文章编号:1673-0291(2012)05-0090-05 中国高速铁路信号系统分析与思考 郭 进,张亚东 (西南交通大学信息科学与技术学院,四川成都610031) 摘 要:介绍中国高速铁路信号系统的发展历程及成果,对比分析了中国高速铁路列车运行控制系统的技术水平及特点.在总结成果的基础上,针对现有信号系统的技术标准与体系结构存在缺陷、基础研究薄弱、安全保障体系不符合高速铁路安全需求等问题进行了思考,并提出了改进建议. 关键词:高速铁路;铁路信号;中国列控系统中图分类号:U284 文献标志码:A Study and consideration on Chinese high speed railway signal system G UO Jin ,ZH AN G Yadong (School of Infor matio n Science and T echnology,Southw est Jiaotong U niversity,Cheng du Sichuan 610031,China) Abstract:The paper introduced the achievement of Chinese high -speed railway signal system,and then analyzed the technical characteristics of China Train Control System (CTCS).After summarizing the development of CTCS,some problems of the technical standard and config uration on CTCS w ere men -tioned,and the modification suggestions w ere put forw ard to decrease the risk on CTCS.Key words:high -speed railw ay ;railw ay sig nal;China Train Control System 收稿日期:2011-10-20 基金项目:铁道部科技研究开发计划项目资助(2011X025-C,2012X007-D) 作者简介:郭进(1960 ),男,四川成都人,教授,博士,博士生导师.研究方向为铁路信号.email:jguo -scce@sw https://www.doczj.com/doc/613066104.html,. 近年来,我国高速铁路建设取得了迅猛发展,截至2011年底,高速铁路营业里程达7531km(不包括台湾地区),在建高速铁路1万多千米,已成为世界高速铁路运营速度最高,运营里程最长、在建规模最大的国家[1] .铁路信号系统是为了保证铁路运输安全而诞生和发展的,它的第一使命是保证行车安全,没有铁路信号,就没有铁路运输的安全[2].随着列车运行速度的提高,完全靠人工 望、人工驾驶列 车已经不能保证行车安全了,当列车提速到200 km/h 时,紧急制动距离将达到2km (常用制动距离超过3km ),因此,国际上普遍认为当列车速度大于时速160km 时,必须装备列车运行控制系统(简称列控系统),以实现对列车间隔和速度的自动控制,提高运输效率,保证行车安全.要实现列车自动控 制,需要解决许多关键技术问题,例如:车-地之间大容量、实时和可靠信息传输,列车定位,列车精确、安全控制等,需要车载设备、轨旁设备、车站控制、调度指挥、通信传输等系统良好的配合才能实现,以现代列车运行控制技术为核心的信号系统可以称为现代铁路信号系统. 高速铁路装备了列控系统后,提高了列车运行速度和行车密度,同时对中国铁路信号技术还具有积极的促进作用,但由于发展速度太快,设备、标准、管理与养护都免不了存在一些缺陷和不足.本文作者简要阐述了中国列车运行控制系统为我国铁路发展所产生的促进作用,也对现有系统存在的若干问题进行了分析,在分析的基础上,针对今后中国列车运行控制系统的建设提出了改进建议. 第36卷第5期 2012年10月 北 京 交 通 大 学 学 报 JOU RNAL OF BEIJING JIA OT ON G U N IV ERSIT Y Vol.36No.5Oct.2012
铁路教程中国铁路信号机色灯信号含义大全
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【铁路教程】中国铁路信号机色灯信号含义大全 色灯信号机（此处只介绍自动闭塞区段的信号显示方式) ? 【进站色灯信号机】： ◆一个红色灯光(红灯进站信号）：禁止进站信号，禁止列车进站,列车必须在该信号机前停车原地待命。 ◆一个绿色灯光(绿灯进站信号)：允许列车按规定速度经正线通过车站。?◆一个黄色灯光：允许列车经道岔直向位置进入车站内正线准备停车,此时要注意运行速度。?◆两个黄色灯光(双黄进站灯信号）：侧线进站信号,允许列车经道岔侧向位置进入车站内准备停车，此时要注意运行速度。 ◆绿色和黄色灯光：允许列车经道岔直向位置进入站内准备停车，表示接车进路信号机在开放状态。?◆红色和白色灯光（红白灯信号）：引导进站信号,白色为引导信号,表示允许列车在该信号机前不停车,以不超过20kｍ/h的速度进站或通过接车进路,并随时准备停车。
