铁路通信概论范文

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关键词：轨道交通；课程体系；通信信号；技术体系：专业开设

中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1009-5349（2016）05-0132-02

轨道交通通信号专业包含铁道通信信号和轨道交通通信信号技术两个方向，前者主要为大铁路服务，后者为城市轨道交通服务。不论铁道通信信号技术，还是轨道交通通信信号技术，各技术形成设备都自成系统，各系统既相互独立又相互联系，但是都属于自动控制领域和可靠性工程领域在铁路信号控制方面的一项应用技术，因此在人才培养上有共同的基础。

一、铁道通信信号专业人才培养体系

自2003年至今，铁路建设进入飞跃发展期，其中既包含既有线路的提速、电气化改造和铁路中长期路网规划而新建的普速、快速铁路，又有城际铁路和高速客运专线的开通，截止2015年底，全国铁路营业里程达到12.1万公里，其中高铁运营里程超过1.9万公里。由此，带来了轨道交通行业人才需求旺盛的局面。随着铁路的不断建设及投入运营，人才的需求出现井喷，出现了轨道交通行业人才供不应求的局面，各铁路背景院校对铁路专业进行了扩招，并出现了其他院校开设铁路专业的情况。

铁道通信信号专业是高等职业院校为长大铁路（指长大干线、支线、高速铁路、城际铁路、地方铁路等）通信信号工程建设和维护而培养铁道通信信号人才的专业，以车站信号联锁设备、区间信号闭塞设备、列车运行控制系统、铁路调度指挥系统为核心专业课，旨在培养铁道通信信号专业（侧重铁道信号）高端高技能型人才。该专业在各铁路背景院校均开设，在山东职业学院（原济南铁道职业技术学院）自2009年至现在，共计为济南、上海、兰州、南昌、成都等各铁路局及工程局培养技术人才共计约1000余人。经过近几年人才培养经验的积累，已形成较为完善的人才培养体系。其课程体系综合了计算机、通信技术和交通运输三个学科方面的课程，人才培养体系关系见图1。专业基础课主要包括：电工电路分析、电子技术、通信技术、计算机网络等，专业课主要包括：铁道概论、铁路信号基础、区间信号自动控制、车站信号自动控制、铁路调度指挥系统、列车运行控制系统等。

二、轨道交通通信信号技术专业人才培养体系

“十三五”时期，我国将进入城市轨道交通建设大发展阶段，到2020年，全国城市轨道建设里程将由2015年的3000公里达到7，000公里。随着城市轨道交通建设，会急需一批具有扎实基本功的轨道交通专业技术人才。依据国际轨道交通专业人才配备标准，每建设一公里城市轨道交通线路，至少需要60名管理及技术人员。由此可见，未来国内轨道交通从业人员需求量是相当巨大的。

城市轨道交通人才需求有区域性特点，因此各高等职业院校城市轨道交通人才培养主要以区域培养为主。以山东为例，山东现已开展济南、青岛地铁和轻轨建设（总规模约1200公里）。“十三五”期间，山东将加强城市交通体系建设，加快以轨道交通为主体的城市快速通道建设，推进济南、青岛地铁和轻轨建设， 启动烟台、潍坊、淄博、临沂、济宁、威海、日照等市轨道交通规划建设，因此未来山东省内城市轨道交通从业人员会有较大需求量，城市轨道交通相关专业的开办就显得极为必要。轨道交通通信信号技术专业主要为城市轨道交通建设（地铁和轻轨等）和维护培养城轨通信信号方向（侧重城轨信号）高端高技能型人才。

轨道交通通信信号技术专业人才培养体系关系图见图2，其课程体系综合了计算机、通信技术和交通运输三个学科方面的课程。其专业基础课主要包括：电工电路分析、电子技术、通信技术、计算机网络等，专业课主要包括：城市轨道交通概论、铁路信号基础、车站信号自动控制、ATC（列车运行控制系统）系统、城市轨道交通ATP及ATO系统、城市轨道交通ATS系统等。

三、专业开设情况

铁道通信信号专业和轨道交通通信信号技术专业都为轨道交通行业服务，可直接分为两个独立专业单独招生及授课。但从人才培养体系中大家又不难看出，铁道通信信号专业和轨道交通通信信号技术专业其支撑课程完全相同，因此其基础课程的设置完全相同， 且在个别专业基础课和专业课课程上也有交叉，因此也可按同一专业招生，其后分铁道通信信号和轨道交通通信信号技术不同方向，这样做的优点是：师资和实训资源实现最大程度的共享，并利于统筹安排，而且还可根据个人爱好及市场对专业人才需求（根据最近就业情况做出最精准判断）做出选择和判断，最大限度避免培养出的专业人才的浪费。

