铁路信号系统中无线通信技术的应用

iravirigufar

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
由于无线通信信道空间有限，导致电力无线通信信息传输中将会产生数据冲突问题，对信息的正常使用造成了较大的影响。因此，未来电力无线通信过程中应构建可靠的信道检测机制，加强对数据冲突问题的实时处理，确保电力无线通信网络的正常使用。
2.3 无线接入技术使用中的抗干扰问题
电力通信中运用无线接入技术完成相关的生产计划时，需要充分地考虑这些技术使用中的抗干扰问题。比如，像多址干扰、码间干扰的无针对性干扰及频带干扰、瞄准干扰等有针对性干扰。通过对这些抗干扰问题的分析与处理，有利于完善电力无线通信网络的服务功能。
3 无线通信技术的应用
3.1 通信结构
铁路信号系统远程控制技术在保证铁路信号系统安全运行方面具有重要意义。相较于继电连锁系统来说，计算机连锁系统的综合性能更好。所以，车站连锁系统也逐渐从继电装置专变成了计算机系统。事实上，计算机连锁系统是一个满足安全、故障信号的连锁逻辑运算系统。而逻辑上，可以将运算系统分为监控层、控制设备层和关联系统三个模块。其中关联系统主要包括调度集中、联锁机、模拟屏、调度监控、复显等内容；监控层主要是指计算机联锁系统对调度机车信号和站场状态进行监测和控制的设备；控制设备层主要控制电源屏无线通信、I/O、PLC和电源屏的无线通信、I/O的通信。
3.2 集中調度技术的应用
在集中调度系统中，调度中心科员按照车站的区段闭塞情况和法线占用情况了解列车的运行，并根据收集到的信息对进路进行排列。但是，使用无线通信技术可以使控制系统详细了解列车的运行速度和位置，并根据沿线信号系统的基本情况，向列车传递控制信息，确保列车稳定、安全、快速地运行。通过利用无线通信技术，可实现控制中心和列车之间的双线数据传输，为列车的运行提供了便利，达到自动指挥的目的。
3.3 微机联锁中的应用
在微机联锁中应用无线技术，可以将信号机的闭锁状态、道岔情况等发送至主控中心，并使用道旁接口单元对主控中心传达的控制命令进行接收，达到控制信号机动作和道岔的目的。此外，道旁接口单元可以使用无线信道和控制中心取得联系，然后利用电缆和现场设备进行连接，达到控制、检测辅助子系统的目的。
3.4 中继器中无线通信技术的应用
在铁路的运行过程中，每一个铁路都配备通信基站，实现这一目标的难度是非常大的，不仅大大增加了设备的投资成本，也会使得铁路信号系统无线通信变得毫无意义。而在中继器中应用无线通信技术，基站就可以通过中继器发送和接收射频信号，从而其就可以实现车辆、线路、基站区域范围内站区的同时管理。
4 应用成效
4.1 无线网络的融合性增强
经济全球化的发展也会使人们的生活越来越多样化，未来的无线通信网络也会趋于多元化。未来必须增强无线网络的融合性，就目前网络使用范围来说，要想重新构建一个完整的网络系统，需要花费的成本太高。所以为了未来无线通信技术全面覆盖的目标需要把各处的网络进行融合形成一个巨大的网络系统。
4.2 增强网络安全性
无线网络的使用给一些违法犯罪人员带来了可乘之机，现在网络诈骗猖獗，利用网上银行进行的支付安全性也不够高，人们利用无线网络系统输入的个人信息也没有更好的保密机制，安全性不高。无线网络是在自由空间中信息传播的载体，使用这个载体的人极易暴露自己的个人信息，这也是无线通信网络发展过程中需要解决的最重要的问题。所以增强无线网络的安全性成为无线网络的一大发展趋势。
综上所述，在铁路建设的过程中，虽然铁路信号系统的成本不高，但其却发挥着不容忽视的作用。在铁路信号系统中有效应用科学的无线通信技术，可以在保障铁路运行安全同时有效减少铁路信号系统的成本，因此，无线通信技术在铁路信号系统中有着广阔的应用前景。
参考文献：
[1]陈艳斌.浅析无线通信技术的高速铁路信号系统中的应用[J].中国新技术新产品，2012，02：15.
[2]田悦.简论铁路通信信号技术的发展[J].科技风，2013，05：242.