铁路信号论文范文

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第1篇

论文关键词:铁路信号施工组织电路导通

随着铁路建设的高速发展，作为铁路运输生产基础之一的铁路信号设备也发生了很大变化，主要体现在设备组成部件及器材产品中的科技含量逐年增加，表现为技术条件复杂、标准要求高、试验项目多、测试技术指标精确的特点。铁路经过6次大提速之后，对既有线铁路信号设备的维修和施工质量要求越来越严格，对信号设备更新、改造和大修及新旧设备更替时间的要求也越来越短。信号设备更新、改造与运输需求之间的矛盾越来越突出，因此优化施工组织，缩短信停时间已成为铁路信号工程中的当务之急。

1信停期间的铁路信号工程施工组织

信号工程的核心工作就是信、联、闭、停、用期间的施工组织，是一个系统工程，直接关系到信号工程安全、质量和工程指标的实现。

1.1制定严密的施工方案

项目经理组织有关工程技术人员进行现场调查，征求车务、电务、工务及上级主管部门意见，了解既有设备的使用情况，确认好信停影响范围，明确信停前及信停中施工内容，确认具体的工作项目、工程数量、相互关系和工作顺序，使每项工作都围绕关键项目来进行。

同时，要对每个作业项目提出具体的作业时间和安全措施、质量标准及所用材料和工具等，并以作业单形式进行细化分解，提前两天发到作业小组，使每个人都明确自己所负责的工作。主管工程的技术人员要通过新、旧图纸核对，了解施工中的每一细节及新设电路与已有电路的不同。落实好需要电务、车务、工务、房产、铁通和供电等部门配合的项目，综合各方面因素，编制出详细、准确、具有可操作性，与实际工作相符的施工方案。

项目指挥长、项目经理、主管项目安全的负责人及项目总工程师中的每一个人必须明确信停期间的作业项目和主要工程数量及影响范围，掌握关键路线，运用好网络计划技术，组织好流水作业和平行作业。

信停期间参加施工的所有管理干部必须实行分工负责和逐级负责制，分片包干，明确自己的责任、任务，完成项目的时间和应达到的标准。这样才能确保信停施工安全稳定、质量达标、施工进度有序可控，使工程能够按期或提前完成，因此，编制切实可行的施工方案是实现工程施工的前提。

l.2信停期间的配合工作

信号设备停用期间的施工配合工作是缩短信停时间的重要条件。在此期间的施工是以工程单位为主体，电务、车务、工务、机务、通信和供电部门密切配合，互相支持，团结协作。

1)首先，铁路局所属的施工所在地或车站在信停前根据施工等级不同，由专人负责主持召开施工协调会，对工程与运输、通信、工务、电务、供电之间的相互配合提出明确要求，对关键问题抓好检查落实工作，防治不必要的推诱，为施工顺利进行提供可靠的保证。

2)其次，信停期间的运输组织必须为施工部门创造条件，落实施工单位的合理要求。运输部门必须正确认识施工与运输的关系，只有为施工中的测试、试验项目创造条件，施工部门才能按期或提前开通，缩短无联锁状态时间，从而确保行车安全。

3)电务段在施工过程中的全面参与及密切配合也发挥着重要作用。电务段从施工开始到工程竣工要给予全方位的配合，如电缆敷设、箱盒配线、设备安装、电气特性测试、更换转辙设备等应派专人参加，这样可以做到有问题及时协调、协商解决，主动参与工程质量监督和验收，将问题解决在信停之前，使出现问题的概率降到最小。信停前请电务段进行初验，尽量减少信停期间可能出现的问题，为信号工程的开通创造良好的条件。

4)信停期间的工务、通信、机务、供电部门的配合也是重要的组成部分。信停前施工单位必须及时把涉及到上述单位的配合工作以书面形式写明，进行沟通，听取意见，配合单位也要指定专人落实好配合工作，确保行车设备正常投人运营。

2铁路信号电路导通施工

铁路信号导通质量的好坏关系到联锁关系是否正确及信号设备的正常使用。铁路信号的导通丁一作可分为3个部分进行，即:导通前的准备工作、导通中的故障处理及模拟联锁试验。结合工程实践，本文重点阐述铁路信号在电路导通中的故障处理。

2.1导通前的准备工作

导通前准备工作主要包括:①核对配线，此项工作分室内、室外两个部分同时进行，也可以根据施工的规模情况分别进行;②对电源屏做空载试验，电源屏空载试验是电路导通前必不可少的一项试验工作，要符合标准和《铁路信号施工规范》要求;③检查组合架的架间零层电源环线、侧面电源环线、控制台电源环线等相互间有无短路及混线等错接现象，各条配线对地绝缘及线间绝缘电阻是否达到《铁路信号施工规范》要求，确定无误后方可与电源屏连接;④通电检查电源屏及组合是否有熔断器熔断;⑤在完成上述任务后，就可插装继电器，最好是在带电状态下进行，这样可以同时观察到各部分熔断器是否保持完好;⑥最后对室外设备做检查;⑦在做好前6项工作的同时，还要按轨道电路的站场布局，做好轨道电路模拟盘，大站可做信号机模拟及道岔模拟操纵盘。

2.2导通中的故障处理

在完成前期准备工作后，此时进路还不能排列，还不能进行联锁试验。要使所有单元电路恢复到定位状态后，才能进行联锁试验。

1)使各个单元电路恢复到定位状态。此项工作要使室外信号机的定位灯光都能点亮，室内相应的灯丝继电器(DJ>吸起:电动转辙机能正常转动并有定、反位显示，且与室内相应的道岔组合中的1DQJ,2DQJ,DBJ,F13,相对应，所有轨道继电器(GJ)能可靠吸起，这些单元电路都比较简单，可分组同时进行。处理故障时应本着先内后外、先近后远、先易后难的原则，即先处理室内故障、再处理室外故障;先处理距信号楼近的故障，再处理距信号楼远的故障;先进行简单容易处理的故障、再处理复杂的故障。对于较复杂的电路故障，要尽可能缩小故障范围。

2)当上述工作完成后，即可对控制台盘面上的按钮、表示灯进行对照。要使盘面上的表示灯与此时的电路相一致、显示正确、光带熄灭，按钮按下后，对应的按钮继电器有所反应。

3)排列进路。依照联锁表中给出的进路类型，按先短后长、先易后难的次序进行排列进路，先办理短调车进路，逐个办理，逐个核对，做到操作、电路动作及表示完全符合联锁图表的要求，不放过任何一个细小的故障及隐患。短调车进路全部排出后才可进行长调列车进路的排列，再进行调车进路的正常解锁、故障解锁、中途返回解锁等联锁试验内容，最后进行列车进路，列车进路的办理程序与调车进路的办理程序相同。

4)接口电路的导通，接口电路往往不定型，因此，对接口电路一定要试验彻底。如64D继电半自动闭塞电路、区间自闭结合电路、场间联系电路、与机务段联系电路等。

5)轨道电路送电端要接在箱盒引接线上，受电端反送电，使室内轨道继电器吸起。

2.3模拟连锁试验

模拟联锁试验过程是前期准备工作及导通试验工作的延续和总结，也是对工程设计质量、施工质量的一个全面的检验过程。所以在模拟联锁试验前要充分熟悉现场设备的布置、联锁图表等主要施工设计图纸，对与站场相关联的有关设备的联系应全面掌握，做到心中有数，然后方可进行模拟联锁试验。

第2篇

论文摘要:铁路信号是指挥行车的大脑和神经，因此铁路信号工程建设的质量至关重要。文章指出对人、材料、机械、方法和环境5大因素进行控制，是保证工程质量的关健。

铁路是国民经济的大动脉，而铁路信号是指挥铁路行车的大脑和神经。为了使这个大脑和神经安全、可靠、灵活、高效地为运输生产服务，必须在关系到影响上述功能形成的铁路信号工程的建设阶段把好工程质量关，这是铁路信号工程建设监理工作的一项重要内容，而严格地对“人、材料、机械、方法和环境”这影响工程质量的5大因素进行控制，就抓住了保证建设项目工程质量的关键。

1对人的控制

大家知道，从事建筑工程行业内的人，可以作为工程建设的决策者、组织者、指挥者，也可以是施工工序的实施者和操作者。所以，充分调动人的积极性，避免产生失误，是首要的问题。

为了避免人的失误，调动人的主观能动性，增强人的责任感和质量意识，达到以工作质量保工序质量、促工程质量的目的，除了加强政治思想教育、劳动纪律教育、职业道德教育，进行专业技术知识培训，健全岗位责任制，改善劳动条件，实行公平合理的奖励外，还需要根据工程项目的特点，从确保工程质量出发，本着量才使用，扬长避短的原则来控制对人的使用。人对质量的影响，主要有以下几个方面。

(1）领导者的素质。在对设计、施工承包单位进行资质认证和优选时，一定要考虑领导者素质。领导层的整体素质好，必然决策能力强，组织机构健全，管理制度完善，经营作风正派，技术措施得力，社会信誉高，实践经验丰富，善于协作配合。这样，就有利于合同执行，有利于确保质量、投资、进度三大目标的控制。

(2)人的理论、技术水平。人的理论技术水平直接影响工程质量水平，尤其是对技术复杂、难度大、工艺新的建筑安装工序的操作。铁路信号是技术含量较高的一个工种，尤其是电气集中、驼峰自动集中、区间自动闭塞、微机联锁等技术比较复杂，应选择既有丰富理论知识，又有实践经验的工程技术人员承担，以保证建设项目安全、可靠、顺利投产，还应选择有较高的施工工艺水平的技术工人，以保证工程的优良率。

(3)人的生理缺陷。在信号施工中，有高血压、心脏病的人，不能从事高柱信号机上的高空作业，视力、听力差的人不宜参与校正、测量和在运营车站上作业，否则，将影响工程质量，甚至引起安全事故。

(4)人的心理行为。人的劳动态度、注意力、情绪、责任心等在不同地点、不同时期也会有所变化。例如:某个人的某种需要未得到满足，或者受到批评处分，或者由于家庭关系不和睦，或者由于人际关系紧张，思想沉闷、心情抑郁，这种不稳定的情绪极易诱发质量、安全事故。所以，对某些需确保质量万无一失的关键工序和操作，一定要分析和掌握人的心理变化，做好人的思想工作，在合理的前提下为人解难，稳定人的情绪。

（5)人的错误行为。人的错误行为是指人在工作场地或工作中产生的错听、错视、误判断、误动作等。例如在信号过渡及新旧设备倒接过程中，线头的错焊、仪表的错视，以及对使用中设备的误动都极易发生行车事故。所以更应加强人的责任心，尤其在容易引发行车事故的工作环节应配备确认、监督人员，以防由于一个人的失误造成行车或设备事故。

（6)人的违章违纪。人的违章违纪行为有以下各种表现:粗心大意、漫不经心、注意力不集中，不懂装懂、不履行安全措施，安全检查不认真、随意乱放工具材料，不按规定使用防护用品，碰运气、图省事、，有意违章，只顾自己、不顾他人等，对这些行为必须严加教育，及时制止，否则，将造成难以估量的损失。

2对材料、构配件的质量控制

材料是工程施工必需的物质条件，材料质量不符合标准，工程质量便无从谈起。

（1)掌握材料信息，优选供货厂家。要掌握材料质量、价格、供货能力等信息，选择好供货厂家，以获得质优价廉的材料资源，从而为保证工程质量、降低工程造价奠定物质基础。为此，主要材料、设备及构配件在订货前，必须要求承包单位申报，经论证同意后，方可订货。

（2)加强对材料的运输、仓储、保管工作。健全材料保管制度，避免材料损失、损坏、变质。

（3)确定材料质量标准，加强材料检查验收，严把材料质量关。材料质量标准是用以衡量材料质量的尺度，也是作为验收的依据。工程所用的主要材料，必须具备正式的出厂合格证与材质化验单，如不具备或对检验证明有怀疑时，应补作检验。

（4)运用适当的方法进行材料质量的检验。材料质量检验方法有书面检验、外观检验、理化检验和无损检验4种。书面检验是通过对提供的材料保证资料、试验报告等进行审核，取得认可方能使用。外观检验是对材料从品种、规格、标志、外型尺寸等进行直观检查，看其有无质量问题。理化检验是借助试验设备和仪表仪器，对材料样品的化学成分、机械性能、电气特性等进行科学的鉴定。无损检验是在不破坏材料样品的前提下，利用超声波、X射线、表面探伤仪等进行检测。

3对方法的控制

所谓对方法的控制，是指工程项目建设周期内对所采取的技术方案、工艺流程、组织措施、检测手段、施工组织设计等的控制。

工程建设项目的三大目标(进度控制、质量控制、投资控制)能否顺利实现，关键在于施工方案的正确与否。施工方案如果欠妥，就会影响质量，拖延进度，增加投资。因此，在参与制定和审核施工方案时，必须从工程实际情况出发，从技术、组织、管理、工艺、操作、经济诸方面进行全面的分析，综合考虑，力求方案合理可行，顺利实现三大目标的控制。

4对施工机械设备选用的质量控制

施工机械设备在现代化的工程建设中发挥着重要的作用，它是实现施工机械化的重要物质基础。为此，在工程项目的施工阶段，必须考虑施工现场条件、结构形式、机械设备性能、施工工艺和方法、施工组织与管理，充分发挥机械设备的效能，力求获得较好的综合经济效益。从保证项目施工质量的角度出发，应着重从机械设备的选型、主要性能参数和使用操作要求等3个方面予以控制。超级秘书网

5对环境因素的控制

(1)影响工程项目质量的环境因素有:工程技术环境，如工程地质、水文、气象等;工程管理环境，如质量保证体系、质量管理制度等;劳动环境，如劳动组合、劳动工具、工作面等。

（2)环境因素对工程质量的影响具有复杂而多变的特点，往往前一道工序就是后一道工序的环境，前一分项分部工程也就是后一分项分部工程的环境。因此，根据工程特点和具体条件，应对影响质量的环境因素采取有效的措施严加控制。

（3)对环境因素的控制与施工方案和技术措施紧密相关。如在雨季和在运输繁忙的线路上打电缆过道时，不能采用大开挖方案，因为下雨后土质松软易坍塌，又因过往车辆频繁，产生震动易使路基坍塌，危及行车安全。

第3篇

关键词：铁路信号测试系统安全

引言

铁路信号系统，通常是由多种机电设备组成的复杂控制系统，对铁路运行的安全、高效、快捷起着重要作用。为了更好的发现和诊断故障，保障铁路安全、高效运行，因此研究开发一种新型铁路信号测试系统是十分必要的。信号设备是铁路运输的耳目，对行车安全关系很大。它分为信号、联锁设备和闭塞设备三类。为了保证设备质量，铁路信号设备所命名用的器材和配件，必须符合部颁标准。当变更设备结构时，须经铁道部批准。

