铁道概论项目7铁路信号与通信

铁路信号与通信1目 录COMPANY01铁路信号概述02铁路信号基础设备03铁路信号系统01任务一内燃机车3案例引导我国铁路信号系统我国铁路信号系统存在哪些问题？存在哪些问题？2011年年9月月27日日14时51分分，上上海海地地铁线10号号线豫豫园园站站至至老老西西门站站下下行行区区间发生生了了两两列列车追追尾尾事事件件。据据报道道，因因该起起地地铁追追尾尾事事故故前前往往医医疗机机构构就就医医的的人人数数超超过260人人，其其中中有有约20人人伤情情较重重，7人人进入入重重症症监护室室治治疗，但但均均无无生生命命危危险。至至晚晚上上7时左左右右，上上海海地地铁官官方方微微博博发布布多多条条消消息息称称，现场已已经清清理理完完毕，各各类数数据据校校对完完成成，10号号线全全线恢复正常运行。恢复正常运行。在在此此次次事事故故不不久久前前的的7月月28日日，上上海海地地铁10号号线就就发生生过“开开错方方向向”的的事事故故。当当时，本本应开开往往航航中中路路方方向向的的10号号线列列车，却却反反常常地地朝朝着着虹虹桥火火车站站方方向向开开出出。7月月29日日下下午午，运运营方方上上海海申申通通地地铁公公司司发布布调查结果果称称，上上海海地地铁10号号线实施施CBTC（基基于于无无线通通讯的的信信号号控控制制系系统）信信号号升升级调试时，发生生信信息息阻阻塞塞故故障障，致致使使后后一一列列车重复使用前一列开往虹重复使用前一列开往虹桥火火车站列站列车的的进路信号，才路信号，才导致事故致事故发生。生。连续发生的两起事故，暴露了当生的两起事故，暴露了当时铁路信号系路信号系统存在的安全存在的安全隐患患问题，引起了社会各界人士的重，引起了社会各界人士的重视。4引言铁路路信信号号广广义上上是是保保证行行车安安全全、提提高高区区间和和车站站通通过能能力力以以及及编组站站编解解能能力力的的自自动控控制制及及远程程控控制制技技术的的总称称，它它是是计算算机机技技术、现代代通通信信技技术和和控控制制技技术在在铁路路运运输生生产过程程中中的的具具体体应用用。现代代通通信信技技术是是实现列列车有有效效控控制制、提提高高铁路路通通过能能力力、向向运运输人人员提提供供实时信信息息的的必必备手手段段，是是列列车提提速速与与发展展高高速速铁路路的的关关键技技术之之一一。随随着着信信息息技技术和和网网络技技术的的发展展，铁路路信信号号和和通通信信已已由由过去去的的铁路路运运输的的“眼眼睛睛”和和“耳耳朵”变成了成了铁路的路的“中枢神中枢神经”发挥着越来越重要的作用。着越来越重要的作用。5铁路信号的组成主要内容 铁路信号的作用 铁路信号的故障安全原则4铁路电务部门的职能铁路信号的发展趋势2453161.铁路信号的作用铁路信号包括路信号包括信号信号设备与与器材器材、信号系信号系统。铁路信号的路信号的基基础设备和器材包括信号装置、和器材包括信号装置、轨道道电路、路、转辙机、机、继电器等，它器等，它们是构成信号系是构成信号系统的基的基础。信号系信号系统包括包括车站站联锁、区、区间闭塞、列塞、列车运行控制、行运行控制、行车调度指度指挥控制、控制、驼峰峰调车控制、道口信号和信号集中控制、道口信号和信号集中监测等系等系统。72.铁路信号的作用铁路信号担路信号担负着指着指挥列列车运行、保运行、保证行行车安全的安全的责任，它在任，它在铁路运路运输和国民和国民经济中占有极其重要的地位。中占有极其重要的地位。铁路信号路信号的作用具体有以下几个方面。的作用具体有以下几个方面。（二）保证行车安全铁路信号保证行车安全的内容可以概括为减少事故件数、降低事故等级、缩小事故损失和承担事故转移。（四）铁路信号是铁路现代化的主要标志在铁路现代化建设中，由于无法投用大量资金建设新线，于是把重点放在既有运输设备的扩能改造上，依靠技术进步（主要是信息技术和牵引动力），来促进铁路现代化的步伐。