铁路数字调度通信系统测试与检验 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中国铁道出版社

作者:张文垚，左德沅，

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价格:15.0

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isbn号码:9787113071189

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• 铁路通信
• 数字调度
• 测试技术
• 检验规范
• 信号系统
• 通信系统
• 铁路技术
• 质量检测
• 安全保障
• 行业标准

城市轨道交通信号系统设计与优化 本书聚焦于现代城市轨道交通领域的核心技术——信号系统。随着城市化进程的加速和轨道交通网络的日益密集，对信号系统的安全性、可靠性、运载能力和运营效率提出了前所未有的挑战。本书系统性地阐述了城市轨道交通信号系统的理论基础、关键技术、设计流程、实施标准及未来发展趋势。 第一部分：信号系统基础理论与环境分析 本部分为深入理解复杂信号系统打下坚实的基础。首先，详细剖析了轨道交通信号在整个运营控制链条中的战略地位，强调其作为行车安全屏障和效率调节器的双重作用。 1.1 轨道交通信号系统的基本原理 深入探讨信号的基本功能，包括列车定位、闭塞控制、进路设置与解锁、道岔控制以及列车防护等核心机制。重点解析了信号在不同运营模式（如自动驾驶ATO、人工驾驶ATP/ATC）下的工作差异和协同机制。阐述了安全距离计算模型，特别是基于移动闭塞和固定闭塞的不同策略在安全裕度上的权衡。 1.2 信号系统环境与兼容性 分析城市轨道交通信号系统所处的复杂电磁环境。讨论了轨道电路、地面馈线、无线通信（如LTE-M/CBTC）对信号传输和接收的潜在干扰源。详细介绍了电磁兼容性（EMC）标准和测试方法，确保信号设备在严苛的轨道交通现场环境中稳定运行。同时，探讨了信号系统与供电系统、环控系统之间的接口规范和安全隔离措施。 1.3 信号系统标准体系概述 梳理了国际及国内主流的信号系统标准，如欧洲的EN 50126/128/129（RAMS标准）和中国的相关行业标准。重点解析了功能安全（Functional Safety）在信号系统设计中的地位，讲解了安全完整性等级（SIL）的划分依据、系统架构设计对SIL等级的支撑作用以及安全生命周期管理的重要性。 第二部分：核心信号技术与设备详解 本部分深入剖析构成现代城市轨道交通信号系统的关键硬件与软件技术模块。 2.1 列车自动控制（ATC）系统架构 详细描述了现代轨道交通的“大脑”——列车自动控制系统。区分了基于轨旁设备（如ATP/ATO）和基于列车borne设备（如车载ATP/ATO）的控制逻辑。重点解析了如何通过车载设备接收地面指令，并实时执行速度控制和停车定位。对于现代城市轨道交通主流的基于通信的列车控制（CBTC）系统，本书详细阐述了其核心——基于无线通信的列车间距（Moving Block）技术，包括其定位精度、通信协议栈、数据加密与完整性校验机制。 2.2 信号传输与通信技术 全面对比了传统轨道电路技术与现代无线通信技术（如GSM-R、LTE-M）在信号传输中的优劣。对轨道电路的故障模式、容错设计及对线路条件（如绝缘劣化、进水）的敏感性进行了深入分析。针对无线通信，详述了数据包的可靠传输机制（如确认应答、重传机制）以及如何确保关键安全信息的低延迟传输。 2.3 计算机联锁系统（Computer Interlocking） 联锁系统是保证线路安全、防止冲突调度的核心。本书详细介绍了基于计算机的联锁系统的逻辑设计原理，包括虚拟轨道电路、进路逻辑的建立与验证。重点讲解了联锁软件的开发规范、验证方法（如形式化验证、半实物仿真）以及故障安全设计原则（Fail-Safe Principle）在软件层面的实现。 2.4 信号设备的物理实现与环境适应性 考察信号系统中的关键物理设备：信号机（包括地面信号机和车载信号机）、应答器（Balise）/应答器定位系统（LPS）以及道岔控制器。分析了这些设备在不同气候条件（高温、低温、雨雪）下的防护等级要求（IP等级），以及设备安装的土建与电气要求，确保设备长期稳定可靠。 第三部分：系统设计、集成与性能评估 本部分关注如何将分散的技术模块整合成一个高性能、高可靠性的整体系统，并对其进行科学的评估。 3.1 信号系统设计流程与需求工程 规范化了信号系统的设计流程，从初期的运营需求分析（如高峰期行车间隔、最小转线时间）到系统方案制定。详述了如何将运营需求转化为清晰、可追溯的系统需求规格说明书（SRS），特别是对安全相关需求的精确描述。讨论了不同信号制式（如ATO Level 1到Level 3）的选择对基础设施投入和运营效率的长期影响。 3.2 信号与行车调度的集成 信号系统并非独立工作，它必须与行车调度系统（OCC/TCC）紧密集成。本章分析了信号设备与调度中心的接口协议（如S2M、CBI接口），探讨了自动发车许可（Automatic Train Supervision, ATS）如何在信号系统的约束下实现最优的列车运行图跟踪。研究了应对突发事件（如设备故障、限速、非计划停车）时，调度员与信号系统之间的信息交互流程和应急接管策略。 3.3 性能测试与验证方法 强调了信号系统调试和验证的重要性。详细介绍了功能测试、接口测试和性能测试的方案设计。特别介绍了环回仿真（Loop Simulation）和半实物仿真（Semi-Hardware-in-the-Loop）在验证复杂联锁逻辑和极端工况下的有效性。阐述了系统投入运营前需要达成的关键性能指标（KPIs），如定位精度、闭塞解除时间、通信时延等。 3.4 信号系统的维护与状态监测 系统阐述了信号设备的全生命周期维护策略。包括预防性维护、纠正性维护和预测性维护。重点介绍了基于网络化架构的状态监测（Condition Monitoring）技术，如何利用传感器数据实时诊断潜在的设备退化趋势（如轨道电路信号衰减、联锁处理单元的CPU负载变化），从而在故障发生前采取干预措施，最大化系统的可用性。 第四部分：信号系统的未来发展与趋势 展望信号技术的前沿发展方向，特别是对提升系统柔性和智能化水平的探索。 4.1 无缝化与云化趋势 探讨了信号系统向云端架构迁移的可能性，特别是对控制逻辑的虚拟化和集中化部署。分析了如何利用云计算的弹性资源来处理海量的运行数据，支持更精细化的运营分析和优化。 4.2 智能运维与大数据应用 研究如何利用大数据分析技术从历史故障记录、实时告警和设备健康状态数据中提取规律，建立更精准的故障预测模型。讨论了引入人工智能技术辅助信号工程师进行故障诊断和根因分析的潜力。 4.3 新一代无线通信技术在信号中的应用 探讨5G技术（特别是专网5G）在下一代轨道交通控制系统（如GoA 4级全自动运行）中的应用前景，包括其在超低延迟、超高可靠性下的优势，以及对现有信号系统架构的颠覆性影响。 本书旨在为城市轨道交通的信号系统设计师、项目实施工程师、设备制造商以及运营维护人员提供一本全面、深入、实用的技术参考手册，旨在提升我国城市轨道交通信号系统的整体设计水平和安全运营能力。