一、对各类信号设备安全的共同要求

各种信号均须符合下列各项要求：①除与机车车辆发生直接相互作用的设备如车辆减速器、限界检查器等以外，信号设备的任何部门不得侵入现行国标GB146-59规定的建筑接近限界（包括曲线部分的加宽）。②所有信号设备的安装，均须符合批准的安装标准图和设计图的要求。③信号设备的联锁关系，必须与批准的联锁图表一致，并满足《铁路技术管理规程》的要求。④各种基础或支持物不应有影响强度的裂纹，安装稳固，其倾斜限度不得超过10mm。信号机柱应垂直安装，其倾斜限度不应超过36mm。⑤各种信号设备的机械部分和电气特性，都应符合规定的技术标准。⑥对设有加锁、加封的信号设备，均应加锁、加封或装设计数器。⑦铁路信号设备及其电路，应保护在发生故障时导向安全，以免出现危及行车安全的后果。⑧凡与交流电源引入、架空线（包括架空线电缆接入）及轨道电路等外线连接的信号设备，必须设置外部防护设施（雷电防护、安全地线等）。⑨在交流电力牵引区段的防护要求：a为了保证人身安全，信号设备外缘距接触网带电部分的距离不得少于2m；b距接触网带电部分5m范围内的金属结构如信号机构、梯子、安全栅网以及继电器箱箱体、转辙握柄等均须接地。c同一设备接地时，严禁既接向牵引轨条或扼流变压器中点，又接向专用地线。

二、对各类信号设备的具体安全要求

2.1对信号（装置或显示）的安全要求：①对信号的基本要求是显示明确，有足够的显示距离，当发生故障时能给出最大限制的显示，保证行车安全。②信号机（含表示器，下同）的显示方向，应使接近的列车或车列容易辩认信号显示，并不致被误认为邻线的信号机。信号机的显示，均应使其达到最远。曲线上的信号机，应使接近的列车能尽量不间断地看到它的显示。③各种信号机及表示器的显示距离，在正常情况下应符合下列规定：a.进站、通过、遮断、防护信号机，不得少于100m；b.出站、进路、预告、驼峰、驼峰辅助信号机，不得少于400m；c.调车、矮型出站、复示信号机，容许、引导信号机及各种表示器，不得少于200m；在地形、地物影响视线的地方，进站、通过、预告、遮断、防护信号机的显示距离，最少不得少于200m。④各种信号机开放后，均应按《铁路技术管理规程》规定的条件，在列车或车列运行的适当时期及时关闭，若恢复定位状态。⑤进站、出站、进路、通过和防护信号机的灯光熄灭、显示不明或显示不正确时，均应视为停车信号。⑥色灯信号机的机构及灯光配列形式，应符合规定的标准。以两个基本灯光组成一种信号显示时，应在一条垂直线上，并应有一定的间隔。由两个同色灯光组成的一种信号显示时，其颜色一致。⑦同一机柱上有几块臂板时，各臂板的显示方向应一致，动作角度互相偏差不得超过5°。在关闭状态时，主臂板和通过臂板应水平，上下误差均不得超过2°角。开放信号时，臂板开放角度为40~70°。2.2对联锁设备的安全要求：为保证站内的列车运行、调车作业安全，站内正线、到发线上的道岔，及联锁区范围内的道岔，均须与有关信号机联锁。区间内正线上的道岔，也必须与有关信号机或闭塞设备联锁。①各种联锁设备均须满足下列安全、要求：a.当进路上的道岔开通位置不正确、或敌对信号机未关闭时，防护该进路的信号机不能开放；信号机开放后，该进路上的有关道岔不能扳动，其敌对信号机不能开放。b.正线上的出站信号机未开放时，进站信号机不能开放为通过信号；主体信号机未开放时，其预告信号机不能开放；色灯复示信号机应保证不间断地检查主体信号机的开放条件。c.装有转换锁闭器、电动或电空转辙机的道岔，当第一连接杆处的尖轨与基本轨间有4mm及其以上间隙时，不能锁闭或开放信号机。②电气集中联锁设备还应保证下列要求：a.当机车车辆通过道岔时，该道岔不能转换。b.向有车占用的线路排列列车进路时，有关信号机不能开放。c.能监督道岔是否被挤，并能在挤岔的同时，使防护该进路的信号机自动关闭。d.在控制台上应能监督线路和道岔区段是否占用、进路的开通与锁闭状态，复示有关信号机的显示等。③电锁器联锁设备应保证：车站值班员能控制与监督接、发车进路的排列、信号机的开放与关闭等。

三、对闭塞设备的安全要求①区间内正线上的道岔必须与闭塞设备联锁

当区间道岔未开通正线时，两端站不得开放有关信号机。②当列车或后部补机需由区间返回原发车站时，自动闭塞或半自动闭塞应设钥匙路签。在钥匙路签未放入原设备以前，掺有钥匙路签的列车或后部补机占用的区间，不得解除闭塞，出站信号机不得开放。③自动闭塞设备应保证：当闭塞分区被占用或轨道电路失效时，防护该分区的信号机自动关闭；当进站及通过信号机红灯灭灯时，其前一个信号机应自动显示红灯；当闭塞设备中任何元件或部件发生故障时，不得出现信号的升级显示；在站内控制台上应有相应的区间情况的表示。④继电半自动闭塞设备应满足下列要求：①出站（或通过）信号机开放的条件是，单线区间在得到对方站的同意接车信号后，双线区间在得到对方站的列车到达信号后。②电锁器联锁的车站，操纵发车手柄（或按钮）后，电气集中联锁的车站，出站信号机开放后，均不能按正常办法取消闭塞。③列车从发车站进入区间后，出站信号机应自动关闭，并使双方站闭塞机处于闭塞状态，在列车到达接车站以前不能解除，有关出站信号机，不能开放。

第4篇

【关键词】铁路信号 多媒体 启发式教学

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2012）11-0246-01

“铁路信号基础”是各院校铁路信号专业开设的一门专业基础课，通过该课程的学习，使学生建立起铁路信号的基本概念，掌握铁路信号基础设备的原理和作用，对铁路信号系统有一个初步的认识和了解，并培养学生热爱铁路事业的兴趣，进而为学生学习专业课和日后工作打下一定的技术基础。

作为一门以行业为背景的课程，铁路信号的概念与实际联系非常紧密，但是在传统的教学过程中，由于过多地依赖理论教学，造成理论与实践有些脱节[1]，再加上铁路信号相关的概念和规范又非常多，信息量很大，教师的“灌输”式教学，更会让学生失去学习的兴趣。要打破这种僵化的局面、提高学生的学习积极性，必须对传统的教学方式进行改进，在教学内容、教学方法和手段等方面进行改革与探索。

一、教学内容组织及优化

“铁路信号基础”课程的教学目的是让学生建立起铁路信号的基本概念，为后续的专业课程，如车站信号自动控制、区间和列车运行自动控制、计算机联锁等建立起理论基础，在其内容安排上，主要包括两个部分：铁路信号设备和铁路信号系统，第一部分着重各种信号设备原理介绍，第二部分侧重于信号系统的功能介绍，因此在教学过程中，要针对不同的要求组织和优化授课内容。

1.以传统内容为基础

在课程的第一部分，为了建立起扎实的理论基础，教学从传统的内容入手，以安全型继电器、转辙机、信号机和轨道电路的原理为基础，为学生建立起铁路信号故障-安全的概念。这几种铁路信号设备是传统铁路的重要组成部分，至今还是整个铁路信号发展的基础，在教学中占有举足轻重的作用。学生对这部分内容的掌握程度，直接关系着课程后续内容和其它专业课程的理解，因此应受到足够的重视。

2.加强现代技术内容

近年来，随着高速铁路和城市轨道交通的快速发展，各种铁路信号新技术的应用也层出不穷，为此，“铁路信号基础”课程的教学内容也要及时更新，这样才能培养出满足新形势下我国高速铁路的人才需求。在讲解铁路信号系统时，由于每个信号系统的组成都非常复杂，不可能像前一部分内容一样，进行详细的分析，所以教学的重点为系统的功能介绍和新技术的应用。如在讲解车站信号控制系统的概念时，要从传统的6502的控制方法入手，再介绍计算机联锁系统的组成和功能，在建立了6502的继电器联锁概念的基础上，学生对于计算机联锁系统中各部分的功能实现就很容易理解了。再如介绍列车指挥调度系统时，在讲解了TDCS原理的基础上，提出分散自律调度集中系统CTC，就会让学生更加明确“分散自律”与“调度集中”的概念。

二、教学方法改革

1.多媒体与板书结合教学

多媒体教学是增加教学信息量、丰富教学手段的有效方式，在课堂上通过幻灯、动画、录像等方式，给课堂教学注入新的活力，在很大程度上吸引学生的注意力，提高学习兴趣。但是，过多地依赖于多媒体课件，会阻碍师生的课堂交流，分散学生的课堂注意力，不利于学生思维能力的培养。因此在“铁路信号基础”的教学过程中，采取多媒体和板书结合的教学方式，对于图片、动画类的内容，尽量采用多媒体方式讲解，有逻辑分析过程的内容，则采用板书的方式。这样，既通过多媒体丰富了教学的内容，又能通过板书促进学生的思考。

2.启发式教学

为了丰富课程内容，增强学生的理解，可在课堂上引入现场应用的实例，组织大家进行分析和讨论。如在讲解铁路信号微机检测的道岔室内外一致性监测时，可引入事故的实例，加深大家对这一概念的理解；讲到列车指挥调度系统时，通过甬温列车追尾事故中的调度过程分析，引导学生进一步的思考；再如通过道岔的工作电流曲线，进行转辙机工作过程分析等等。在课堂上注重应用实例的介绍，既能充分调动学生的积极性，也有助于大家对基本概念的理解。

3.充分利用网络资源

随着网络和信息技术的高速发展，充分利用各种网络资源，能丰富和扩展课堂教学。在“铁路信号基础”课程中，通过建设课程网站，能让学生及时了解课程的基本情况，下载课件、习题、实验指导书等资料，网站的留言系统，为学生提供了问题讨论和答疑的平台，促进教师和学生之间的互动。另外，网络上大量的视频和文档资料，也能为教师的授课提供更丰富的内容。

三、考核方式改革

在传统的教学中，一般在教学内容结束后，以试卷的方式进行考核。由于“铁路信号基础”课程的第2部分以信号系统的应用为主，内容比较多，而且非常松散，前后章节之间的逻辑性不强，所以在教学中采用试卷+论文的考核方式。对那些要求掌握的理论性较强的知识点，以试卷答题的形式进行考核，那些要求理解的应用性较强的知识点，按照不同的议题撰写论文。这种考核方式既能督促和检验学生的学习，又能锻炼学生的科技文献查找、阅读和写作的能力，是提高学生专业素质能力非常重要的一种手段。

第5篇

关键词：铁路信号;微机监测;

中图分类号：U284 文献标识码：A 文章编号：1674-3520（2015）-10-00-01

微机监测系统具有性能稳定，精确度高，自动化程度完善等优点，在铁路信号管理中得到了广泛的应用。特别是微机监测系统在铁路设备和信号故障分析方面的应用对铁路的正常运行具有重要意义。但是当前的铁路信号微机监测系统和设备在某些功能实现方面还存在一些不足和发展空间，可在不对系统进行替换或大范围修改的情况下进行适当的功能拓展。

一、信号微机监测系统的网络构成

铁路信号微机监测系统是一个由铁道部、铁路局上层监测设备和电务段、车间、车站基层监测设备组成的、用于监测信号设备运行状态的网络系统。系统分为基层网络和上层网络。基层网络由车站设备、车间设备和电务段设备构成;上层网络由铁路局和铁道部终端设备构成。其中基层网络在车站配置站机和若干采集机;在车间配置车间机;在电务段配置段机一套，包括监视机（服务器）和监测机，监视机用于调度管理和网络管理，监测机用于掌握信号设备运用状态和信号设备维护测试。铁路局电务处、铁道部运输局各设管理机一台，用于掌握管内信号设备运用状况和系统运行状况。

二、对信号检测采集点进行优化和改进

信号微机监测设备的最主要功能就是对铁路运行中产生和传输的数据信号进行采集、测量和跟踪，这些数据不仅包含通信信号还包含控制信号，不仅涉及模拟量还涉及数字量，故设备可实现的功能非常丰富。但是在铁路通信现代化过程中，诸如微机联锁、列控等设备被配置到列车或轨道节点中，这些设备部分功能与微机监测设备的部分功能重合，这就使得在实际应用中，信号微机监测设备的应用受到了弱化，无法发挥其工作能力。

实际应用中，信号微机监测设备的数据采集是与其他设备联合实现的，其他设备通过数据传递的方式向信号微机监测设备提供采集信息，先进的京沪高铁信号传输与处理系统中，设备模拟量的相关采集与传输功能也由列控设备替代了，这就使得信号微机监测设备在信号采集方面的工作仅局限于对开关量和模拟量进行复制和传输，在最重要的判断与分析等功能方面受到了极大的限制。这种状况就使得相关人员故障分析的准确度和可信度大打折扣。

为改善这种状况可以将信号检测采集点进行分块，不同信号采集或监测设备负责与其设备特性相符的监测区域，与此同时，对于每一信号采集区域所采集的信号进行同步或者利用，用以验证其他区域监测设备是否正常运转。若某一监测设备或监测区域出现数据不一致等异常状态则将其定性为故障或事故，提交给监控中心处理，这样可以增强信号的客观性，开拓信号采集设备应用思路。

三、合理设置各监测模拟量的阈值参量

微机监测设备的应用使得数据监测与检查方式由人工检查转变为计算机检查，这种方式的转变极大的增强了所检测数据的真实性和客观性，可以实时对大量关联数据进行比较分析以及判断，及时发现和排除铁路相关设备运营过程中出现的故障和存在的安全隐患。

应用微机监测设备进行预警和报警的核心在于观测变量阈值的正确设定。若能够设置最佳的预警和报警上下界值，区分设备运行状态的良好与故障，则能够极大的增强系统的稳定性。通过对铁路相关参数进行长期观察后根据实际应用环境对参数的正常运行状态进行统计和分析可以获得最佳的模拟参量阈值界限。

四、完善信号微机监测设备对低频信息的处理功能

铁路运行产生的低频信号相较于高频信号而言，隐蔽性更强，可观察难度较大。如京沪线运行过程中曾出现过区间地面信号机显示绿灯而机车信号灯显示为黄灯的现象，该现象是由继电器故障引起的，经过较为复杂的查找过程才被发现的。

虽然现有的2006版本的微机监测设备具有对低频信息的相关处理功能，但是其在联锁信息并网分析和处理方面还存在一定的不足。若能够对现有的设备和系统进行功能拓展，将联网系统内的相关区间和站点之间的低频数据信息与实际检测信息进行联网实时监测和分析，可以有效提升铁路系统运行的可靠度和稳定性，及时发现由设备隐性故障等产生的低频故障信息，并根据所监测到的信息作出反应，协助完成相关故障的预防和最短时间内处理。

