)影響信息的傳輸質(zhì)量。隨著列車的建設(shè)不斷擴(kuò)大,列車行駛的速度越來越塊,列車的控制信號(hào)也是不斷增加,這樣就需要更多的途徑來支持各種信息的傳遞。無線通信技網(wǎng)就可以滿足這種使用需求,通過使用GSM－R 系統(tǒng),不僅能滿足鐵路通信的各種數(shù)據(jù)傳輸,例如支持移動(dòng)通信、視頻和照片等信息的傳輸,還肩負(fù)著時(shí)刻傳輸列車的控制命令信息,確保列車和信息的接收者雙向的數(shù)據(jù)通信能夠有效實(shí)現(xiàn)。

4 鐵路通信信號(hào)一體化的關(guān)鍵技術(shù)

為了實(shí)現(xiàn)鐵路通信信號(hào)一體化,我們必須結(jié)合相關(guān)技術(shù),主要有以下內(nèi)容：

①信息一體化技術(shù),也就是對列車運(yùn)輸時(shí)的各種信息,例如維護(hù)、指揮、監(jiān)測、運(yùn)行控制、路況等信息全部集中在一起,實(shí)現(xiàn)信息的共享,以便鐵路通信維護(hù)和管理人員能及時(shí)掌握鐵路的運(yùn)行信息。

②機(jī)房一體化技術(shù),為了管理鐵路信號(hào)的通信信息,必須要建立專門的機(jī)房和布置電腦、主機(jī)等硬件和各種操作系統(tǒng)等軟件,鐵路的建設(shè)不斷在增加,也就意味著機(jī)房和各種軟件硬件的投入要加大。實(shí)現(xiàn)機(jī)房一體化,就意味著并非專門的硬件設(shè)備控制對應(yīng)的列車通信信息,而是硬件和軟件系統(tǒng)支持對全區(qū)域內(nèi)的信號(hào)設(shè)備進(jìn)行管理,在不增加硬件投入而僅僅是通過軟件額設(shè)定調(diào)整,就能達(dá)到全區(qū)域的鐵路通信信號(hào)的管理和控制。

③電力一體化技術(shù),根據(jù)設(shè)備的等級(jí)和使用功能來做全面和綜合的電力布置。

④防護(hù)一體化技術(shù),各設(shè)備除了正常發(fā)揮功能外,也要具備一定的防護(hù)能力,因此,在系統(tǒng)的構(gòu)建之初,就要全面考慮防雷、防雨、電磁兼容等問題,避免在使用時(shí)遇到這些問題而影響整個(gè)系統(tǒng)的功能。

⑤維護(hù)一體化技術(shù),考慮到設(shè)備投入使用后,可能會(huì)出現(xiàn)各種問題而需要對其進(jìn)行維護(hù),需要建立相關(guān)的維護(hù)中心,不僅能對所有設(shè)備進(jìn)行有效監(jiān)測和診斷,還能根據(jù)日常維護(hù)的需要,對設(shè)備進(jìn)行定期點(diǎn)檢和數(shù)據(jù)的傳輸,以此滿足相關(guān)部門的管理需求。

⑥建立安全可靠的網(wǎng)絡(luò)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,電子信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在鐵路信號(hào)中的應(yīng)用也越來越廣泛,它主要使用于局域網(wǎng)中,因此,局域網(wǎng)的安全和系統(tǒng)的穩(wěn)定性,對于鐵路通信信號(hào)系統(tǒng)具有重要的作用。各設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)終端采用雙網(wǎng)連接技術(shù),因?yàn)殡p網(wǎng)技術(shù)可以有效提高網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全性,并且具備更多的信息傳輸效率。

⑦GSM－R 系統(tǒng)的創(chuàng)建。GSM－R 系統(tǒng)可以對鐵路的運(yùn)行進(jìn)行管理,還可以對車輛進(jìn)行調(diào)度和高效率的指揮。比如,通過功能尋址達(dá)到更加便捷的呼叫用戶,而通過位置尋址能夠解決移動(dòng)用戶呼叫固定用戶的通信問題。比如,列車上的列車員對站臺(tái)的值班人員或者調(diào)度人員進(jìn)行呼叫,系統(tǒng)會(huì)根據(jù)列車員的位置來選擇所要呼叫的站臺(tái)的值班人員或者調(diào)度人員,具有很高的智能化。此外,它還有具有無線列調(diào)功能。列車上的無線調(diào)度電話在列車的準(zhǔn)點(diǎn)運(yùn)行、路況的通報(bào)聯(lián)絡(luò)等方面發(fā)揮著重要的作用。

5 結(jié)語

計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,帶動(dòng)了很多行業(yè)的技術(shù)變革。鐵路通信技術(shù)就是受益者之一。通過鐵路通信信號(hào)技術(shù)和信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)鐵路通信信號(hào)一體化技術(shù)具有一定的必然性。它除了實(shí)現(xiàn)鐵路通信信號(hào)技術(shù)更加的成熟和穩(wěn)定,也給人們的日常管理工作帶來的極大的便利。作為鐵路通信部門要深刻理解鐵路通信信號(hào)一體化相關(guān)技術(shù)的工作原理和核心內(nèi)容,通過業(yè)務(wù)鉆研,努力提高業(yè)務(wù)能力,通過對鐵路通信信號(hào)一體化技術(shù)的實(shí)現(xiàn),為鐵路的通信和通行帶來安全和穩(wěn)定可靠的保障。