鐵路信號系統(tǒng)中無線通信技術(shù)的應(yīng)用

張繼龍

中鐵三局電務(wù)公司

鐵路信號系統(tǒng)中無線通信技術(shù)的應(yīng)用

張繼龍

中鐵三局電務(wù)公司

在列車的信號控制系統(tǒng)方面，因為軌道的信號所處的環(huán)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(fā)展。其中信號系統(tǒng)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(tǒng)是指控制著列車指揮與運行的設(shè)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(guān)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(tǒng)中無線通信技術(shù)的應(yīng)用進行探討。

鐵路信號；無線通信技術(shù)；應(yīng)用

在鐵路建設(shè)中，通信系統(tǒng)的投資雖然不大，但是所發(fā)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(huán)境差、維護費用高，已經(jīng)無法滿足鐵路的發(fā)展要求。而無線通信技術(shù)的出現(xiàn)，有效地解決了這一技術(shù)難題，提升了鐵路的能源消耗，降低了系統(tǒng)成本。未來無線通信技術(shù)將會成為鐵路信號系統(tǒng)發(fā)展中的一項重要技術(shù)。

1 無線通信技術(shù)特點

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

2 鐵路信號系統(tǒng)中無線通信技術(shù)

2.1 充分考慮無線接入技術(shù)的臨時調(diào)整性

結(jié)合電力無線通信的實際發(fā)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(yīng)的調(diào)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(shè)置用戶登錄驗證形式，明確不同用戶的訪問權(quán)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(guān)的數(shù)據(jù)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(shù)使用中的數(shù)據(jù)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(chǎn)生數(shù)據(jù)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(yīng)構(gòu)建可靠的信道檢測機制，加強對數(shù)據(jù)沖突問題的實時處理，確保電力無線通信網(wǎng)絡(luò)的正常使用。

2.3 無線接入技術(shù)使用中的抗干擾問題

電力通信中運用無線接入技術(shù)完成相關(guān)的生產(chǎn)計劃時，需要充分地考慮這些技術(shù)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(wǎng)絡(luò)的服務(wù)功能。

3 無線通信技術(shù)的應(yīng)用

3.1 通信結(jié)構(gòu)

鐵路信號系統(tǒng)遠程控制技術(shù)在保證鐵路信號系統(tǒng)安全運行方面具有重要意義。相較于繼電連鎖系統(tǒng)來說，計算機連鎖系統(tǒng)的綜合性能更好。所以，車站連鎖系統(tǒng)也逐漸從繼電裝置專變成了計算機系統(tǒng)。事實上，計算機連鎖系統(tǒng)是一個滿足安全、故障信號的連鎖邏輯運算系統(tǒng)。而邏輯上，可以將運算系統(tǒng)分為監(jiān)控層、控制設(shè)備層和關(guān)聯(lián)系統(tǒng)三個模塊。其中關(guān)聯(lián)系統(tǒng)主要包括調(diào)度集中、聯(lián)鎖機、模擬屏、調(diào)度監(jiān)控、復顯等內(nèi)容；監(jiān)控層主要是指計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)對調(diào)度機車信號和站場狀態(tài)進行監(jiān)測和控制的設(shè)備；控制設(shè)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(diào)度技術(shù)的應(yīng)用

在集中調(diào)度系統(tǒng)中，調(diào)度中心科員按照車站的區(qū)段閉塞情況和法線占用情況了解列車的運行，并根據(jù)收集到的信息對進路進行排列。但是，使用無線通信技術(shù)可以使控制系統(tǒng)詳細了解列車的運行速度和位置，并根據(jù)沿線信號系統(tǒng)的基本情況，向列車傳遞控制信息，確保列車穩(wěn)定、安全、快速地運行。通過利用無線通信技術(shù)，可實現(xiàn)控制中心和列車之間的雙線數(shù)據(jù)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(lián)鎖中的應(yīng)用

在微機聯(lián)鎖中應(yīng)用無線技術(shù)，可以將信號機的閉鎖狀態(tài)、道岔情況等發(fā)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(lián)系，然后利用電纜和現(xiàn)場設(shè)備進行連接，達到控制、檢測輔助子系統(tǒng)的目的。

3.4 中繼器中無線通信技術(shù)的應(yīng)用

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

4 應(yīng)用成效

4.1 無線網(wǎng)絡(luò)的融合性增強

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

4.2 增強網(wǎng)絡(luò)安全性

無線網(wǎng)絡(luò)的使用給一些違法犯罪人員帶來了可乘之機，現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)詐騙猖獗，利用網(wǎng)上銀行進行的支付安全性也不夠高，人們利用無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)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(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)發(fā)展過程中需要解決的最重要的問題。所以增強無線網(wǎng)絡(luò)的安全性成為無線網(wǎng)絡(luò)的一大發(fā)展趨勢。

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

[1]陳艷斌.淺析無線通信技術(shù)的高速鐵路信號系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2012，02：15.

[2]田悅.簡論鐵路通信信號技術(shù)的發(fā)展[J].科技風，2013，05：242.