该功能的实现需要通过以下几方面实现：首先是确定参数联锁关系，确保相关数据的准确性;然后是将低频数据采集点引入到监控中心，方便进行数据比对和处理;再次是对于每种故障设备产生的信号特性进行汇总，便于及时确定和发现具体故障位置。

五、增强微机监测系统的提示功能

对于环境简单的铁路现场，现有的微机监测系统的记录提示功能能够满足使用需求，但是对于包含复式交分道岔、轨道区段等较为复杂的环境和复杂内容的信息登记和提示等，现有的微机监测系统则存在应对能力不足的问题。其只能完成登记停用经由该区段的列调车信号等工作，若出现道岔失去表示现象时，由于故障界定不清晰，故障影响范围不确定等，这种登记提醒方式很有可能失效，造成运行事故。

为完善和增强这部分功能，可在微机监测系统中增加更加具体的区段和道岔相关数据的录入，明确故障点、故障设备以及登销记停用范围三者之间的关系。通过上述功能拓展可以有效缩短登销记时间，缩小范围界定，便于对现场进行维护和处理。

铁路信号微机监测网络系统的构建与形成是铁路信号监测系统优化升级与发展的体现，必须加强对网络系统的优化管理，提高系统运行效率，发挥网络信息技术的优势功能，确保其有力支持铁路信号微机监测系统的运行与发展，维护期功能与作用的积极发挥。

参考文献：

[1]黄晓华 构建铁路信号微机监测网络系统[期刊论文]-科学与财富 2014（8）

第6篇

关键词：铁路信号；微机监测网络系统；构建

信号微机监测系统是铁路上非常关键的设备，他能够维护车厢运行安全、对铁路信号设备的运行情况进行检测与监督，提高信号管理质量，信号微机监测网络系统的形成体现出铁路信号技术的进步、完善与发展。这一系统的优势体现为：通过微机系统来迅速处理信息，加强对信号设备的实时检测与监督，加强故障问题的判断、分析和处理，凭借微机系统信息高容量、高速处理能力来加强对数据的存储、记录、分析与总结，这一信号监测系统实现了同网络世界的链接，利用网络的先进功能来提高管理效率。

一、铁路信号微机监测网络系统简介

作为铁路系统运行过程中最关键的交通安全设施，能够有效支持信号设备的状态检修，利用这一网络系统能够有效确保信号设备的安全度，提高接合部管理水平，积极维护铁路系统运行现场的修理。铁路信号微机监测网络系统能够对铁路系统的整个运行过程进行跟踪、记录与管理，实现对安全问题的监测、对事故故障的事后分析，达到维护系统安全运行的良好效果。

以往的信号微机监测系统单纯局限于通过微机技术来对信息进行处理、监督与监测等等，从中判断、诊治故障问题，对相关信息自动加以储存、分析、总结与反馈等等。

随着信息技术的发展，铁路信号微机监测系统也实现了同网络世界的链接，朝着网络化方向发展，在已有的监测系统上利用广域网数据传输系统，把来自于火车站、电力等等同上层网络系统相链接，打造出一个健全完善的网络监测系统。

这个广域网数据传输体系发挥着数据传输的功能和作用，他能够支持信息在不同计算机系统之间的传播与输送，例如：路由器、集线器等等，达到对整个信号系统的统一监督和控制，无需过多的人员监控，有效节省了人力成本，能够更加高速、快捷地找到各项设备故障问题，从而确保了铁路交通系统的工作效率。

二、信号微机监测系统组网分析

因为铁路交通系统的特点就是路线长、站点多、站与站距离较远，因此，要想确保整个铁路交通系统的各个站点、线路有效联系起来，实现相互之间的信息传输与交流，达到整个铁路系统的网络链接就要引入计算机信息技术。

1、微机监测网络的结构模型

信号微机监测系统主要发挥着远程监测与控制功能，通常是对铁路线路上各个站点间、信息装置以及铁路交通线路间信息传播与传递情况的监控，能够对整个铁路系统中的故障、问题等进行及时捕捉、提前预测、发出警报等等，从而确保火车安全运行。

根据相关的法律法规中的规定，信号微机监测系统通常包括三个层面，具体如下图所示：

在这三个监测层中，电务段层发挥着同上级部门网络链接的作用，整个系统的结构呈现为树形。

2、广域网

广域网通常的覆盖范围较广，最短距离在几十千米，最长能够达到几千千米，线路通常选择公共交换的形式。因为铁路交通系统线路长、站点多，基于这样的特点，在电务段层通常选择广域网的网络模式，通过这一网络来实现不同站点、不同方位的数据链接与信息联系。

在空间结构上，广域网需要选择星形网络拓扑结构，同时选择环网的链接方式，从而确保网络运行的安全、稳定。通过这种方式即使网络通道发生了切断，也依然能够维持不同网点间正常通信，实际工作过程中，也能够有效确保通信效率，带来良好的通信效果。在环网链接模式下，需要在各个车站中配置一个路由器，并在网络中心处设置一个多口路由器，这样就实现了不同站点共享网络流量，达到了彼此间信息有效沟通、交流的功效。

3、信号微机监测网络系统的管理

这一网络系统能够发挥网络管理的作用，在各个端口，都能够凭借形状、符号、线路图等方式来呈现不同网络节点之间的链接情况，也能够呈现出监测程序的链接情况。

其中选择曲折、迂回的网络通道来构成回路，因为这样能够有效克服由于各别站点出现故障或其他意外问题时，整个网络系统被切断的风险。

在这一网络系统内部设置一个监控服务器，在路由器这一网络系统媒介的帮助下，服务器实现了同各个站机的链接，具体链接方式为：迂回通道串行，这样就能够打造一个良好的广域网，而且这个网络系统中的任何一个站机、信息处理器等都配置了一套属于自己的站码、IP地址、电报码等等，这些配置具体的作用如下表：

（1）站机

主要包括微机主机、电源、数据采集设备、广域网路由器、CAN网等等。整个系统承担着采集信息、归类数据、分析与处理信息等等，同时会把所搜集到的信息里有网络设备来输送至服务器。

（2）服务器

服务器是整个微机监测系统的核心，发挥着信息管理中心的职能和功效，负责监测信号数据，实现信息通讯。

具体的功能和作用体现为：对站机的信息和数据进行接收与储存，向站机输送命令，并负责执行相关操作，向终端机输送信息数据并供其查询等等。

（3）监测终端

监测终端主要由人工进行运行，负责对管理范围内车站相关数据信息的查询与管理，形成报表数据进行汇报并总结。具体的数据累计、模型以及图形等都能够被真实、清晰地打印出来，而且监测终端也可以将通讯网络结构拓扑图、实际的通信状况等信息明显地呈现出来，从而开展科学网络规划、分析与管理，为大众用户带来一个便捷、自由又易于观察和操作的交互环境。

4、TCP/IP

铁路信号微机监测网络系统采用TCP/IP协议，形成一种约束，其中对通信规律做出了详细规定，在这一协议的规定与约束下，铁路信号微机监测网络系统能够发挥良好的通信功能，确保通信安全、稳定，而且这一协议具有广泛的适用性，能够适应不同类型的网络通道和现实的物理通道，同时能够随着通道的优化来不断提高自身性能。■

总结：

铁路信号微机监测网络系统的构建与形成是铁路信号监测系统优化升级与发展的体现，必须加强对网络系统的优化管理，提高系统运行效率，发挥网络信息技术的优势功能，确保其有力支持铁路信号微机监测系统的运行与发展，维护期功能与作用的积极发挥。■

参考文献

[1]魏艳.罗永康. 基于C/S和B/S模式结合的铁路信号微机监测网络系统[期刊论文]-铁路通信信号工程技术2011，4（3）

[2]王伟峰.王强.嵌入式网关在铁路信号微机监测系统中的应用[期刊论文]-铁路通信信号工程技术2011，5（1）

[3]尹春雷.关于铁路信号微机监测未来发展的探索[期刊论文]-铁路通信信号工程技术2009，6（5）

第7篇

关键词：铁路运行；信号设备；可靠性

中图分类号：X731 文献标识码： A

引言

当前伴随着科学技术的进步，铁路信号设备的可靠性研究开始逐渐引起人们的关注，可是因为以前我们在这方面进行的研究过少，研究的深度太浅，没有足够的实验研究和相关经验，因此我们在铁路信号产品的研究生产，科学验收，日常使用，维护修理过程中的可靠性管理上存在很多的缺陷，不能让可靠性指标系统化、全面化，不能深入实际，缺乏有效的可靠性验证手段，在一定程度上阻碍了我国铁路信号产品可靠性工程的进一步发展和进步。而伴随着社会的进步科技的发展，我国的铁路建设也在飞速发展，因此我们需要及时改变这种现状。

1、目前在铁路信号设备可靠性研究方面的现状

1.1对铁路信号设备可靠性标准较少

20世纪60年代初我国在道路、航空等领域就开展了有关设备可靠性的研究，并依照国外的可靠性标准对可靠性的每个阶段及各阶段所开展的工作进行了详细的规定。如《装备可靠性通用要求》，明确的规定了设备的全寿命周期可以划分为4个阶段：论证阶段、方案设计阶段、方案定型阶段、设备维护使用阶段。将铁路信号设备可靠性的可靠性管理、方案设计、方案评价、改进等工作，从而更加明确的规定在这些工作中的具体工作内容，及其他标准规定的具体工作步骤。到了90年代，我国铁路部门也制定了很多的行业标准，但是可以供实际使用的只有两项：《铁路信号产品可靠性要求评定方法》和《铁道机车车辆电子产品的可靠性、可用性、可维护性和安全性》。这与其他发达国家的可靠性标准相比，从数量上来看我国的可靠性比较少；从内容上来看，我国现有的可靠性标准在引导实践工作中发挥的作用较小。

1.2不能根据现实情况选择科学合理的可靠性模型

在很长的一段时期内我国关于铁路信号设备可靠性的相关论文或者是提出的有关理论，大部分都是把相关对象依照指数分布来进行处理。但是我们要知道，指数分布是一种最为简单的一个分布，它的失效率是一个常数。经过大量的可靠性物理方面的实验得出结论，大部分的电子类产品它们的失效机理是以偶然失效为主，将所有的环境因素造成的早期失效排除后，那么失效率就是一个常数，不会出现过于明显的耗损失效期。但是大部分的机械类产品的主要是以疲劳耗损产生的失效导致故障，它有着特别明显的累积效应，伴随使用时间的增长，它的失效率也在逐渐增长，这个时候我们就不能说这种产品的可靠性模型为指数分布。在现实可靠性的研究过程中，假如可以找到整机故障的大致趋势，我们就可以尽自己最大的限度将之简化再应用指数分布处理。此时需要研究每个故障模式的性质，尤其是它们的发展趋势，这种情况下我们一定要应用别的适合的模型处理。

1.3提出的可靠性指标不够全面

可靠性指标是产品的设计指标之一，是考核验收的依据，应和其他功能性指标一道列入产品的合同和研制任务书中。以往我国铁路部门要求产品可靠性指标只有一个：平均无故障工作时间（MTBF），或失效前平均工作时间（MTTF）。在可靠性数学中一般将MTBF用于可修产品，MTTF用于不可修产品，当MTBF仅考虑首次失效前的平均寿命时，二者可以等效。因此为简单起见，下面统一用MTBF表述。这里的时间是广义上的时间，也可以对应次数、里程等别的量纲，如继电器平均无故障工作次数，机车平均无故障行走里程数。

2、提升铁路信号设备可靠性的主要建议

2.1建立可靠性评估机构

我们在进行铁路信号设备的可靠性验收的过程中，因为没有一个严格的可靠性标准，使得制造方不能够给出一个详细具体有着可信度的实验方案来加以证明其产品的可靠性，或者寻找一些和可靠性稍微有关系的比较重要的历史数据来应对。因此我们必须尽快建立起一个比较全面的第三方的能够科学进行可靠性评估的机构，能够制定详细的可靠性标准，能够不断完善审核设计单位的可靠性设计方案，能够在产品生产过程中对可靠性进行监督，能够帮助验收单位进行科学的可靠性验收，通过这种方式来保证最后的可靠性验收结果能够真实有效、客观公正。

2.2做好铁路信号设备的防雷工作

2.2.1室内防雷

电源防护、信道防护以及机房屏蔽都是室内信号设备防雷袭击工作的重点。电源防护一般采用多级防护其防护的关键部位由交流电源三相线引入电源屏前、用户终端电子设备比如USP电源前分别为电源的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级防护其中I级防护三相线每一相的状态应具备显示功能、故障报警和雷电计数的功能。信道就是信息传输的通道。一旦信道遭到破坏，那么会导致信息传输出现中断或信息遭到干扰，导致出现错误进而影响信号设备的正常工作，阻碍通车严重则让整个路网发生瘫痪因此信道应成为防雷工作的重点。机房内墙要想做好雷电防护最好选择铁磁材料作为主要屏蔽材料地板则需要使用静电地板室内金属构件需要形成等电位连接。

2.2.2室外防雷

应确保室外信号设备的外壳接地外壳主要包括金属箱、盒、柜选择具有良好电磁屏蔽和电气贯通性能的材料进行制作。电缆最好选用屏蔽电缆并确保屏蔽层能够接地如果选用非屏蔽电缆应保证其贯穿在钢管内部，埋地敷设同时让钢管能够接地。需要注意的是钢轨是不能够代替地线的。

2.3注意对可靠性的有关数据进行收集整理

要想对设备的可靠性进行分析研究就必须有完整的数据资料作为基础，以往在铁路信号设备的使用过程中，由于工作人员对可靠性没有一个准确全面的认识，使得很多有关的数据都没能记录下来。所以铁路部门应该建立一个专门的可靠性数据库，按照可靠性标准的规定将设备的生产、使用、维护等相关的数据保存到数据库中。目前计算机监测系统在铁路信号设备可靠性监测上已广泛应用，其搜集的数据也可以纳人到数据库中供后期使用。

2.4参照其他行业可靠性标准定制符合铁路的标准

可靠性标准是规范和管理可靠性工程开展的重要保证，除了在航空等可靠性要求较高的领域已建立起了较为完善的符合可靠性标准的体系外，在很多的民用行业中也已经建立了较为完善的可靠性标准。但是目前在我国铁路行业中的可靠性标准还比较的少，这严重影响到了铁路行业的发展。铁路行业作为我国国民经济命脉的重要部门，应该参考当前可靠性标准较为完善的行业，制定出规范性较强的可靠性标准。

2.5研制符合我国铁路信号设备可靠性分析的软件

随着计算机的发展和普及，目前国际上已经开始流行使用可靠性分析软件，如美国的Rielasoft系列的软件，我国的CARMES软件等。这些软件的功能性较强，但是其制造成本比较的高。因此，在研制可靠性分析软件时必须结合铁路的实际情况，开发适合铁路设备的可靠性软件。在可靠性软件研制的初期应该包含基础数据分析、性能分析、维修性分析等模块，后期可以根据实际情况添加可靠性预计、故障模式影响分析等模块。

结束语

针对当前铁路信号设备的可靠性研究出现的有关问题，提出了相对应的解决办法及策略。建立可靠性的铁路信号设备指标体系，为今后铁路信号设备的可靠性提供新的思考方法。总的来说，我国的铁路信号设备的可靠性和其他发达国家相比还处于初级阶段，很多项目还不够成熟。

参考文献

[1]贾佳.以可靠性为中心的维修研究及其在铁路信号设备中的应用[D].西南交通大学，2009.

