哈尔滨铁道职业技术学院
课程设计
课程题目：列控系统中应答器设备的应用及研究专业：铁道信号（城市轨道交通方向）
班级：一班
指导教师：刘熙
2013年5月11日星期六
应答器是CTCS-2级列控系统中车地信息传输的主要设备之一。应答器是一种高速数据传输设备，在CTCS-2级列控系统中采用欧洲标准点式应答器向车载设备传输。主要包括线路的坡度。同时对CTCS-2级列控系统车载设备提供线路速度、轨道电路。临时限速等线路参数信息。
一、应答器的功能
应答器向列控车载设备传送以下信息；
(1)线路基本参数：如线路坡度、轨道区段长度等参数。
(2)线路速度信息：如线路最大允许速度、列车最大允许速度等。
(3)临时限速信息：当由于施工等原因引起的列车运行速度限制时，向列车提供临时限速信息。
(4)车站进路信息:根据车站接发车进路，向列车提供“线路坡度”、“轨道区段”等线路参数。
(5)道岔信息：给出前方道岔侧向允许列车运行速度。
(6)特殊定位信息：如升降弓、进出隧道、鸣笛、列车定位等。
(7)其他信息：固定障碍物信息：列车运行目标数据、连接数据等。
二、应答器的分类和用途
应答器部分地面设备包括有源应答器、无源应答器、LEU（地面电子单元）和应答器读写信息。
应答器从用途上可分为有源应答器和无源应答器。从外形尺寸上分为标准尺寸应答器和缩小尺寸应答器。既有线提速设备采用缩小尺寸应答器。
有源应答器和无源应答器外观结构相同，无源应答器与外界无物理连接，负责向列车传送地面固定信息，这些信息预先存在应答器内。有源应答器通过电缆与LEU电缆连接，负责向列车传送实时可变信息，这些信息来自LEU。电缆断线时发送自身预存信息。
无源应答器在图形中用△表示有缘应答器用▲表示
因此，应答器必须具有以下功能：接收电能信号，探测、解调远程能量信号；通过接口A1向列控车载设备传送报文；选择启动方式,确定是发送自身存储的报文还是发送接口C来的报文；串音防护
；管理操作/编程模式；接收来自接口C的数据；控制I/O接口特性；产生“列车通过”信号。
三、应答器的结构
在既有线提速区段采用了阿尔斯通和西门子两家公司的应答器。阿尔斯通的有源应答器和无源应答器结构完全相同，通过电缆及插接件与LEU连接，就作为有源应答器使用。西门子的有源应答器在生产中已经将电缆固定在应答器上。他们均符合欧洲标准。
1、应答器的机械特性
应答器由壳体（黄盒子）、电路板、灌封材料构成。壳体由玻璃纤维类材
料热压而成；电路板厚度为3.2mm,安装在壳体内，它包含了用于发送和接收的电磁感应耦合线圈。应答器外部尺寸：长480mm,宽350mm，高70mm。重量约7kg。
2、应答器的电路板原理框图如图
C接口部分
C接口
工作电源耦合线圈
输入c1 过滤保护数据收发
27mhz高频
EMC防护带通滤波数据提取接收滤波器
滤波器（dbpl解码）
A接口
工作电源
应答器
报文存储控制模块
制造信息
存储
当车载天线接近应答器时，应答器的耦合线圈感应到27MHz的磁电源，应答器开始工作。
应答器控制模块是整个电路的控制核心，当电源建立后，他首先判断由C 接口传来的数据。是否有效。若有效，则控制模块将发送C接口传来的数据。若该数据无效或无数据，则使用存储在报文存储器中的数据，将其进行FSK 调制后，输出到数据收发模块，经功率放大后由耦合线圈发送。只要电源存在，控制模块就不间断地发送。
一旦控制模块作出报文选择（选择存储的数据还是C接口传来的数据），在这次上电的工作周期内，无论C接口数据有效与否，应答器都不会改变发送的数据。
当车载天线离开应答器上方后，应答器失去了电源，便停止数据发送。C 接口工作电源仅用于该接口电路部分，不给控制模块和数据收发供电，因此，有源应答器也只有在车载天线出现时才发送数据。
四、应答器的工作原理及工作过程
应答器的工作过程可分为3个步骤；首先，当列车高速通过应答器时，
应答器接收车载天线发送的电磁能量，当应答器收到车载天线发送的频率为27.095MHz无线信号时，通过电磁耦合转换电能，建立起功夫、工作电源并开始工作，不间断循环串行，发送1023位传输报文，直至能量消失。上行数据的中心频率为4.234MHz.
系统采用电磁感应原理构成的高速点式数据传输设备，用于在特定地点实现地面与列车间的相互通信。车载天线与应答器之间按电感耦合的原理进行工作。
安装于两根钢轨中心枕木上的地面应答器不要求外加电源，平时处于休眠状态。应答器的工作电源是有感应电压获取，仅靠瞬时接收车载天线的功率而工作，并能在接收到车载天线功率的同时向车载天线发送大量的编码信息。
不论是有源无源应答器，其工作原理相同。当列车经过地面应答器上方时，应答器接收到列控车载设备点式信息接收天线发送的电磁能量后，应答器将电磁能量转换为工作电源，启动电子电路工作，把预先存储或LEU 传送的1023位应答器传输报文循环发送出去，直至电能消失（车载天线离去）。
通过报文读写工具BEPT可以改写无源应答器的数据报文，对无源应答器存储的数据报文进行读出、校核。
有源应答器通过与LEU的连接，可实时改变传送的数据报文。当与LEU 通信故障时（接口”C”故障），有源应答器可以自动切换到无源应答器工作模式，发送预先存储在应答器中的默认报文。
LEU与应答器通信中断时，有源应答器应有保证行车安全的缺省报文。在办理通过进路且出站有源应答器通信中断或列车未收到其报文时，若进站应答器预先有临时限速，车载ATP将按45KM/H速度控制列车在区间运行；否则按线路规定速度控车。
五、应答器的设备及数据传输
应答器地面设备包括：地面无源应答器、地面有源应答器、与地面有源应答器连接的地面电子单元（LEU）。地面应答器是一种可以发送数据报文的高速数据传输设备。地面应答器应能提供上行数据链路，实现地对车的数据传输。
地面应答器分地面无源应答器和地面有源应答器两种类型，地面无源应答器只能发送固定的数据报文，地面有源应答器与地面电子单元（LEU）相连接时能发送实时可变的数据报文。
地面电子单元（简称LEU）是一种数据采集与处理单元，当有数据变化时，LEU依据变化后的数据形成报文并送给地面有源应答器进行发送，同时LEU应具有接收外部数据报文，并向地面有源应答器进行发送的功能，即报文透明传输功能。列车接近地面有源应答器时，LEU发送的数据报文应保持不变。LEU应能实时监测与地面有源应答器间信息通道的状态，并及时向车站列控中心回送。当LEU与地面有源应答器通信中断时，不应产生危及行车安全的后果。当外部控制条件无效或通信故障时，LEU应向有源应答器发送默认报文。