?◆一个黄色闪光和一个黄色灯光:侧线内侧向进站信号,允许列车经道岔侧向位置进入站内侧线，表示该进路上出站或发车进路信号机在开放状态。??【出站色灯信号机】: ?◆一个绿色灯光（绿灯出站信号）：允许出站信号，允许列车由车站出发，表示前方有两个线路闭塞分区空闲(没有列车)。 ?◆一个黄色灯光(黄灯出站信号）：限速出站信号，允许列车由车站出发(旅客列车除外),表示前方有一个线路闭塞分区空闲。列车必须在指定速度范围内出站，并已较低速度接近前方闭塞区间。 ◆一个红色灯光（红灯出站信号):禁止出站信号，禁止列车出站。一般指前方区
信号集中监测系统（TJWX-2006-th）简介
铁路信号集中监测系统由北京全路通信信号研究设计院以铁道部运基信号[2010]709号《铁路信号集中监测系统技术条件》为依据研制开发，是保证行车安全、加强信号设备结合部管理、反映设备运用质量、提高电务部门维护水平和维护效率的重要行车设备。 信号集中监测系统作为铁路电务部门的辅助维修工具正发挥着越来越大的作用。系统利用计算机高速信息处理能力实现对信号基础设备进行实时不间断的监测。 信号集中监测系统通过对监测数据的智能分析，提前对故障隐患进行预警和告警，并通过网络传送到各级信号维护终端，实现对信号设备的集中监测和远程诊断，同时可存储大量现场数据，对分析事故原因也有很大的帮助。 系统特点： ●TJWX-2006-th型信号集中监测系统采集设备采用工业级产品，传感器精度等级达到0.5级， 能够满足信号的精密可靠采集。 ●系统采集响应时间可达到毫秒级，可真实还原信号设备工作状态和信号波形。 ●系统采用高阻抗输入、光电转换、电磁感应、霍尔效应等手段，保证采集设备与信号安全设
备间可靠的电气隔离。 ●系统对外接口采用标准现场总线、串行接口、以太网接口等多种形式，可与不同接口类型的 设备灵活适配。 ●系统采用图形化人机界面，操作简便、快捷。 ●系统采用2M独立通道组网，可实现远程诊断和远程维护。 ●系统采用正版SQL Server数据库、Windows操作系统和防病毒软件。 ●系统各项性能指标达到铁道部《铁路信号集中监测系统技术条件》要求。 ●系统软硬件全部自主研发，拥有完全的自主知识产权，可以根据用户需求和新技术的发展随时升级。 卡斯柯TJWX-2006-ka型微机监测系统是保证行车安全、加强信号设备结合部管理、监测信号设备状态、发现信号设备隐患、分析信号设备故障原因、辅助故障处理、指导现场维修、反映设备运用质量、提高运维部门维护水平和维护效率的重要行车设备。 该系统符合铁道部2006型微机监测系统最新技术条件（铁道部运基信号[317号]《信号微机监测系统技术条件（暂行）的通知》）的要求，对电源屏、道岔、轨道电路、信号机、区间自闭、计轴等信号设备的模拟量和开关量、状态、报警、日志等信息进行在线监测，完成对站场运用状况、信号设备运用情况、作业操作记录等进行的实时监视和历史跟踪，对涉及行车安全或影响行车和设备正常工作的故障进行报警或预警，并进行必要的故障诊断和智能分析。
铁路信号系统的现状与发展 铁路是一个国家国民经济的主要保障，对每一个国家的发展都有着非常重要的作用。由于铁路运输具有较低的成本、较高的效率和安全性以及能源节约性等特点，当下世界各个国家都在对铁路运输技术的研发速度进行不断地加快和创新，现代铁路发展方向正逐渐走向高速、重载以及高密度。铁路信号系统不但能够在很大程度上保障列车运行的安全性，同时也是让铁路效率得到提升的重要设施之一，是现代化铁路系统中必不可少的重要组成部分。但是，当下我国铁路信号系统依旧还存在着很多问题有待解决，这对我国铁路运输的发展带来了严重阻碍。 1 我国铁路信号系统现状 1.1 自动化程度有待提升 我国继电技术虽然已经越发成熟，但由于较大的设备体积，智能控制和联网集中监测很难得到有效实现。随着微电子技术发展速度的不断加快，在工业控制行业中，继电控制技术已逐渐无法有效满足现代化工业要求，PLC和微机控制等智能控制技术逐渐开始得到普遍使用。而相对于工业控制领域而言，我国铁路信息系统却依旧还是运用继电控制设备，虽然也对一些计算机智能控制设备进行了简单使用，但是较慢的发展脚步，促使大规模的综合控制体系很难得到有效形成，从而也就无法让其整体效率得到显著提升，其资源配置也无法得到优化和完善。 1.2 较低的安全性 由于受到自动化程度的局限，铁路行车调度指挥工作都是运用人力进行，列车的控制也大都是依靠列车司机来观察和判断地面信号。虽然这在传统铁路运行发展过程中有着一定作用，但是随着当下列车速度和密度的不断提升与增长，行车调度指挥工作的也愈加繁忙，相关调度员如果工作时间过长，则很有可能发生疏忽大意的现象，这样
不但会让工作效率降低，同时也会对列车的安全运行造成非常严重的影响。而且，当列车速度超过160 km/h之后，想要单单依赖于列车司机的自身视力，是很难对列车安全运行做到有效保障的。 1.3 管理缺乏统一性，管理水平较为落后 铁路系统属于一个整体系统，时间和地区的不同也就存在较大差异。当下我国铁路信号系统中由于缺乏先进的通信方法，信息传递存在较慢的速度，同时也很难都整体上对资源进行合理分配，虽然已经对微机监测系统进行了运用，但是却并没有让其作用得到充分发挥。其次，我国铁路系统在以往大都是由相关政府部门来进行综合管理，当现行的管理机制促使很多铁路系统人员没有认清自身职责所在，从而也就造成了较低办事效率、较为落后的营销手段以及资源无法得到有效和合理利用的现状。从当下我国市场经济条件的角度上来看，我国铁路系统作为物理行业中主要核心结构之一，应交给企业来管理，通过现代化企业的管理制度，让整体效率得到提升，进而让整体效益得到增加。 2 现代铁路信号系统的特点 2.1 网络化特点 现代铁路信号系统不单单只是有多种信号设备而简单组成的一种系统，而是一种具有完善的功能和层次分明的控制系统。在系统内部中，各个功能单元彼此单独运行，同时又彼此相互联系，对信息进行交换，构建出来非常复杂的网络化结构，能够让相关指挥人员对辖区内的各种情况做到全面了解和掌握，让系统资源得到灵活配置，从而促使铁路系统运行的安全性、高效性得到有效保障。 2.2 信息化 想要保障高速列车运行的安全性就必须对列车线路过程中的信息全面、准确的掌握。因此，现代铁路信号系统大都运用了诸多较为先进的通信技术，例如：光纤通信、无线通信、GPRS以及卫星通信等。 2.3 智能化
