采用無線機(jī)車信號系統(tǒng)實現(xiàn)機(jī)車信號主體化

1、采用無線機(jī)車信號系統(tǒng)實現(xiàn)機(jī)車信號主體化論文關(guān)鍵詞:無線機(jī)車信號主體化故障平安論文摘要:提出采用無線機(jī)車信號系統(tǒng)實現(xiàn)機(jī)車信號主體化。該系統(tǒng)的主要優(yōu)勢在于利用無線信道方式傳輸機(jī)車信號、列車位置、速度等列控信息,構(gòu)成信息傳輸閉環(huán)確認(rèn),保證信息傳輸?shù)目煽啃?無需進(jìn)展車站電碼化,不存在因軌道電路受干擾影響信息傳輸問題;最大限度利用既有地面信號設(shè)備和車載列控設(shè)備;系統(tǒng)構(gòu)造簡單,便于實現(xiàn),本錢低。闡述了系統(tǒng)的根本構(gòu)造和工作原理。對系統(tǒng)中的無線機(jī)車信號、無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)汝P(guān)鍵技術(shù)進(jìn)展了重點描繪,并對系統(tǒng)的故障-平安進(jìn)展了分析。keyrds:radiabsignaling;authrizatin;fail-safe

2、tyabstrat:inthispaper,itisprpsedthatradiabsignalbeadptedtrealizetheauthrizatinfab-signaling.theajradvantagesfthissystelieinaneasynstrutinfalsed-lpfinfr-atintransissinfsuhtrainntrldataasabsigna,lthepsitinandspeedfatrain,ensuringthereliabilityfinfratintransissin.thereisnneedfrstatindingandndatatransis

3、sinprblesduettrakiruitbeinginterfered.existinggrundsignalequipentandn-bardequipentuldbeeplyedtthegreatestexten.tthestruturefthesysteissiple,easytrealize,andithls.tthebasistrutureandrkingpriniplefthesysteisintrduedinthispaper.thekeytehniquesfthesyste,suhastheradiabsigna,lirelessdatatransissinethdands

4、n,arehighlightedandthefail-safetyfthesysteisalsanalyzed.隨著列車速度的不斷進(jìn)步,靠地面信號行車已不能保證行車平安。因此,解決機(jī)車信號主體化已是當(dāng)務(wù)之急。jt1-z2000型主體化機(jī)車信號車載系統(tǒng),為車載設(shè)備到達(dá)主體化要求創(chuàng)造了條件。但地面軌道電路還沒有配合的方案和標(biāo)準(zhǔn),其原因主要在于我國鐵路沿用多種不同制式的軌道電路,且車站、區(qū)間不統(tǒng)一,站內(nèi)軌道電路存在鄰線干擾、半邊侵入、信息不能進(jìn)展閉環(huán)檢測、站內(nèi)軌道電路長短相差很大等問題。因此,采用無線機(jī)車信號,在實現(xiàn)機(jī)車信號主體化和進(jìn)步運(yùn)行監(jiān)控記錄器控車質(zhì)量方面,具有不可比較的優(yōu)勢。1無線機(jī)車信號系

5、統(tǒng)類型無線機(jī)車信號系統(tǒng)是用無線信道方式代替軌道電路,傳輸行車信息的新型鐵路信號系統(tǒng)。它實現(xiàn)了列車與地面之間的雙向通信,列車可將其位置、速度等信息傳給車站,同時車站也可將行車信號和命令傳給列車,實現(xiàn)了對列車的閉環(huán)控制,不連續(xù)地跟蹤、監(jiān)控列車運(yùn)行,進(jìn)步了列車運(yùn)行的平安性。無線機(jī)車信號系統(tǒng)可分為2種類型:列車從一個車站到另一個車站的整個運(yùn)行過程中都有機(jī)車信號顯示,稱為連續(xù)式無線機(jī)車信號,用gs-r無線傳輸方式實現(xiàn);列車從一個車站到另一個車站運(yùn)行時,只有在臨近車站地區(qū)才有機(jī)車信號,稱為接近連續(xù)式無線機(jī)車信號,用普通數(shù)傳電臺即可實現(xiàn)。青藏鐵路就采用了接近連續(xù)式無線機(jī)車信號。2根本構(gòu)造無線機(jī)車信號系統(tǒng)中g(shù)

