浅谈西部铁路信号系统解决方案

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 浅谈西部铁路信号系统解决方案 摘要： 本文介绍了虚拟自动闭 塞信号系统，虚拟自动闭塞信号系统是 基于无线传输的铁路信号产品，利用 GPS 卫星定位技术，借助 GSM-R 通信 系统传输车地信息，能够实现区间追 踪运行，不要求在轨旁设置地面信号机 和轨道电路。 中国论文网 /2/view-12910742.htm 关键词：虚拟自动闭塞信号系统； 铁路信号；列车控制系统；西部铁路 中国铁路中长期发展规划，明确 了改变我国广大西部地区运网稀疏、运 能严重不足、与东中部的联络能力差等 路网布局不合理的状况，新建一批完善 路网布局和西部开发性新线，全面提高 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 对地区经济发展的适应能力是未来中国 铁路建设重点之一。 西部铁路由于其所处自然环境、 在路网中的作用以及其刚刚处于起步发 展的阶段，其主要特点为：主要为单线 铁路（但需要预留双线条件） ，以货运 为主兼顾客运，行车密度相对较低，大 部分车站为会让站，自然环境恶劣，沿 线设备维护困难等。西部铁路如采用半 自动闭塞制式，则在远期运量增加时， 必需改建为自动闭塞模式，前期工程基 本全部废弃，造成一定的投资浪费；若 前期一次投资完成自动闭塞，则区间要 装设轨道电路及其他相关设备，有过早 投资浪费及工期长的问题，且开通后运 营维护工作量大，在运量低时期造成一 定的资源浪费。 虚拟自动闭塞系统是当今铁路正 在兴起的一项新技术，虚拟自动闭塞系 统弥补传统自动闭塞和半自动闭塞上述 不足，在区间可通过修改软件的方式满 足各种运营需要下不同长度的虚拟区段， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 利用 GPS 卫星定位技术，运用计算机 逻辑判断列车位置，借助 GSM-R 通信 系统传输车地信息，实现区间追踪运 行。在保证行车安全的前提下实现旅客 列车与货物列车及不同速度等级列车的 混跑，并提高运输能力。 1、虚拟自动闭塞信号系统的主 要特点 （1）沿线小站取消了轨道电路 和地面固定信号机，大量减少了室外信 号设备，减少维修工作量； （2）利用 GSM-R 无线通信传输 系统，实现车地信息地双向传输和闭 环控制； （3）利用 GPS 卫星定位系统和 车轮速度传感器共同确定列车精确位置； （4）利用 GPS 卫星定位系统和 列尾设备共同完成列车完整性检查； （5）采用先进“ 目标 速度” 列 控模式； （6）利用虚拟闭塞的概念，实 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 现区间虚拟站间自动闭塞和虚拟自动闭 塞（可人为设置） ； 2 虚拟自动闭塞信号系统构成 系统主要由中心设备、车站设备、 车载设备和通信设备等组成，系统结构 示意图如下图 1 所示。 2.1 中心设备 主要增配调度中心维护终端 MMT（用于系统监测和维护） ，中心设 备主要作用是下达调度指令和接收并处 理运行状态信息和维护信息。 2.2 车站设备 根据应用需求以及其它信号设备 配置情况，主要有两种典型车站设备配 置：本地联锁站配置及非本地联锁站配 置。有本地联锁站配置 包括计算机联锁系统、无线闭塞 中心、车站列控设备、GPS 差分站。非 本地联锁站配备无线闭塞中心、车站列 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 控设备及 GPS 差分站设备。 对于本地联锁站，计算机联锁系 统将完成站内联锁的功能，车站列控设 备采集地面信号设备信息；对于非本地 联锁站，车站列控设备将完成站内联锁 的功能。虚拟通过信号机的相关逻辑运 算则由无线闭塞中心完成。计算机联锁 系统、车站列控设备、无线闭塞中心之 间交换信息，以完成联锁和虚拟自动闭 塞的功能。GPS 差分站向系统提供差分 信息以提高定位精度和完整性。 2.2.1 有本地联锁车站设备配置 为了提高中间站的调车作业效率， 线路上规模较大的区段站做为有本地联 锁站。本地联锁车站配置无线闭塞中心 设备、车站列控设备、 GPS 差分站设备等，另配置硬件 安全冗余型计算机联锁系统，97 型 25 周相敏轨道电路、站内设置透镜式色灯 信号机。 2.2.2 非本地联锁车站设备配置 其他中小站做为非本地联锁车站， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 各站配置无线闭塞中心设备、车站列控 设备、GPS 差分站设备，站内不设轨 道电路及地面信号机，在进站口、股道 两端设置列车信号标志牌，根据需要设 置调车信号标志牌。由卫星定位和列车 完整性检查装置，与车站列控设备、无 线闭塞中心配合，实现对预先设定的虚 拟区段空闲与占用的安全联锁检查。 2.3 车载设备 车站设备通过无线通信系统，把 管辖区域内信号设备的状态发送给车载 系统，同时通过无线通信系统获取列车 占用信息。车载计算机 将根据车站无线闭塞中心转发的 信息，确认前方各种信号设备的状态和 显示，并提示指导司机行车、完成超速 防护的功能。车载设备包括车载计算机 和列尾设备。由于车站和区间没有地面 信号机和轨道电路，为保证行车安全， 除本务机车外，轨道车、公务巡检车、 探伤车和其它路用机车，均需要配备车 载计算机及列尾设备。所有上线机车的 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 控车方案为列控控制模式。列尾设备完 成列车完整性检查。 2.4 通信设备 通信设备包括在调度中心与 GSM-R 网络接口的消息转发设备，以 及设于中心和沿线各站路由设备。 3 系统的主要功能有： （1）超速防护功能。系统具有 防止列车运行速度超过线路允许速度、 道岔通过速度、车辆构造允许速度、临 时限速的功能，接近超速门限值时，由 列控设备提醒司机或自动实行制动或减 速停车，保证行车安全。 （2）列车定位功能。采用 GPS 及测速传感器对列车定位，车载定位系 统根据 GPS 和车载测速传感器自动计 算，准确确定列车位置，对照线路数据 库（电子地图）确定所占用的虚拟闭塞 分区，向车站、调度中心报告闭塞分区 占用情况。当 GPS 信息丢失时，系统 通过测速传感器来模拟计算实际位置。 即当列车运行于隧道内，桥梁下或者高 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 的建筑物之间时，虽然无法接收到 GPS 信息，但是还可以通过模拟计算可靠运 行。特殊情况下，可以把无 GPS 信号 区域设为一个虚拟闭塞分区，从而列车 可以根据虚拟信号机显示通过此区域。 （3）信息显示功能。通过人机 接口提供司机输入及选择开关。车载显 示器给出当前速度、前方信号机类型、 目标距离、目标速度、超速倒计时报警 等信息。 （4）虚拟闭塞追踪功能。地面 不设置轨道空闲检查装置和信号机，利 用电子地图、虚拟闭塞分区和信号机。 为满足追踪运行，将区间按照定时间布 点对站间线路进行分割。信号系统进行 相关逻辑运算，实现列车追踪运行。当 线路运量增加时，仅需要修改软件，调 整虚拟行车布点。 结束语 虚拟自动闭塞信号系统与传统信 号系统方案相比，不需设置轨旁地面信 号机和轨道电路，减少日常维修量及维 -精选财经经济类资料-