欧洲铁路信号系统概况 欧洲是世界上铁路最发达的地区之—。欧洲国家多，国土面积小，各国内部的铁路网很密集。近几年来，欧洲铁路公司和信号公司在对各自的既有信号系统进行升级或者技术改造的同时，在欧盟(EU)委员会和国际铁路联盟(UIC)的推动下，欧洲7大铁路信号公司，如法国的Alstom(阿尔斯通)公司、瑞典的Adtranz公司、德国的Siemens(西门子)公司、法国的Alcatel(阿尔卡特)公司、意大利的Ansaldo(安萨尔多)公司(含法国CSEE公司)、英国WestingHouse(西屋)公司，以及Invensys公司，联合起来为信号系统的互联和兼容问题制定信号标准，并制造了相关的产品： 在较大范围内开发并应用新型计算机辅助铁路运输管理系统； 在进路控制方面，随着区域计算机联锁技术逐步取代陈旧技术，自动化系统得到广泛应用； 在列车防护和控制系统方面，研制了基于通信的列车控制系统(CBTC)； 为了欧洲铁路信号系统的互联和兼容问题，制定了统一的、开放性信号系统标准，从而实现欧洲各国铁路互通运营。 本章根据搜集到的有关欧洲铁路信号系统的论文、报道和技术资料，对它们进行了归纳整理，从列车运行控制系统、欧洲统一先进的列车运行控制系统(即ETCS)、联锁系统、行车指挥系统、高速铁路，以及磁悬浮铁路等方面介绍欧洲铁路信号系统的现状和发展，有关法国、英国和德国的铁路信号系统的详细情况在另外章节专门介绍。 第一节列车运行控制系统 一、种类繁多的列控系统 欧洲有7大铁路信号公司（Alstom、Adtranz、Siemens、Invensys、Alcatel、Ansaldo、WestingHouse，它们都是UNIFE的成员），它们研制生产的列车运行控制系统（ATP/A TC）有十余种，如德国的LZB系列和FZB系列、法国的TVM系列等。这些运行控制系统有的适用于中速铁路，有的适用于高速铁路。在欧洲铁路网上，各个国家的铁路部门使用各自不同的信号制式管理列车的运营。 二、基于通信的列车运行控制系统 近年来，几乎所有欧洲国家铁路都在建立列车运行管理和保证行车安全系统方面寻求新的经济有效的技术方案，其中包括地区性线路。德国铁路和Adtranz公司共同研究制定了无线通信管理列车运行（FFB）地区性线路运营规划，在建立的列车运行管理系统中，几乎全部通过无线通信系统来实现通信服务联系，完全不用地面信号和监督线路空闲的线路设备，保证在任何线路上的列车运行安全。基于通信的列车控制系统（CBTC）按欧洲统一的安全标准设计，系统符合欧洲PrEN50129和PrEN50128标准设计的一体化安全要求（SIL4，安全完善度等级4）。 三、列车控制系统向标准化、统一化发展 目前，欧洲由于种类繁多的铁路信号帛式互不兼容，影响了欧洲铁路跨国运输的效率。在欧盟（EU）和国际铁路联盟UIC的支持下，欧洲铁路制定了统一的列车运行管理系统ERTMS（欧洲铁路运输管理系统），包括欧洲列车运行控制系统ETCS（欧洲列车控制系统）、列车与地面的双向无线通信系统GSM-R和欧洲运输管理系统ETMS。
国内铁路信号技术发展及趋势 铁路运输与其他各种现代化运输方式相比较，具有受自然条件影响小、运输能力大，能够负担大量客货运输的显著特点。迫于运输市场愈演愈烈的竞争，各国铁路部门都在积极采取铁路新科技来提升铁路的运输能力。而在实现高速、重载运输的同时，要保证列车的行车的安全，就不能不提到铁路信号。铁路信号设备是保证列车行车安全的重要基础设备，其技术水平发展直接影响到了行车安全水平和铁路运输效率。 1.铁路信号的定义 铁路信号是用特定的物体（包括灯）的颜色、形状、位置，或用仪表和音响设备等向铁路行车人员传达有关机车车辆运行条件、行车设备状态以及行车的指示和命令等信息。铁路信号是铁路运输系统中，保证铁路行车安全、提高区间和车站通过能力以及编解能力的手动控制及远程控制的技术和设备的总称；是在行车、调车工作中，用于向行车人员指示行车条件而规定的符号；是显示、联锁、闭塞设备的总称。 2.铁路信号作用及发展历程 铁路信号的最主要的功能就是保证铁路行车安全。 随着列车运行速度的不断提升，从最初的人持信号旗、骑马前行、引导列车前进；到逐渐发展的球形固定信号装置、电报信号、连锁机、轨道接触器、自动停车装置；到后来出现的车内信号、调度集中控制、行车指挥自动化等设备。 每一次铁路速度的提升就会要求一种新型铁路信号的出现；每次铁路信号的革新，就会给铁路运输带来一次质的飞跃。随着铁路信號技术的发展和铁路信号的广泛应用，铁路信号的发展也成为提高铁路区间和车站通过能力、增加铁路运输经济效益的一种现代化技术手段。 3.铁路信号的组成