应答器车载设备包括：车载天线和车载BTM。BTM除对应答器报文进行解码还原，还包含载频发生器与功率放大器。
车载天线是一个双工的收发天线，向地面发送激活地面应答器的功率载波、接收地面应答器发送的数据报文。
BTM是用于对地面应答器的数据进行处理的模块，对应答器报文进行解码还原，并传送给列控车载计算机。BTM用于对地面应答器信息的接收、滤波、数字解调与处理以及相关数据的传输。
应答器和车载设备之间的数据传输通过空气中磁场耦合完成。车载天线向地面发送27.095MHz的连续波，为地面应答器提供产生电源的电磁场。当车载天线接近应答器时，应答器天线环感应到能量，通过电磁耦合转换成电能，应答器被激活，向车载设备循环发送报文，直至能量消失。
在传输系统中还包含内部的接口A接口，将BTM和应答器连接起来。A接口可以分为以下几个子接口：
A1接口：从上行应答器到天线单元传输上行应答器报文的接口；
A2接口：从天线单元到下行应答器传输下行应答器报文的接口；
A4接口：通过无线电磁场从天线单元到上行应答器传输应答器所需能量的接口；
A5接口：是可选的接口，通过无线的方式给固定的上行应答器写入报文的接口。
C接口是LEU与地面有源应答器间的通信接口，它包含由LEU向地面有源应答器传输数据报文的接口“C1”、地面有源应答器回送的被激活的接口“C4”、LEU向地面有源应答器提供偏置电压的接口“C6”，这三种接口信号同在一对电缆芯线中传输。
地面应答器按编组形式设置，组内每个地面应答器均发送一组报文，所有报文的综合定义了该地面应答器组所代表的信息含义。组内各地面应答器的信息具有关联关系。
下图为应答器设备的数据传输结构框图。
图：应答器设备的数据传输结构框图
六、应答器的设置
、应答器设置规则
地面应答器设置应同时满足CTCS-2级列控系统和CTCS-3级列控系统的需求，CTCS-3级列控系统与CTCS-2级列控系统共用应答器信息，在同一组应答器中可同时包含CTCS-2级和CTCS-3级列控系统数据。
二、分类及作用
1）区间应答器：
①区间每个闭塞分区入口距调谐单元（BA）或机械绝缘节200±0.5m 处设置两个及以上无源应答器构成的应答器组，用于列车定位和向CTCS-2级车载设备发送线路允许速度、线路坡度、轨道区段及特殊区段等线路固定信息。应答器组内相邻应答器间的距离应为5±0.5m。
②当区间相邻两个应答器组之间的距离大于1500m时，在两个应答器
组中间应增加由单个应答器构成的应答器组，用于列车定位。
③车站进站信号机（含反向）外方200±0.5m处设置由单个应答器构
成的应答器组，用于列车定位。
2）站内应答器：
①进站信号机（含反向）外方30±0.5m处设置由一个有源应答器和两个无源应答器构成的应答器组。用于提供列车定位、CTCS-2进路线路参数和临时限速信息。
②车站到发线出站信号机外方20±0.5m 处设置由一个有源应答器和一个无源应答器构成的应答器组。用于列车定位、CTCS-2进路线路参数、临时限速、绝对停车(当出站信号关闭时，应答器组发绝对停车报文，车载设备在完全监控、部分监控、调车监控、机车信号等工作模式下接收到该报文均应触发紧急制动)。
③正线出站信号机外方30±0.5m 处设置由两个无源应答器构成的应答器组。
④车站各股道中间设置由单个应答器构成的应答器组，用于列车停车定位。
⑤调车信号机处：对于调车作业并冒进调车信号后将危及正线运行列车安全的调车信号机(处)设置由1个有源应答器和无源应答器组成的应答器组，提供调车危险信息。
七、应答器的安装和维护
（1） 应答器设备与一般信号设备不同，它可以分为写入数据前和写入数据后两个阶段。写入数据前的应答器，是完全一样的，没有任何差别。写入数据后的应答器，虽然从外表上每台应答器都一样，但内部数据是各不相同，是具有唯一性的。因此，对于每一台写入数据后的应答器的安装地点都是固定的，应该严格按照设计图纸的设计位置进行安装。
（2）安装要求
应答器安装点一般情况下应满足除经核准的安装材料的特殊要求外，在应答器周围如表所描述的空间内应避免金属，如图
X 轴方向
枕木
210 mm
Z 轴方向
410 mm 315 mm Y 轴方向
应答器
应答器安装空间要求
一般情况下应答器安装无金属距离要求 序
号
名称 参数 1
从应答器中心至钢轨的横向无金属距离（Y 方向） 410mm 2
从应答器中心沿着轨道中心的无金属距离（X 方向） 315mm 3
应答器下面的无金属距离，从应答器的X 基准标记测量 210mm
当应答器安装在护轮轨处时，应答器中心至护轮轨轨基之间的的横向无金属距离为320mm 。
延应答器X 轴方向，在基准点±300mm 的范围内，应在每根护轮轨中断开至少20mm 的间距，并安装绝缘节，减少护轮轨对应答器传输的影响，
见图。
护轮轨情况下的无金属距离
应答器应安装在轨枕的中间，见错误！未找到引用源。，在应答器安装点满足无金属空间的要求下角度、横向偏移和高度应满足错误！未找到引用源。的要求
X 基准标记
钢轨顶部
轨基之间的距离 X 基准与钢轨顶部的距离 基板 应答器的Z 轴
轨基之间的距离s s/2 ±15h
在轨道中的允许位置范围
应答器安装允许的误差
序
号
名称 参数 1 安装角以X 轴旋转(倾斜) 2°
度
2 以Y轴旋转(俯仰) ±5°
3 以Z轴旋转(偏转) ±10°
4 Y轴方向允许的横向安装误差±15mm
5 应答器X基准标记和钢轨顶部的距离h
93至150mm
由于环境条件，应答器安装空间不能满足表5.2.5的无金属空间要求时，在线路速度不大于180km/h，线路曲线半径不小于1000m的条件下，Y轴方向允许的横向安装误差可以增加到±40mm，如果常规安装高度的下限增加40mm时，横向安装误差可以增加到±80mm。
（3）应答器具体的安装步骤如下
1)按照图纸设计要求，实地测量，确定安装位置；
2)选择应答器查看应答器编号是否与设计图纸一致；
3)查看应答器安装地点是否满足应答器无金属空间的要求；
4)查看枕木类型是否和安装架的型号相同；
5)在需要安装应答器的枕木上做好标记；
6)刨开道砟至漏出枕木底部；
7)组装安装架，并与应答器相对固定；
8)安装固定应答器与枕木之上；
9)紧固安装螺丝，及防转处理；
检查应答器安装是否满足安装要求
（4）应答器设备的维护
应答器设备的维护可分为周期性维护和故障维护两个内容。
（一）周期性维护
周期性维护的主要内容如下：
检查有源应答器电缆连接是否可靠；
应答器是否有丢失现象；
周期性利用电务检测车接收应答器报文，检查应答器的工作情况。
应答器安装空间内金属物的清扫；