第8篇

论文摘要:铁路信号付列车运行安全和时间疏导起到重要保障作用，信停期间应从制定严密的施工方案和做好配合工作两方面来做好铁路信号施工方案的组织工作。对铁路信号导通中的故障处理进行分析，提出故障处理措施，该方法能达到缩短信停时间，优化施工组织的目的。

随着铁路建设的高速发展，作为铁路运输生产基础之一的铁路信号设备也发生了很大变化，主要体现在设备组成部件及器材产品中的科技含量逐年增加，表现为技术条件复杂、标准要求高、试验项目多、测试技术指标精确的特点。铁路经过6次大提速之后，对既有线铁路信号设备的维修和施工质量要求越来越严格，对信号设备更新、改造和大修及新旧设备更替时间的要求也越来越短。信号设备更新、改造与运输需求之间的矛盾越来越突出，因此优化施工组织，缩短信停时间已成为铁路信号工程中的当务之急。

1信停期间的铁路信号工程施工组织

信号工程的核心工作就是信、联、闭、停、用期间的施工组织，是一个系统工程，直接关系到信号工程安全、质量和工程指标的实现。

1. 1制定严密的施工方案

项目经理组织有关工程技术人员进行现场调查，征求车务、电务、工务及上级主管部门意见，了解既有设备的使用情况，确认好信停影响范围，明确信停前及信停中施工内容，确认具体的工作项目、工程数量、相互关系和工作顺序，使每项工作都围绕关键项目来进行。

同时，要对每个作业项目提出具体的作业时间和安全措施、质量标准及所用材料和工具等，并以作业单形式进行细化分解，提前两天发到作业小组，使每个人都明确自己所负责的工作。主管工程的技术人员要通过新、旧图纸核对，了解施工中的每一细节及新设电路与已有电路的不同。落实好需要电务、车务、工务、房产、铁通和供电等部门配合的项目，综合各方面因素，编制出详细、准确、具有可操作性，与实际工作相符的施工方案。

项目指挥长、项目经理、主管项目安全的负责人及项目总工程师中的每一个人必须明确信停期间的作业项目和主要工程数量及影响范围，掌握关键路线，运用好网络计划技术，组织好流水作业和平行作业。

信停期间参加施工的所有管理干部必须实行分工负责和逐级负责制，分片包干，明确自己的责任、任务，完成项目的时间和应达到的标准。这样才能确保信停施工安全稳定、质量达标、施工进度有序可控，使工程能够按期或提前完成，因此，编制切实可行的施工方案是实现工程施工的前提。

l. 2信停期间的配合工作

信号设备停用期间的施工配合工作是缩短信停时间的重要条件。在此期间的施工是以工程单位为主体，电务、车务、工务、机务、通信和供电部门密切配合，互相支持，团结协作。

1)首先，铁路局所属的施工所在地或车站在信停前根据施工等级不同，由专人负责主持召开施工协调会，对工程与运输、通信、工务、电务、供电之间的相互配合提出明确要求，对关键问题抓好检查落实工作，防治不必要的推诱，为施工顺利进行提供可靠的保证。

2)其次，信停期间的运输组织必须为施工部门创造条件，落实施工单位的合理要求。运输部门必须正确认识施工与运输的关系，只有为施工中的测试、试验项目创造条件，施工部门才能按期或提前开通，缩短无联锁状态时间，从而确保行车安全。

3)电务段在施工过程中的全面参与及密切配合也发挥着重要作用。电务段从施工开始到工程竣工要给予全方位的配合，如电缆敷设、箱盒配线、设备安装、电气特性测试、更换转辙设备等应派专人参加，这样可以做到有问题及时协调、协商解决，主动参与工程质量监督和验收，将问题解决在信停之前，使出现问题的概率降到最小。信停前请电务段进行初验，尽量减少信停期间可能出现的问题，为信号工程的开通创造良好的条件。

4)信停期间的工务、通信、机务、供电部门的配合也是重要的组成部分。信停前施工单位必须及时把涉及到上述单位的配合工作以书面形式写明，进行沟通，听取意见，配合单位也要指定专人落实好配合工作，确保行车设备正常投人运营。

2铁路信号电路导通施工

铁路信号导通质量的好坏关系到联锁关系是否正确及信号设备的正常使用。铁路信号的导通丁一作可分为3个部分进行，即:导通前的准备工作、导通中的故障处理及模拟联锁试验。结合工程实践，本文重点阐述铁路信号在电路导通中的故障处理。

2. 1导通前的准备工作

导通前准备工作主要包括:①核对配线，此项工作分室内、室外两个部分同时进行，也可以根据施工的规模情况分别进行;②对电源屏做空载试验，电源屏空载试验是电路导通前必不可少的一项试验工作，要符合标准和《铁路信号施工规范》要求;③检查组合架的架间零层电源环线、侧面电源环线、控制台电源环线等相互间有无短路及混线等错接现象，各条配线对地绝缘及线间绝缘电阻是否达到《铁路信号施工规范》要求，确定无误后方可与电源屏连接;④通电检查电源屏及组合是否有熔断器熔断;⑤在完成上述任务后，就可插装继电器，最好是在带电状态下进行，这样可以同时观察到各部分熔断器是否保持完好;⑥最后对室外设备做检查;⑦在做好前6项工作的同时，还要按轨道电路的站场布局，做好轨道电路模拟盘，大站可做信号机模拟及道岔模拟操纵盘。

2. 2导通中的故障处理

在完成前期准备工作后，此时进路还不能排列，还不能进行联锁试验。要使所有单元电路恢复到定位状态后，才能进行联锁试验。

1)使各个单元电路恢复到定位状态。此项工作要使室外信号机的定位灯光都能点亮，室内相应的灯丝继电器(DJ>吸起:电动转辙机能正常转动并有定、反位显示，且与室内相应的道岔组合中的1 DQJ ， 2DQJ ， DBJ ， F13，相对应，所有轨道继电器(GJ)能可靠吸起，这些单元电路都比较简单，可分组同时进行。处理故障时应本着先内后外、先近后远、先易后难的原则，即先处理室内故障、再处理室外故障;先处理距信号楼近的故障，再处理距信号楼远的故障;先进行简单容易处理的故障、再处理复杂的故障。对于较复杂的电路故障，要尽可能缩小故障范围。

2)当上述工作完成后，即可对控制台盘面上的按钮、表示灯进行对照。要使盘面上的表示灯与此时的电路相一致、显示正确、光带熄灭，按钮按下后，对应的按钮继电器有所反应。

3)排列进路。依照联锁表中给出的进路类型，按先短后长、先易后难的次序进行排列进路，先办理短调车进路，逐个办理，逐个核对，做到操作、电路动作及表示完全符合联锁图表的要求，不放过任何一个细小的故障及隐患。短调车进路全部排出后才可进行长调列车进路的排列，再进行调车进路的正常解锁、故障解锁、中途返回解锁等联锁试验内容，最后进行列车进路，列车进路的办理程序与调车进路的办理程序相同。

4)接口电路的导通，接口电路往往不定型，因此，对接口电路一定要试验彻底。如64D继电半自动闭塞电路、区间自闭结合电路、场间联系电路、与机务段联系电路等。

5)轨道电路送电端要接在箱盒引接线上，受电端反送电，使室内轨道继电器吸起。

2. 3模拟连锁试验

模拟联锁试验过程是前期准备工作及导通试验工作的延续和总结，也是对工程设计质量、施工质量的一个全面的检验过程。所以在模拟联锁试验前要充分熟悉现场设备的布置、联锁图表等主要施工设计图纸，对与站场相关联的有关设备的联系应全面掌握，做到心中有数，然后方可进行模拟联锁试验。

第9篇

关键词:铁路牵引供电;信号系统;电磁干扰;施工工艺

中图分类号:U224文献标识码:A文章编号:1009-2374(2010)06-0172-02

随着我国现代铁路信号技术的发展,铁路信号设备大量采用电子元器件,以计算机联锁系统和区间无绝缘移频自动闭塞系统为代表的现代铁路信号系统在现场逐渐普及。但是从抗干扰的角度,上述系统更易受到来自于牵引供电系统的干扰。因此,铁路信号系统的抗干扰研究越来越引起重视。本论文主要分析牵引供电系统干扰信号的产生原因及干扰信号侵入信号系统的途径,并通过对干扰信号的分析,找到降低或抑制干扰信号的解决办法,并从现场设计及具体施工安装和使用维护的角度,提出相应的工程和技术措施,减少和避免牵引供电系统干扰对信号设备产生的危害,以确保铁路信号系统设备的正常运行,并为设备的现场维护及相关规范标准的制定提供一点参考。

一、高速电气化铁路牵引网供电方式及电磁干扰

(一)供电方式

我国电气化铁路采用工频交流制供电,接触网额定工作电压为25kV,电力牵引供电主要有AT(自藕变压器)、BT(吸流变压器)、直供和同轴电力电缆四种供电方式,不作赘述,简图如下:

(二)电磁干扰

所谓电磁干扰EMI(Electromagnetic Interference)是指任何能使设备或系统性能降级的电磁现象。主要有传导干扰和辐射干扰两种。传导干扰是指通过导电介质把一个电网络上的信号耦合(干扰)到另一个电网络。辐射干扰是指干扰源通过空间把其信号耦合(干扰)到另一个电网络。任何电磁干扰的发生都必然存在干扰能量的传输和传输途径(或传输通道)。通常认为电磁干扰传输有两种方式:一种是传导传输方式;另一种是辐射传输方式。因此从扰的敏感器来看,干扰藕合可分为传导藕合和辐射耦合两大类。而牵引供电系统各种供电方式的特点,决定了牵引供电系统产生干扰信号的种类,主要有传导性干扰信号、电磁辐射性藕合干扰信号两种。具体为:一是当牵引电流通过时,对周围信号系统的电子、电气设备产生电磁辐射;二是不平衡牵引电流沿轨道传导到信号设备,或牵引电流对直接驱动的机车电动机产生电磁噪声,并传导干扰信号到电源和机车上的机车信号电子设备上;三是牵引电流对相邻的信号电缆线路产生感应藕合,感应出干扰电压或电流。

二、电力牵引系统对信号系统的干扰

信号系统各个子系统基本上都是通过电缆线路把室内室外设备联系起来,室内室外设备间有一定的逻辑联锁关系,室内设备通过采集室外设备的状态,通过联锁计算,结合操作人员指令,产生驱动命令,通过驱动电路来对室外设备进行控制,从而确保行车安全和效率。信号系统设备的上述特点决定了干扰信号也只能通过以下途径进入到信号系统:(1)干扰信号通过钢轨、信号电缆、接地设备、设备外壳、设备电源等部位进入到信号系统,对信号系统的正常运行产生干扰;(2)牵引电流产生的干扰信号以空中幅射的方式,即以电磁波方式向空中幅射,对信号系统的电子设备产生干扰;(3)干扰源通过感应的方式祸合到电缆等信号设备中去。

由于几种牵引供电方式中牵引电流都不同程度地要以钢轨(大地)为回路,而我国现有的铁路信号系统中无论区间自动闭塞系统还是站内联锁系统,都是以轨道电路来检查列车占用情况并作为信息的传输通道。所以牵引电流回流与轨道电路共用的同一载体――钢轨是使信号系统受到干扰的一个最主要原因。同时,牵引电流的高电压和电力机车运行时产生的含有丰富谐波的大电流会对周围电磁环境产生严重的电磁干扰(EMI)。

三、信号系统抑制干扰信号的施工工艺

要降低或减轻牵引供电系统对信号系统的干扰,应该从牵引供电系统本身入手,在设备选型、设计计算、工程措施的方面入手,减少干扰信号的输出。本部分重点探讨信号系统抑制干扰信号的施工工艺和工程措施。

(一)设备选型

1.在供电方式的选择上尽量采用BT、AT或同轴电力电缆供电方式,使牵引电流主要经回流线、正馈线或外导体流回牵引变电所,提高供电回路的对称性,降低接触网感应电流的影响。

2.在牵引变电所中安装并联电容补偿装置,以降低谐波干扰。这样一方面可以起到滤波作用,另一方面可以改善功率因数。

3.选择合理的机车类型或在机车上采取措施。在机车上安装并联补偿电容和滤波装置,在电力机车变压器二次侧安装3次和5次独立支路,在改善功率因数的同时可以滤去3次和5次谐波。

(二)牵引供电系统减少干扰信号的工程措施

1.在采用直供方式供电时架设架空回流线。利用接触网线与架空回流线间的互感作用,提高供电回路的对称性,使大部分回流电流经由架空回流线流回牵引变电所。

2.设有轨道电路的区段,吸上线、保护线、接地线及线路间的横向等电位连接线严禁与直接与钢轨相连,应连接至扼流变压器中心端子;当采用无绝缘轨道电路时,吸上线、保护线、接地线及线路间的横向等电位连接线只能通过空心线圈中点连接。

(三)施工工艺

在施工工艺要求方面,严格按设计及工艺标准施工是工程质量达标的先决条件,在现场施工和维护中,采用如下措施,能有效的减少干扰的影响:

1.室内屏蔽电缆、数据线等线缆的屏蔽网采用悬浮方案。不与综合地线相连,通过法拉第电笼与线缆屏蔽网的双重屏蔽,有效防止感应及辐射的干扰;使联锁微机逻辑地悬浮,防止因为地电位升的影响造成计算机逻辑错误。

2.加强钢轨连接线及箱合引接线和各种类型的电缆施工工艺,从而减轻干扰。施工细节问题都要严格要求,打轨道眼的距离长短、轨道眼眼径的误差、螺丝的松紧、垫片不垫、屏蔽网剥出的长短等看似很小的问题,都会影响到信号设备的正常工作状态。

3.为确保牵引电流纵向不平衡系数不得大于5%。凡通过交流牵引电流的钢轨,其轨端接续线应采用焊接式的多股铜线,其截面积不应小于50mm2。条件不具备时,应采用一根铜焊接线和一根塞钉式接续线并联运用,不得采用两根塞钉式接续线并联运用代替一塞一焊。

4.计算机联锁系统内部各微机之间的通信全部通过光缆进行连接,提高系统的抗干扰性及防雷性能,保证系统有高的运行稳定性。

5.在工作中要尽量保证钢轨接续线完好,紧固扼流箱中点连接线(连接板)以及扼流箱连接端子,使其接触良好。工务轨端鱼尾板螺栓紧固,供电接触网杆塔火花间隙良好,地线不能直接与钢轨相连,以便尽量减少轨道电路的横向不平衡,降低牵引电流不平衡对轨道电路的干扰。

6.在相敏轨道电路的接收端串联电阻,增加25Hz信号发送功率,使室外变压器端子达到送受电端电压标准,且确保一送多受区段各受电端电压调整平衡,极叉正确,并保证室内轨道继电器端电压不超标,防止因为干扰造成继电器的错误吸起或落下。

7.贯通地线严禁以电缆钢带连接或代替(这种情况经常发生在支线电缆接地时,施工人员怕麻烦直接用电缆护套连接贯通地线),避免贯通地线接地不良地点高电流通过钢带。另外用电缆护套代替地线时,当机车启动时接触网发生断线、短路或绝缘破损时会有很高的电流通过护套入地,对电缆造成损坏或腐蚀。有时直击雷击中钢带时也会造成电缆烧毁。

8.在交流电气化铁路区段,信号设备外缘距接触网带电部分的距离小于5m的均应接地。

四、结语

今后,随着我国高速、准高速、客运专线等线路在路网中的比例逐渐增加,各种高新技术设备不断在铁路现场应用,所以对电气化干扰的研究要更加深入和重视,加大新型高速、准高速铁路等电子信息和控制设备的抗干扰性能研究力度,以适应我国铁路不断发展的情况需要。

参考文献

[1]林瑜药.铁路信号新技术概论[M].中国铁道出版社,2007.

