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1、采用无线机车信号系统实现机车信号主体化 论文关键词:无线机车信号 主体化 故障安全 论文摘要:提出采用无线机车信号系统实现机车信号主体化。该系统的主要优势在于利用无线信道方式传输机车信号、列车位置、速度等列控信息,构成信息传输闭环确认,保证信息传输的可靠性;无需进行车站电码化,不存在因轨道电路受干扰影响信息传输问题;最大限度利用既有地面信号设备和车载列控设备;系统结构简单,便于实现,成本低。阐述了系统的基本结构和工作原理。对系统中的无线机车信号、无线数据传输等关键技术进行了重点描述,并对系统的故障-安全进行
2、了分析。 Keyajoradvantagesofthissystemlieinaneasyconstructionofaclosed-loopofinfor-mationtransmissionofsuchtraincontroldataascabsigna,lthepositionandspeedofatrain,ensuringthereliabilityofinformationtransmission.Thereisnoneedforstationcodingandnodatatransmission
3、problemsduetotrackcircuitbEinginterfered.Existinggroundsignalequipmentandon-boardequipmentcouldbeemployedtothegreatestexten.tThestructureofthesystemissimple,easytorealize,andisintroducedinthispaper.Thekeytechniquesofthesystem,suchastheradiocabsigna,lissionme
4、thodandsoon,arehighlightedandthefail-safetyofthesystemisalsoanalyzed. 随着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。因此,解决机车信号主体化已是当务之急。JT1-CZ2000型主体化机车信号车载系统,为车载设备达到主体化要求创造了条件。但地面轨道电路还没有配合的方案和标准,其原因主要在于我国铁路沿用多种不同制式的轨道电路,且车站、区间不统一,站内轨道电路存在邻线干扰、半边侵入、信息不能进行闭环检测、站内轨道电路长短相差很大等问题
5、。因此,采用无线机车信号,在实现机车信号主体化和提高运行监控记录器控车质量方面,具有不可比拟的优势。 1 无线机车信号系统类型 无线机车信号系统是用无线信道方式代替轨道电路,传输行车信息的新型铁路信号系统。它实现了列车与地面之间的双向通信,列车可将其位置、速度等信息传给车站,同时车站也可将行车信号和命令传给列车,实现了对列车的闭环控制,不间断地跟踪、监控列车运行,提高了列车运行的安全性。无线机车信号系统可分为2种类型:①列车从一个车站到另一个车站的整个运行过程中都有机车信号显示,称为连续式无线机车信号,用G
6、SM-R无线传输方式实现;②列车从一个车站到另一个车站运行时,只有在临近车站地区才有机车信号,称为接近连续式无线机车信号,用普通数传电台即可实现。青藏铁路就采用了接近连续式无线机车信号。 2 基本结构 无线机车信号系统中GSM-R数据传输通道构成见图1。它包括车载设备、地面设备、GSM-R数字移动通信网(简称GSM-R网)、固定用户接入交换机(简称FAS)和车载无线通信模块。无线机车信号系统中数传电台数据传输通道基本结构见图2。它由车站设备、车载设备和车-地间无线通信设备3部分组成。与查询应答器、联锁设备、
7、计轴设备等,共同完成规定的功能。车站设备含车站控制主机及无线电台控制接口、部分信息采集接口电路板;车载设备含车载控制机、车载电台控制接口和机车信号机车载显示器以及与查询应答器、GPS、记录器、语音卡、运器等连接的接口电路;无线通道设备含车站数传电台、GSM-R数字移动通信网、天线及天线馈线等。 3 信息传输可靠性 无线机车信号传输的基本信息有:第1类信息(Ⅰ),列控信号基本信息;第2类信息(Ⅱ),含接/发车股道数、车次号、列车实际速度和最大允许速度、列车位置等。此外,在传输延迟允许的前提下
8、,还可传输第3类非安全性质的信息(Ⅲ),包含工务、电务、机务等方面的内容。因此1个信息周期的标准格式如图3所示。另外,连续式无线机车信号还应加ATP系统服务的控制参数等。 无线机车信号的可靠性措施主要涉及到系统结构、信息源、时间戳、无线传输、列车控制和抗干扰性等几个方面。 1.任何传输的信息都有固定地址。在基于轨道电路的列车控制系统(TBTC)中,信息传输的目的地是固