四、结语

随着高速铁路的发展和城市轨道交通的快速建设，通信信号技术及装备都得到了很大的发展，既给高等职业院校的人才培养带来了机遇，同时也带来了挑战。一方面随轨道交通的建设带来大量的人才需求，另一方面随着技术及装备发展对专业技术人才提出了更高的要求。因此只有不断的将各学科专业知识融合，紧紧地与现场设备及现代通信信号技术结合，才能培养出合格的、适应岗位需求的高端高技能型通信信号专业人才。

参考文献：

[1]张晓玲. 铁路与城市轨道交通人才需求调查分析与培养改革[J]. 城市轨道交通研究，2010（12）：12-14.

[2]罗建国，张丽华. 城市轨道交通对技能型人才的需求[J]. 中国科教创新导刊，2011（34）：191.

[3]慕威. 城市轨道交通运营管理专业人才需求及培养目标分析[J]. 现代商业，2013（06）：125-126.

[4]韩松龄. 我国城市轨道交通行业人才培养面临的难题及其解决途径[J]. 经济师，2013（03）：247-248.

[5]张洪满. 城市轨道交通运营管理专业人才需求及定位分析[J]. 职业时空，2014（05）：84-86.

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【关键词】铁路;数字调度;应用

随着我国铁路几次大规模提速以后，作为铁路安全有效运营的重要保障的铁路专用通信业务对铁路运输发展的作用越来越大。

为了满足铁路行车通信的需要，铁路数字调度通信系统全面、系统的解决了区段调度通信数字化、站场通信数字化、站间行车电话数字化、区间电话数字化、应急通信数字化等中国铁路专用通信中存在的重点难点问题。

一、基本原理

数字传输和数字交换给通信网的数字化提供了基础。系统的开发基于数字交换原理，采用先进的数字时分交换技术与现代软件技术相结合，并且采用现代硬件技术和工艺，专为铁路调度通信设计的数字交换机。

二、铁路数字调度分系统组成

(一) 后台主机

后台主机实现全系统的网络和通道管理功能、各系统的呼叫处理和交换功能、操作台的管理和调度功能、接口的处理及组网功能等。

1.后台主机单板种类及介绍

1)系统主处理机板，两块互为热备份，内置512×512网络和128方会议资源，可管理最多8块子处理机板和128路模拟接口；为系统提供时序、信号音、语音和会议资源；

2)数字中继处理机板。可选热备份，每板两个2M，完成1号信令、7号信令及系统专用共线信令的处理；

3)数字用户信令处理机板。可选热备份，每板四个标准2B+DU接口，完成标准U口信令及调度台信令处理；

4)模拟信令处理机板。可选热备份，每板管理256路模拟接口，当系统模拟接口数量超过128路时选用此板，目前中小型车站一般不需采用；

5)音频选号接口板。每板提供四路音频选号总机和分机接口，每路具有总机和分机的收发频率功能，无需外接铃箱。每一路做总机还是分机以及号码的分配都由网管数据决定，此板一般用于接入老式模拟调度回线或各专用电话回线；

6)接口模块母板。每板提供8个模块槽位，每板最大可插入8块不同的模块。

7)电源板。为整个系统提供所需的±5V电源及铃流，本系统每框配两块电源板，两板的±5V电源工作于并联热供方式。铃流是互为热备份方式，其中一路发生故障时，另一路会自动切换。

2.接口模块介绍

接口模块可插至接口模块模板上，常用接口模块包括：

1)用户接口模块（自动用户接口或共电用户接口）

2)磁石接口模块，用于连接磁石话机或其它磁石接口

3)二线音频接口模块，可为其它业务提供2线模拟接口。

4)四线音频接口模块，可为其它业务提供4线模拟接口。

(二) 操作台

1.操作台是调度指挥人员（或车站值班员）进行调度指挥的操作平台。调度员通过操作台上各按键进行各种调度操作，如应答来话、单呼组呼用户、召集会议等。此外，调度员还可通过调度台上的液晶显示屏和按键上的灯观察所有调度用户的状态，以方便操作。