大雪后应答器的清扫工作。
（二）故障维护
应答器设备的维护采用更换的方式进行维护。当现场的设备故障后，应该利用报文读写工具，将故障应答器的报文写入新的备用应答器，并利用写好报文应答器换下对应的故障应答器。
1、应答器故障判断
在故障维护的时候，对故障应答器首先应该进行确认，对于无源应答器需要利用报文读写工具读取报文，如果在应答器安装地点不能正确读取报文，则可以将应答器拆下，搬到别的地方进行读取，排除安装地点对应答器传输的影响。当在各种情况下都不能正确读取报文时可判断为应答器故障。
对于有源应答器，除了利用无源应答器的判断方式判断应答器是否故障外，还需要利用报文读写工具判断应答器是否可以可靠发送来自地面电子单元（LEU）的报文。
总结
通过本设计的学习和指导老师的帮助下，了解了有关应答器方面的知识。在这次课程设计中，巩固了自身专业知识的同时培养了正确的设计思想和分析问题、解决问题的能力，为以后的工作打下坚实的基础。
浅谈铁路通信信号一体化技术赵永旺 发表时间：2019-07-24T15:51:34.720Z 来源：《基层建设》2019年第10期作者：赵永旺 [导读] 摘要：随着计算机及网络技术的快速进步，推动了信号系统的发展，在发展的过程中，通信系统、信号系统以及信息化系统之间逐渐的实现了融合及组合，向着数字化、智能化的方向发展，而这也是铁路通信信号系统发展的趋势。 赤峰市阿鲁科尔沁旗天山镇查布嘎电务工区内蒙古赤峰市 025550 摘要：随着计算机及网络技术的快速进步，推动了信号系统的发展，在发展的过程中，通信系统、信号系统以及信息化系统之间逐渐的实现了融合及组合，向着数字化、智能化的方向发展，而这也是铁路通信信号系统发展的趋势。在本文中，介绍了当前通信信号设备的现状，接着阐述了通信信号一体化系统结构及关键技术。 关键词：铁路通信信号；一体化技术；发展 一、通信信号设备现状 （一）机车信号与超速防护（ATP） 第一，轨道电路制式多。在当前的铁路通信系统中，通信的制式比较多，而且所采用的轨道电路制式也比较多，这种状态导致在传输信号时十分的混乱。第二，站内轨道电路电码化困难。站内电码化是一个过程，需要逐步的进行完善，不过在最初进行设计时，存在着许多的问题，比如兼容性差、协调性弱等。第三，站内干扰严重，站内轨道电路在工作时，经常会受到同频干扰、外界干扰等不同的干扰，从而导致电路经常问题。 （二）调度集中 目前，我国的铁路行业进行调度时，采用的方式为集中调度，这是一种传统的调度方式，效果并不理想，而且随着铁路现代化、信息化的发展，集中调度的方式已经不能满足铁路快速发展的需求。 （三）无线列调 第一，技术落后，在进行通信时利用模拟单信道，通信质量比较差，而且受到的干扰非常的严重；第二，能力饱和，我国现有的无线列调能力已经达到了饱和，因而无线列调就没有能力再进行列车控制、移动通信等业务；第三，效率低下，在专用系统中，各个部门在工作时，都是独立开展的，缺乏有效地沟通及联系性。 二、现代铁路信号 1949年后，60年来，随着我国铁路事业翻天覆地的变化，中国铁路信号也已经从零发展成为世界铁路信号的强国。今天的现代铁路信号系统，已经成为计算机、现代通信和控制技术在铁路运输生产过程中的具体应用，铁路信号的功能也从传统的保障铁路运输安全的“眼睛”，扩展为保证行车安全、实现集中统一指挥、提高运输效率、改善劳动条件和提升运营管理水平。现代信号技术已成为实现列车有效控制、提高铁路区间通过能力和编组能力、向运输组织人员提供实时信息的必备手段，是铁路的“中枢神经”，是铁路列车提速与发展高速铁路的关键技术之一。 三、通信信号一体化的优势及其系统结构 3.1通信信号一体化的优势 与传统的轨道电路传送信号相比，通信信号一体化具有五大优势：第一，传输可靠性高，传统的轨道电路在传输信号时，传输者只管发送，接受者是否接到信号无法得知，而实现了一体化之后，有效的实现了双向通信，从而保证了信号传输的可靠性；第二，运输效率高，通信信号一体化采用的通信方式为无线通信，这样一来，在传送信号时，实现了移动自动闭塞，使运输效率得到了有效的提高，武县城在设备系统接收信息具有较高的实时性与准确性；第三，传输信息量大，传统的轨道电路在传输信号时，载体是铁轨，这种方式虽能传输的信息量比较小，随着列车速度与目的的不断增加，列车控制信号不断增加，而实现通信信号一体化之后，由于是无线通信，所能传输的信息量大增；第四，降低工程投资和生存期成本，信息传输的方式发生了改变之后，所需要进行的工程投资也相对减少，信息传输不再依赖轨道电路，设备主要集中在室内与机车上，从而实现了投资的降低与故障面的减少；第五，具体有通用性和灵活性，在系统中，只需要保持原有的设备就可以实现双向运行，这样有效的保证了系统的性能和安全，由于系统中采用的是通用组件，所有未来相互独立的子系统升级或者换代时不会对列产的控制产生影响。 3.2通信信号一体化的系统结构及关键技术 从广义上来说，信号系统主要包含四层，从高到低的顺序分别为：第一层，局（部）调度中心，该层的主要作用是进行宏观决策；第二层为分局（局）调度中心，在该层中，包含着许多的结构，主要有调度集中、电力调度、机车调度、车辆调度、设备维修中心；第三层为安全控制设备，主要的作用就是保证安全，车站联锁、道口安全控制等都设置在该层；第四层为最低层，现场的信号机、机车信号等都归属于该层。 四、我国铁路通信、信号系统的发展方向 随着我国高速铁路的跨越式发展，铁路通信信号作为高铁核心技术的重要组成部分，也迎来了高速发展的黄金时期。目前，我国铁路通信信号技术已经迈上了新的台阶，尤其是通过引进吸收国外先进技术、我国已研发出了CTCS、TDCS、等一大批有自主核心技术的铁路通信、信号控制系统，在利用计算机、控制技术方面取得了长足的进步。中国高速铁路的发展需求决定了铁路通信信号的发展方向，不仅对行车安全保障有了更高的标准，还要求通信信号技术能够实现高速铁路站间接发车作业和区间运行的自动化，提高通过速度与列车密度，大大增强高铁运营效率。 4.1铁路通信的发展方向 （1）大力发展GSM-R技术 目前我国铁路对GSM-R技术应用的还不够充分，如有的线路利用GSM-R技术参与列车运行控制，而有的线路仅将其作为一种进行数据传输的移动通信手段。今后我国应重点围绕客运专线建设，做好对GSM-R移动通信核心网的整体布局规划并加大沿线无线网络的建设，全面推进高速铁路无线通信设备的技术进步。 （2）建设综合视频监控技术平台 为满足安全监控需要，需要建设综合视频监控技术平台，主要应用在几点：对铁路重点线路设备的监控；对客运车站重点区域的监