3.1信号控制设备 信号控制设备是指信号联锁系统，是保障铁路运输安全的核心，是铁路信号中最重要的组成部分。信号控制设备通过信号传输设备接收和发送不同的信息，经由联锁关系来控制信号设备及各种信号的显示。 3.2信号显示设备 信号显示设备指接收来自于信号控制设备的信息，通过信号机，机车信号，控制台、显示器，音响等设备，采用声、光等信息，来实时反应列车和相关信号设备状态的铁路信号设备。 3.3信号传输设备 指服务于信号控制系统与信号显示系统之间，进行各种信息互通的传输设备及媒介。 3.4信号防干扰措施及设备 指为防止信号被其他因素干扰而产生错误的信号显示而设立的防干扰设备及措施。 4.国内铁路信号技术及发展趋势 4.1信号控制设备的技术发展 信号控制设备中的核心是联锁系统。 国内联锁系统发展主要历经了早期的继电器联锁，90年代时期的计算机联锁加安全型继电器执行形式的控制系统，以及目前在广泛推广的计算机联锁系统。 计算机联锁除了自身的联锁系统管理之外，还可以向旅客服务系统、列车运行监督系统以及列车指挥系统等提供信息，加快铁路运输管理的一体化的实现。随着计算机技术的迅速发展，尤其是对于可靠性技术和容错技术的深入研究，计算机联锁技术日趋成熟，我国的计算机联锁也逐步开始由计算机联锁加安全型继电器控制型向全电子计算机联锁转变。 全电子计算联锁系统是基于未来铁路及城市轨道交通联锁设备集成度高、安装速度快、维护方便的使用需求而研制；具有模块化程
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/613066104.html, 铁道信号的发展现状及展望 作者：贺伟 来源：《中国新通信》2013年第14期 【摘要】我国地域广、人口多的特点及现状使得成本低、运量大的铁路运输成为主要的运输方式。而铁路信号则在指挥列车运行，提高运输作业管理效率等方面起着重要的作用，因此铁道信号的及时有效传送是铁路系统安全、高效运行的基础。本文在总结铁路信号发展现状的基础上，结合相关方面的发展，展望了铁路信号新的发展趋势。 【关键词】铁道信号铁路系统智能化铁路建设 一、铁路信号的现状 由于我国近代具体国情，及地方发展的不平衡。我国铁路建设相对落后，并且缺乏科学的总体规划。尤其是各地区以及地区内在铁路信号技术及管理方面存在很多问题；铁路信号技术总体落后，平台化建设缓慢管理不够规范等问题较为突出。 1.1技术方面 由于系统设备的总体落后，我国铁路的调度指挥很大程度上仍旧依赖于人工作业，采用传统的一支笔、一张图、一部电话的调度指挥方式。对地面信号的观察与判断，也任然依赖于司机。随着列车的提速和密度的不断增加，行车调度的指挥工作将会愈发繁忙，这样调度员出现疏略在所难免，这样既降低工作效率，更会影响到列车的安全运行。并且当车速超过一定程度的时候，单单依靠司机的视力很难保证列车的安全。 1.2管理方面 管理方面的问题主要体现在管理分散和管理水平的落后。铁路系统应该是一个整体，在不同的时间和地区的情况差异性较大。现在的铁路虽然装备了各种监测设备，但是由于通信方式的落后，信息处理的速度较慢，使得已有的系统无法真正的发挥作用，无法在整体上将信息进行整合。 1.3人才方面 由于我国通信技术发展想对落后，特别是铁路通信这一块不够重视，投入力度不够大，造成精通铁路信号处理及研发的人才比较匮乏，现在的大部分从事铁路信号方面工作的人员都不是特别专业的，大多是从相似专业或行业转入的。特别是同时精通铁路信号处理和列车调度的人才及其匮乏。 二、铁路信号的发展趋势
信号集中监测系统 一、信号集中监测系统结构及原理 信号集中监测系统以主要信号设备为对象，以融合的现代传感器、现场总线、计算机网络通讯、软件工程及数据库等技术为手段，监测并记录设备运行状态、统计分析相关数据、加强设备管理，为信号维护管理部门掌握设备当前状态、进行故障分析、指导现场作业和管理提供科学依据，从而提高信号设备维护效率和维护水平。 （一）信号集中监测系统功能 1.模拟量监测功能 ◆外电网输入相电压、线电压、电流、频率、相位角、功率监测。 ◆电源屏输入电压、电流、输出电压、电流；25Hz电源输出电压、频率、相位角监测。 ◆电动转辙机道岔转换过程中转辙机动作功率、电流、动作时间、转换方向监测。 ◆道岔表示交、直流电压监测。 ◆电缆绝缘监测。 ◆电源对地漏泄电流监测 ◆列车信号机点灯回路电流的监测 ◆集中式有、无绝缘移频自动闭塞区间移频发送器发送电压、电流、载频、低频，区间移频接收器轨入(主轨、小轨)电压，轨出1 、轨出2电压、载频、低频，区间移频电缆模拟网络电缆侧发送电压、接收电压、发送电流监测。 ◆环境状态的模拟量温度、湿度、民用空调电压、电流、功率监测。 ◆防灾系统与列控系统分界口处接口直流电压监测。 ◆站(场)间联系线路直流电压、场间联系电压、自闭方向电路电压、区间监督电压监测。 2.开关量监测功能 ◆对按钮状态、控制台表示状态、关键继电器状态等开关量进行监测。 ◆列车信号主灯丝断丝状态监测。 ◆环境监控开关量监测。 ◆监测系统接口功能，满足对计算机联锁、列控中心、TDCS/ CTC、、智能电源屏、ZPW2000、有源应答器、道岔缺口等具有自诊断功能的信号设备，通过接口方式获取所需的状态信息和报警信息功能。 3.故障报警 监测系统根据设备故障性质产生三类报警和预警： ◆一级报警：涉及到行车安全的信息报警。 ◆二级报警：影响行车或设备正常工作的信息报警。 ◆三级报警：电气特性超限或其它报警。 ◆预警：根据电气特性变化趋势，设备状态及运用趋势等进行逻辑判断并