6、s-r數(shù)據(jù)傳輸通道構(gòu)成見圖1。它包括車載設(shè)備、地面設(shè)備、gs-r數(shù)字挪動通信網(wǎng)(簡稱gs-r網(wǎng))、固定用戶接入交換機(jī)(簡稱fas)和車載無線通信模塊。無線機(jī)車信號系統(tǒng)中數(shù)傳電臺數(shù)據(jù)傳輸通道根本構(gòu)造見圖2。它由車站設(shè)備、車載設(shè)備和車-地間無線通信設(shè)備3局部組成。與查詢應(yīng)答器、聯(lián)鎖設(shè)備、計軸設(shè)備等,共同完成規(guī)定的功能。車站設(shè)備含車站控制主機(jī)及無線電臺控制接口、局部信息采集接口電路板;車載設(shè)備含車載控制機(jī)、車載電臺控制接口和機(jī)車信號機(jī)車載顯示器以及與查詢應(yīng)答器、gps、記錄器、語音卡、運(yùn)器等連接的接口電路;無線通道設(shè)備含車站數(shù)傳電臺、gs-r數(shù)字挪動通信網(wǎng)、天線及天線饋線等。3信息傳輸可靠性無線機(jī)車

7、信號傳輸?shù)母拘畔⒂?第1類信息(),列控信號根本信息;第2類信息(),含接/發(fā)車股道數(shù)、車次號、列車實際速度和最大允許速度、列車位置等。此外,在傳輸延遲允許的前提下,還可傳輸?shù)?類非平安性質(zhì)的信息(),包含工務(wù)、電務(wù)、機(jī)務(wù)等方面的內(nèi)容。因此1個信息周期的標(biāo)準(zhǔn)格式如圖3所示。另外,連續(xù)式無線機(jī)車信號還應(yīng)加atp系統(tǒng)效勞的控制參數(shù)等。無線機(jī)車信號的可靠性措施主要涉及到系統(tǒng)構(gòu)造、信息源、時間戳、無線傳輸、列車控制和抗干擾性等幾個方面。1.任何傳輸?shù)男畔⒍加泄潭ǖ刂?。在基于軌道電路的列車控制系統(tǒng)(tbt)中,信息傳輸?shù)哪康牡厥枪潭ǖ摹６跓o線通信的列車控制系統(tǒng)(bt),雖然使用的是開放空間的無線信

8、道,但各個車站及車載設(shè)備均有固定地址,使發(fā)送與接收信息嚴(yán)格按地址執(zhí)行。對于地址錯誤的信息,“信箱拒不接收,這就等同于原來的固定軌道電路,而且進(jìn)一步專門化,更為平安。2.信息傳輸?shù)臅r間戳。在tbt中,一樣信息傳輸是連續(xù)不斷的,不存在信息過時問題。但在bt中,由于采用時分復(fù)用的方法,隨時可能受到有意或無意的干擾與攻擊,所以專門設(shè)置了時間戳,即任何信息的傳輸都冠以起始時間,超過規(guī)定時間后,有效信息被中止。3.列車注冊制。調(diào)度管轄區(qū)內(nèi)的列車,均有惟一的車次代碼即車次號。車次號由具有最高權(quán)威的區(qū)段調(diào)度按照行車方案發(fā)布,并且車次號與注冊號相對應(yīng),任何運(yùn)行的列車只有在注冊后,才能在無線信道中進(jìn)展有效信息的傳

9、輸。通過上述措施使雙向通信受到嚴(yán)格的約束,即信息內(nèi)容只有同時滿足地址、時間和注冊碼要求才是有效的。在信號作用范圍內(nèi),每一列車每一時刻占用一個固定的空間,并與惟一的注冊信息相對應(yīng)。4故障-平安措施1.實現(xiàn)了列控數(shù)據(jù)的雙向傳輸。信號傳輸采用閉環(huán)方式,即雙方應(yīng)答確認(rèn)信息需進(jìn)展信息校核,比照確認(rèn)前方可輸出,經(jīng)數(shù)次比較不正確的,將報警并降級顯示,符合鐵路信號的故障-平安原那么。2.采用類似軌道電路的連續(xù)不連續(xù)發(fā)碼方式,利用脈沖方式驅(qū)動輸出,計時器判斷執(zhí)行,超時硬件復(fù)位,系統(tǒng)降級顯示,實現(xiàn)故障-平安。3.上、下行列車無線機(jī)車信號采用不同頻率,且頻率間互相鎖閉和互相排擠,不會造成敵對進(jìn)路,防止發(fā)生同頻干擾,