《铁道信号远程控制》练习题及参考答案 一、单选题（共 15 道试题，共 30 分。） 1. （）信号是用来正确区分远动系统数字序列中的“帧”和“字”的起止位置。 A. 位同步 B. 帧同步（群同步） C. 载波同步 D. 网同步 正确答案：B 2. （）的作用是把待传输的消息转换成原始电信号 A. 信源 B. 信道 C. 调解器 D. 信宿 正确答案：A 3. 报文交换的基础思想是（） A. 接收—存储 B. 接收—处理 C. 接收—转发 D. 存储--转发 正确答案：D 4. 铁路行车现为（）级管理指挥系统。 A. 一 B. 二 C. 三 D. 四 正确答案：C 5. 远动系统的核心问题是（） A. 远距离信息传输 B. 近距离信息传输 C. 远距离控制 D. 近距离控制 正确答案：A 6. 调度集中系统属于（）的远动系统。 A. 分散 B. 综合 C. 复杂 D. 单一 正确答案：A 7. （）是物理网上的一组完整的网络协议 A. TCP B. IP C. OSI D. TCP/IP 正确答案：D 8. 信道编码主要用于（） A. 信息解码 B. 抗干扰编码 C. 抗干扰解码 D. 信息传递 正确答案：B 9. 如果通过在车站设立自律机来完成按照列车运行计划和《站细》正常接发列车以及协调列车、调车冲突的功能，将安全可以实现列车和调车作业的统一控制，称为（）控制原则 A. 分散 B. 自律 C. 分散自律 D. 复杂 正确答案：C 10. （）地址是TCP/IP协议中用来标识网络中的某个计算机的地址，而且必须保持其唯一性。 A. TCP B. IP C. OSI D. TCP/IP 正确答案：B
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。
课程设计课程名称：铁道信号远程控制 题目：微机监测系统在信号设备故障 诊断中的应用分析 院系：计算机与通信工程系 专业：铁道信号 学号： 姓名： 指导教师： 西南交通大学峨眉校区 2013年6月8日
课程设计任务书 专业铁道信号姓名学号 开题日期：2013年03 月27 日完成日期：2013 年05 月31 日 题目微机监测系统在信号设备故障诊断中的应用分析 一、课程设计目的 通过对课程设计任务的完成，使学生进一步理解课程教学的理论内容，并且巩固和深化所学课程的知识，通过课程设计，培养学生综合运用所学课程知识，分析和解决实际问题的能力；通过课程设计，使学生能比较全面而辩证地分析和处理设计问题，逐步树立正确的设计思想；培养学生严谨认真的科学态度和严谨务实的工作作风。 二、课程设计的内容及基本要求 1.本课程设计的内容 以下可以任选一题，查阅相关资料，对相关问题进行分析与设计 1．TDCS网络安全与可靠性技术探讨 2．TDCS网络维护与常见故障分析与探讨 3．分散自律调度集中系统综合防雷技术研究 4.信号微机监测系统常见故障分析与处理 5.微机监测系统在信号设备故障诊断中的应用分析 6.调度监督系统常见故障处理 7.GSM-R系统在我国铁路上的应用场合和实现的功能。 2.本课程设计的基本要求 知识要求： 学生在学习本课程之前应该以铁路信号基础设备、铁路信号运营基础、车站自动控制、区间自动控制等课程为基础。 能力要求： 要求每位同学能够结合课程设计的内容，独立完成该课程设计。 3.工作进度安排
三、指导方式 集体辅导与个别辅导相结合。 四、指导教师评语 五、成绩 指导教师(签章) 年月日
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
CTCS―2级列控系统应答器的设置使用与维 护 【摘要】大西客专自2010年3月开始设计施工，预计在2013年12月开通运营。文章主要对大西客专采用的CTCS-2列控系统的结构及基本原理、应答器的作用、设置、及维护要求等作了较为详细的阐述，希望能对即将运营投入使用的大西客专信号设备的维修有所帮助，以便提升高铁岗位信号设备维修人员的技术水平，确保高速列车运行的安全。 【关键词】CTCS-2级列控系统；应答器作用；设置；维护 列车运行控制系统是一种可以根据列车在铁路线路上运行的客观条件和实际情况，对列车运行速度及制动方式等状态进行监督、控制和调整的技术装备。目前我国列控系统在既有信号技术装备基础上引进吸收欧盟列控系统的相关标准，研发了符合中国国情的的列控系统CTCS（中国列车控制系统），共分为CTCS0-4五个等级，其中 CTCS-2级列控系统面向提速干线和新建200-250km/h 客运专线，已被广泛应用。对CTCS-2级列控系统的安全性、稳定性都提出了更高的要求。应答器是CTCS-2级系统地面设备的主要设备之一，对应答器的设置规则和维修要求更深
入的了解和分析，希望能对即将运营投入使用的大西（大同―西安）客专信号设备的维修有所帮助，以便提升高铁岗位信号设备维修人员的技术水平，确保高速列车运行的安全。 1CTCS-2级列控系统的结构及原理 1.1系统的整体组成 客运专线CTCS-2级列控系统由地面和车载设备构成。地面设备由列控中心、ZPW-2000（UM）系列轨道电路、应答器设备等组成。车载设备由车载安全计算机（VC）、轨道电路信息接收单元（TCR）、应答器信息接收模块（BTM）、记录单元（DRU）、人机界面（DMI）等组成。 1.2CTCS-2级列控系统基本原理 客运专线CTCS-2级列控系统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列车运行控制系统。轨道电路实现列车占用检查，并连续向车载设备传送空闲闭塞分区数量等信息。应答器向车载设备传输定位信息、线路参数、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（区间轨道电路状态、中继站临时限速信息、区间闭塞和方向条件等信息）传输等功能，根据轨道电路、进路状态及临时限速等信息产生行车许可，通过轨道电路及有源应答器将行车许可传送给列控车载设