铁路信号微机监测系统 应用行业：铁路 铁路信号微机监测系统是保证行车安全、加强信号设备结合部管理、监测铁路信号设备运用质量的重要行车设备。信号微机监测系统把现代最新传感器技术、现场总线、计算机网络通讯、数据库及软件工程等技术融为一体，通过监测并记录信号设备的主要运行状态，为电务部门掌握设备的当前状态和进行事故分析提供科学依据。同时，系统还具有数据逻辑判断功能，当信号设备工作偏离预定界限或出现异常时，及时进行报警，避免因设备故障或违章操作影响列车的安全、正点运行。信号微机监测系统是铁路装备现代化的重要组成部分。 卡斯柯信号有限公司作为主要的设计和研发单位，参加了铁道部组织的两次联合攻关。为了更好的利用资源，降低成本，提高效率，方便与调度监督、计算机联锁、DMIS等系统接口，公司组织大量科研人员、工程人员、市场人员对TJWX-2000型进行了改进优化，增加了多种信号设备信息采集、进路追踪与监测、计轴监测、站间透明、远程诊断、语音报警、路局总服务器、电务管理等功能，研制开发了卡斯柯公司信号微机监测系统（MMS—Maintenance & Monitoring System）。
卡斯柯微机监测系统网络结构一般分为三层，由车站系统层、电务段系统层（电务段中心服务器、段调度、领工区等终端）和铁路分局/局系统层（总服务器、铁道部、分/路局终端）。这三层通过广域网络数据传输系统连接而成。该网络系统采用基于TCP/IP协议之上的广域网模式。系统结构如图1所示。 1．监测站机系统 卡斯柯公司在铁道部第二次攻关（TJWX-2000型微机监测）的基础上，组织了二次开发，研制出新型的车站微机监测系统。它不仅符合铁道部2000型微机监测技术标准中规定的所有标准和要求，而且还融合了电务管理自动化，现场用户的最新需求、经验和体会，是2000型微机监测站机系统的延伸和扩展。 微机监测站机系统作为车站的集中管理设备，它负责对车站各种信号设备的原始数据进行采集、分类、逻辑处理、数据统计与存储、站场显示与回放。同时又为操作人员提供人机界面。根据对信号设备监测的结果，人机界面实现车站作业状态及设备运用状态的实时监测和各种数据的查询。站机还可以将本站的监测信息传送到服务器，为实现远程监测和管理提供基础。 车站系统采集的信息主要有模拟量（通过CAN采集机）和开关量（通过CAN、TCP/IP或RS422等方式采集）。车站基层网设计充分考虑到系统的灵活性和可扩展性，方便各类数据的采集。监测站机同时预留了多方接口（如调监、DMIS
广州铁路(集团)公司文件 广铁电发〔2014〕36号 广铁（集团）公司 关于发布《广铁集团铁路信号集中监测系统 智能分析与故障诊断功能技术规范》的通知 各合资铁路公司，各合资在建铁路公司，各铁路建设指挥部，工程管理所，各直管（合资）电务段： 根据《铁路信号集中监测系统技术条件》（运基信号〔2010〕709号）的要求，为了细化《铁路信号集中监测系统技术条件》的电务维修智能分析及辅助决策功能，统一信号集中监测系统智能分析与故障诊断在我集团公司使用的界面、功能和接口，特制定本规范。现将《铁路信号集中监测系统智能分析与故障诊断功能技术规范》予以发布，并提出要求如下，请一并贯彻执行。 — 1 —
1．各信号集中监测开发商应遵守本规范，设计和研发铁路信号集中监测系统智能分析与故障诊断功能，并通过集团公司组织的专家验收组验收。 2．建设单位在招投标时应将本规范纳入技术规格书，严格按本规范将信号集中监测系统建设到位。已完成招投标但没有开通的项目应按本规范执行。已开通的项目应通过设计变更或更新改造等方式增加信号集中监测系统的智能分析与故障诊断功能。 3．设备接管单位应严格按规范验收，不符合本规范的信号集中监测系统不予接管。 广铁（集团）公司 2014年2月13日— 2 —
广铁集团铁路信号集中监测系统 智能分析与故障诊断功能技术规范 一、总则 1．为统一集团公司铁路信号集中监测系统功能，细化《铁路信号集中监测系统技术条件》（运基信号〔2010〕709号）的电务维修智能分析及辅助决策功能，满足先进、成熟、经济、适用、安全、可靠以及互连互通资源共享要求，制定本技术规范。 2．本规范依据原铁道部《铁路信号集中监测系统技术条件》（运基信号〔2010〕709号）、《铁路信号集中监测系统安全要求》（运基信号〔2011〕377号）等有关规定，并结合集团公司管内信号集中监测系统实际情况制定。 3．铁路信号集中监测系统的智能分析与故障诊断功能，以2010版信号集中监测系统技术条件规定的硬件和数据采集范围为基础而制定，应满足通用、共享的要求。 4．铁路信号集中监测系统的智能分析与故障诊断功能除应符合本技术规范外，尚应符合国家及铁路有关强制性标准的规定。 5．本规范适用于集团公司铁路信号集中监测系统（以下简称监测系统）的设计、制造、工程施工以及工程验收。新建铁路及既有线微机监测系统的升级改造应按照本规范执行。 — 3 —
铁路信号集中监测功能扩展分析 发表时间：2018-03-23T16:12:01.077Z 来源：《防护工程》2017年第33期作者：安卓 [导读] 铁路信号集中监测系统是面向的是铁路信号领域，是对铁路信号监测设备维护的综合性实时监测的重要设备。 新疆铁道勘察设计院有限公司 830011 摘要：当前，我国铁路和城市轨道交通发展的非常快。铁路信号系统作为行车安全的关键保障系统，在技术和设备上也不断发展，进入了快速发展的新时代。各类信号设备高效可靠运行是保障铁路运输安全、提高运输效率和增加旅客满意度的关键因素。因此，铁路管理部门需全面实时地掌握各信号设备的运行状态，迅速深入分析，及时发现问题并解决问题。这对信号设备维护的有了更高的要求，所以有一套完备的监测和分析系统，作为铁路管理部门的支撑，以实现信号设备管理和维护从传统的人工或半人工模式向智能化和信息化模式转换。本文主要就对铁路信号集中监测系统概述以及功能拓展进行了阐述。 