第10篇

关键词： 信号联锁控制发展特点 功能

中图分类号：F530.6 文献标识码：A 文章编号：

引言，随着铁路信号技术的发展和应用，铁路信号和联锁控制已经成为提高运输效率、实现运物管理自动化和列车运行自动控制以及改变铁路员工劳动条件的重要技术手段,铁路信号正向数字化、网络化、智能化发展。

一、铁路信号的发展过程

1、初始阶段

⑴站间区间电话闭塞、区间占用凭证--路票，只允许一列车运行。

⑵列车凭行车人员手信号（白天旗子、夜晚信号灯）发车、进站。

⑶人工扳道布置进路

⑷司机目视行车

2、起步阶段（半自动化）

⑴站间区间电话闭塞、区间占用凭证--路票，只允许一列车运行。

⑵列车凭信号机的指示出发、进站。

⑶人工扳道布置进路

⑷司机目视行车

固定信号机出现只有指示,无速度等级，如臂板信号机，区间闭塞采用如路签路牌、64D半自动闭塞，车站采用集中式机械联锁（1856年英国）等方式。

3、稳定阶段（集中控制）

⑴站间区间划分闭塞分区，各设色灯信号及防护----自动闭塞，允许至少一列车运行占用站间区间。

⑵车站进路自动控制：有行车值班员在室内控制和监督。如1927年布线逻辑继电联锁、6502电气集中联锁、计算机联锁（1978年瑞典哥德堡站）。

⑶列车进站、发车凭信号机的显示。

⑷道岔集中控制，进路排列自动化。动力转辙机出现（直流电动（液）转辙机、交流电动（液）转辙机等）。

⑸司机目视行车―以地面信号机显示+机车信号+自动停车装置。

闭塞分区轨道电路、站内轨道电路、色灯信号机、动力转辙机的出现使集中控制成为现实。列车运行速度、密度，区间通过能力都得到大幅度提高，实现了列车运行空间间隔追踪和安全运行。

4、发展阶段（列车运行自动控制）

⑴列车运行空间间隔（自动闭塞）---时间间隔（准移动自动闭塞--移动自动闭塞）

⑵车站进路-----调度集中―分散控制

⑶列车运行机车信号主体化----目标距离行车模式--自动驾驶高速运行。

⑷列车运行统一调度指挥、全程监视，

以第六次提速为标志，应用现代先进技术、设备，我国铁路信号的发展得到了长足发展，制定并实施了具有自主知识产权的中国列车运行自动控制系统CTCS。京津客专采用CTCS-3D级、在建的京沪高铁采用CTCS-3级控制，最高运行速度达到380km/h。

二、铁路信号的功能。

1、基本功能

⑴指挥列车运行。利用地面信号机的各种显示，指示列车的运行情况和运行速度。

⑵提高运输效率。区间闭塞设备的发展提高了区间通过能力，缩短了列车追踪间隔

2、主要功能：

保证行车安全。区间通过信号机根据列车占用情况或进站信号机的显示自动改变显示，保证了列车的空间间隔，避免了列车冲突的发生。车站联锁设备使道岔、轨道电路、信号机之间通过技术措施保持一定的制约关系和操作顺序，因此能够保证行车安全。

三、联锁控制系统的发展

目前广泛使用的联锁控制系统是电气联锁控制系统，即继电联锁控制系统。继电联锁控制系统的性能稳定、抗干扰性强、可靠性高，但是存在着功能不够完善，难于增加或扩展其他功能，难于和现代化的信息处理系统相连接；功耗大，成本高，占地面积大等缺点。上世纪80年代我国开始发展计算机联锁控制系统，目前计算机联锁控制系统正逐步广泛的应用各大站房和铁路干线上。下面从性能、经济等方面对计算机联锁控制系统的特点进行描述。

1、优点

(1)性能方面

①与继电联锁控制系统相比，计算机联锁控制系统的设计、施工工作量大大减小，并且系统可以方便地增加新功能，使得系统功能进一步完善。

②计算机联锁控制系统提供现代化的声、像、图文显示，人机交互的功能更加完善，内容更丰富，信息量更大，工作效率更高。

③计算机联锁控制系统采取了必要的技术措施以后，系统的可靠性和安全性将更高。

(2)经济方面

①随着电子与计算机技术的发展，计算机联锁的性能价格比更高，大站计算机联锁控制系统的价格低于继电联锁控制系统。

②采用分布式系统结构时，计算机联锁控制系统可以省去干线电缆，大幅度降低工程造价。

③体积小、占地面积小，且随车站规模增大，面积节省更为显著。

④安装费、运营费及维修费大幅度减少。

(3)维护方面

①计算机联锁控制系统的维修工作量小，且具有自诊断、故障定位功能，降低了维护难度并可通过远距离联网，实现远程故障诊断。

②计算机联锁单位的继电部分结构简单，便于维护，而且继电器用量少，使得继电器检修工作量减少。

(4)其他方面

计算机联锁控制系统便于联网，为铁路信号系统向智能化和网络化方向发展创造了条件，通过与列车控制系统、运行图管理系统联网，可根据调度计划实现进路程序控制，通过与旅客向导服务系统、车次号跟踪系统联网，可构成全方位的计算机综合控制、管理系统，增强了运输调度指挥自动化、智能化水平。

2、存在的不足

⑴计算机联锁控制系统应用大量的电子元件，需在抗电磁干扰及防止雷害等方面采取防护措施。

⑵计算机联锁控制系统中实现联锁逻辑的联锁计算机一旦出现硬件故障，其影响面会很大，甚至使系统不能工作。因此计算机联锁控制系统需要采取必要的措施来提高可靠性和可用性。

3、应用过程及现状、前景

1984年通号总公司研制的我国第一个车站计算机联锁控制系统在梅山铁矿地下运输线上正式开通；1989年铁道科学研究院研制的计算机联锁控制系统在郑州北编组站开通使用，使计算机联锁控制系统首次用于国有铁路；1994年铁道科学研究院、通号总公司研究设计院研制的计算机联锁控制系统首先装备于哈尔滨铁路局平房站和上海铁路局交通站，陆续在铁路干线上采用。1998年铁道部对计算机联锁控制系统实行三证制：制造特许证、制式检验合格证、产品合格证。

目前，计算机联锁控制系统已装备了近两千个车站。如铁道科学研究院通号所研制的TYJL-Ⅱ、TYJL-TR9型，通号总公司研制的DS6-11、DS6-K5B型、北京交通大学研制的JD-IA、EI32-JD型、卡斯科公司的VPI型等计算机联锁控制系统。

在铁路快速发展的目前阶段，应加快计算机联锁的发展：

①CTC区段和列车速度超过160km/h的区段、客运专线、煤运专线、高速铁路均应采用计算机联锁；基建和大修工程应积极成段发展计算机联锁，以便有利于CTC和TDCS的发展；还应加快以联锁为核心的车站、区间、列车控制一体化的研发和应用。

②枢纽和有需求的区段应积极发展区域计算机联锁；

③继续完善计算机联锁的功能，研究和制定适应客运专线、高速铁路的联锁技术条件，开发相应的计算机联锁；

④全面提高计算机联锁的软件和硬件质量，完善自诊断和检测功能，实现高安全、高可靠、无维修的目标；

⑤要进一步完善出厂检测和现场测试手段，为规范管理创造有利条件。

综述

第11篇

关键词:实时数据库;体系结构;实时数据模型

中图分类号:TP311文献标识码:A文章编号:1009-3044(2009)26-7437-02

随着计算互联网技术的飞速发展,信息资源的经济价值和社会价值越来越明显,建设以数据库为中心的信息系统和应用系统,对于提高企业的效益、提高工作效率具有重要意义。在这种背景下,实时数据库成为近年来在数据库技术全新发展过程中产生并蓬勃发展起来的数据库领域的一个新分支,实时数据库的应用领域也在不断扩展,但目前在实时数据库的研究文献中还很少对数据建模问题进行专门研究,论文重点针对实时数据库系统在铁路信号监控中应用进行研究,具有一定现实意义。

1 实时数据库系统关键技术

实时数据库系统是在数据库技术和实时技术基础上产生的研究领域,与传统的数据库系统有着本质差别,实时数据库系统主要是利用数据库技术来解决实时系统中的数据管理问题,并不是在概念、结构和方法上的简单集成,设计实时数据库系统主要涉及如下关键技术:

1.1 实时数据模型

实时数据库领域首先要研究解决的主要问题,具体包括:开发实时数据模型,设计允许用户说明实时数据模型中所含的语义知识的和使用户能以各种方式使用的实时数据定义和查询语言、说明“复杂事务”的结构及相互作用的实时事务执行说明语言。通常的层次、网状和关系模型都不能描述有关时间的信息,当前有两种修改关系模型以进行实时查询处理的方法:①使用“近似关系”集。为了查询的及时评价,需要为各种关系定义其近似关系,再反复地修改近似关系以获得更接近的结果和更好的查询响应。②使用关系的“片段网格”以改善查询处理。

1.2 实时事务模型

在实时数据库系统中由于实时事务结构更加复杂、事务之间有多种交互,实时事务模型主要为满足更加复杂的实时事务处理而设计,主要包括嵌套、分裂/合并、合作、通信等事务模型。在实时查询/事务的接纳管理方面,查询/事务的性能依赖于可以使用的内存量。当有足够的内存时,绝大多数查询/事务就可简单地一次性读取它们操作的数据,且直接产生所需结果。若给定较少的内存,只要给定的量超过查询/事务的最小内存需求,大多数事务可以通过一定的数据I/O仍然可以运行。为了帮助事务获得期望的性能级别与定时限制的满足,实时数据库系统需要通过接纳比其最少的内存容纳事务数更多的事务来提高并发度。

1.3 实时事务处理

主要是针对实时数据库系统中事务的定时限制,按照事务截止期控制实时数据库系统中事务的执行顺序,确定实时事务的优先级,并按照优先级实现实时事务调度。在实时数据库系统中,实时事务处理降低了传统可串行化并发控制的严格程度,更加关注数据的实时性,因此,实时事务处理在并发控制方面“放松的可串行化”或“暂缓的可串行化”。

2 面向铁路信号监控的实时数据库系统总体方案

本论文结合实际应用需求提出面向铁路信号监控的实时数据库系统方案框架,它是适应高技术条件下管理要求,设计实现集成、开放、模块化的人机界面,与其它商用实时数据库系统相比,系统在设计过程中忽略了一些不常用的次要功能,注重各功能的模块化、标准化和开放性,突出了数据采集的实时性、显示的直观性、增强了数据分析能力和事务的处理能力,主要包括系统实现方案框架和实时数据模型总体设计思路。

2.1 实时数据库系统方案框架

面向铁路信号监控的实时数据库系统的方案框架主要包括如下三部分,具体如下:

1) 实时数据管理系统:运行于实时数据库服务器,主要功能是系统进程管理、数据存储和数据服务。这是整个系统的核心,要求它运行稳定、功能强大、可处理不同类型的数据点,并能对历史数据进行压缩进而长久保存。

2) 设备数据接口:用于实时数据库系统和指挥中心等数据源之间的数据交换。这个设备数据接口要求是多功能、多层次、多服务对象的标准设备数据接口。它不但能和实时数据库进行数据交换,还要能给关系数据库提供数据。

3) 实时数据上层应用工具包用于实时数据及历史数据查询和分析应用程序。

2.2 实时数据模型总体设计框架

本论文的实时数据模型方案设计主要以刘云生等提出的实时数据模型方案为基础,结合本系统结构及其功能需求,在传统数据模型的基础之上,把时间概念扩展进去,以满足实时应用的定时限制的要求。本系统实时数据模型总体设计思路如下。

3 实时数据库系统数据模型方案

针对实时数据库系统的数据采集、存贮、管理、查询、分析、处理等关键功能,系统对“实时性”和“准确性”的要求非常严格,为此实时数据模型的操作应该包括时间关系代数操作、数据的时间一致性限制、事件及事务的时间限制等关键因素。实时数据模型主要包括如下三个部分:一组对象及其结构、一组操作和一组(关于对象与操作的)约束,其中的约束与传统数据模型相比更突出地包括时间限制,即:(1)定义实时数据对象及其结构集合(RTDO);(2)定义施加于RTDO的一般数据操作和时间关系代数操作(RTOP);(3)定义对于RTDO和RTOP的完整性与一致性限制及实时限制(RTC)。

3.1 RTDO实时数据对象

实时数据对象包含如下三种类型:映像对象(IMO)、导出对象(DEO)和常量对象(COO)。映像对象是被实时写入实时数据库的RWO(现实世界中的对象)值的数据对象,即一个IMO就是一个RWO在特定时刻的映像。导出对象(DEO)是经过事务的执行,通过一组IMO和/或其他数据对象计算得到。常量对象(COO)可以看作实时数据库的对象,也可以不是实时数据库对象。如果是实时数据库对象,COO可当作实时数据的特例,不随时间而改变,时标为系统初建时刻(设为t0),有效期的上限为“当前”(tc)。