铁路信号工（6-24-02-15） 职业定义：从事铁路、地铁信号设备安装施工和设备维护的人员。 从事的工作主要包括： （1）鉴别铁路、地铁信号设备和配件质量； （2）敷设、接续信号电缆； （3）安装、试验轨道电路； （4）配线、焊接、安装和检测操作引入装置； （5）安装、测试信号部件； （6）安装、调试、维修电气集中、调度集中、调度监督、自动闭塞、半自动闭塞等设备；（7）安装、调试、维修车站信号、区间信号、机车信号、驼峰信号、道口信号等设备；（8）安装、调试、维修转辙、转换装置和信号电源设备； （9）安装、调试、维修信号保护装置； （10）检测设备性能，分析处理设备故障。 第一章继电器 第一节信号继电器 一、信号继电器的作用 继电器是铁路信号设备的主要元件之一，在铁路信号的自动控制和远程控制当中，继电器可以构成逻辑电路或作为执行元件直接监督和控制列车的运行。 继电器的基本功能就是用极小的信号来控制电路中相当大功率的对象，或者控制数个对象来完成由人工难以达到的复杂的逻辑关系。 二、继电器的分类 继电器的类型繁多，分类也是多种多样的，可以按照不同的方式来分类。 (一)按用途可分为：电力系统用的保护继电器；自动控制系统用的控制继电器；通信系统用的通信继电器；铁道信号系统用的信号继电器等。 (二)按输入量的物理性质可分为： 1.电流继电器，反映电流的变化； 2.电压继电器，反映电压的变化； 3.功率继电器，反映功率的变化； 4.非电量继电器，反映非电量继电器，有温度、压力、速度等继电器。 (三)按工作电流的种类可分为： 1.直流继电器，直流供电动作； 2.交流继电器，交流供电动作； 3.交直流继电器，交流或直流供电动作。 (四)按动作原理可分为： 1.电磁继电器，其原理是通过继电器线圈中的电流在磁路的可动部分(衔铁)的气隙中产生电磁力，吸引衔铁动作，带动接点系统改变接点位置。在电磁继电器中，根据继电器断电后，衔铁返回的原理不同，又可分为重力式、重弹力式和弹力式三种； 2.感应继电器，这种继电器是一种利用一个交变磁场与另一交变磁场存可动翼片中感应的涡流相互作用，使翼片产生转矩，带动接点动作； 3.热力继电器(双全属片继电器)，是利用两种膨胀系数不同的双金属片加热后单向弯曲的物理特性，使接点动作。
CTCS列控系统介绍详解 为什么发展CTCS 1、既有线提速、客运专线和高速铁路建设，对信号技术的发展既提出了新的挑战，也提供了难得的发展机遇。 2、条件已成熟。 多年的实践摸索、经验积累； 欧盟的GSM-R/ETCS已进入实际运作阶段，给我们提供了良好的技术借鉴。 3、需要对中国列车控制技术发展进行规划。 1)列车速度的不断提高，使得铁路信号技术发生了巨大变化。当列车速度大于160km/h后，列车的开环控制已不能满足要求。A TP已成为行车安全不可缺少的重要技术装备。 (2)ATP是由地面信号设备和车载设备共同组成的闭环高安全系统，是地面联锁向车载设备的延伸，在此基础上实现了以车载设备为主的行车方式。各国铁路在实施ATP过程中，都是以故障安全作为最重要的技术条件，将地面和车载设备按一个系统统一设计，同步进行技术更新或强化改造的，这样才能保证整个系统的高安全、高可靠性。 (3)通信信号一体化是现代铁路信号的重要发展趋势。实现对移动体的控制，移动通信是最便捷的手段。因此基于通信特别是基于无线移动通信的ATP是今后的重要发展方向。(4) 技术标准统一，系统化设计，模块化产品，通用兼容是ETCS主要成功经验，值得我们认真学习和借鉴。 总体规划原则 借鉴世界各国经验，结合我国国情路情，制定我国统一的A TP系列技术标准和规范； 实行跨专业合作，集中全路专家智慧，共同确定总体技术方案和总体规划； 坚持技术先进、系统成熟、经济合理，等级配置的原则； 坚持通信信号一体化的方向，新线建设优先发展基于无线的ATP； 坚持新线建设与既有线改造并重，在总体规划的指导下，分步实施，有序发展； 坚持机车信号主体化与发展A TP相结合。 标准定义： CTCS是为了保证列车安全运行，并以分级形式满足不同线路运输需求的列车运行控制系统。 CTCS是Chinese Train Control System 的缩写，即中国列车运行控制系统，它以分级的形式满足不通线路的运输需求，在不干扰机车乘务员正常驾驶的前提下有效地保证列车运行的安全。
铁路信号系统新技术的发展趋势 近20多年来，在运输市场激烈竞争的压力下，各国铁路，特别是发达国家铁路为实现提速、高速和重载运输，积极引进采用新技术，大幅度提高了现代化通信信号设备的装备水平，新型技术系统不断涌现。 一、故障-安全技术的发展 随着计算机技术、微电子技术和新材料的发展，故障—安全技术得到了飞速发展。高可靠性、高安全性的故障—安全核心设备出现了“二取二”、“二乘二取二”和“三取二”等不同结构形式，其同步方式有软同步和硬同步。西门子公司、阿尔斯通公司、日本京山公司、日本日信公司等推出了不同类型的采用硬件同步方式的安全型计算机。 故障—安全技术的提高为高可靠和高安全的铁路信号系统的发 展打下坚实的基础。 二、高水平的实时操作系统开发平台 实时操作系统（RTOS,Real Time Operation System）是当今流行的嵌入式系统的软件开发平台。RTOS最关键的部分是实时多任务内核，它的基本功能包括任务管理、定时器管理、存储器管理、资源管理、事件管理、系统管理、消息管理、队列管理、旗语管理等，这些管理功能是通过内核服务函数形式交给用户调用的，也就是RTOS 的应用程序接口（API,Application Programming Interface）。在
铁路、航空航天以及核反应堆等安全性要求很高的系统中引入RTOS，可以有效地解决系统的安全性和嵌入式软件开发标准化的难题。随着嵌入式系统中软件应用程序越来越大，对开发人员、应用程序接口、程序档案的组织管理成为一个大的课题。在这种情况下，如何保证系统的容错性和故障—安全性成为一个亟待解决的难题。基于RTOS开发出的程序，具有较高的可移植性，可实现90%以上设备独立，从而有利于系统故障—安全的实现。另外一些成熟的通用程序可以作为专家库函数产品推向社会，嵌入式软件的函数化、产品化能够促进行业交流以及社会分工专业化，减少重复劳动，提高知识创新的效率。 在铁路这样恶劣工作环境下的计算机系统，对系统安全性、可靠性、可用性的要求更高，必须使用安全计算机，以保证系统能安全、可靠、不间断地工作。而安全计算机系统的软件核心就是RTOS。目前，英国的西屋公司（Westinghouse）已经在列车运行控制系统中采用了RTOS，瑞典也有很多铁路通信和控制系统采用OSE实时操作系统。 采用实时操作系统可以满足如下性能或特性： 提高系统的安全性。实时操作系统可以成为整个软件系统的中间件，即实时操作系统通过驱动程序与底层硬件相结合，而上层应用程序通过API和库函数与实时操作系统相结合。实时操作系统完成系统多任务的调度和中断的执行，这样系统的安全模块和非安全模块将会得到有效的隔离，RTOS可以很好地解决硬件冗余模块的同步问题。