关键词：铁路信号；微机监测；设备功能；扩展 1 引言 铁路信号集中监测系统是面向的是铁路信号领域，是对铁路信号监测设备维护的综合性实时监测的重要设备，对铁路信号维护人员现场分析处理故障、发现设备安全隐患和指导现场维修起到了至关重要的作用。因此，加强对铁路信号集中监测系统应用和发展的研究，对促进铁路事业的发展具有重要的意义。 2 铁路信号集中监测系统概述 2.1信号集中监测系统架构 信号集中监测系统融合了计算机技术、测量技术、传输技术及通信网络技术等现代化技术，同时综合分析铁路电务部门的实际运行需求来构建其“三级四层”的体系架构，“三级四层”具体来说是指三个管理层以及组成各管理层的电务监测系统和监测组网，三个管理层分别是铁路总公司（原铁道部）、铁路局以及电务段；“四层”则是铁道部系统、铁路局系统、电务段监测子系统以及车站的监测组网。信号集中监测系统拥有的各个子系统之间相互独立并具有一定的互联性，各个子系统之间的互通是为了保障铁路线路运行过程中监测组网能够采集到各种信号信息。同时通过“三级四层”的体系架构将各个子系统按照级别和维护重点与标准分散到各个层级中来完成。铁路信号集中监测系统与联锁、闭塞、列控、TDCS/CTC、驼峰等系统同步设计、施工、调试、验收及开通，是保障铁路行车安全的重要行车设备。 2.2监测对象 铁路信号集中监测系统的监测对象包括模拟量、开关量及带自诊断功能的信号设备，其中模拟量包括外电网综合质量、电源屏、轨道电路、转辙机、道岔表示电压、电缆绝缘、电源对地漏泄电流、列车信号机点灯回路电流、闭塞、场联电压、环境状态等；开关量包括按钮状态、控制台表示状态、关键继电器状态、列车信号主灯丝断丝状态等监控开关量。带自诊断功能的信号设备通过接口方式获取状态和报警信息，有计算机联锁、列控中心、智能电源屏、TDCS/CTC、ZPW-2000、道岔缺口以及计轴设备等。 3 信号集中监测系统存在的问题 3.1系统的智能分析与故障诊断水平较低。当前系统基本还停留在采集数据的展示层面，设备的维修和维护信息主要依靠人工调阅和判断，无法通过系统自动判别设备隐患和精确定位故障。如何将系统采集的信息进行科学的归纳和分析，给电务维护人员提供及时的诊断信息和高效的解决方案，是迫切需要解决的问题。 3.2系统的监测范围有待拓展。对于无线闭塞中心（RBC）、临时限速服务器（TSRS）和有源应答器等设备，尽管当前系统已预留接口，但未实现监测；列车自动防护（车载子系统ATP）的信息尚未纳入；与信号系统相关的安全数据网、GSM-R无线网和视频监控系统也未纳入监测范围。对于部分已纳入监测范围的信号设备，系统采集的设备状态信息和业务信息也需进一步精细和拓广。 3.3系统的功能有待延伸。当前系统主要集中于信号设备的监控，对于电务部门的生产调度、施工管理和应急指挥涉及很少。 4信号集中监测系统的功能扩展 4.1基于仿真的系统级故障诊断 铁路信号系统由各子系统和设备等基本单元构成，各单元间主要靠业务信息发生关联，在电气特性上并无太多相关性。分析各单元的业务功能，提取关键业务数据，构建业务模型，是系统级故障诊断的基础。基于仿真的系统级故障诊断，也即用数学模型来模拟真实的信号系统，再将模型状态与信号系统的真实业务状态进行比较，从而发现和定位系统的故障。用于诊断的数学模型包括各单元的业务模型及相互间的交互关系，应反映真实系统的主要特征。通过对信号系统的业务流程分析，可归其为离散事件系统，即其状态在某些离散时间点上发生变化。仿真的实现依靠事件驱动，这类事件包括道岔锁闭、区段占用和进路开放等，其发生时间与真实系统同步。当仿真系统与真实系统的业务状态存在差异时，依据时间次序及判别规则对故障进行识别和分析。 4.2基于机器学习的设备级故障诊断 信号设备故障诊断的本质在于其面临不确定性和复杂性的双重挑战。测量过程中的噪音和干扰等影响因素往往具有不确定性。信号设备由大量元件组合而成，每个元件的电气性能存在差异，同时设备的承载业务和应用环境也不断变化，难以建立有效的平稳模型。从已知数据出发，通过基于概率和统计的刻画方式，运用机器学习技术，挖掘其中隐藏的知识，再以这些知识来预测未知数据，是解决该类问题的有效途径。监测系统采集的原始数据由于高维度或噪音，往往不能直接用于诊断和学习，需要进行预处理，以抑制噪音和降低维度。特征提取是其中至关重要的环节，需要融入各设备领域的专业知识，以使提取的特征与故障类型紧密相关，且各特征间尽可能互相独立。机器学习技术基于概率理论，对特征数据进行分析，自动寻找最佳的概率模型和求解算法，并不断优化参数，以期找到统计意义上的最佳诊断结果。 4.4电务综合监测平台 将信号集中监测系统的监测范围扩展，构建涵盖全部信号设备和通信设备的电务综合监测平台，是系统往广度发展的一大方向。各信号设备及关联的通信设备是一个紧密结合的大系统，分散和孤立的信息不利于系统级的故障诊断。同时，若单类设备配置独立的维护单