2.键控操作台功能

1)2B+D接口，利用一对双绞线可实现语音、数据、电源同传，并可远至5.5KM（0.5mm以上线径）。

2)双通道（麦克/扬声器通道、手柄）处理，采用回波相消和自动增益控制等专用语音处理技术，通话质量高。

3)按键可定义单呼、组呼用户；中文液晶显示屏，可帮助调度人员迅速了解操作进程及调度对象的各种状态。

三、实际应用中几个问题的考虑及解决方法

1.调度通信的特点是典型的一点对多点通信方式,单个调度回线的话务量相当于市话中继线的话务量,而数字共线方式（即调度员与所有调度对象通话共用一条数字时隙）既能满足需求，又可节省通道资源，实为一个较优的选择。为保证调度通信的畅通，本系统采用数字自愈环功能，为实现此功能，系统对通道的需求将提高一倍，星型和共线两种数字调度方式所需的通道数相差更大。

2.调度通信的另一个特点是对可靠性要求很高,除系统本身的可靠性设计外,还考虑为用户在某条线上通道全面受阻的情况下进行大迂回提供方便。只要共线信令处理得当，数字共线和星型两种方式本身的可靠性相当。在配合用户进行通道大迂回保护方面，由于数字共线方式调度通信占用的通道资源很少，用户很容易找到通道进行大迂回，而星型方式由于占用通道资源太多，用户在大多数情况下都很难找到合适的大迂回方案（断点离主系统越近，需迂回保护的通道越多，迂回方案难度越大）。从这方面考虑，共线数字调度比星型数字调度的可靠性更高。

3.本系统共线数字调度的方案如下：每个调度主机以两个2M口为一个基本共线单元，一个为上行2M口（逆主通道方向），一个为下行2M口（沿主通道方向）。整个系统需要两个透明2M通道（不一定独占2M口内全部时隙，但可用时隙数不小于5），一个作为主用通道，另一个作为备用通道，以构成数字自愈环。主系统的下行2M口、各中间站分系统的上、下行2M口、末端站分系统的上行2M口经由主用2M通道首位相连，主系统的上行2M与末站子系统的下行2M口通过备用2M通道相连，构成整个数字共线调度系统。

4.2M口的时隙分配原则：除一个同步时隙（通道固需）和4个专用的通信时隙外，其余27个时隙可用作共线时隙、站间时隙、远程调度台时隙、数据专线时隙等的任意组合。

5.对于既有调度及站场设备，为防止主通道（麦克风和喇叭）啸鸣，特别是在附近有火车鸣笛等大噪音环境下，双方几乎无法正常通话，数调分系统操作台使用了自动增益控制和回波相消技术，以实现主通道的真正全双工通信。

结束语

铁路专用数字调度系统已在铁路通信中广泛应用，本文对数字车站调度分系统在实际应用中的情况进行简单介绍，对一些常见问题进行分析、探讨，希望对读者日后的工作学习有所帮助。

参考文献

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关键词 铁路 电务系统 信号设备

一、信号系统中制约我国提速的因素

1.20世纪80～90年代初，在低速、重载、高密度运输模式下，为扩能、安全需要，迅速发展并全面普及的铁路信号系统，如车站电气集中、区间半自动和自动闭塞、机车三大件（机车信号、无线列调、列车运行监控）、编组站及驼峰自动化以及调度监督等，为“九五”期间的铁路提速，创造了十分有利的内部技术环境，有力地保证了提速的顺利进行。

2.由于客车提速引起的运输模式的变化，列车速度差别不断扩大，而客货混合运输又长期与提速并存，使传统的信号技术基础受到严重挑战，存在许多不适应的方面。因此，如何面对挑战，创造机遇，发展新一代的信号技术，是摆在新世纪信号工作者面前的历史性任务。

3.由于传统的信号设备已在全路得到普及，要在短期内进行全面改造是不现实的，但应抓住重点，将制约提速发展的主要矛盾，如信号显示方式、自动闭塞制式、列车控制技术等放在优先的位置予以改进。

4.由于铁路运输模式的改变是一个渐变的过程，因而任何信号系统的改进又必须考虑与原有的信号体系和行车规则相衔接，在不断适应运输新旧模式的转换中，建立起新的铁路信号体系。

二、信号系统的改进方向

在铁路提速过程中，既有信号系统是现阶段提速顺利进行的保证。但在许多方面，特别是基础的安全体系方面，不能适应提速的需要，它将约束提速的进一步发展。而采用一些修修补补的办法是不能达到预期目的，还有可能留下安全隐患，应实现以下根本转变。

1.信号显示制式要实现由进路式向速差式的转变，信号显示方式由地面信号为主向机车信号为主的方式转变。

2.自动闭塞制式要由地面三显示制式，向地面四显示速差制转变，并逐步过渡到以机车信号为主的多显示自动闭塞。

3.列车速度控制技术由ATS（自动停车装置）向ATP（列车超速防护）转变。

4.信号联锁设备应由车站集中联锁向区域集中联锁与区段集中联锁发展，而且应与调度指挥系统、列车运行控制系统紧密结合，形成高安全、高可靠、高效率的列车控制网络。

5.信号基础技术应由模拟技术逐步向数字技术转变， 基础器件由电磁式机电元器件向电子元器件及故障-安全的计算机系统过渡，广泛采用检测及故障诊断技术以极大地提高信号装置的运行可靠性。