基于以上分析,从实时数据对象的角度设计实时数据库Trss:设CYO(VO,ti)表示在时刻ti对现实世界中可变对象集合VO的采样操作;F(CO)表示对现实世界中常量对象CO的一次性取值,VO和CO都是RWO的子集。DO表示一个数据对象的集合,它是实时数据库Trss的子集;JSC(DO)表示对DO的计算操作;IMOn表示当前映像对象集,IMO1,IM02……IMOn-1表示数据库的存储映像对象集。

Trss={IMO, DEO, COO};

IMO={IMO1, IMO2,...IMOn};

IMOi=CYO(VO,ti), VO?哿RWO,(I=1,2,...n);

COO=F(CO),CO?哿RWO;

DEO=JSC(DO),DO?哿Trss

其中COO表示对时间不变的对象的集合,IMO表示映像对象的集合,DEO表示导出对象的集合。

3.2 RTOP时间关系代数操作

关系代数是关系数据操纵语言的一种传统表达方式,它是由关系的运算来表达查询的。基于Trss系统的需求设定了选取、投影、差、并四种时间关系代数操作。

时间选取:为选取针对属性和/或有效期指定的满足条件F的数据对象。F可以是关于属性值的传统表达式,也可以是关于有效期VI的时间条件表达式,或两者都包括。被选取的数据对象的值和有效期均不变。

时间投影:为选取由A指定的属性值和/或有效期VI,构成一个新的关系。若A中未指定VI则其结果对象均为常量对象,否则结果对象中具有相同值的对象可进行时间归并。对有效期VI的投影等价于返回各对象O的有效期的函数VI(0)。

时间差:具有相同值但有效期不一定相同的对象。设R,S为两个数据对象集,其时间差P=R-S定义为:对于R中的任一Xi,仅当S中有Xj使得xi=xj,且VI(xi)属于VI(xj)时,xj不属于P;否则xj属于P,此时VI(xi)=VI(xi)-VI(xj)。

时间并:两个具有相同值和不同有效期的数据对,还需要维护有不同有效期而有同样值的IMO对象的完整性,在实际应用过程中,主要通过引入“时间归并”操作来实现。

3.3 RTC时间限制

数据的时间一致性:实时数据库Trss是相应现实世界的直接映像,Trss实时反映现实世界状态的任何变化,并实现对现实世界的实时表示。数据对象的时标足够接近真实时间,使数据库的状态能反应现实世界的“当前”状态。如果数据对象的时间在当前时间的某个指定阈值范围内,实时数据库Trss中该对象与外部一致。

事件的时间限制:对于Trss系统中的各种实时应用活动总是由一事件来触发和标志,即每一活动有一与之相联的事件,因此,施加于活动(事务)的某些实时限制来自于事件的限制。实时事务由事件驱动,事务的定时限制有的则表现为相联事件的限制。

4 结束语

论文提出了铁路信号监控的实时数据库的体系结构,基于实时数据库的功能需求提出了实时数据模型的设计思想,根据设计思想,对实时数据模型进行设计,体现出了实时数据模型不同于传统数据模型的突出特点,在模型上加上了时间概念,包括数据的时标、事件的时间限制。

参考文献:

[1] 刘云生,易岚,余利平.一个实时数据模型[J].小型微型计算机系统,2000(5).

[2] 刘英,王志坚,尹燕敏.实时数据库的事务处理[J].科技与经济,2002(2).

[3] 陈祥.基于OPC技术的实时数据库研究与实现[D].河海大学硕士学位论文,2003.

第12篇

【论文摘 要】随着城市轨道交通的迅猛发展，对相关轨道专业的技能人才需求也与日俱增。按照重庆市轨道交通发展规划：至2013年，建成1、2、3、6号线共197公里的运营网络，日运量达150万人次，基本形成轨道交通骨干网架，完成“畅通重庆”建设任务。至2020年，建成“六线一环”364公里轨道线网和60个重要换乘枢纽，日运量达600万人次，成为主城区客运交通骨干。2020年后，建成“九线一环”513公里线路和270座车站的轨道交通网络，日运量达800万人次，成为都市区客运交通骨干。对相关中职学校而言这既是难得的机遇，同时也面临着巨大的挑战。现阶段培养出来的学生已远不能适应城市轨道交通的发展及企业用工的需求，因此，现有的中职学校轨道交通信号专业的教学必须进行相应的改革。 

 

一 中职学校轨道交通信号专业教学存在的问题 

1．原有的信号专业教学已远不能适应轨道交通发展的需要 

由于历史的原因，绝大部分开设轨道交通信号专业的中职学校都是从各铁路局剥离出来的，信号专业的教学模式、课程设置及实训设备的建设都是按各铁路局的要求来进行的。而这些中职学校的轨道交通信号专业也沿袭铁路信号专业的固有模式，虽然城市轨道交通信号和铁路信号在许多方面存在相似的地方，但毕竟不能等同。特别是近年来城市轨道交通信号领域大量引进国内外的先进技术及设备，其中涉及现代通信、数字处理、计算机网络等技术，同时包括大量的新型信号设备。 

2．中职学校原有的信号专业的教学模式及实验实训基地的建设已严重滞后 

中职教育主要以就业为目的，也就是说，为相应企业培养合格的技能型、应用型人才。对于轨道交通信号专业来说，就是要培养能够维护好信号设备、处理好设备故障、保障好信号设备正常运用，进而确保轨道交通安全高效运行的高技能人才。就中职学校而言，如何有效训练学生的实际操作和处理能力，达到相应企业的用工要求尤为重要。由于中职教育在我国教育事业中仍是薄弱环节，虽然近年来国家对中职教育加大了资金的投入力度，中职教育的办学条件也有了较大的改善，但目前中职教育所培养的轨道交通信号专业技能人才的数量和质量远不能满足城市轨道交通发展的需要。 

3．学生基础知识薄弱 

近年来，随着城市轨道交通的快速发展，中职轨道交通信号专业招生持续升温，许多家长及学生对轨道交通信号专业有良好的就业期望，但就学生本身而言，基础知识较薄弱，这就给轨道交通信号专业的教学带来了较大的难度。 

4．缺乏专业的师资队伍和合理的教材 

由于大部分中职学校轨道交通信号专业的师资来源于各铁路局，加上信号专业本身专业性较强，造成轨道交通信号专业的师资较薄弱，跟不上城市轨道交通信号快速发展的步伐。另外，中职学校有关轨道交通信号专业的课程设置和所选用的教材不合理，与实际需求存在较大差距，缺乏有效的教学内容和方法。由于中职学校资金有限，用于轨道交通信号专业的教学和学生实习的经费不足，无法为学生创造良好的实训、实习条件。轨道交通信号专业教学中，实践教学是专业教学的重要组成部分，但中职学校由于教学条件和教学大纲的限制，未能向学生提供足够的实践机会，这直接影响了教学的效率和效果，同时也影响了学生学习的积极性。 

二 中职学校轨道交通信号专业教学改革的建议 

1．加强对学生信号专业基础理论、安全规章及标准作业程序的培训 

由于信号专业本身的专业性较强，要使培养的学生能满足企业的用工要求，就必须对学生进行信号专业基础理论、安全规章及标准作业程序的强化培训。对此可以借鉴铁路信号专业的相应基础知识、安全规章及作业程序。由于信号设备维护质量的好坏及维护人员的责任心直接影响行车的安全和效率，有时甚至关系到旅客的生命财产安全。而铁路信号系统经过了几十年的运用，实践证明，它的理念及相关的规章制度、作业程序都是完全可靠的。事实上，轨道交通信号的基础理念及相关的规章制度等方面沿袭了铁路信号专业的相关要求。 

2．大胆进行课程设置改革，坚持企业需求和学生学习需求有机统一 

鉴于轨道交通信号系统的快速发展，如果仍照搬铁路信号专业的课程设置模式定不能满足企业的实际需要。为此，我们可以同相关企业紧密联系，听取他们对轨道交通信号专业课程设置的意见，明确课程设置的种类及难易程度。只有这样，才能真正做到满足企业的需求。另外，由于中职生的学习目标明确，这些学生平时可能还比较关注相应企业的发展状况，相对也比较关心专业课程的设置。应该说，动机和需求是紧密联系的，如果能较好地解决需求问题，对提高学生学习的主动性意义重大。 

3．教材的合理选用 

信号专业毕竟是一门完整的学科体系，教材的选用也十分重要。现阶段轨道交通信号专业的教材基本和国内的大专院校一致，由于中职生原有的知识水平较差，学习起来很吃力，久而久之，就会完全失去继续学习的兴趣，有的甚至完全放弃学习。在选用教材时，一定要考虑学生的实际情况，重点把握信号专业的基础知识和基本操作技能。另外，可适当补充一些有关轨道交通信号专业较为前沿的知识，比如，现代通信﹑数字处理及计算机网络等技术。总之，要以理论知识够用为度。 

4．坚持理论和实践有机结合，强化学生的实际动手能力 

中职生的抽象思维和逻辑分析能力较弱，大多对理论课的学习不感兴趣，课堂上的理论讲授效果不理想。在教学过程中，一定要做到理论和实践有机结合，在实践的过程中将知识点和学生不需要系统学习但需要部分掌握的内容融入其中，使学习的过程成为学生参与的实践活动，让学生在实践中去领会相应的理论知识，不要只注重结果，而忽略了完成该项目的整个活动过程，以便使学生将知识转化为实际能力。对于轨道交通信号专业而言，学生实际动手能力的培养，包括信号设备的使用及维护、设备故障的处理等应贯穿于整个信号专业的学习过程，也只有这样，培养出来的学生才能满足企业的用工要求。 

5．改革现有的轨道交通信号专业课程的评价体系 

鉴于中职生的特点，对于现有的专业课程评价体系应进行改革，不能一味地按照传统的教学评价体系来进行，要尽量防止学生出现厌学情绪。应采用分阶段、分比重的方式来客观评价学生的学习成绩。比如，可采取平时考核和期末考核相结合的方式，适当加大对学生实际操作能力的考核分数等。总之，在做到客观评价学生学习的同时，应通过有效的方式提高学生学习的积极性。 

6．积极开展专业教师特别是年轻专业教师的培训，大力提升中职轨道交通信号专业课教学的师资力量 

由于轨道交通信号系统的快速发展，大部分中职学校信号专业的师资都较薄弱，急需进行相应的培训。这既是学校发展的需要，也是专业教师本身的需要，更是中职轨道交通信号专业学生的需要。培训的方式要灵活，既不能因为培训影响正常的教学进程，也不能因此放弃专业培训。比如，对于刚进校的或年轻专业教师可采取外出集中培训的方式，对于担任专业课较多的教师可利用节假日和寒暑假进行相应的培训。 

7．积极开展校企合作 

随着轨道交通信号专业的快速发展，新知识、新技术及新设备的日新月异。中职轨道交通信号专业教学要紧跟城市轨道交通的发展步伐，开展校企合作是必由之路。这是由中职教育的特点所决定的中职教育的目标是培养企业需要的高技能人才。对于大部分学生而言，就读中职学校的目的就是为了就业。由于中职学校普遍存在资金有限的情况，特别是对于轨道交通信号专业的学习，需要让学生进行大量的实践教学活动，实验实训基地的建设就显得尤为重要。但由于中职学校的资金和场地的问题，不可能短时间内建立起完全满足轨道交通信号专业发展所需的实训设备，实际上也是不可能的。这就促使我们和相关的城市轨道交通运营企业进行紧密联系。比如，可以和企业建立共有的轨道交通信号专业实训基地，学校也可以承担一定量的员工培训或提供培训场地等。另外，开展校企合作后，学校可以较快地掌握相关企业的发展状况、用工意向等方面的信息，这对学校及时调整教学进程是十分重要的。这对学校、企业、学生来说，应是一个“三赢”的局面。 

三 结论 

现有的中职学校轨道交通信号专业的教学模式已不能适应迅猛发展的城市轨道交通的需要，改革势在必行。要想培养出适应城市轨道交通信号专业发展的合格的技能人才，信号专业教育教学各环节必须紧密配合，加强校企合作。我们只有在实践中不断进行探索和总结，中职轨道交通信号专业教学改革才能取得较好的成效；只有认清自身能力，弄清企业的发展和需求，才能有利于学生的就业，才能有利于学校的发展。 

参考文献 

［1］李丕涛、袁志新.职业中专学校教改探索［j］.中国科技信息，2008（6） 

［2］焦桐善.我国城市轨道交通的发展和相关政策［j］.现代城市轨道交通，2006（5） 

第13篇

论文摘要:介绍了八钢物流道路运输实现可视化的设想，将其分为公路运输和铁路运拾两个部分，分别介绍了实现可视化的方式、所需技术和主要功能.

