基于无线通信技术的高速铁路信号系统的研究

基于无线通信技术的高速铁路信号系统的研究
摘要  随着时代的发展，高速铁路成为铁路系统中必不可少的重要组成部分。高速铁路相比于普速铁路速度快是它的优点之一，并且相较于其他铁路，高速铁路运行平顺，采用了无缝钢轨，从而保证了行车的舒适与安全。信号系统在高速铁路中起到至关重要的作用，它保证了列车的安全运行，提高了运输效率。铁路信号系统中，无线通信技术的应用不但减少了高速铁路的信号系统成本,还较好的确保了高速铁路的安全。在信息化越来越普及的大背景下,高速铁路不断的向着智能信息化转变,这就给无线通信技术领域提出了更加严格的要求。本文主要分析了TBS在国外的发展情况，以及探讨无线通信技术在告诉铁路信号系统的一些应用。

关键词无线通信  高速铁路  信号系统
引言
  列车控制系统中，基于轨道电路的控制系统，其传输的信息量较小，传输环境较为恶劣，传输速率比较低，因此对于铁路尤其是高速铁路运输的信息化的发展来说是不能满足要求的；再到闭塞分区的长度方面，闭塞分区的长度是指列车中制动性能最小的在其最大速度下能在红灯前安全平稳停车的距离，这样的划分某方面来说对区间通过能力的提高有所限制；基于轨道电路的控制系统对环境适应能力较弱，当列车的运速度提升后，为了保证行车安全，就必须要多加信号显示必要时还要重新分割轨道电路，这样一来便需要大量的资金投入，并且在实行改造的同时必定会对既有线路上原运行的列车造成影响；更新轨道电路的设备，其费用较高。国外在1980年开始，就着力于研究基于无线通信的铁路信号系统TBS（Transmission Based Signalling)。希望通过基于列车命令的控制系统能降低系统的造价、节约能源、减少列车运行的间隔、使铁路运输的管理能力得到提升、使旅客乘坐列车的舒适度得到改善。1995年 Railway Age 组织了关于TBS的国际会议,与会代表分析了 TBS 的可行性及可能产生的积极影响,指出TBS是未来铁路信号系统的发展方向。
结论
  总结各国研制 TBS 的经验可以得出以下几点结论: ( 1)基于无线通信的信号系统是未来的发展方向. ( 2)通过采用一定措施,无线数据通信质量水平能够满足行车控制要求. ( 3)定位系统是 TBS 的关键,列车位置、速度的精确测定是高速列车控制的根本前提. ( 4)列车的精确控制以地面和车上之间可靠信息量的增大为前提. ( 5) TBS 通过无线通信实现列车闭环控制,限制人为错误的影响,提高了系统的安全性. 在具体规划 TBS 时不应单纯从提高列车运行速度出发,而应全面考虑 TBS 与全路运输管理系统的接口问题,以实现安全、经济、高效的最终目的. 具体实现时,应有步骤地分阶段实现.首先是进一步提高机车信号的自动停车功能,其次要完善超速防护的功能,最后实现 TBS.新的信号系统可迭加于现有系统之上,最大程度地减少对行车的影响.
参考文献
1　Will iam C Vantuono. Implementing the Revolution.Railway Age, 1997, 57～ 64.
2　闵耀兴. 我国铁路列车安全控制系统的现状. 哈铁科技通讯, 1997,( 4): 1～ 3
3　Yutaka HASEGAWA. Computer and Radio Aided Train Control System(CARAT). Japanese Railway Engineering, 1995, ( 135): 14～ 16
4 　Eugene Nishinaga, John A Evans. Wireless Advanced Automatic Train Control. ASME/IEEE Joint Railroad Conference. 1994, 31～ 46
目次

1 引言 5

2 国外TBS的发展状况 6

2.1 北美的发展状况 6

2.2 欧洲的发展状况 6

2.3 日本的发展状况 6

3 基于TBS的特点 7

4 TBS中的关键问题 8

4.1 TBS的车-地双向信息通道 8

4.1.1 轨道电路 8

4.1.2 环线装置或应答器来传递点式数据 8

4.1.3 轨间电缆实现车—地双向信息的传输 8

4.1.4 无线信道来实现车—地双向信息通道 8