鐵路信號系統中無線通信技術的應用

張繼龍

中鐵三局電務公司

鐵路信號系統中無線通信技術的應用

張繼龍

中鐵三局電務公司

在列車的信號控制系統方面，因為軌道的信號所處的環境比較差，因此它的傳輸速率會比較低，還不可以支持高速鐵路的快速發展。其中信號系統指能夠保證高鐵列車的安全和加快運行的速率。而信號系統是指控制著列車指揮與運行的設備，雖然它的投資總額在整個高速鐵路工程中占的比率比較小，然而在一些方面有著十分關鍵的作用，比如加強通行力度、確定高速鐵路的安全和提高工作者的壞境等。基于此，文章對鐵路信號系統中無線通信技術的應用進行探討。

鐵路信號；無線通信技術；應用

在鐵路建設中，通信系統的投資雖然不大，但是所發揮的作用不容忽視。由于軌道電路信息的傳輸速率慢、傳輸環境差、維護費用高，已經無法滿足鐵路的發展要求。而無線通信技術的出現，有效地解決了這一技術難題，提升了鐵路的能源消耗，降低了系統成本。未來無線通信技術將會成為鐵路信號系統發展中的一項重要技術。

1 無線通信技術特點

無線通信技術的主要特征有：①能夠更穩定、有效地控制鐵路的運行情況，不僅可以節省資源、降低能源消耗，還可以避免列車在運行狀態下出現多次發動或者速度過快的問題；②在一些較為重要的控制系統中，根據自身情況、實際操作狀態，列車進行自行調節，再通過利用計算機行輔助調整，從而能夠有效加強鐵路信號系統運行的安全性及其管理水平；③通過應用無線通信技術，能夠減少中繼設備的使用，如地面信號設備，從而減少了鐵路信號系統的成本以及信號系統設備的保養、維護投入。

2 鐵路信號系統中無線通信技術

2.1 充分考慮無線接入技術的臨時調整性

結合電力無線通信的實際發展概況，可知其終端接入過程中存在著臨時性問題，需要在無線通信信道使用中做出相應的調整，確保各種電力信息的正常傳遞與接收。在電力無線通信過程中，為了增強通信的安全性，需要設置用戶登錄驗證形式，明確不同用戶的訪問權限，促使用戶能夠正常滴接入無線通信終端。受到這種機制的影響，對相關的數據信息傳輸安全性帶來了潛在地威脅，加大了電力信息傳輸風險。

2.2 無線接入技術使用中的數據沖突問題

由于無線通信信道空間有限，導致電力無線通信信息傳輸中將會產生數據沖突問題，對信息的正常使用造成了較大的影響。因此，未來電力無線通信過程中應構建可靠的信道檢測機制，加強對數據沖突問題的實時處理，確保電力無線通信網絡的正常使用。

2.3 無線接入技術使用中的抗干擾問題

電力通信中運用無線接入技術完成相關的生產計劃時，需要充分地考慮這些技術使用中的抗干擾問題。比如，像多址干擾、碼間干擾的無針對性干擾及頻帶干擾、瞄準干擾等有針對性干擾。通過對這些抗干擾問題的分析與處理，有利于完善電力無線通信網絡的服務功能。

3 無線通信技術的應用

3.1 通信結構

鐵路信號系統遠程控制技術在保證鐵路信號系統安全運行方面具有重要意義。相較于繼電連鎖系統來說，計算機連鎖系統的綜合性能更好。所以，車站連鎖系統也逐漸從繼電裝置專變成了計算機系統。事實上，計算機連鎖系統是一個滿足安全、故障信號的連鎖邏輯運算系統。而邏輯上，可以將運算系統分為監控層、控制設備層和關聯系統三個模塊。其中關聯系統主要包括調度集中、聯鎖機、模擬屏、調度監控、復顯等內容；監控層主要是指計算機聯鎖系統對調度機車信號和站場狀態進行監測和控制的設備；控制設備層主要控制電源屏無線通信、I/O、PLC和電源屏的無線通信、I/O的通信。

3.2 集中調度技術的應用

在集中調度系統中，調度中心科員按照車站的區段閉塞情況和法線占用情況了解列車的運行，并根據收集到的信息對進路進行排列。但是，使用無線通信技術可以使控制系統詳細了解列車的運行速度和位置，并根據沿線信號系統的基本情況，向列車傳遞控制信息，確保列車穩定、安全、快速地運行。通過利用無線通信技術，可實現控制中心和列車之間的雙線數據傳輸，為列車的運行提供了便利，達到自動指揮的目的。

3.3 微機聯鎖中的應用

在微機聯鎖中應用無線技術，可以將信號機的閉鎖狀態、道岔情況等發送至主控中心，并使用道旁接口單元對主控中心傳達的控制命令進行接收，達到控制信號機動作和道岔的目的。此外，道旁接口單元可以使用無線信道和控制中心取得聯系，然后利用電纜和現場設備進行連接，達到控制、檢測輔助子系統的目的。

3.4 中繼器中無線通信技術的應用

在鐵路的運行過程中，每一個鐵路都配備通信基站，實現這一目標的難度是非常大的，不僅大大增加了設備的投資成本，也會使得鐵路信號系統無線通信變得毫無意義。而在中繼器中應用無線通信技術，基站就可以通過中繼器發送和接收射頻信號，從而其就可以實現車輛、線路、基站區域范圍內站區的同時管理。

4 應用成效

4.1 無線網絡的融合性增強

經濟全球化的發展也會使人們的生活越來越多樣化，未來的無線通信網絡也會趨于多元化。未來必須增強無線網絡的融合性，就目前網絡使用范圍來說，要想重新構建一個完整的網絡系統，需要花費的成本太高。所以為了未來無線通信技術全面覆蓋的目標需要把各處的網絡進行融合形成一個巨大的網絡系統。

4.2 增強網絡安全性

無線網絡的使用給一些違法犯罪人員帶來了可乘之機，現在網絡詐騙猖獗，利用網上銀行進行的支付安全性也不夠高，人們利用無線網絡系統輸入的個人信息也沒有更好的保密機制，安全性不高。無線網絡是在自由空間中信息傳播的載體，使用這個載體的人極易暴露自己的個人信息，這也是無線通信網絡發展過程中需要解決的最重要的問題。所以增強無線網絡的安全性成為無線網絡的一大發展趨勢。

綜上所述，在鐵路建設的過程中，雖然鐵路信號系統的成本不高，但其卻發揮著不容忽視的作用。在鐵路信號系統中有效應用科學的無線通信技術，可以在保障鐵路運行安全同時有效減少鐵路信號系統的成本，因此，無線通信技術在鐵路信號系統中有著廣闊的應用前景。

[1]陳艷斌.淺析無線通信技術的高速鐵路信號系統中的應用[J].中國新技術新產品，2012，02：15.

[2]田悅.簡論鐵路通信信號技術的發展[J].科技風，2013，05：242.