高铁学校分享中国高速铁路旌旗灯号体系的开展与使用，有爱好的同窗一同来看看。旌旗灯号体系是铁路运输的中心装备，是铁路运转掌握的神经中枢体系，高速铁路旌旗灯号掌握体系在包管高速铁路行车宁静、进步运输服从中起着枢纽性的感化。理解、把握高速铁路旌旗灯号掌握道理和掌握历程，使旌旗灯号掌握体系一般阐扬功效，是高速铁路宁静、准点运转的主要保证。

1. 旌旗灯号与信息掌握专业

进入20世纪60年月，跟着电子专业的开展，电子装备和电子器件开端引入铁路旌旗灯号掌握体系。车站联锁由电气集合向电子装备集合转化，区间装备也由半主动闭塞向移频(FSK)主动闭塞、相键(PSK)主动闭塞和调幅(ASK)主动闭塞等制式开展，因为电子体系行动速率放慢，牢靠性进步，而且信息量大，为高速铁路的旌旗灯号掌握体系的电子化、信息化奠基了根底。

70年月初天下第一代微处置联锁机的问世，使铁路旌旗灯号掌握的微电子掌握时期迎来活力，在微机旌旗灯号掌握体系中，明显的特性是信息的容错专业获得了进步，所谓容错掌握专业(Fault-Tol-erance Control),是指经由过程体系设想方法，使得在掌握体系元器件、以至是模块毛病状况下，体系经由过程冗余掌握专业，将毛病部件信息笼盖或屏障，输入一般形态的事情信息，即在部分装备毛病的状况下，体系仍能维输入满意需求的事情信息，保持体系的事情功效，包管体系一般事情。

跟着信息专业的开展，在信息使用专业、信息主动化、信息优化与信息智能化等四个方面的开展。

信息化专业是把客观的物理观点停止数字化处置，输出到电脑停止数据处置，根据优化专业天生某种预定的专业目标，在必然束缚前提下求得最优解;信息智能化是信息处置的最高地步，包罗信息的了解、推理、阐发、判定等方面。信息智能化的主要标记是信息对常识的表述和使用。

2. 高速铁路旌旗灯号专业的使用

铁路旌旗灯号掌握体系原以继电器为主件的分离掌握专业，如电气集合联锁，区间半主动继电器闭塞等，称为旌旗灯号体系的联锁、闭塞专业。旌旗灯号联锁和闭塞专业经由过程信息的逻辑处置，终极以空中旌旗灯号机给出三种根本色彩——红、黄、绿(进站、出站能够是黄绿组合)的旌旗灯号显现批示列车运转。

高速铁路的旌旗灯号掌握专业，是以电子器件或微电子器件的集合处置、分离掌握，即所谓集散式掌握办法，完成车站、区间信息变更、通报和处置的掌握方法，旌旗灯号掌握体系分为行车批示主动化与列车运转主动化两个方面，掌握列车运转的旌旗灯号显现以车载机车主动旌旗灯号为主，空中旌旗灯号为辅的运转方法。因为列车运转速率高、密度大，区间旌旗灯号机接纳——红、黄、黄绿、绿显现，经由过程数字轨道电路通报列车运转信息，后续列车运转历程中及时理解前行列车的目的间隔、目的速率，及宁静泊车地位信息，并经由过程列车车载主动掌握体系实施列车的一般制动、十分制动，完成列车主动泊车掌握。

3.高速铁路旌旗灯号掌握体系的特性

分离掌握、集合办理的大范围综合列车运转主动掌握，信息显现的综合使用体系。

较高的容错掌握专业及宁静掌握才能，调理中间公布掌握号令、监视旌旗灯号体系的运转形态和列车地位信息等，是旌旗灯号掌握和信息办理的下层机构，号令的下达和施行还要经由过程车站、区间的施行装备才气完成，假如调理中间的电脑毛病，可改由野生掌握，经由过程地区旌旗灯号掌握装备完成成立退路、解锁退路、区间闭塞等功用。车站的联锁、闭塞装备经由过程驱动装备完成当场宁静掌握。

较强的信息处置才能，较强的体系使用灵敏性，可以完成行车调理批示、运转掌握和列车运转信息办理的综合掌握。

人机掌握，经由过程调理员输出的掌握法式或调理员、车站值班员在掌握台的野生掌握，使用(带有冗余的)电脑硬件、软件的完成主动、野生逻辑掌握。

以上掌握特性能够形貌为高速铁路列车掌握的C4 I体系(即电脑、掌握、批示、通讯与信息等掌握体系)。

4 .　高速铁路旌旗灯号体系的构成及功用

天下列国接纳的高速铁路旌旗灯号掌握体系都称为列车主动掌握体系(ATCS-Automatic Train Conrol System), 列车主动掌握体系(ATCS)包罗行车批示主动化子体系或称列车主动掌握与监督(ATS)子体系、列车主动防护(ATP)子体系和列车主动驾驶(ATO)子体系。