铁道信号远程控制课程复习题 1．什么是远动技术？ 远动技术就是综合自动控制技术、计算机技术和现代通信技术三大领域的主要技术成果、为实现工业过程的远距离、大范围、无人化的控制和监测而发展起来的一门学科，也称遥测遥控技术或远程控制技术。 2．一个完整的远动控制系统由哪几部分组成？画出结构图？ 远动技术就是遥控、遥信、遥测和遥调的总称。一个完整的远动控制系统由控制端设备、执行端设备和信道三部分组成，结构图如下。 3．远动系统（技术）的主要任务有哪些？ 远动系统的主要任务，一是集中监视，正常状态下实现合理的系统运行方式，事故时及时了解事故的发生和范围，加快事故处理，以提高安全经济运行水平；二是集中控制，以提高劳动生产率。 4．远动技术在铁路运输调度工作中的应用表现在哪几方面？ 远动技术在铁路运输调度工作中的应用表现在以下几方面，一是调度集中和调度监督系统CTC；二是铁路列车调度指挥系统TDCS；三是微机监测系统MMS。 5．常见的铁路信号远动系统的网络结构有哪些？各有何应用？ 常见的铁路信号远动系统的网络结构主要有以下几种： （1）点对点式结构——适用于大站遥控系统 （2）多点星型网络结构——适用于枢纽或分界口的遥控遥信系统。 （3）交叉连接的星型结构——为新一代分散自律调度集中系统采用的方式。 （4）多站网络式结构——适用于控制对象沿线分布的远动系统，如区段调度集中系统。
（5）复联网络形式的系统结构——适用于控制对象处于集中分散式分布的远动系统，如分接口遥信系统。 6．远动系统的可靠性包括哪两部分？系统的可靠性如何分配？ 远动系统的可靠性包括信息传输可靠性和设备的可靠性两大部分。 系统可靠性分配一般要考虑以下几个方面： （1）对系统的关键部位，分配的可靠性指标要高些。 （2）对比较复杂的分系统或单元，分配的可靠性指标要低些。 （3）对工作环境不好的分系统，分配的可靠性指标要高些。 （4）对那些便于维修的单元，分配的可靠性指标要低些。 （5）对于改进潜力大的单元，分配的可靠性指标要高些。 7．如何降低误码率？在数据传输系统中，差错控制方式有哪几种？ 为了降低误码率，可以采用两条途径：采用新的传输系统和使用差错控制技术。在数据传输系统中，差错控制方式主要有四种： 前向纠错方式（FEC）；检错重发方式也称自动回询重传方式（ARQ） 混合纠错方式（HEC）；反馈重发方式即信息反馈方式（IRQ） 8．通信网络的主要硬件设备有哪些？ 通信网络的主要硬件设备有网络传输介质（明线、光缆等有线介质和微波、卫星通信等无线介质两类）、服务器、工作站、路由器、网桥、网关、交换机、中继器、集线器、调制解调器等。 9．什么是容错技术？常见的冗余（容错）方法有哪几类？ 当系统的某一部分发生故障时仍能使系统保持正常工作的技术，叫容错技术。 容错技术是建立在资源冗余基础上的，容错方法主要有以下四种：信息冗余（靠增加信息的多余度来提高可靠性）、时间冗余（通过指令的重复执行、增加重复运算的时间来达到容错的目的）、软件冗余（通过增加程序来提高软件可靠性）和硬件冗余（硬件的物理重复）。 10．什么是调度集中（CTC）？ 调度集中(CTC)是调度中心（调度员）对管辖区段范围内的信号设备进行集中控制，对列车运行直接指挥、管理的技术装备，是一种远动系统。是综合了通信、信号、运输组织、现代控制、计算机、网络等多学科技术的技术装备。 11．传统调度集中的主要问题有哪些？（传统调度集中存在什么问题？）
第5章重点作业题 1、CTCS列控系统的分级，每个级别的核心设备 与作用 CTCS根据系统配置按功能划分为5级，CTCS 0级（通用机车信号+列车运行监控记录装置（LKJ）,既有线现状，司机按地面信号显示行车；储存线路数据，识别地面信号，校准列车位置，列车运行监控记录装置（LKJ）负责超速防护。 CTCS 1级（主体机车信号+LKJ）,司机按车载机车信号显示行车，全天候运行；储存线路数据，识别地面信号，校准列车位置，LKJ负责超速防护。 CTCS 2级（轨道电路+点连式应答器+模式曲线控制）ATP按模式曲线控制列车减速和超速防护，全天候运行 应答器提供线路数据、位置、临时限速、进站信息，轨道电路提供前方信号空闲闭塞分区和道岔限速信息；列控中心控制有源应答器发送报文、轨道电路发码和信号降级。 CTCS 3级（GSM-R+轨道电路+ RBC+模式曲线控制）,地面设备大大减少，易于维护；控制数据全部来自RBC，不用担心数据缺失，控制更有前瞻性。基于无线通信(如GSM-R)的列车运行控制系统，它可以叠加在既有干线信号系统上。轨道电路完成列车占用检测及完整性检查，点式信息设备提供列车用于测距修正。无线通信系统实现地—车
间连续、双向的信息传输，行车许可由地面（列控中心）无线闭塞中心RBC产生，通过无线通信系统传送到车上。 CTCS 4级（GSM-R+GPS+ RBC+模式曲线控制）,完全基于无线控制，卫星定位，无须地面信号设备；车载列车完整性检查；实现移动闭塞，提高运输能力.由地面无线闭塞中心(RBC）和车载设备完成列车占用检测及完整性检查，点式信息设备提供列车用于测距修正。其他方式同CTCS3级系统。 2、CTCS2列控系统地面设备构成与作用 ：CTCS-2级列控系统地面设备主要由列控中心、ZPW-2000系列无绝缘轨道电路、区间信号机、应答器和轨旁电子单元等构成。 车站列控中心是实现应答器报文选择和发送的重要设备，它依据调度指挥系统下达的临时限速命令和联锁系统当前的进路状态，选择相应的应答器报文数据，控制有源应答器向列车动态传送相应信息，从而实现对列车运行的动态控制。 进站信号机处设置有源应答器，以提供接车进路参数及临时限速信息。接车进路建立后，进站应答器发送相应的接车进路信息；当列车通过车站时，应同时提供发车进路及前方一定距离（离去区段）内的线路参数和临时限速信息。各有源应答器应有缺省报文，缺省值应按照该进站口所有接车进路范围内的最低道岔限速和 最短进路长度等最不利条件设置。