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这本书的语言风格非常沉稳且专业，没有丝毫多余的渲染或故作高深的辞藻，每一个句子都紧密地围绕技术核心展开。作者对术语的界定清晰明确，确保了读者在阅读过程中不会产生歧义。在讲解测试方法论时，书中引入了许多国际先进的测试规范和验证流程，这些内容对于我们部门制定内部测试规程起到了极大的参考作用。我特别留意了关于性能基准测试的部分，其中关于延迟容忍度和数据吞吐量的量化指标设定，是非常具有参考价值的行业标尺。它不仅仅教会我们如何测试，更重要的是教会我们应该以什么样的标准去衡量一个调度通信系统的优劣，这对于提升我们自身质量控制水平至关重要。

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总体而言，这是一部极具分量的专著。我个人最赞赏的一点是，它对于系统生命周期管理的关注。书中不仅涉及了初始设计和部署，更花了大量篇幅探讨了系统的升级迭代和长期维护策略。例如，如何平滑过渡到下一代通信技术，如何进行遗留系统的兼容性改造，这些都是在项目交付后长期困扰工程师们的问题。作者提供的解决方案极具前瞻性，体现了对铁路系统“百年大计”这一特性的深刻理解。尽管阅读过程需要保持高度专注，时不时需要停下来查阅相关的标准文档进行对照验证，但最终的回报是丰厚的。这本书无疑是铁路通信领域从业者案头必备的工具书，其价值会随着时间的推移而愈发凸显。

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这本书在内容组织和逻辑梳理方面做得非常出色，它没有采用传统的教科书式编排，而是更像一本实战手册，直击铁路调度通信领域的核心痛点。特别是关于系统可靠性与安全性的章节，作者没有回避那些在实际运维中最为棘手的“灰色地带”。比如，面对电磁干扰和突发性网络拥塞的处理策略，书中给出了多套成熟的应对方案，并附带了大量的案例分析。这些分析不仅仅是理论推导，更包含了现场调试的经验总结。我特别欣赏作者在探讨不同通信标准兼容性问题时的客观与公正，清晰地指出了每种方案的优劣势，而不是简单地推崇某一种技术。这种务实的态度，使得这本书的实用价值远超一般的理论著作，对于一线工程师解决实际问题有着立竿见影的效果。

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读完全书后，我有一种强烈的冲击感，它极大地拓宽了我对现代铁路通信系统复杂性的认知。作者在描述系统集成和接口标准时，展现了惊人的广度。从传统的有线传输到新兴的无线数据链路，再到与行车控制系统的无缝对接，书中详尽地描绘了各个子系统如何协同工作，构成一个统一的调度指挥平台。这种宏观的视野非常关键，它帮助我跳出了单一技术的窠臼，站在整个铁路运营安全链的角度去审视通信系统。尽管某些涉及新兴物联网或云计算技术的章节略显简略，但就其对现有主流系统的深度剖析而言，这本书依然是该领域内极具代表性的作品。它成功地架设起了一座连接理论研究与工程实践之间的坚实桥梁。

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初次捧读这本书，我最大的感受是它在技术深度上达到了一个令人敬佩的高度。书中对于铁路数字调度通信系统的剖析，绝非泛泛而谈，而是深入到了底层协议和具体实现细节。尤其是在阐述系统架构设计时，作者展现了深厚的理论功底和丰富的工程经验。对于那些希望从“知道”系统如何工作，深入到“理解”系统为何如此设计的技术人员来说，这本书无疑是一份宝贵的参考资料。书中对关键模块的流程图和时序图的绘制极其精准，仿佛能让人身临其境地观察数据包如何在复杂的网络中穿梭。这种详尽的描述，极大地帮助我理清了过去在实际工作中遇到的若干模糊概念。然而，对于初学者而言，可能需要一定的预备知识才能完全跟上作者的思路。但不可否认，它为我们提供了一个非常扎实的技术基石，值得反复研读，每一次重读都会有新的领悟。

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