行车批示主动化(ATS)体系。按照运转图方案及列车掌握信息，经由过程掌握中间电脑实施输出列车运转法式，及时掌握、调解列车运转形态，批示列车运转。各站的掌握电脑实施车站地区退路布列、道岔转换、旌旗灯号开放等。按照列车的运转状况，中间电脑及时收罗相干数据，在显现屏上集合显现出全线旌旗灯号装备的运转形态和列车地位信息，列车编号等信息，并将各类数据停止统计、打印，汇成体例报表等。

列车主动防护(ATP)体系。列车主动防护体系是包管列车根据设定速率宁静运转，避免列车超速运转，并能防护列车劈面抵触和追尾抵触的体系，体系具有毛病一宁静专业的特性，次要功用是检测列车以后运转速率和地位信息，并将速率信息及时与地区设定速率比力，决议能否实施制动;经由过程检测列车地位信息，并发送至掌握中间，掌握后续列车的运转速率，包管后续列车宁静进入指定地区，包管列车宁静运转和必然的制动间隔。

列车主动驾驶(ATO)体系。经由过程数字轨道电路或应对器等轨旁装备将调理中间或车站的掌握号令传输给车载体系，车载体系领受到掌握信息后，颠末运算、比力，分离列车本身的掌握、制动前提，给出宁静、公道的运转速率，列车的运转信息、形态信息、制动机能等专业目标都可在调理中间显现出来，以便对运转的列车及时掌握，完成列车的宁静、主动驾驶运转。能够装备掌握的野生参与，并获得优挑选权，完成司机监视、根据设定的速率曲线主动运转，包管进站后定点泊车，并可按照调理中间的指令及时调解列车速率，确保列车的最小追踪距离，进步列车的运转服从。

列车运转主动化AT

S、AT

P、ATO体系的掌握干系以下图。

5.旌旗灯号体系掌握功用的完成

行车批示主动化(ATS)体系：

体系的构造与使命。跟着电脑使用专业和信息化专业的疾速开展，数据通讯收集专业的进步，今朝，以铁路局、铁道部为行车运营批示中间的行车主动化系统曾经成立，为高速铁路的运转供给了优良的行车主动化批示平台。

高速铁路列车批示体系的根本构造如图：

中间电脑

掌握中间电脑是高速铁路批示掌握体系的中心，今朝普通接纳三取二的冗余体系，三台电脑中有两台电脑用于主要操纵，接纳穿插比力输入，第三台电脑用于热备份，如图：

掌握中间还具无数据传输、处置体系，即用一台高速数据传输装备停止信息处置与通报，与管线车站、区间、列车等停止双向数据传输，完成全线调理监控等。

调理集合接纳全线持续主动列车掌握，调理中间电脑中牢固存有被掌握地区的各类数据，如线路坡度、曲线限速数据等;另有轨道电路使用形态、旌旗灯号机地位、显现等信息，应对器设置地位及事情形态等;运转列车的车辆信息、运转速率、制动结果等都将经由过程各站电脑传送到中间电脑。

掌握中间电脑按照各类数据运算出批示行车的掌握号令，经由过程数传装备和轨旁单位传送到车载电脑中，经由过程车载电脑算出运转列车的目的速率、抵达下一泊车点的目的间隔、车载电脑限速运转曲线、实践行驶速率曲线、制动曲线编号等，按照最大许可速率实施主动驾驶。

高速铁路行车批示体系的装备构造特性：削减分离装置在线路中间的空中旌旗灯号机，加装应对器等安装，完成调理中间对管内旌旗灯号装备的集合掌握与监视。 调理中间电脑在调解列车运转历程中，向车站各分机分区、分时公开达列车运转方案。各站的掌握分机按照中间电脑的运转方案，间接掌握现场的有联系关系锁装备与退路。调理中间电脑主动跟踪列车运转并向列车通报运转方案与掌握号令，调理员监视电脑事情形态并赐与须要运转帮助调解 。 操纵有线、无线的数据传输收集为调理中间与列车之间停止双向信息通报。完成调理中间与列车车载信息的互动，掌握批示列车运转，并能及时理解列车运转形态，车载电脑可以帮助司机停止野生操作作。

微机联锁体系。 跟着微电子专业及电脑专业的开展，用电子器件及微电子器件替代继电器完成联锁功用，掌握信息量大、本钱低、进步了体系宁静性、牢靠性，进步了装备靠性。

微机联锁体系的根本构造。 微机联锁体系由掌握台、监督器、联锁逻辑处置机、掌握驱动电路和现场装备等构成。

微机联锁是一个闭环体系，宁静掌握信息输入和信息输出的部分，和微机外部的逻辑处置历程，都是根据闭环掌握道理设想的，掌握监督机与联锁处置机的联络也都遵照闭合事情道理，只需闭环体系中的任何一部门发作毛病，体系就可以立刻诊断出来并采纳步伐，停止记载报警，直至割断掌握输入电源，以便确保宁静。