    冶金工业企业生产过程指从原材料的入厂开始，到半成品的流动、产成品的存储和交付、废弃物的处理等全过程，整个生产过程实际上就是系列化的物流活动。八钢是有50多年历史的老企业，通过艰苦奋斗，不断积累，形成了现在的发展格局。从目前的视角看，为使八钢整体生产物流顺畅，在物流布局及技术手段等方面都需要优化。以八钢物流道路运输为例，进行探讨。

    在八钢的生产过程中，运输是生产的直接组成部分，八钢各生产单元通过运输使其空间状态联接在一起。在物流过程中很大一部分责任是由运输担任的，运输是物流的基础和主要组成部分.八钢本部的大宗原燃料的运输形式主要是道路运输和皮带运输，相对而言道路运输的不可控因素更多，主要探讨道路运输的两种方式:公路运输和铁路运输。

1公路运输可视化分析

    可视化公路运输主要内容包括:车辆动态识别和定位技术应用、电子地图技术应用、车辆导航技术应用、交通管理、协作运输管理等。

1.1车辆识别

    为了实时掌握公路运输的状况，对公路运输的基本单元的状态即车辆状态必须知道，这就涉及到车辆识别。基于空间信息技术的移动式车辆侦测自动识别技术在公路运输方面具有无可比拟的优势。

1.2电子地图

    电子地图是公路运输实现可视化必需的人机界面(interface)，它具备了地理信息系统(gis)的大多数功能。公路运输可视化的大部分信息都需要通过电子地图来表示。电子地图能够把数字信号(包括对数字地图、遥感数字图象及自行数字化采集的数据进行可视化处理后形成的数字信号)和模拟信号显示在计算机屏幕上。

    电子地图主要有两方面作用:一是多维地图的静态显示和动态显示作用;二是动态环境下空间数据库与物流信息管理系统数据库的交流作用。总之电子地图要完成gis中空间数据视觉化的任务。

    电子地图主要通过点状要素(出入口、道口、交通灯等)、线状要素(公路、铁路等)、面状要素(停车场、料场等)来反映交通详细信息，满通运输服务的要求。

1.3车辆导航

    车辆导航是指为具体的在厂内道路上的运输车辆提供导航，它是车辆驾乘人员重要的辅助工具，使之能在正常情况先按照预定的线路行驶，异常情况下按照指定的线路移动。

    为实现车辆导航，必须将gp导航系统与电子地图、无线电通信网络及交通管理信息系统结合起来，最终通过车载gp设备为驾乘人员传递相关的图像和声音信息。

1. 4交通管理

    随着八钢产能的不断扩大，厂内运输的车流量将进一步增加，为使道路交通完全处于受控状态，制定相关规则并监督执行非常必要(尤其对大型运输车辆的控制)。交通管理具体内容包括:车辆行进线路规划、车辆监控(路线、速度等)、停车位管理、交通道口监控、车辆指挥、故障处理和紧急救援等。

    首先对所有进出八钢的大型运输车辆的行进线路按物品(对应相应的物资编码)做好规划，线路规’划本着线路最简捷的原则进行，同时要考虑出入口、道口、回车场地、道路状况、车流量、其它公路运输等因素，尽可能避免迂回运输和重复运输。线路规划是动态的，可根据需要适时调整。线路规划在大型运输车辆进入门禁的时候，以声、光和图像的形式通过车载gps设备传递给驾乘人员，为其提供导航。

    大型运输车辆进入八钢厂区的导航是强制的，为此需要实时跟踪和监控，确保其按照指定的线路、速度行驶，发现错误及时纠正。

    随着车流量的增加，靠车辆自律管理厂内交通将不能满足要求，为此需要在重要道口建立交通信号控制系统和视频监控系统。交通信号系统主要用于管理道口现场交通;视频监控系统主要是将被监控点实时采集的交通视频图像传输给监控中心，以便监督和及时调整控制流量。

    八钢有必要建立类似于城市交通指挥系统的交通管理系统，可以作为勺又钢物流信息管理系统”的一个独立的子系统。交通管理系统以电子地图和gps数据库为工作平台，运用计算机网络，集成交通信号控制系统、电视监控系统、交通诱导系统、电子警察系统、通信系统和车辆导航等系统，实现各种交通管理信息集成整合，深化处理和增值服务，便于驾乘人员了解相应信息和交通状况，使指挥人员能够迅速决断、快速反应、及时修正交通计划，保证交通的安全与畅通。

1.5协作运输管理

    从实现物流可视化的角度来探讨协作运输管理。

    将来八钢的大宗原燃料的公路运输主要通过社会协作的方式进行，为使公路运输能够按照八钢的要求和意愿进行管理，在商谈协作的时候，必须要求协作方按照八钢的要求做一些必要的工作。

    由于公路运输处于买方市场，在商谈协作运输时掌握一定的主动权。

    首先，要考虑软硬件配备，主要包括:必须配备承担运输所需的车辆，车辆应装备符合实现八钢可视化物流所必须的gps车载设备和车辆自动识别装置，具备车辆实时监控系统(主要监控八钢外部运输)，具备与八钢联网的信息系统等。

    其次是运输管理，主要包括:为了避免集中到达，要求公路运输商(可能是多家)按八钢的交通容量编制运输计划，尽可能减小每批次的车辆数量;为充分利用社会资源，要求公路运输商能实时控制在途车辆(必要时能提交八钢共享)，按照预定的计划时间到达，同时要保证“运输的一致性”;在途车辆出现意外，有应急预案应对;对进入八钢厂区的车辆能够服从八钢交通管理的要求;按照八钢统一的电子结算方式进行运杂费结算等。

2铁路运输可视化分析

    铁路运输占道路运输的比重在今后几年会逐步增加(大宗原燃料运输里程一般在200km以上)，铁路运输需要高度关注。可视化铁路运输主要内容包括:车辆识别和定位技术应用、电子地图技术应用、铁路信号系统数据交换、车辆动态调度等。

2. 1车辆识别和定位技术应用

    着重从机车跟踪的角度探讨车辆识别和定位。

    为实现铁路运输可视化，需要知道机车行进方向、车辆数、车辆顺序、车厢数、车辆标签、所对应车辆的物品编码(含品名、规格、产地等信息)、计量信息、列检信息、装卸信息、运行时间和运行位置等信息。这些都需要依靠车辆识别和定位技术来实现。

    铁路区域计算机连锁系统(rcis)、动态自动识别称量系统、全球定位系统(g ps )、电视监控系统是进行车辆识别和定位的技术基础，它们各有侧重。

    gps在车辆定位方面有无可比拟的优势，是实现车辆定位的重要手段，在gps基础上结合rcis获取的各节点信息，可实现车辆全过程精确定位和车辆动态跟踪。

    铁路区域计算机连锁系统和电视监控系统相结合，借助模拟运算工具，也可实现车辆定位和跟踪的功能。

    用于车辆识别的技术手段包括图像自动识别技术、射频识别技术和移动式车辆侦测自动识别技术(cps技术)，由于车厢经常倒换，采用图像自动识别技术、射频识别技术进行识别更经济适用，尤其是射频识别技术在我国铁路运输管理中已得到广泛使用，也有相应的技术规范支撑。采用gps用于机车识别无疑是最佳选择。将机车信息、车箱信息、编组信息等有效结合，即可得到完整的车列信息。

2.2电子地图技术应用

    电子地图是铁路运输可视化重要的视觉平台，作用同公路运输，通过它可直接、快捷地了解到机车运行状况。

    电子地图是实现可视化动态车辆调度十分重要的工具。电子地图有两类:一是基于地理信息系统(g is)的电子地图，与实际地形相符，真实感强，但受幅面限制，一些信息不能直接反映在地图上;二是模拟的示意性的电子地图，可能与实际相差很大，但它幅面利用率高，可清晰显示更多信息。以前更多的选择后者，“鹰眼”技术使得前者的应用领域和范围越来愈多。通过“鹰眼”技术可以详细了解到每个区域的细部信息，通过链接甚至可以获取包括某个信号灯的状态、某个道岔的位置、某个摄像机获取的车辆和行人图像等信息。

2.3远程监控系统

    在调度中心实现对道口、车站、铁路沿线环境和现场的远程监控，一是可大大减轻日常人员巡视的工作量;二是便于及时发现危险隐患，保障安全生产。

    远程监控系统的主要功能包括:实时视频监控、信息存储、报警联动、远程遥控和校验等。

    远程监控系统由现场设备(可变焦红外线数字摄像机、活动云台)、传输通道(有线或无线)、主站设备(服务器、存储装置、软件)、监控终端等组成。

    远程监控系统已成为铁路运输管理不可缺失的一个重要组成部分，随着信息技术的发展，运用多媒体技术、基于web服务器的远程监视系统，可以为有权限的局域网用户提供实时的信息服务。

2．4铁路信号系统数据交换

    八钢内部的铁路运输系统与公共铁路运输系统关联度很高，随着八钢产能不断提高，与外部公共铁路运输系统建立实时数字信息交换制度对双方都有必要。可通过约定数据交换范围、方式和格式，在双方的数据服务器之间设置防火墙，实现信息共享并融入各自的管理系统。

    内部可视化的相关信息需要集成在电子地图上，这样就需要在“八钢物流信息管理系统铁路运输子系统”和现有的区域计算机连锁系统(rcls)、拟建的车辆识别和定位系统、远程电视监控系统等之间实现信息无缝链接.由于现有的区域计算机连锁系统(rbi)建设时未考虑与其它系统信息交换，相应的软硬件不一定能满足要求，届时需要对服务器部分做相应的改动或升级。新建系统要充分考虑今后的拓展需求。

2．5车辆动态调度

    车辆动态调度是“八钢物流信息管理系统铁路运输子系统”重要组成部分，结合物流管制中心的建设就可视化的铁路运输管理和车辆动态调度的功能和内容展开描述。

    车辆识别和定位技术应用、电子地图技术应用、铁路信号系统数据交换等都是为可视化的铁路运输管理和车辆动态调度服务的。铁路运输管理系统主要功能包括铁路运输计划的管理、车辆运行信息显示、车辆追踪、物流信息显示、调车作业图表管理、列车运行图的管理、运行数据统计分析、系统自诊断等。

    铁路车辆动态调度需要一个可视化的信息平台，其主界面就是集合各种相关信息的铁路运输电子地图(或称之为八钢铁路地理信息系统图)。铁路车辆动态调度是计划管理体系的一个重要组成部分，以计划为驱动，实现产供销运的紧密衔接，对采购、销售、生产物流实施跟踪管理。通过车辆调度模块生成、调整和发送车辆运行计划、维护和调整调度作业图表、发送调度指令;铁路运输过程中的物流管理作业过程(如列检、计量、装卸等)也需要依靠车辆调度模块来动态的实现控制;为使运输过程处于可控状态，车辆调度模块还要对车辆的动态跟踪;实时(或定时)对铁路运输计划的预测统计分析是车辆调度的重要工具和手段，通过它可获得与铁路运输相关的信息(如库存、消耗、待运、在途等信息)，以便提前判断和制定相应的措施。

第14篇

论文摘要:介绍了八钢物流道路运输实现可视化的设想，将其分为公路运输和铁路运拾两个部分，分别介绍了实现可视化的方式、所需技术和主要功能.

冶金工业企业生产过程指从原材料的入厂开始，到半成品的流动、产成品的存储和交付、废弃物的处理等全过程，整个生产过程实际上就是系列化的物流活动。八钢是有50多年历史的老企业，通过艰苦奋斗，不断积累，形成了现在的发展格局。从目前的视角看，为使八钢整体生产物流顺畅，在物流布局及技术手段等方面都需要优化。以八钢物流道路运输为例，进行探讨。

在八钢的生产过程中，运输是生产的直接组成部分，八钢各生产单元通过运输使其空间状态联接在一起。在物流过程中很大一部分责任是由运输担任的，运输是物流的基础和主要组成部分.八钢本部的大宗原燃料的运输形式主要是道路运输和皮带运输，相对而言道路运输的不可控因素更多，主要探讨道路运输的两种方式:公路运输和铁路运输。

1公路运输可视化分析

可视化公路运输主要内容包括:车辆动态识别和定位技术应用、电子地图技术应用、车辆导航技术应用、交通管理、协作运输管理等。

1.1车辆识别

为了实时掌握公路运输的状况，对公路运输的基本单元的状态即车辆状态必须知道，这就涉及到车辆识别。基于空间信息技术的移动式车辆侦测自动识别技术在公路运输方面具有无可比拟的优势。

1.2电子地图

电子地图是公路运输实现可视化必需的人机界面(Interface)，它具备了地理信息系统(GIS)的大多数功能。公路运输可视化的大部分信息都需要通过电子地图来表示。电子地图能够把数字信号(包括对数字地图、遥感数字图象及自行数字化采集的数据进行可视化处理后形成的数字信号)和模拟信号显示在计算机屏幕上。

电子地图主要有两方面作用:一是多维地图的静态显示和动态显示作用;二是动态环境下空间数据库与物流信息管理系统数据库的交流作用。总之电子地图要完成GIS中空间数据视觉化的任务。

电子地图主要通过点状要素(出入口、道口、交通灯等)、线状要素(公路、铁路等)、面状要素(停车场、料场等)来反映交通详细信息，满通运输服务的要求。

1.3车辆导航

车辆导航是指为具体的在厂内道路上的运输车辆提供导航，它是车辆驾乘人员重要的辅助工具，使之能在正常情况先按照预定的线路行驶，异常情况下按照指定的线路移动。

为实现车辆导航，必须将GP导航系统与电子地图、无线电通信网络及交通管理信息系统结合起来，最终通过车载GP设备为驾乘人员传递相关的图像和声音信息。

1. 4交通管理

随着八钢产能的不断扩大，厂内运输的车流量将进一步增加，为使道路交通完全处于受控状态，制定相关规则并监督执行非常必要(尤其对大型运输车辆的控制)。交通管理具体内容包括:车辆行进线路规划、车辆监控(路线、速度等)、停车位管理、交通道口监控、车辆指挥、故障处理和紧急救援等。

首先对所有进出八钢的大型运输车辆的行进线路按物品(对应相应的物资编码)做好规划，线路规’划本着线路最简捷的原则进行，同时要考虑出入口、道口、回车场地、道路状况、车流量、其它公路运输等因素，尽可能避免迂回运输和重复运输。线路规划是动态的，可根据需要适时调整。线路规划在大型运输车辆进入门禁的时候，以声、光和图像的形式通过车载GPS设备传递给驾乘人员，为其提供导航。

大型运输车辆进入八钢厂区的导航是强制的，为此需要实时跟踪和监控，确保其按照指定的线路、速度行驶，发现错误及时纠正。

随着车流量的增加，靠车辆自律管理厂内交通将不能满足要求，为此需要在重要道口建立交通信号控制系统和视频监控系统。交通信号系统主要用于管理道口现场交通;视频监控系统主要是将被监控点实时采集的交通视频图像传输给监控中心，以便监督和及时调整控制流量。

八钢有必要建立类似于城市交通指挥系统的交通管理系统，可以作为勺又钢物流信息管理系统”的一个独立的子系统。交通管理系统以电子地图和GPS数据库为工作平台，运用计算机网络，集成交通信号控制系统、电视监控系统、交通诱导系统、电子警察系统、通信系统和车辆导航等系统，实现各种交通管理信息集成整合，深化处理和增值服务，便于驾乘人员了解相应信息和交通状况，使指挥人员能够迅速决断、快速反应、及时修正交通计划，保证交通的安全与畅通。

1.5协作运输管理

从实现物流可视化的角度来探讨协作运输管理。

将来八钢的大宗原燃料的公路运输主要通过社会协作的方式进行，为使公路运输能够按照八钢的要求和意愿进行管理，在商谈协作的时候，必须要求协作方按照八钢的要求做一些必要的工作。

由于公路运输处于买方市场，在商谈协作运输时掌握一定的主动权。

首先，要考虑软硬件配备，主要包括:必须配备承担运输所需的车辆，车辆应装备符合实现八钢可视化物流所必须的GPS车载设备和车辆自动识别装置，具备车辆实时监控系统(主要监控八钢外部运输)，具备与八钢联网的信息系统等。

其次是运输管理，主要包括:为了避免集中到达，要求公路运输商(可能是多家)按八钢的交通容量编制运输计划，尽可能减小每批次的车辆数量;为充分利用社会资源，要求公路运输商能实时控制在途车辆(必要时能提交八钢共享)，按照预定的计划时间到达，同时要保证“运输的一致性”;在途车辆出现意外，有应急预案应对;对进入八钢厂区的车辆能够服从八钢交通管理的要求;按照八钢统一的电子结算方式进行运杂费结算等。

2铁路运输可视化分析

铁路运输占道路运输的比重在今后几年会逐步增加(大宗原燃料运输里程一般在200km以上)，铁路运输需要高度关注。可视化铁路运输主要内容包括:车辆识别和定位技术应用、电子地图技术应用、铁路信号系统数据交换、车辆动态调度等。