（一）铁路信号是指挥行车的命令调度员、车站值班员根据行车计划、设备能力及列车的位置等因素发布信号，司机根据信号操纵列车，车载列控设备根据信号控制列车。（三）提高运输效率在铁路建设中，用于通信信号的投资不到总投资的5%，但发挥了很大的经济效益。铁路信号在提高运输效率方面表现为加大行车密度、减少列车车辆停留时间及作业时间，指挥列车安全地按列车运行图运行。82.铁路信号的作用93.铁路信号的故障安全原则信号故障信号故障是指在是指在规定的定的时间内和内和规定的条件下，信号定的条件下，信号设备规定的功能（部分和全部）受到限制或定的功能（部分和全部）受到限制或丧失。失。安全性安全性是指在是指在规定的定的时间内和内和规定的条件下，有关定的条件下，有关设备不不发生危生危险状状态的概率。的概率。可靠性可靠性是指是指设备在在规定的定的时间内和内和规定的定的条件下，完成条件下，完成规定功能的能力。定功能的能力。影响影响铁路运路运输安全的因素主要有两方面：安全的因素主要有两方面：路外因素路外因素包括人包括人为因素和自然因素；因素和自然因素；路内因素路内因素包括包括设备不良的情况和不良的情况和违章作章作业。实现故障故障安全原安全原则的具体措施主要有以下几个方面。的具体措施主要有以下几个方面。（1）防止人的）防止人的错误操操纵而出而出现的各种的各种联锁及及闭塞技塞技术等。等。（2）故障后使功能）故障后使功能软化或降化或降级使用技使用技术。（3）应急急顶替技替技术，如，如电源故障源故障时利用蓄利用蓄电池供池供电的技的技术。（4）检测、报警和警和预防性养防性养护的技的技术。（5）冗余技）冗余技术，如多重，如多重设备。（6）器件的降）器件的降额使用技使用技术，如信号灯泡的降，如信号灯泡的降压使用等使用等104.铁路信号的发展趋势随着信息技随着信息技术的的发展和高速展和高速铁路信号技路信号技术的的应用，当前用，当前铁路信号技路信号技术发展的展的总体体趋势是：通信信号一体化、是：通信信号一体化、车站区站区间一体化、一体化、车上地面一体化；上地面一体化；铁路信号日益呈路信号日益呈现信息化、网信息化、网络化、智能化、化、智能化、综合化、合化、现代化；代化；发展基于通信的展基于通信的列控系列控系统；技；技术标准准统一，一，设计系系统化，化，产品模品模块化。化。随随着着信信息息技技术的的不不断断快快速速发展展，3C技技术（计算算机机、通通信信、控控制制）和和3G技技术（GPS，GIS，GSM）等等新新技技术在在铁路路信信号号中中得得到到大大量量应用用。根根据据不不同同运运输需需求求，将将不不同同的的列列车占占用用检查、列列车精精确确定定位位、列列控控信信息息无无线传输、列、列车运行控制、列运行控制、列车进路控制、路控制、调度集中等先度集中等先进技技术集成列控系集成列控系统。（一）多种先进技术集成的趋势日益明显（二）控制模式发生重要转折铁路路信信号号的的控控制制模模式式正正在在逐逐渐从从传统的的以以地地面面信信号号设备作作为控控制制对象象、开开环控控制制方方式式、信信息息单向向传输向向新型的以列新型的以列车为控制控制对象、象、闭环控制方式、信息双向控制方式、信息双向传输转变。114.铁路信号的发展趋势随随着着驼峰峰综合合自自动化化、GSM-R综合合移移动通通信信系系统、列列控控系系统、电务管管理理信信息息系系统、TDCS和和CTC的的应用用，信信号号系系统正正在在形形成成行行车调度度及及列列车运运行行控控制制实时数数据据网网和和管管理理信信息息网网，综合合实现行行车控控制制、调度度指指挥、运运输管理、行管理、行车安全、客安全、客货服服务等方面的信息共享。等方面的信息共享。信息化是信息化是铁路运路运输行行业现代化的代化的标志。志。（三）信息化、综合化的趋势日益明显（四）高可靠性技术日趋成熟随随着着铁路路信信号号控控制制系系统的的计算算机机化化、网网络化化、电子子化化，系系统广广泛泛采采用用高高可可靠靠性性技技术。