微机联锁体系的冗余专业。为了进步微机联锁干系的宁静性、牢靠性和可保护性，今朝普遍接纳的次要冗余专业有：

硬件冗余：硬件冗余为三取二的三重冗余体系和二重冗余体系;软件冗余体系有双通道冗余、双套软件冗余，信息长度冗余和工夫冗余等进步体系宁静性;使用容错专业、避错专业，进步体系牢靠性;使用检测专业，诊断体系毛病，停止周期检测，实时报警，体系中设有毛病割断器，及时割断掌握输入电源或使部分体系截至事情。体系输出、输入接口接纳固态元件组成的宁静掌握电路，确保毛病导向宁静;信息通道接纳编码传输专业和闭环信道，加大海明电码间隔，进步误码检出率。接纳紧密的构造手腕、先辈的检测办法和电脑帮助设想体系，进步硬件的牢靠性和软件的可托性。

微机化列车主动掌握装备。车载电脑一样要接纳三取二的构造来包管体系的宁静性和牢靠性。完好的车载持续式列车主动掌握体系如图所示。

列车收到运转信息后，由车载电脑算出列车地位和驾驶信息，颠末处置后由列车掌握装备施行速率掌握,停止须要的启动、制动掌握。列车速率信息、地位信息等回传给轨旁装备，进而运送至掌握中间及车站分机，陈述列车地位、列车车次，列车长度及实践行车速率等，信息的通报是经由过程应对器和无线通道完成的。

掌握中间电脑经由过程主动掌握体系能收到所管范畴内每列车的行车特征、线路地形等与列车有关的信息，外行车主动化历程中，能够使得两列车按最小时分或宁静距离运转。

空中处置机向后面和前面两个轨道电路跟尾点的两头发送旌旗灯号，所操纵的是3kHz的载几次率(在途平分别用f1至f4暗示)。处置机在跟尾点处领受各点多测试的电流和电压，用所测的电压值除以电流值就求出了由列车车轴分路后轨道电路上钢轨的阻抗。按照求得的钢轨阻抗能够算出从跟尾点到列车的举例。假如钢轨电路上没有列车时，则所测的钢轨阻抗将大于相称于轨道电路长度的钢轨阻抗。如许，空中处置机就可以肯定出在这个轨道电路上没有列车。

空中处置机起首电脑从跟尾点到前面轨道电路上后续列车的举例(L2),当和前面轨道电路上没有列车时，这个间隔就即是轨道电路的长度(L2)。其次，空中处置机计较跟尾点到后面轨道电路上列车尾部的举例(L2),以后面的轨道电路上没有列车时，则这段间隔的长度由火线的空中处置机传来。求出这两段间隔之和(L1+L2)，体系就可以持续第肯定亮列车之间的运转间隔。

机车上的处置机经由过程装置在机车前部的天线领受由钢轨传来的数据流。天线由两个感到线圈构成。机车上的处置机按照机车制动机能肯定其制动形式，掌握列车速率。机车上的处置机持续检测火线列车的尾端间隔，以是能做到列车以极短的距离运转，同时能够制止不得当的列车加快和加速操纵，从而到达节流动力和使游客温馨的目标。

当两列列车同时运转在一个轨道电路上时，因为前行列车车轴分路了轨道电路，后续列车将领受不到空中处置机的掌握数据。在这类状况下，后续列车的机车处置机保留它方才进入轨道电路前的有关数据，经由过程对这些数据和机车上的测速机的输入数据停止处置，可检测出它本人的地位和它与后面列车的距离间隔。以后面列车驶出该轨道后，后续的列车就可以领受到空中处置机传来的信息，列车运转的掌握便可规复一般。

6、列车主动防护(ATP)体系、行车批示主动化(ATS)体系、列车主动驾驶(ATO)体系ATO三才之间掌握干系

ATP为全部ATC体系的宁静中心，是列车运转时必不成少的宁静保证。ATS为ATC体系的下层办理部门，是ATC的批示中枢。ATO是接纳ATCS的最优表现。一个完好的ATC体系依托各子体系和谐事情配合完成，三者之间互有联络、密不成分。

ATO需在已配备ATP子体系的前提下才气利用，其实不断承受ATP的监督，ATO经由过程ATP从ATS处获得列车运转号令;ATO得到信息后，分离线路状况计较适宜的运转速率，获得掌握量，施行掌握号令，同时显现有关信息。到站后，经ATP查抄开门前提满意后，ATO给出开门信息，同时，列车ATO经由过程列车地位辨认体系(PTI)天线，将列车信息传送给空中通讯器，然后传送到ATS，ATS按照此列车信息肯定列车的新使命后再次经由过程轨道电路传送给ATO，在区间运转时，每进入新的轨道区段，ATO便领受新的空中信息，以便停止速率调解，在运转历程契合前提时，能够灵敏地进入ATO形式。

完毕语

高速铁路旌旗灯号体系是一项先辈的掌握专业，跟着高速铁路的开展，高铁旌旗灯号体系还将负担着更艰难的重担，为了包管高速铁路的宁静，高效运营，铁路旌旗灯号掌握专业需求在功用、掌握手腕方面不竭改良，信赖在旌旗灯号工的不竭勤奋下，必然可以开拓出中国高速铁路旌旗灯号掌握专业的极新场面。