6.轨道电路与信息传感器应由有绝缘、少信息、抗外界干扰弱向无绝缘、 多信息、抗强干扰的方向发展。因此，数字化的音频轨道电路将具有较强的生命力。站内轨道电路则应充分考虑列车控制的需要，叠加的电码化设备应能连续地提供列车控制所需的信息。各种在信号领域内已广泛使用的信息传感器，如计轴设备、应答器等应得到相应发展。以无线数字传送技术为基础的信号技术的发展，应提到议事日程，予以关注。

三、电务系统信号设备应进行的改革

随着时代的前进，铁路技术的日益更新，对铁路电务的各方面要求越来越高，中国铁路电务进入了跨越式发展阶段。

铁路电务跨越式发展的总体思路是：以提速、扩能、安全为中心，以加快推进铁路信息化、行车自动化和运输调度现代化为目标，用先进的信息技术改造传统的通信信号，逐步实现技术结构的升级调整和主体装备的更新换代，实现由制约型向适应型、由模拟技术向数字技术、由计划修向状态修过渡，实现铁路电务跨越式发展。

由于跨越式发展的需要，中国的铁路系统将面临一个大的技术革新，铁路电务跨越式发展的七大任务每一个都和我们息息相关，铁路电务跨越式发展在带给我们机会的同时还将是对我们的一次考验。铁路电务跨越式发展的七大任务是：

1.加快以行车自动化为目标的铁路运输调度指挥现代化的建设。以TDCS为平台，以新一代CTC为核心，以行车自动化为目标，构建我国铁路现代化的运输指挥系统，全面推动铁路运输调度模式的变革，实现提高效率，保证安全和减员提效三大目标。新一代CTC解决了调车问题，解决了过去频繁交换权的问题，解决了按图自动排路的行车自动化的问题，解决了系统综合集成的问题，解决了无人化车站的问题。

2.加快以适应提速需求为目标的列车运行控制系统的建设。列车运行控制系统的建设包括两部分，一部分是实现机车信号主体化，还有一个就是列车超防。机车信号主体化是一个复杂的系统工程，它包括四个子项目：第一个就是用ZPW-2000来统一自动闭塞制式，这是主体机车信号和超防的基础，第二个是统一低频信息码，第三个是要完成新一代的电码化，第四个就是要装备故障安全的车载信号设备。其中三项是地面的工作，说明要实现机车信号主体化，四分之三的工作量是在地下，而统一自闭制式又是基础的基础。

3.加快车站计算机联锁，驼峰自动化技术装备的发展。几大干线CTC要大发展，车站联锁设备也要同步大面积改造，实现主要设备的更新换代。

4.积极推进综合移动通信技术的发展。以GSM-R为载体，建成集调度指挥，工务移动，列车控制信息传输等功能为一体，实现语音数据业务综合全路一张大网的移动通信系统平台。要求GSM-R建设要与CTC同步，要和新线建成同步，要和既有线无线列调改造同步，所以发展GSM-R是电务跨越式发展中非常重大的一件事，这是技术结构的重大调整。

5.加快铁路运输通信基础网的完善发展。基础网是铁路信息化的基础，但是现在的铁路运输通信的基础网仍然是制约铁路信息化发展瓶颈，应急通信还不能满足运输的要求。

6.研发和推广应用电务安全技术。其中包括围绕运输安全，发挥电务技术优势的若干独立项目。

7.推动电务生产布局的调整。对新技术电子设备实行以局为单位的电子设备检修中心的专业化集中修，日常检修实行天窗修，积极创造条件向状态修过渡。TDCS、CTC、CTCS、ZPW-2000、GSM-R大家或许熟悉、或许陌生，但是今后的很长一段时间里都会接触到这些新技术、新设备，目前我们能做的应该是积极学习这些新技术，在施工过程中不断积累经验，为迎接这场铁路电务技术革命做好充分的准备。

四、结束语

近几十年来，世界范围内信息化水平的提高成为铁路通信信号技术发展的原动力。铁路信号技术的发展逐步实现微机化、综合化、集成化和智能化；世界通信技术的发展已由模拟向数字转化，实现了程控数字交换，发展宽频带信息传输和智能网络管理以及卫星通信技术是发展趋势。