铁路信号智能电源系统 铁路信号技术的发展，需要有综合电力电子技术、信息技术、电工新技术的更安全、更可靠、更容易维护、更方便使用、寿命更长、体积更小的新型智能化电源系统。 为满足铁路高速发展的需要、北京特锐电子科技开发有限公司、铁路部电化局北京电铁通信信号勘测设计院及郑州铁路局武汉分局武昌电务段共同研制了"铁路信号智能电源系统"，并由北京特锐电子科技开发有限公司生产。 铁路信号智能电源系统的概述： 铁路信号智能电源系统属于铁路电源领域中新一代的产品，其特征为：它含有以计算机为主构成的现场检测层和电源变换层、隔离保护层。现场检测可通过远程网和局部网使远端机和副控机与主控机同步运行并可进行自动电话拨号报警和现场图像监视，主控机对电源的运行实时监测。电源变换层将输入交流电源变换为不同电压、功率、直流或交流、相互隔离、具有完善保护功能、能满足铁路信号使用要求的输出电源。隔离保护层对电源系统进行避雷保护、分级断路器保护、变压器隔离用输出短路保护。具有智能化、网络化、模块化、高可靠、高安全、高效率、小体积、少或免维护的优点。 铁路信号智能电源系统的具体特点： 本产品充分利用成熟的新技术，采用系统工程的思想，设计和研制了新型的智能化、网络化、模块化、热备份、标准化、安全型的铁路信号电源系统，充分考虑了其安全性、可靠性、易用性和易维护性。 系统具有过压/欠压/断相/错相检测的输入电源自动/半自动/手动转换系统、集中输入输出配电系统、微电脑补偿自动旁路稳压系统及R 型隔离变压器系统、UFB/辅助电源/报警一体化系统、标准化多模式双机模块直流电源系统、直流模块限流+容量冗余+完全热备份主备用结构、主/备25HZ电子变频电源系统、电子开关双机冗余闪光电源、轨装型隔离传感器系统、本地浪涌抑制系统+外配避雷系统结合的抗雷击系统、直接利用现有电话网的PSTN直接数据通路远程联网技术、对等网方式的局部联网技术、主回路分级断路器保护技术、副回路带LED显示熔断器保护、标准19英寸机柜（设备均改造为19英寸标准机箱模式）、导线连接采用先进的笼式弹簧接线端子、所有主回路断路器、接触器、继电器、模块正常/故障状态、输入输出电流/电压等均由检测计算机动态监测、记录、打印及报警，并可由设于本地另一场所的副控计算机和设于远方的远端计算机准同步检测。 本产品可以根据实际需要选择模块组合构成，以适应不同规模车站的要求。 ● 适应多种制式的高频开关电源模块 1.采用开关电源方案,效率高、体积小、重量轻,输入电压范围宽,实现AC220V±20%。 2.输出电压可调范围宽，可按使用要求全范围22V～60V连续调压。
附表1 采集功能测试大纲 一、系统布置 进行采集功能测试时，被测厂家提供的待抽测设备，应包含如下表所列功能的软、硬件设备： 表1 序号功能列表 1 外电网综合质量检测设备 2 电源屏监测设备 3 交流连续式轨道电路监测设备 4 25hz相敏轨道电路监测设备 5 高压不对称脉冲轨道电路监测设备 6 直流转辙机监测设备 7 交流转辙机监测设备 8 驼峰ZD7型直流快速道岔转辙机监测设备 9 道岔表示电压监测设备 10 电缆绝缘监测设备 11 电源对地漏泄电流监测设备 12 列车信号机点灯电路电流监测设备 13 站内电码化监测设备 14 集中式有绝缘移频自动闭塞监测设备 15 集中式无绝缘移频自动闭塞监测设备 16 半自动闭塞监测设备 17 环境状态的模拟量监测设备 18 防灾异物侵限监测设备 19 站（场）间联系电压监测设备 20 开关量监测设备
测试时，设备连接示意图如下： 图1 二、测试环境及待测设备说明 试验室环境提供709号文5.1（模拟量监测功能）中规定的各业务功能的模拟仿真信号源。提供待测厂家机柜以及组合的摆放位置。 待测厂家需要按照表1所列出的功能项提供软、硬件设备，并提供相应的设备撇脂清单。 三、测试流程： 测试流程如下； 1)设备准备阶段： 在进行采集功能测试时，被测厂家需根据表1描述的功能项准备车站采集硬件设备（含传感器、采集板卡、采集器及相应组合等)、车站机和相应的网络设备。被测厂家将采集板卡、站机和网络设备集成在一个欧标机柜内，采样所需传感器需集成在一个组合上。 2)设备安装、调试阶段： 被测厂家将准备好的欧标机柜和组合运送至试验室，并进行试验室环境中的
高速铁路信号系统 近年来,我国高速铁路建设取得了迅猛发展,截至2011年底,高速铁路营业里程达7 531 km(不包括台湾地区),在建高速铁路1万多千米,已成为世界高速铁路运营速度最高,运营里程最长、在建规模最大的国家.铁路信号系统是为了保证铁路运输安全而诞生和发展的,它的第一使命是保证行车安全,没有铁路信号,就没有铁路运输的安全.随着列车运行速度的提高,完全靠人工望、人工驾驶列车已经不能保证行车安全了,当列车提速到200km/h时,紧急制动距离将达到2 km(常用制动距离超过3 km),因此,国际上普遍认为当列车速度大于时速160 km 时,必须装备列车运行控制系统(简称列控系统),以实现对列车间隔和速度的自动控制,提高运输效率,保证行车安全.要实现列车自动控制,需要解决许多关键技术问题,例如:车-地之间大容量、实时和可靠信息传输,列车定位,列车精确、安全控制等,需要车载设备、轨旁设备、车站控制、调度指挥、通信传输等系统良好的配合才能实现,以现代列车运行控制技术为核心的信号系统可以称为现代铁路信号系统. 高速铁路装备了列控系统后,提高了列车运行速度和行车密度,同时对中国铁路信号技术还具有积极的促进作用,但由于发展速度太快,设备、标准、管理与养护都免不了存在一些缺陷和不足.本文作者简要阐述了中国列车运行控制系统为我国铁路发展所产生的促进作用,也对现有系统存在的若干问题进行了分析,在分析的基础上,针对今后中国列车运行控制系统的建设提出了改进建议. 中国列车控制系统（CTCS） 2003年,铁道部参照欧洲列车运行控制系统(ETCS)相关技术[3],根据中国高速铁路建设需求制定了5中国列车运行控制系统(CTCS)技术规范总则(暂行)6,以分级的形式满足不同线路运输需求.CTCS系统由车载子系统和地面子系统组成.地面子系统包括:应答器、轨道电路、无线通信网络(GSM-R)、列控中心(TCC)/无线闭塞中心(RBC).