【大学课件】铁路信号与通信.ppt

铁路信号与通信本课程将深入探讨铁路信号与通信系统，这是现代铁路运输安全高效运行的核心。我们将学习其基本原理、关键技术和未来发展趋势。

课程内容概述1铁路运输系统基础探讨铁路运输系统的发展、组成和功能。2信号系统深入解析学习信号系统的分类、构成和关键设备。3通信系统详解了解铁路通信系统的类型和技术。4维护管理与未来展望探讨系统维护、安全性和发展趋势。

铁路运输系统的发展历程1蒸汽时代19世纪初，蒸汽机车诞生，开启铁路运输新纪元。2电气化时代20世纪初，电力机车出现，提高运输效率。3信息化时代21世纪，智能化系统广泛应用，实现精准控制。

铁路运输系统概述定义铁路运输系统是以钢轮钢轨为基础的陆地交通运输方式。特点大运量、高效率、低能耗、环保性强。重要性是国民经济发展的重要基础设施，对社会发展具有战略意义。

铁路运输系统的组成线路系统包括轨道、路基、桥梁和隧道等基础设施。机车车辆系统包括各类机车、客车和货车。信号通信系统确保列车运行安全和高效调度。供电系统为电力机车和其他设备提供电能。

铁路信号系统的功能安全保障防止列车相撞和追尾，确保行车安全。运行控制控制列车速度和间隔，优化运行效率。信息传递向司机传递前方线路和信号状态信息。自动化操作实现部分或全自动驾驶，提高精准度。

铁路信号系统的分类1列车控制系统2区间信号系统3站场信号系统4调度集中系统5安全保护系统从基础到高级，各系统协同工作，确保铁路运输的安全和效率。

铁路信号系统的基本构成信号机向司机传递前方线路状态信息。轨道电路检测列车位置和占用情况。联锁设备确保信号指示和道岔位置的一致性。车载设备接收和处理地面信号信息。

轨道电路工作原理基本原理利用钢轨作为导体，通过电流检测列车占用情况。工作过程列车进入轨道段时，车轮短路电路，改变电流状态。信息传递电流变化被检测设备识别，传递给信号系统。

轨道电路的类型直流轨道电路使用直流电源，结构简单，适用于非电气化线路。交流轨道电路使用交流电源，抗干扰能力强，适用于电气化线路。音频轨道电路使用高频信号，传输距离远，信息容量大。脉冲轨道电路使用脉冲信号，抗干扰能力强，可靠性高。

信号机工作原理信号显示通过不同颜色和组合的灯光显示前方线路状态。信息传递向司机传递前方区间占用、允许速度等信息。联锁控制与联锁设备配合，确保显示与实际状态一致。自动切换根据列车位置和线路状态自动改变显示。

信号机的分类固定信号机安装在固定位置，如进站信号机、出站信号机。移动信号机可移动位置，如临时施工区域使用的信号机。灯光信号机使用不同颜色的灯光显示信号，最常见类型。机械信号机使用机械臂或板显示信号，在一些老式线路仍有使用。

铁路区间信号系统自动闭塞系统将区间分为若干闭塞分区，自动控制列车间隔。半自动闭塞系统需要人工操作部分设备，适用于车流量较小的线路。移动闭塞系统基于无线通信，实现动态间隔控制，提高线路容量。

铁路站场信号系统进路控制控制列车进出站的路径。道岔联锁确保道岔位置与信号指示一致。调车作业控制管理站内列车调度和编组。站场监控实时监控站场设备状态和列车位置。

列车自动控制系统1全自动驾驶（ATO）2自动防护（ATP）3自动监控（ATS）4列车运行监控记录（TCMS）从基础监控到高级自动化，各系统协同工作，确保列车安全高效运行。

正常工作时的列控系统速度控制根据线路状况自动调整列车速度。位置定位实时精确定位列车位置。路径规划优化列车运行路径，提高运行效率。能耗优化调整运行策略，实现节能减排。

异常情况下的列控系统1紧急制动当检测到危险时，系统自动触发紧急制动。2降级运行部分设备故障时，切换到备用模式继续运行。3故障报警及时向控制中心报告系统异常。4人工介入必要时允许人工操作，确保安全。

铁路通信系统概述定义铁路通信系统是保障铁路安全运营的信息传输网络。功能实现列车调度、运营管理、应急通信等多项任务。特点高可靠性、实时性、大容量、广覆盖。

铁路通信系统的分类有线通信包括光纤通信、数字微波等固定线路通信方式。无线通信包括GSM-R、LTE-R等移动通信技术。专用通信如调度通信系统、列车广播系统等。公共通信为旅客提供的通信服务，如车站WiFi。

传统有线通信技术1铜缆通信早期主要使用的通信方式，传输距离短，易受干扰。2数字微波点对点通信，适用于地形复杂地区。3光纤通信现代主流技术，大容量、高速度、抗干扰能力强。

无线通信技术GSM-R专为铁路设计的全球移动通信系统。LTE-R基于4G技术的铁路专用通信系统。5G-R未来铁路通信的发展方向，更高速度和更低延迟。卫星通信用于偏远地区和应急通信。

铁路通信网络结构骨干网连接各铁路局和主要枢纽的高速网络。接入网连接骨干网和各站点的网络。本地网站内各系统的互联网络。移动网为列车和移动设备提供通信服务的网络。

铁路信号与通信系统的