目前，我国还没有统一的适用于时速 200公里以上的客运专线和高速铁路的列车运行控制系统，调度集中（ CTC）也刚刚起步，尚处在研发和应用的初级阶段。近年来，特别是铁路跨越式发展以来，我国铁路通信信号技术已取得了很大进展，正由继电设备向微电子技术发展，现有的设备除个别为引进国外产品外，绝大部分实现了国产化。

参考文献

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关键词 GSM-R；智能网；SSP；STP；异地冗余；维护

中图分类号O59 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）90-0216-02

1 概述

高速铁路通信GSM-R中智能网主要提供司机与调度、调度与司机之间使用机车号、功能号的呼叫。同时提供根据位置信息呼叫管辖调度值班台。由于智能网设备为全路共用，重要级别较高，因此在设立时采用了异地冗余备份机制。分布在北京、武汉两个机房。每个机房均放置一套智能网系统。每套智能网系统有2个业务节点和一个网管节点。业务节点之间为同时在线工作互为热备，网管节点是单节点工作模式。每个业务节点由PW650主机和CX300数据库组成，业务数据都存放在CX300数据库中。2个业务节点的CX300数据库存放的数据一致，同时在线工作，互为热备份。每个业务节点的数据库对2个业务节点都有连接。每个业务节点通过2M线与MSC（SSP）连接，对MSC（SSP）的连接为热备份。网络图如下：

2地理冗余机制

SCP的地理冗余由MSC（SSP）来判断和触发。

当北京SCP发生宕机等重大灾难时，交换机会检测到主路由链路中断，转而将消息发往备份路由，即到武汉SCP，武汉SCP会立刻接受该业务请求。

当北京SCP上层应用进程吊死等也会导致SSP检测到该消息超时从而选择备份路由来触发地理冗余。

3 互联测试

为了确保真正做到SCP的地理冗余备份，对北京、武汉SCP进行了详细的互联互通性测试，具体测试测试内容以及测试结果如下：

1）北京、武汉SCP动态数据同步验证，在北京和武汉两地注册的功能号在北京、武汉SCP均能看到。操作方法：保持两SCP与MSC间LINK正常，保持两SCP间数据网链路正常；

2）北京SCP到两STP链路全部中断，武汉SCP到两STP链路全部正常，武汉SCP处于备用模式下尚未置为主用，两SCP间数据链路正常；

3）北京SCP到BJSTP和WHSTP信令链路全部中断，业务由WHSCP处理，修改BJSCP为备用，WHSCP为主用时对业务的影响；

4）当BJSCP至两地STP链路全部恢复，即BJSCP故障恢复，BJSCP仍为备用，WHSCP仍为主用；

5）将WHSCP修改为备用，BJSCP修改为主用时对业务的影响测试；

6）BJSCP为主用，WHSCP为备用，将WHSTP至BJSCP直达路由中断，通过北京STP访问BJSCP功能测试；

7）BJSCP为主用，WHSCP为备用，将BJSTP至BJSCP直达路由中断，通过武汉STP访问BJSCP功能测试；

8）测试数据网通道异常对两地SCP同步的影响；

9）两地MSC分别使用各自本地SCP时对智能网业务的影响（即关闭BJSTP――WHSCP、WHSTP――BJSCP、WHSTP――BJSTP） ；

10）备用WHSCP链路全部故障，对智能网业务的影响。

5 互联测试分析及应急操作步骤

根据以上互联测试，我们可以发现目前全国GSM-R智能网系统已完全做到了地理冗余备份机制。在日常维护中，我们还应该注意哪些方面呢。以下总结了日常应急操作方法，为日常的维护人员提供维护依据。

我们假设北京系统发生系统性灾难。

1）智能网业务将平滑过渡到武汉SCP，该切换过程没有任何业务会受到影响。交换机会自动选择备份路由将业务送到武汉系统，但是需要交换机专家在北京和武汉的MSC上，立刻在灾难发生后人为屏蔽至北京SCP的主链路路由（人为屏蔽以避免北京SCP恢复后话务任意切换回来）；