车载子系统包括:CTCS车载设备、无线系统车载模块等. CTCS依次分CTCS-0~CTCS-4共5个等级, 以满足不同线路速度需求.CTCS0级为既有线的现状;CTCS1级为面向160 km/h以下的区段;CTCS2级为面向干线提速区段和200~250 km/h高速铁路;CTCS3级为面向300~350 km/h及以上客运专线和高速铁路;CTCS4级为面向未来的列控系统. TCS-2级列控系统[5]是基于轨道电路和点式应答器传输列车运行许可信息,并采用目标-距离模式监控列车安全运行的控制系统.地面一般设置通过信号机,是一种点-连式列车运行控制系统.在CTCS-2级列控系统中,用轨道电路实现列车占用及完整性检查,并连续向车载设备传送空闲闭塞分区数量等信息.用应答器向车载设备传输定位、线路参数、进路参数、临时限速等信息.列控中心具有轨道电路编码、应答器报文储存和调用、区间信号机点灯控制、站间安全信息传输等功能.同时,列控中心根据轨道电路、进路状态及临时限速等信息,产生行车许可,并通过轨道电路及有源应答器将行车许可传递给列控车载设备.列控车载设备根据地面设备提供的信号动态信息、线路参数、临时限速等信息,结合动车组参数,按照目标-距离模式生成控制速度,监控列车安全运行. CTCS-3级的列控系统[6]是基于无线通信网GSM-R传输列控信息并采用轨道电路检查列车占用的连续式控制系统.CTCS-3级列控系统采取目标距离控制模式和准移动闭塞方式,地面可不设通过信号机,司机凭车载信号行车,同时具有CTCS-2级功能.CTCS-3级列控系统地面设备包括:无线闭塞中心、列控中心、轨道电路、点式应答器、GSM-R通信接口设备等.车载设备包括:车载安全计算机、GSM-R无线通信单元、轨道电路信息接收单元、应答器信息接收模块、列车接口单元等. 在CTCS-3级列控系统中,无线闭塞中心根据轨道电路、联锁进路等信息生成行车许可,
铁路通信信号设备生产企业认定 产品质量检验实施细则审查表 细则编号：REAR 2017（V1.0）-2012 产品名称：铁路信号集中监测系统 检验依据：《铁路信号集中监测系统技术条件》（运基信号[2010]709号）、《铁路信号集中监测系统安全要求》（运基信号[2011]377号）、客运专线铁路信号产品暂行技术条件（科技运[2006]36号） 编制单位：铁道部产品质量监督检验中心 编制日期：2012年1月6日 审查意见： 本细则符合《铁路信号集中监测系统技术条件》（运基信号[2010]709号）、《铁路信号集中监测系统安全要求》（运基信号[2011]377号）、客运专线铁路信号产品暂行技术条件（科技运[2006]36号）和《铁路通信信号设备生产企业认定实施细则》（铁运[2011]2号）的要求，可以按本细则进行企业认定产品检验。 编制人：年月日审核人：年月日 审定意见： 同意上报铁道部运输局备案。 中心负责人：年月日部运输局意见： 同意公布。 负责人：年月日 审核人：主管工程师：
编号：REAR 2017（V1.0）—2012 铁路通信信号设备生产企业认定产品质量检验实施细则 铁路信号集中监测系统 铁道部产品质量监督检验中心公布 2012年01月
前言 本细则由铁道部产品质量监督检验中心起草。本细则由铁道部产品质量监督检验中心解释。本细则于2012年1月在铁道部运输局备案。本细则2012年1月第一次公布。
铁路信号集中监测系统企业认定产品检验细则 1 适用范围 本细则适用于铁路信号集中监测系统企业认定的系统功能测试和硬件产品质量检验。 2 检验依据 2.1 产品标准 （1）铁路信号集中监测系统技术条件 (运基信号[2010]709号) （2）铁路信号集中监测系统安全要求 (运基信号[2011]377号) （3）客运专线铁路信号产品暂行技术条件（科技运[2008]36号） 2.2 相关标准和技术条件 （1）轨道交通电磁兼容第4部分：信号和通信设备的发射与抗扰度（GB/T 24338.5-2009) （2）《铁道信号设备雷电电磁脉冲防护技术条件》（TB/T 3074-2003） （3）《铁道信号设备绝缘电阻》（TB/T 1447—1982） （4）《铁道信号设备绝缘耐压》（TB/T 1448—1982） （5）《周期检查计数抽样程序及表(适用于生产过程稳定性的检查) 》（GB/T 2829-2002） （6）《电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Cab：恒定湿热试验》（GB/T 2423.3-2006） （7）《电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B：高温》（GB/T2423.2-2008） （GB/T 2423.1-2008）（8） 《电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A：低温》 3 抽样方法 3.1 抽样方案 3.1.1产品质量检验分为硬件产品质量检验和系统功能测试，硬件产品的检验样本按GB2829-2002《周期检查计数抽样程序及抽样表》中的有关规定，随机抽取样本采用一次抽样方案，判别水平Ⅱ，样本数为1，抽样方案为［1; 0, 1］。 3.1.2抽样基数：硬件产品不得少于抽样数的2倍。样品应从经生产企业检验合格的近期产品中随机抽取。系统软件由企业提供，并注明版本号。 3.1.3按3.1.1规定的样本数，从企业逐批检查合格的某个批或若干批中抽取样本进行检查，抽取样本的方法应满足所得到的样本能代表本周期的制造水平（若企业生产多种型号产品时，应抽取同一类别和同一型号产品，或抽取产量最大的类别和型号的产品）。