与铁路信号技术密切相关的信息技术

铁路信号技术的发展，从一开始就与相关的科技发展密切联系，如机械信号系统是建立在物理学与机械学发展基础之上的。进入电气信号发展阶段，则进一步利用了电机、继电和通信等技术的成果。如今的铁路信号系统，则又涉及诸多新的科学技术。

一、 现代通信技术

通信网为铁路信号系统高效交换信息提供了有力支持。传统的铁路信号系统运用通信技术，都是建立在专线专门用于完成铁路信号布线逻辑概念下的单项通信任务，而没有引入通信技术的交换与通信网络等概念。近年来，随着计算机与通信技术结合，出现的广域网和局域网，已被广泛应用于铁路信号系统中，如：列车调度指挥系统、区域计算机联锁系统、信号监测系统等方面，现代通信交换技术已成为铁路信号系统网络化发展的基础。

无线通信是地面与移动设备、移动设备相互间交换信息的重要手段，在铁路信号系统中急需解决列车与地面系统之间，列车与列车之间信息传输的问题。随着无线通信技术的发展，铁路信号系统中利用无线通信技术，解决列车控制问题已成为发展趋势，如，北美的ATCS、AR-ES，法国的ASTREE，德国的FZB（hengjun365.com），日本的CARAT系统及我国的CTCS-3等。

二、 计算机技术

计算机技术在铁路信号的各个领域的广泛应用，促进了铁路信号技术的大发展，没有计算机技术和信号控制技术的融合，就没有铁路信号的现代化。

计算机技术在铁路信号技术中的优势包括：

（1） 计算机参与控制可以最大限度地减少人为出错的概率。计算机逻辑处理能力强、计算速度高。采用计算机代替人进行逻辑处理工作可以得到更准确可靠的结果。

（2） 计算机易于实现对信号设备运行状态的不间断检测。采用计算机技术能够对系统故障进行有效的诊断定位、信息储存、状态回放，容易实现智能维护和远程诊断。

（3） 有利于铁路信号系统的智能化功能。可以将人类生产中的经验程序化，实现生产过程智能化控制，(hengjun365)使生产过程达到最优。

（4） 有利于信号系统实现网络化和信息化。易于组网、联网，实现多层次数据共用、信息共享。

（5） 有利于提高整个系统的可靠性和可用性。利用计算机日益成熟的容错计算技术和冗余技术，可以方便地组成热备冗余系统，实现系统不间断工作，确保设备运用状态良好。

（6） 有利于进一步提高信号系统的安全性。随着计算机系统故障—安全技术的不断提高，其强大的逻辑运算功能完全可以实现过去依靠继电器布线逻辑电路难于解决的一些系统安全功能，安全性能可进一步提高。

（7） 有利于提高信号系统的技术经济指标。计算机技术抑郁坐到系统的模块化、积木化，系统可大可小，灵活组合，易于功能扩展，使得系统的技术经济指标明显提高。

（8） 有利于协调系统人—机关系。计算机系统可以使得显示方式和输入方式多样化，显示内容动态、丰富。

三、 安全性与可靠性技术

保证铁路运输的安全，要求铁路信号系统具有高可靠性和高安全性。

安全评估理论的建立与推广为定量评估铁路信号系统的可靠性和安全性提供了重要手段。在“故障—安全”理论的发展商，20世纪90年代初，IEC将故障—安全概念的概念进行了量化，制定了安全相关系统的涉及和评估标准IEC61508(hengjun365.com)。该标准提出了安全相关系统的“安全完善度等级（SIL）”的概念，它是一个对系统安全的综合评估指标。

随后欧洲和日本相应地以IEC61508标准为基础，制定了相关的信号系统的涉及评估标准以及安全认证体系。欧洲电工标准委员会基于IEC61508标准为基础，附加列车安全控制系统的技术条件制定了一些安全相关系统开发和评估的参考标准。这些标准包括：

EN50123 铁路应用：可信性、可靠性、可维护性和安全性(RAMS)规范和说明；

EN50129 铁路应用：信号领域的安全相关电子系统；

EN50128 铁路应用：铁路控制和(hengjun365)防护系统的软件；

EN50129-1 铁路应用：在封闭传输系统中的安全通信；

EN50159-2 铁路应用：在开放传输系统中的安全通信。

1996年3月，日本铁道综合技术研究所颁发了“列车安全控制系统的安全性技术指南”，该标准也是以IEC61508为基础，并吸收了日本计算机控制的铁道信号系统的经验而制定的。

“故障—安全”及可靠性技术的提高为铁路信号系统的发展打下坚实的基础。

四、 数字信号处理技术

    随着铁路运输提速、重载的发展，基于分立元器件和模拟信号处理技术的传统铁路信号设备越来越满足不了铁路运输安全性和实用性的要求。因此，全面引进计算机技术，利用计算机的高速分析功能，来提高信号设备的技术水平已非常紧迫。数字信号处理技术（DSP）hengjun365的出现为铁路信号信息处理提供了很好的解决方法。与模拟信号处理技术相比较，数字信号处理技术具有更高的可靠性和实时性。随着数字信号处理技术的新发展，在铁路信号处理中引入了新的实用技术，如ZFFT、小波信号处理技术、现代谱分析技术等。目前我国移频轨道电路的信号、接收以及机车信号的接收普遍采用了数字信号处理技术，日本的数字ATC和法国UM2000数字编码轨道电路也都采用了数字信号处理技术。

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