2）武汉SCP开始承担所有智能网业务，北京SCP处于系统灾难恢复中，此时没有任何数据同步（武汉系统已经在武汉SCP上，人为定义为主侧，但由于北京系统尚没启用）；

3）北京系统恢复处理业务后，在北京SCP上人为定义为备份侧开始工作，所有最新的注册/注销/强制注销消息会从武汉SCP同步到北京系统。

为了让武汉的SCP所有最新的注册消息都同步到北京系统，我们要求武汉SCP作为主侧连续工作以给予足够的数据同步的时间来更新北京SCP的数据库。这样可以避免我们人工倒回数据库操作，不会影响客户的业务。同时为了安全起见，在最终开始倒回北京为主用侧的操作之前，我们用脚本的方式导出武汉所有最新的注册功能号并和北京最新的功能号的数据库表作手工对比，以保证武汉所有的注册功能号在北京系统上都存在，此时我们认为从武汉同步到北京已经完成。（注：从武汉SCP数据同步到北京SCP数据的时间取决于双方动态数据的更新程度，更新程度越高，数据的同步率约高。建议为7天左右，但具体时间可以根据更新程度的大小进行调整）。

4）当数据同步完成后，准备切换回北京的SCP时，在北京和武汉交换机侧人为打开至北京SCP的主路由链路。在北京SCP和武汉SCP上手工设置北京SCP为主用侧，武汉SCP为备用侧，以及SCP数据同步方向。业务开始由北京系统处理，并向武汉方向开始同步智能网数据库。

6 结论

智能网在GSM-R通信系统中是个非常重要的网络节点，在设计时不但考虑了北京主备节点的冗余备份，而且还考虑了异地节点之间的冗余备份，网络如此复杂、高可靠性的设计，给我们的维护人员提出了更高的要求，只有能够清楚地掌握智能网的原理以及互联倒换测试的目的和测试结果，才能更好地维护GSM-R智能网系统，以保证铁路通信畅通无阻。

参考文献

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【关键词】城市轨道交通信号控制系统;ATC列车速度自动控制系统;移动闭塞;CBTC

一、前言

国内轨道交通正处于跨域式发展的阶段历程中，然而在城市轨道交通在成为广大市民出行最便利的方式之一的同时，其信号控制系统设备种类繁多、耗电量巨大、运行成本很高的弊端也逐渐呈现在人们眼前。为了保证城市轨道交通高效安全运行的需要，本文对轨道交通信号控制系统的发展进行分析。

二、城市轨道交通信号控制系统的发展现状

从采用交流50Hz二元二位式相敏轨道电路开始，我国城市轨道交通信号系统经历了几代的发展。随着客流量的不断增多，列车运行速度的不断提高，传统信号系统已远远不能满足运营的需要，为此需要采用先进的信号技术，如符合电磁兼容要求的数字化轨道电路DTC（Digital Track Circuit）技术，基于通信技术（ODBC）的列车自动控制（ATC）系统等。同时信号系统作为列车运行的神经中枢，直接关系到乘客的生命安全，因此各系统必须具备相应的安全措施。目前，在城市轨道交通系统中广泛采用ATC列车速度自动控制系统，采用ATC信号系统可以大大的提高行车的安全性，使得因人为的疏忽、设备的故障而产生的事故率降至最低。此外，采用ATC列车速度自动控制系统还可以避免不必要的突然减速和加速，这不仅可以提高行车的稳定度，还对节能具有重要的作用。使列车始终处于最佳速度状态，可节能15%左右。

三、ATC列车自动控制系统概述

列车自动控制（ATC）系统包括列车自动保护子系统（ATP）、列车自动监控子系统（ATS）、列车自动驾驶子系统（ATO）。

ATP（列车自动保护）子系统负责列车间的安全间隔、超速防护及车门控制，主要包括轨旁设备，联锁设备、车载设备

等，ATP地面设备以一定间隔或连续地向列车传递信息，车载ATP根据地面传递的信息进行计算， 提供控制信息，使列车在限制速度下运行，列车开门前必须经过ATP检测，条件满足后，方可操作。ATP按“车-地”信息传输方式分为连续发码方式和点式发码方式。连续发码方式的ATP系统设备利用数字轨道电路或连续敷设电缆向车载接收设备持续地传递地面信息，其特点是信息实时性、安全性很高，行车间隔小，但技术复杂、造价昂贵。点式发码方式ATP 系统设备利用地面应答器或点式环线将地面信息传至列车。这种方式实时性较差， 行车间隔大，但技术简单、造价低廉。考虑到我国现有的城市轨道交通中，存在运客数量大、行车密度高、隧道内驾驶条件差等特点，均采用连续发码方式。

ATO（自动驾驶）系统负责自动调整列车车速，形成平滑控制牵引力和制动力的指令、引导列车运行、在一定精度范围内对位停车等。ATO设备主要包括控制器，接收/发送天线，标志线圈等。ATO有利于列车节能并提高旅客乘坐的舒适度和减轻司机的劳动强度。包括自动驾驶、自动调速、自动停车、定点停车、车门控制等几大部分。