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/cf2453103.html, 铁路信号系统中无线通信技术的应用 作者：张继龙 来源：《环球市场》2017年第15期 摘要：在列车的信号控制系统方面，因为轨道的信号所处的环境比较差，因此它的传输速率会比较低，还不可以支持高速铁路的快速发展。其中信号系统指能够保证高铁列车的安全和加快运行的速率。而信号系统是指控制着列车指挥与运行的设备，虽然它的投资总额在整个高速铁路工程中占的比率比较小，然而在一些方面有着十分关键的作用，比如加强通行力度、确定高速铁路的安全和提高工作者的坏境等。基于此，文章对铁路信号系统中无线通信技术的应用进行探讨。 关键词：铁路信号；无线通信技术；应用 在铁路建设中，通信系统的投资虽然不大，但是所发挥的作用不容忽视。由于轨道电路信息的传输速率慢、传输环境差、维护费用高，已经无法满足铁路的发展要求。而无线通信技术的出现，有效地解决了这一技术难题，提升了铁路的能源消耗，降低了系统成本。未来无线通信技术将会成为铁路信号系统发展中的一项重要技术。 1 无线通信技术特点 无线通信技术的主要特征有：①能够更稳定、有效地控制铁路的运行情况，不仅可以节省资源、降低能源消耗，还可以避免列车在运行状态下出现多次发动或者速度过快的问题；②在一些较为重要的控制系统中，根据自身情况、实际操作状态，列车进行自行调节，再通过利用计算机行辅助调整，从而能够有效加强铁路信号系统运行的安全性及其管理水平；③通过应用无线通信技术，能够减少中继设备的使用，如地面信号设备，从而减少了铁路信号系统的成本以及信号系统设备的保养、维护投入。 2 铁路信号系统中无线通信技术 2.1 充分考虑无线接入技术的临时调整性 结合电力无线通信的实际发展概况，可知其终端接入过程中存在着临时性问题，需要在无线通信信道使用中做出相应的调整，确保各种电力信息的正常传递与接收。在电力无线通信过程中，为了增强通信的安全性，需要设置用户登录验证形式，明确不同用户的访问权限，促使用户能够正常滴接入无线通信终端。受到这种机制的影响，对相关的数据信息传输安全性带来了潜在地威胁，加大了电力信息传输风险。 2.2 无线接入技术使用中的数据冲突问题
列控系统复习题 一填空题： 1 CTCS2列控系统由车载及地面两部分组成。（车载设备）安装在动车组上。地面设备由CTC调度集中、K5B计算机联锁、ZPW-2000A 轨道电路、车站列控中心、LEU地面电子单元和应答器等设备组成。 2 CTCS2级列控系统地面信号系统中除了通过轨道电路向列车传输连续信息外，还要通过（应答器）把地面的一些线路静态数据、临时限速以及进路参数等发送到机车上，以保障列车安全行驶。车站列控中心、LEU和应答器就是实现该功能的关键设备。 3 车站列控中心设置在各车站机械室，是一套二乘二取二安全计算机系统，它与K5B计算机联锁、CTC车站自律机接口，根据调度命令、进路状态、线路参数等产生进路及临时限速等相关控车信息，通过安装在进、出站口的（有源应答器）传送给列车。 4 临时限速命令包括操作员姓名、命令号、限速起点、（限速终点）、（限速级别）、线路号和预计限速时间长度等相关内容 5 LEU装设在列控中心机柜内，实时接收列控中心传送的数据报文并通过应答器数据传输电缆，送给对应室外有源应答器，实时更新有源应答器的数据，实现应答器对变化数据的发送。 6 在车站发车进路、离去区段有临时限速时，列控中心向（联锁系统）输出进站信号机点黄灯、接近区段轨道电路发黄码控制条件。 7 应答器是一种（高速数据传输）设备，负责向动车组ATP车载设备提供控车信息，俗称报文。
8 应答器分有源应答器和无源应答器。有源应答器设置在进站口和出站口，向列车发送自LEU来的信息，当（电缆断线）时发送自身预存信息，即默认报文。 9 无源应答器设置在进站口、出站口和区间，负责向列车传送地面（固定）信息。 10 线路静态数据、临时限速以及进路参数等数据是以报文的形式存储在应答器和列控中心的（报文存储器）内。 二判断题 1 装有ATP车载设备的列车经过应答器时，收到临时限速命令报文，控制列车按限速要求运行。 2 在车站进站口和出站口处分别设置一台有源应答器和一台无源应答器。靠近进站信号机的为有源应答器，两个应答器相距5米。 3 在进站信号机开放时，列控中心控制LEU向进站口有源应答器发送报文，直至列车完全越过进站信号机。 4 进站口有源应答器提供正向接车进路参数，具有直股发车进路的股道，同时提供直股发车进路及前方一定距离内的线路参数和临时限速信息 5 进站口有源应答器在反向运行时提供反向站间区间临时限速、反向运行等信息，反向站间区间的线路固定信息则由进站口无源应答器提供。 6 出站口有源应答器提供正向站间区间临时限速，提供反向接车进路参数，具有直股发车进路的股道，同时提供直股发车进路及前方一
铁道信号远程控制课程 设计 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】
课程设计 课程名称：铁道信号远程控制题目：微机监测系统在信号设备故障 诊断中的应用分析 院系：计算机与通信工程系 专业：铁道信号 学号： 姓名： 指导教师： 西南交通大学峨眉校区 2013年6月8日 课程设计任务书 专业铁道信号姓名学号 开题日期：2013年 03 月 27 日完成日期：2013 年 05 月 31 日 题目微机监测系统在信号设备故障诊断中的应用分析 一、课程设计目的 通过对课程设计任务的完成，使学生进一步理解课程教学的理论内容，并且巩固和深化所学课程的知识，通过课程设计，培养学生综合运用所学课程知识，分析和解决实际问题的能力；通过课程设计，使学生能比较全面而辩证地
分析和处理设计问题，逐步树立正确的设计思想；培养学生严谨认真的科学态度和严谨务实的工作作风。 二、课程设计的内容及基本要求 1.本课程设计的内容 以下可以任选一题，查阅相关资料，对相关问题进行分析与设计 1．TDCS网络安全与可靠性技术探讨 2．TDCS网络维护与常见故障分析与探讨 3．分散自律调度集中系统综合防雷技术研究 4.信号微机监测系统常见故障分析与处理 5.微机监测系统在信号设备故障诊断中的应用分析 6.调度监督系统常见故障处理 系统在我国铁路上的应用场合和实现的功能。 2.本课程设计的基本要求 知识要求： 学生在学习本课程之前应该以铁路信号基础设备、铁路信号运营基础、车站自动控制、区间自动控制等课程为基础。 能力要求： 要求每位同学能够结合课程设计的内容，独立完成该课程设计。 3.工作进度安排