2. 1车辆识别和定位技术应用

着重从机车跟踪的角度探讨车辆识别和定位。

为实现铁路运输可视化，需要知道机车行进方向、车辆数、车辆顺序、车厢数、车辆标签、所对应车辆的物品编码(含品名、规格、产地等信息)、计量信息、列检信息、装卸信息、运行时间和运行位置等信息。这些都需要依靠车辆识别和定位技术来实现。

铁路区域计算机连锁系统(RCIS)、动态自动识别称量系统、全球定位系统(G PS )、电视监控系统是进行车辆识别和定位的技术基础，它们各有侧重。

GPS在车辆定位方面有无可比拟的优势，是实现车辆定位的重要手段，在GPS基础上结合RCIS获取的各节点信息，可实现车辆全过程精确定位和车辆动态跟踪。

铁路区域计算机连锁系统和电视监控系统相结合，借助模拟运算工具，也可实现车辆定位和跟踪的功能。

用于车辆识别的技术手段包括图像自动识别技术、射频识别技术和移动式车辆侦测自动识别技术(CPS技术)，由于车厢经常倒换，采用图像自动识别技术、射频识别技术进行识别更经济适用，尤其是射频识别技术在我国铁路运输管理中已得到广泛使用，也有相应的技术规范支撑。采用GPS用于机车识别无疑是最佳选择。将机车信息、车箱信息、编组信息等有效结合，即可得到完整的车列信息。

2.2电子地图技术应用

电子地图是铁路运输可视化重要的视觉平台，作用同公路运输，通过它可直接、快捷地了解到机车运行状况。

电子地图是实现可视化动态车辆调度十分重要的工具。电子地图有两类:一是基于地理信息系统(G IS)的电子地图，与实际地形相符，真实感强，但受幅面限制，一些信息不能直接反映在地图上;二是模拟的示意性的电子地图，可能与实际相差很大，但它幅面利用率高，可清晰显示更多信息。以前更多的选择后者，“鹰眼”技术使得前者的应用领域和范围越来愈多。通过“鹰眼”技术可以详细了解到每个区域的细部信息，通过链接甚至可以获取包括某个信号灯的状态、某个道岔的位置、某个摄像机获取的车辆和行人图像等信息。

2.3远程监控系统

在调度中心实现对道口、车站、铁路沿线环境和现场的远程监控，一是可大大减轻日常人员巡视的工作量;二是便于及时发现危险隐患，保障安全生产。

远程监控系统的主要功能包括:实时视频监控、信息存储、报警联动、远程遥控和校验等。

远程监控系统由现场设备(可变焦红外线数字摄像机、活动云台)、传输通道(有线或无线)、主站设备(服务器、存储装置、软件)、监控终端等组成。

远程监控系统已成为铁路运输管理不可缺失的一个重要组成部分，随着信息技术的发展，运用多媒体技术、基于wEB服务器的远程监视系统，可以为有权限的局域网用户提供实时的信息服务。

2．4铁路信号系统数据交换

八钢内部的铁路运输系统与公共铁路运输系统关联度很高，随着八钢产能不断提高，与外部公共铁路运输系统建立实时数字信息交换制度对双方都有必要。可通过约定数据交换范围、方式和格式，在双方的数据服务器之间设置防火墙，实现信息共享并融入各自的管理系统。

内部可视化的相关信息需要集成在电子地图上，这样就需要在“八钢物流信息管理系统铁路运输子系统”和现有的区域计算机连锁系统(Rcls)、拟建的车辆识别和定位系统、远程电视监控系统等之间实现信息无缝链接.由于现有的区域计算机连锁系统(RBI)建设时未考虑与其它系统信息交换，相应的软硬件不一定能满足要求，届时需要对服务器部分做相应的改动或升级。新建系统要充分考虑今后的拓展需求。

2．5车辆动态调度

车辆动态调度是“八钢物流信息管理系统铁路运输子系统”重要组成部分，结合物流管制中心的建设就可视化的铁路运输管理和车辆动态调度的功能和内容展开描述。

车辆识别和定位技术应用、电子地图技术应用、铁路信号系统数据交换等都是为可视化的铁路运输管理和车辆动态调度服务的。铁路运输管理系统主要功能包括铁路运输计划的管理、车辆运行信息显示、车辆追踪、物流信息显示、调车作业图表管理、列车运行图的管理、运行数据统计分析、系统自诊断等。

铁路车辆动态调度需要一个可视化的信息平台，其主界面就是集合各种相关信息的铁路运输电子地图(或称之为八钢铁路地理信息系统图)。铁路车辆动态调度是计划管理体系的一个重要组成部分，以计划为驱动，实现产供销运的紧密衔接，对采购、销售、生产物流实施跟踪管理。通过车辆调度模块生成、调整和发送车辆运行计划、维护和调整调度作业图表、发送调度指令;铁路运输过程中的物流管理作业过程(如列检、计量、装卸等)也需要依靠车辆调度模块来动态的实现控制;为使运输过程处于可控状态，车辆调度模块还要对车辆的动态跟踪;实时(或定时)对铁路运输计划的预测统计分析是车辆调度的重要工具和手段，通过它可获得与铁路运输相关的信息(如库存、消耗、待运、在途等信息)，以便提前判断和制定相应的措施。

3结束语

第15篇

论文摘要:提出采用无线机车信号系统实现机车信号主体化。该系统的主要优势在于利用无线信道方式传输机车信号、列车位置、速度等列控信息，构成信息传输闭环确认，保证信息传输的可靠性;无需进行车站电码化，不存在因轨道电路受干扰影响信息传输问题;最大限度利用既有地面信号设备和车载列控设备;系统结构简单，便于实现，成本低。阐述了系统的基本结构和工作原理。对系统中的无线机车信号、无线数据传输等关键技术进行了重点描述，并对系统的故障-安全进行了分析。

Key words:Radio cab signaling; Authorization; Fail-safety

Abstract:In this paper， it is proposed thatRadio Cab Signalbe adopted to realize theAuthorization ofCab-Signaling. Themajor advantages of this system lie in an easy construction of a closed-loop of infor-mation transmission of such train control data as cab signa，l the position and speed of a train， ensuringthe reliability of information transmission. There is no need for station coding and no data transmissionproblems due to track circuitbeing interfered. Existing ground signal equipmentand on-board equipmentcould be employed to the greatestexten.t The structure of the system is simple， easy to realize， andwithlow cos.t The basic structure and working principle of the system is introduced in this paper. The keytechniques of the system， such as the radio cab signa，l wireless data transmissionmethod and so on， arehighlighted and the fail-safety of the system is also analyzed.

随着列车速度的不断提高，靠地面信号行车已不能保证行车安全。因此，解决机车信号主体化已是当务之急。JT1-CZ2000型主体化机车信号车载系统，为车载设备达到主体化要求创造了条件。但地面轨道电路还没有配合的方案和标准，其原因主要在于我国铁路沿用多种不同制式的轨道电路，且车站、区间不统一，站内轨道电路存在邻线干扰、半边侵入、信息不能进行闭环检测、站内轨道电路长短相差很大等问题。因此，采用无线机车信号，在实现机车信号主体化和提高运行监控记录器控车质量方面，具有不可比拟的优势。

1　无线机车信号系统类型

无线机车信号系统是用无线信道方式代替轨道电路，传输行车信息的新型铁路信号系统。它实现了列车与地面之间的双向通信，列车可将其位置、速度等信息传给车站，同时车站也可将行车信号和命令传给列车，实现了对列车的闭环控制，不间断地跟踪、监控列车运行，提高了列车运行的安全性。无线机车信号系统可分为2种类型:①列车从一个车站到另一个车站的整个运行过程中都有机车信号显示，称为连续式无线机车信号，用GSM-R无线传输方式实现;②列车从一个车站到另一个车站运行时，只有在临近车站地区才有机车信号，称为接近连续式无线机车信号，用普通数传电台即可实现。青藏铁路就采用了接近连续式无线机车信号。

2　基本结构

无线机车信号系统中GSM-R数据传输通道构成见图1。它包括车载设备、地面设备、GSM-R数字移动通信网(简称GSM-R网)、固定用户接入交换机(简称FAS)和车载无线通信模块。无线机车信号系统中数传电台数据传输通道基本结构见图2。它由车站设备、车载设备和车-地间无线通信设备3部分组成。与查询应答器、联锁设备、计轴设备等，共同完成规定的功能。车站设备含车站控制主机及无线电台控制接口、部分信息采集接口电路板;车载设备含车载控制机、车载电台控制接口和机车信号机车载显示器以及与查询应答器、GPS、记录器、语音卡、运器等连接的接口电路;无线通道设备含车站数传电台、GSM-R数字移动通信网、天线及天线馈线等。

3　信息传输可靠性

无线机车信号传输的基本信息有:第1类信息(Ⅰ)，列控信号基本信息;第2类信息(Ⅱ)，含接/发车股道数、车次号、列车实际速度和最大允许速度、列车位置等。此外，在传输延迟允许的前提下，还可传输第3类非安全性质的信息(Ⅲ)，包含工务、电务、机务等方面的内容。因此1个信息周期的标准格式如图3所示。另外，连续式无线机车信号还应加ATP系统服务的控制参数等。

无线机车信号的可靠性措施主要涉及到系统结构、信息源、时间戳、无线传输、列车控制和抗干扰性等几个方面。

1.任何传输的信息都有固定地址。在基于轨道电路的列车控制系统(TBTC)中，信息传输的目的地是固定的。而基于无线通信的列车控制系统(CBTC)，虽然使用的是开放空间的无线信道，但各个车站及车载设备均有固定地址，使发送与接收信息严格按地址执行。对于地址错误的信息，“信箱”拒不接收，这就等同于原来的固定轨道电路，而且进一步专门化，更为安全。

2.信息传输的时间戳。在TBTC中，相同信息传输是连续不断的，不存在信息过时问题。但在CBTC中，由于采用时分复用的方法，随时可能受到有意或无意的干扰与攻击，所以专门设置了时间戳，即任何信息的传输都冠以起始时间，超过规定时间后，有效信息被中止。

3.列车注册制。调度管辖区内的列车，均有惟一的车次代码即车次号。车次号由具有最高权威的区段调度按照行车计划，并且车次号与注册号相对应，任何运行的列车只有在注册后，才能在无线信道中进行有效信息的传输。通过上述措施使双向通信受到严格的约束，即信息内容只有同时满足地址、时间和注册码要求才是有效的。在信号作用范围内，每一列车每一时刻占用一个固定的空间，并与惟一的注册信息相对应。

4　故障-安全措施

1.实现了列控数据的双向传输。信号传输采用闭环方式，即双方应答确认信息需进行信息校核，对比确认后方可输出，经数次比较不正确的，将报警并降级显示，符合铁路信号的故障-安全原则。

2.采用类似轨道电路的连续不间断发码方式，利用脉冲方式驱动输出，计时器判断执行，超时硬件复位，系统降级显示，实现故障-安全。

3.上、下行列车无线机车信号采用不同频率，且频率间相互锁闭和相互排斥，不会造成敌对进路，避免发生同频干扰，保证行车安全。

4.系统中设有查询应答器，进一步作固定控制。当列车通过应答器后，在规定时限内没有获得注册或没有接收到机车信号，无线机车信号将进行报警，同时计算列车的走行距离。若司机不进行干预，列车将自动执行停车。

5.信息结构内容中对发信者与接收者都事先注册在案，因此局外信息无效，避免局外有意干扰;信息内容有时限保障，超过规定信息的执行时间和有效时间，有效信息将被中止，保证信息的有序性，排除外来的干扰。

6.信息发送编码中均有CRC检错功能，提高了抗干扰性。无线机车信号内容的发送和译码采用三取二高可靠方式，从而也提高了可靠性。

7.系统的外界条件引入时，均采用光电隔离方法，防外界干扰，提高了安全性。

8.系统还设计了一些检测电路，如设有看门狗，程序转飞后可被立即拉回;瞬间停电后，上电可自动恢复等。

5　无线机车信号的优点

1.传输信息量大。无线机车信号除了提供机车信号信息外，还提供进路信息和列控信息，如:列车进几股道、股道长度、道岔型号、列车位置、速度、限速值等。数据信息取自于联锁，不存在车站电码化问题，同时还能够为机车监控装置或ATP装置提供大量的数据。

2.控制功能强。无线机车信号采用自律轮询控制方式，应变时间短，控制功能强。其地面设备对进入车站控制范围内的列车进行注册和注销管理，依据车站联锁的进路条件和调度命令，生成机车信号信息，并能够同时正确地、实时地控制车站范围内的多台机车，实现车-地间信号的传递。便于与CTC，GPS等系统连接，从而构成新型列控系统。

3.采用数字信号传输，传输可靠性高，抗干扰能力强。

4.信息闭环确认。无线机车信号实现了车-地之间双向信息传输，地面发出的信号，车载设备有回示信息，双方进行信息校核，保证信息传输的可靠性。

5.信息连续显示。列车无论在区间或在车站的任何区段，机车信号的显示都是连续的。

6.车载显示屏显示。机车上除了八灯位信号机外，还提供LCD平面显示屏。车载图形化显示，语音提示无需司机问路，司机通过车上的图形显示器可以看到车站为其办好的进路，及进站信号机和出站信号机的信号显示，方便驾驶。无线机车信号与既有机车信号的性能对照，如表1所示。

7.工程实施方便，可操作性强。无线机车信号不受车站站场大小及布置影响，不受车站股道变动影响。在既有线改造施工中不影响正常列车运行。

6　结论

无线机车信号系统是基于通信的列车控制系统(CBTC)的一种简单形式，符合铁路列车控制技术发展方向。它除了采用一般信号系统通常应用的多种措施外，还增加了很多新的措施和方法，其可靠性、可用性、可维护性和安全性(RAMS)指标得到进一步提高。摆脱了车站轨道电路电码化，采用直接从联锁和调度集中提取信息，通过无线信道传输信息，从而实现机车信号主体化。目前，青藏线采用了接近连续式无线机车信号，标志着我国进入CBTC的一种起步。上海城轨(低速)磁浮试验线ATP系统明确采用无线机车信号车载设备及其显示器，这将为无线机车信号的推广应用提供更多机遇和挑战。

参考文献

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2　汪希时.论我国铁路机车信号主体化进程〔J〕.中国铁路， 2002 (10)·

3　王俊峰.青藏铁路无线机车信号系统研究〔J〕·铁道学报， 2002 (5)·

4　汪希时.铁路信号发展新纪元:基于通信的列车控制系统〔J〕·北方交通大学学报， 2000 (8)·

5　汪希时，程荫杭.青藏铁路列控系统推荐方案(草案)〔J〕·北方交通大学学报， 2000 (10)·