ATS（列车自动监控）子系统实现对列车运行的监督，负责运行列车的道岔自动转换，排列进路，根据列车运行计划与实际客流等情况合理地调度列车，选定并维护运行图，自动或人工调整停站或区间运行时间，并向列车提供由控制中心传来的监督命令。ATS 子系统主要由位于OCC（控制中心）的中央计算机及相关显示设备，控制与记录设备，现场设备（包括车站、车辆段、停车场）以及传输通道组成。ATS 系统的安全、可靠地运行，对于整个交通系统的运营效率至关重要。

对于ATC列车自动控制系统来说，轨道电路对列车占用的判别方式仍然采用固定闭塞，影响车辆占用的效率，同时也存在着安装设备较多，设备之间的通信方式复杂，列车占用检测实时性较差，故障点较多的不足，为了解决这一局限性，实现移动闭塞。近年来大部分城市轨道交通信号系统都采用了基于通信的列车控制系统（CBTC）。

四、基于通信的列车控制系统（CBTC）概述

近年来大部分城市轨道交通信号系统都采用了基于通信的列车控制系统（CBTC）引进“信号通过通信”的新理念，实现对列车连续控制，它摆脱了轨道电路对列车占用的判别方式，突破了固定闭塞的局限性，可以实现移动闭塞，一般CBTC系统包括地面无线闭塞控制中心、列车车载设备、地一车双向信息传输系统和列车定位系统。

无线CBTC 采用无线通信系统，强调系统应用层和开发层的独立性，通过模块化的结构、强有力的接口设计和事件描述，制定对子系统透明的接口标准。CBTC通过采用基于IP 标准的列车控制结构，可以在实现列车控制的同时附加其它功能（如安全报警、员工管理及乘客信息等）。

无线CBTC系统工作方式完全不同于传统的信号系统，当分配某线路为使用状态后，立即通知线路管理中心，编制程序并输入该线路有关数据，线路管理中心计算列车的速度分布，数字化无线设备向列车发出控制命令，当列车进入测试区段时，列车向中心发出“进入区段”信息。如果列车超过预定速度，则驾驶室显示屏上显示“警告”，必要时可自动刹车。

无线CBTC具有卓越的技术经济优势， 在对既有的点式ATP系统的改造中，采用无线CBTC对其车载设备和轨旁设备进行一定的改造后（主要是增加网络接口和无线控制子系统），可实现既有信号系统与无CBTC的叠加，从而达到既有线路与新的无线CBTC 线路的互联互通（Interoperability，包括列车接口间的控制安全标准、导轨的模型化以及列车控制信息传递协议等），从而大大的节省了改造费用。目前，国际上不少城市开始采用CBTC系统，对现有列车控制系统进行更新。如北京、广州、上海、武汉、沈阳等。

五、结语

随着城市轨道交通信号系统的迅速发展，基于通信技术的列车控制（CBTC）移动闭塞系统代表着当前世界上轨道交通列车运行控制系统的发展趋势，是近年来国际国内推荐使用的一种闭塞制式。（CBTC）移动闭塞系统采用了先进的通信和计算机技术，可以连续控制、监测列车运行。它摆脱了使用轨道电路判别闭塞分区的占用，突破了固定（或准移动）闭塞需要固定的区间分区的局限性 ，较以往系统具有更大的技术优越性。CBTC系统能迅速、准确获得列车实时信息，在保证地铁安全、高效运营的同时，可大大提高旅客服务水平，因此基于通信的列车运行控制系统（CBTC）是轨道交通信号及列车控制的发展方向。

参考文献

[1]吴汶麒.城市轨道交通信号与通信系统[M].北京：中国铁道出版社，1998.

[2]林瑜筠.铁路信号新技术概论（修订版）[M].北京：中国铁道出版社，2007.

[3]赵志熙.车站信号控制系统[M].北京：中国铁道出版社[M]，2005.

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关键词：CBTC；地铁；移动闭塞

福州市城市轨道交通1号线采用基于通信的列车控制信号系统（CBTC），该系统主要包括四个子系统：列车自动监控子系统ATS、列车自动防护子系统ATP、列车自动驾驶子系统ATO、联锁子系统。