铁路由于先天的综合优势，全天候、占地少、运量大、能耗低、速度快、安全性好、性价比高，必然成为国家综合交通运输体系中的骨干。随着高速铁路的兴起，对铁路通信信号在安全和功能上提出了更高的新要求， CTCS-2及CTCS-3级列控系统已经实际应用于当今的客运专线上。 列控中心(TCC)是我国CTCS-2级列控系统地面信号控制的核心设备，实现控制有源应答器的报文输出和临时限速的核对与执行，还负责ZPW-2000A/K轨道电路的编码、区间信号机点灯逻辑、站间通信、区间及站内轨道电路改方等逻辑功能，担负着列车行车安全的重大责任。TCC同时也是CTCS-3级列控系统地面信号控制的降级备用设备，为列车提供行车命令，保障行车安全。 在以往的列控中心仿真系统中，主要存在两个问题：其一是没有对站内编码逻辑进行处理，基本上将站内简化为区间来运行，造成的结果是整个仿真系统不能对侧线运行进行模拟；其二是不能智能的对设计院提供的规定格式的基础数据表进行处理，如果要完整的模拟站内的正线、侧线运行，要手动填写很多配置文件，穷举某一个站所有的进路相关信息，更换站场时，需要重新填写配置文件，工作量大且容易出错，大大的降低了程序的通用性。 本论文介绍了CTCS-2级列控系统的国内外研究现状及其主要由车载系统和地面系统组成。重点分析和研究了CTCS-2级地面子系统中列控中心的功能，站内及区间的编码规则和点灯控制。以Visual C++6.0为开发环境，结合CTCS-2级列控中心工作原理、区间及站内的编码设计规则、点灯控制及相应技术文件，设计出CTCS-2级列控中心仿真子系统。利用计算机仿真技术，结合实际线路条件及车载的控车情况，模拟列控中心的各种功能，不但可以大大降低试验成本，又可以在一定意义上为提高行车效率提供数据依据，具有重要意义。 列控系统——浅论中国铁路通信信号技术发展方向 列控系统——浅论中国铁路通信信号技术发展方向 第45期铁路通信专刊文/铁道部运输局刘胜利
高速铁路信号系统发展现状及发展趋势分析 发表时间：2017-09-29T17:09:14.293Z 来源：《基层建设》2017年第14期作者：雷文超[导读] 摘要：随着经济的快速发展，铁路作为陆上交通的重要工具在我国的经济发展中发挥着越来越重要的作用。 武汉铁路局襄阳电务段湖北襄阳 443000 摘要：随着经济的快速发展，铁路作为陆上交通的重要工具在我国的经济发展中发挥着越来越重要的作用。尤其是近些年来，随着我国高速铁路网络的逐步建成并完善使得我国各地之间的交通更为方便、联系更为紧密。高速铁路信号系统是确保高速铁路能够正常运行的重要一环。基于此，本文主要阐述了高速铁路信号系统的发展现状和特点，并且探讨出高速铁路信号系统的发展趋势，从而进一步促进我国高速铁路信号系统的发展。 关键词：高速铁路；信号系统；现状；发展趋势 1我国高速铁路信号系统现状 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安全性方面存在不足 在自动化程度比较高的国家,铁路信号系统的控制和管理以及识别基本上都是依靠技术进行保障,但是由于我国铁路信号系统的自动化程度不高,这就更多的需要由人力来完成许多的工作,比如火车司机对于地面信号的观察和判断等,这种工作方法在以前铁路发展不太发达的时期较为有用,但随着铁路运输不断提速、高铁动车运输的发展,单纯的依靠人力进行控制和管理铁路信号系统己经很难适应了,而且这种方式的安全性存在很大问题,而且会严重影响工作效率。 1.3管理缺乏统一性,管理水平较为落后 首先，从我国当前的高速铁路信号系统管理模式来看，其管理缺乏统一性，管理水平相比于国外发达国家较落后。同时，自上到下的管理体系不健全，不能够将高速铁路信号系统的相关管理要求和规定落实到位，部门之间的配合不协调，以至于在实际情况中出现很多不必要的问题。其次,我国高速铁路系统在以往大都是由相关政府部门来进行综合管理,而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、较为落后的管理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,我国高速铁路系统作为交通运输行业中主要核心机构之一,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由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运行过程中的信息全面、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 铁路信号系统的智能化主要分为两个部分：其一,系统的智能化；其二,控制设备的智能化。系统智能化主要是指相关管理部门结合铁路系统的实际状况,通过运用先进的计算机技术来对列车的运行进行合理规划,促使最优化的铁路系统能够得以有效实现。控制设备的智能化则主要是指通过对智能化的执行机构进行合理运用,促使指挥者所需要的信息能够得到准确、快速地获取,同时使其能够按照相关指令来对列车的运行进行合理指挥和控制,从而让列车运行的安全性得到有效保障。 3高速铁路信号系统发展趋势 3.1无线通信在高速铁路信号系统上的运用 无线通信的高速铁路信号系统通过利用车地间双向信息通道以实现对于运行列车的闭环控制，从而使得列车运行的安全性与可靠性大为提高。无线通信的高速铁路信号系统是现今高速铁路信号系统发展的重点，相较于原先所使用的CTCS中国列车控制系统对于列车运行的位置、速度等的相关信息都有着明确的显示，同时通过使用无线通信的方式与高速列车的车载设备进行数据交换与控制，从而实现对于列车运行状态的实时监控，在列车安全运行的前提下以最大限度的提升列车运行的密度。 3.2采用车地无线通道的控制方式 在现今的高速列车的控制中主要使用的是车地无线通道的控制方式以实现对于列车信息的交互。在列车的运行过程中，车载设备将高速列车的速度、位置等的运行信息通过使用GSM-R无线网络传输至无线闭塞中心中，无线闭塞中心通过对接收到的信息数据对比前车的占用信息来对当前列车的行车许可进行计算，待到计算符合要求后再将许可通过使用GSM-R无线网络发送至车载设备中。在这一高速列车的控制系统中，采用的是集中控制，无线闭塞中心通过联锁设备和列控设备对轨道的占用情况进行分析判断来对列车发出运行许可。由于在列车运行控制中采用的集中控制方式，不论控制中的任何一个环节出现故障都会导致高速列车行车许可计算失败从而造成安全事故的发生。为提高列车的安全运行，需要在对现今采用的车地信息交换的基础上研发出更为自主智能的通信方式，从而使得高速列车运行中的前后车的通信可以绕开列控中心，通过高速列车自身的自主定位和前后车之间的自主传递等的方式进行，从而进一步由车载设备自主计算列车的行车许可，自主实现高速列车超速紧急预警的方式控制高速列车的运行。通过构建车、车之前的信息传递，实现前后车之间的位置、速度等信息的传递，此外，在高速列车的运行过程中，前车还可以通过主动发送追尾碰撞警告、紧急事件预警以及道路信息通告等的信息以实现高速铁路运行的自主智能控制，确保列车的安全运行。