10、保證行車平安。4.系統(tǒng)中設(shè)有查詢應(yīng)答器,進(jìn)一步作固定控制。當(dāng)列車通過應(yīng)答器后,在規(guī)定時限內(nèi)沒有獲得注冊或沒有接收到機(jī)車信號,無線機(jī)車信號將進(jìn)展報警,同時計算列車的走行間隔 。假設(shè)司機(jī)不進(jìn)展干預(yù),列車將自動執(zhí)行停車。5.信息構(gòu)造內(nèi)容中對發(fā)信者與接收者都事先注冊在案,因此局外信息無效,防止局外有意干擾;信息內(nèi)容有時限保障,超過規(guī)定信息的執(zhí)行時間和有效時間,有效信息將被中止,保證信息的有序性,排除外來的干擾。6.信息發(fā)送編碼中均有r檢錯功能,進(jìn)步了抗干擾性。無線機(jī)車信號內(nèi)容的發(fā)送和譯碼采用三取二高可靠方式,從而也進(jìn)步了可靠性。7.系統(tǒng)的外界條件引入時,均采用光電隔離方法,防外界干擾,進(jìn)步了平安性。8

11、.系統(tǒng)還設(shè)計了一些檢測電路,如設(shè)有看門狗,程序轉(zhuǎn)飛后可被立即拉回;瞬間停電后,上電可自動恢復(fù)等。5無線機(jī)車信號的優(yōu)點1.傳輸信息量大。無線機(jī)車信號除了提供機(jī)車信號信息外,還提供進(jìn)路信息和列控信息,如:列車進(jìn)幾股道、股道長度、道岔型號、列車位置、速度、限速值等。數(shù)據(jù)信息取自于聯(lián)鎖,不存在車站電碼化問題,同時還可以為機(jī)車監(jiān)控裝置或atp裝置提供大量的數(shù)據(jù)。2.控制功能強(qiáng)。無線機(jī)車信號采用自律輪詢控制方式,應(yīng)變時間短,控制功能強(qiáng)。其地面設(shè)備對進(jìn)入車站控制范圍內(nèi)的列車進(jìn)展注冊和注銷管理,根據(jù)車站聯(lián)鎖的進(jìn)路條件和調(diào)度命令,生成機(jī)車信號信息,并可以同時正確地、實時地控制車站范圍內(nèi)的多臺機(jī)車,實現(xiàn)車-地間信

12、號的傳遞。便于與t,gps等系統(tǒng)連接,從而構(gòu)成新型列控系統(tǒng)。3.采用數(shù)字信號傳輸,傳輸可靠性高,抗干擾才能強(qiáng)。4.信息閉環(huán)確認(rèn)。無線機(jī)車信號實現(xiàn)了車-地之間雙向信息傳輸,地面發(fā)出的信號,車載設(shè)備有回示信息,雙方進(jìn)展信息校核,保證信息傳輸?shù)目煽啃浴?.信息連續(xù)顯示。列車無論在區(qū)間或在車站的任何區(qū)段,機(jī)車信號的顯示都是連續(xù)的。6.車載顯示屏顯示。機(jī)車上除了八燈位信號機(jī)外,還提供ld平面顯示屏。車載圖形化顯示,語音提示無需司機(jī)問路,司機(jī)通過車上的圖形顯示器可以看到車站為其辦好的進(jìn)路,及進(jìn)站信號機(jī)和出站信號機(jī)的信號顯示,方便駕駛。無線機(jī)車信號與既有機(jī)車信號的性能對照,如表1所示。7.工程施行方便,可操

13、作性強(qiáng)。無線機(jī)車信號不受車站站場大小及布置影響,不受車站股道變動影響。在既有線改造施工中不影響正常列車運(yùn)行。6結(jié)論無線機(jī)車信號系統(tǒng)是基于通信的列車控制系統(tǒng)(bt)的一種簡單形式,符合鐵路列車控制技術(shù)開展方向。它除了采用一般信號系統(tǒng)通常應(yīng)用的多種措施外,還增加了很多新的措施和方法,其可靠性、可用性、可維護(hù)性和平安性(ras)指標(biāo)得到進(jìn)一步進(jìn)步。擺脫了車站軌道電路電碼化,采用直接從聯(lián)鎖和調(diào)度集中提取信息,通過無線信道傳輸信息,從而實現(xiàn)機(jī)車信號主體化。目前,青藏線采用了接近連續(xù)式無線機(jī)車信號,標(biāo)志著我國進(jìn)入bt的一種起步。上海城軌(低速)磁浮試驗線atp系統(tǒng)明確采用無線機(jī)車信號車載設(shè)備及其顯示器,這將為無線機(jī)車信號的推廣應(yīng)用提供更多機(jī)遇和挑戰(zhàn)。參考文獻(xiàn)1胡東源.gs-r/ts在中國鐵路的應(yīng)用與開展戰(zhàn)略j鐵道通