双双机机热备、22取取2、3取取2等等冗冗余余措措施施普普遍遍采采用用，智智能能诊断断、自自动判判别、故故障障报警警、自自动转换实现了了高高可可用用度度。这是是铁路路信信号号广广泛泛采用采用计算机技算机技术、电子技子技术后后带来的明来的明显优势。高可靠性技高可靠性技术在在铁路信号中日益成熟。路信号中日益成熟。125.铁路电务部门的职能按照其按照其职能不同，能不同，铁路路电务部部门可分可分为运运营、科研科研、设计、工程工程、工工业等部等部门。1铁路路电务运运营部部门 铁路路电务运运营部部门负责保保证铁路通信信号路通信信号设备的正常运用及的正常运用及维护工作。工作。铁路通信信号路通信信号维护工作工作实行行铁路局、路局、电务段两段两级管理。管理。铁道部运道部运输局基局基础部部直接直接领导部内各部内各业务处对各各铁路局路局电务处进行行业务领导。部内各部内各业务处对各各铁路局路局电务处及其下及其下设各各业务科科进行行业务指指导。各各铁路局路局电务处除直接除直接领导处内各内各业务科外，科外，还对各各电务段段进行行业务指指导。电务处是是铁路局路局实施施电务专业管理的主管部管理的主管部门，主要承担更新改造工程、大中，主要承担更新改造工程、大中维修、安全管理、施工管理、生修、安全管理、施工管理、生产调度、技度、技术管理、管理、质量管理、通信工作、量管理、通信工作、设备动态检测、电务信息技信息技术维护等管理等管理职责。铁路运路运营部部门的基的基层单位是位是电务段段，它，它负责信号信号设备的日常的日常维修及中修。修及中修。电务段是段是电务专业管理的管理的责任主体。任主体。铁道部运道部运输局基局基础部是部是铁道部道部负责铁路信号的路信号的职能部能部门，除了直接，除了直接领导局内各局内各业务处外，外，对各各铁路局路局电务处也也进行行业务指指导。135.铁路电务部门的职能2铁路路电务科研部科研部门 铁路路电务科研部科研部门包括中国包括中国铁道科学研究院通信信号研究所、北京全路通信信号研究道科学研究院通信信号研究所、北京全路通信信号研究设计院、各院、各铁路局的科研路局的科研所以及所以及铁路高等院校，它路高等院校，它们从事开从事开发和研究通信信号的新和研究通信信号的新产品、新系列、新制式。品、新系列、新制式。3铁路路电务设计部部门 铁路路电务设计部部门主要包括北京全路通信信号研究主要包括北京全路通信信号研究设计院，第一、二、三、四、五勘察院，第一、二、三、四、五勘察设计院的通号院的通号处，电化化工程局工程局设计院和各院和各铁路局路局电务处的大修的大修设计室，它室，它们负责铁路新路新线建建设、既有、既有线改造和大修信号工程的改造和大修信号工程的设计。4铁路路电务工程部工程部门 铁路路电务工程部工程部门包括通信信号集包括通信信号集团公司所属各工程公司、各公司所属各工程公司、各铁路工程局路工程局电务工程工程处等。它等。它们是是负责铁路新路新线建建设或既有或既有线改造的信号改造的信号设备的施工。的施工。5铁路路电务工工业部部门铁路路电务工工业部部门包括中国包括中国铁路通信信号路通信信号总公司所属的各通信工厂、信号工厂、公司所属的各通信工厂、信号工厂、电缆厂以及各厂以及各铁路局的路局的电务工工厂等。它厂等。它们负责生生产通信信号器材。通信信号器材。14案例引导目前，我国目前，我国铁路信号系路信号系统依旧存在着很多依旧存在着很多问题有待解决，具体表有待解决，具体表现在以下几个方面。在以下几个方面。（1）自自动化化程程度度有有待待提提升升。随随着着微微电子子技技术发展展速速度度的的不不断断加加快快，继电控控制制技技术已已无无法法满足足现代代化化工工业的的要要求求，可可编程程逻辑控控制制器器（PLC）和和微微机机控控制制等等智智能能控控制制技技术逐逐渐开开始始得得到到应用用。但但在在我我国国铁路路信信息息系系统中中，继电控控制制设备依依旧旧占占据据主主力力，导致致大大规模模的的自自动化化综合合控控制制体体系系难以以形形成成，从从而而无无法法让整整体体效效率率得得到到显著著提提升升，资源配置也