1.工程概况

福州市轨道交通1号线全长约29.2km，共设24座车站，设车辆段和停车场各一座、控制中心一处。1号线分期实施，一期工程共21座地下车站。

2.主要技术性能指标

2.1要求的主要运营指标

设计行车间隔

满足6辆编组，正线最小设计行车间隔应小于或等于90秒。

满足6辆编组，设计折返间隔应小于或等于108秒。

满足6辆编组，车辆基地、停车场的列车进出正线的设计间隔应小于或等于108秒。

降级运行模式下列车最小行车间隔至少满足5min间隔要求。

(2)平均旅行速度不低于35km/h。

2.2满足运营要求提供后备模式

具备点式ATP、点式ATO及联锁层面的后备模式，保证地铁的不间断运行。本信号系统设置地面信号机，辅助以另外的列车位置检测设备与联锁设备共同构成后备系统。当系统故障或无车载机车进入正线或非运营段行车时，按后备模式运行。

3列车自动监控系统

3.1中央ATS服务器

3台行车调度工作站，其中1台调度长工作站、2台调度员工作站，各调度工作站在硬件和软件上应具有相同的结构，控制功能可以互为备用，各控制功能可根据需要进行灵活划分和屏蔽。

3.2车站ATS服务器

在车站应设冗余配置的ATS车站网络服务器、路由器及传输设备、车控室ATS工作站。

4正线联锁系统

4.1 构成要求

在正线的设备集中站设置计算机联锁子系统设备。联锁子系统是保证列车运行安全，实现轨道区段、道岔、信号机之间正确联锁关系的系统，必须满足故障-安全原则。为确保系统的高可靠性和高安全性，应采用高可靠性、高安全性硬件结构和软件设计，并采取必要的硬件、软件冗余措施。

4.2 功能要求

4.2.1 联锁设备确保列车运行进路的安全。联锁设备按一定的程序和条件控制轨旁的道岔转辙机和信号机，建立列车运行进路，确保进路上轨道区段、道岔、信号机之间的安全联锁。对于来自操作设备的错误操作，应具备有效的防护能力。

4.2.2联锁设备与ATS子系统结合实现对列车进路的自动控制。通过车站级的局域网，联锁设备向ATS设备提供列车运行的表示信息和信号状态信息，并接收ATS子系统的进路控制命令。

4.2.3 联锁设备与ATS子系统结合实现车站和中心的两级控制功能。

5ATP子系统

5.1构成要求

5.1.1ATP子系统由中心设备、轨旁现场设备和车载设备组成。ATP子系统应采用基于通信技术的移动闭塞系统，以车载信号显示为行车凭证。其车－地间数据通信应采用双向无线传输方式。

5.1.2ATP子系统采用计轴轨道电路为降级列车检测设备，要求正线车站区域、区间线路、折返线、存车线和车辆基地试车线均装设计轴轨道电路设备。

5.1.3系统配备的ATP/ATO主控计算机设备应设置于正线设备集中站。ATP子系统地面计算机设备与联锁设备必须具有成熟的接口，应配置在有联锁主机（联锁逻辑运算计算机）的设备集中站，并须满足三取二或二乘二取二的冗余配置。

5.2功能要求

5.2.1ATP子系统应能实现对在线列车连续跟踪定位，对线路的占用/空闲进行安全可靠检测。

5.2.2ATP子系统应在线路上设置用于校正列车运行里程计数误差的点式信标装置，确保列车运行里程累计误差始终控制在信号系统安全防护所允许的误差范围内。ATP子系统应能根据联锁设备提供的区间运行方向，确定相应的列车运行方向，保证前行与后续列车之间的安全间隔，满足正向运行时的设计行车间隔和折返间隔，并能对列车的反向运行提供ATP防护。

5.2.3ATP 子系统应能实现列车在正线车站站台线路、折返停车线、存车线及车辆基地、停车场转换轨的停稳控制功能，对正向运行的列车在车站站台的停车精度实施严格监控，只有在停车精度满足要求的情况下，并根据运行方向和站台位置，释放允许开左（或/和右）车门的命令。

6自动驾驶系统ATO系统

6.1构成要求

6.1.1ATO子系统由车载设备和轨旁设备组成。可实现列车自动驾驶功能。

6.1.2ATO子系统设备可分布设置于设备集中站，也可以集中设置于控制中心。车辆基地试车线设置与车载ATO设备试验有关的地面设备。所有列车均装设车载ATO设备。

6.2功能要求

6.2.1ATO子系统在ATP子系统的安全保护下，并根据ATS子系统的指令，能够完成对列车的启动、加速、巡航、惰行和制动的控制，实现列车的自动驾驶，确保达到设计行车间隔及旅行速度。

6.2.2在ATS监控范围内，所有正线车站站台线路、折返停车线、存车线、转换轨及试车线均应通过车-地双向通信，将列车的有关信息传送至ATS子系统。利用地面传感器、信标、环线或其它措施实现列车在车站的定点精确停车。

7 结论

在断面客流较大的福州地铁一号线工程项目中，采用移动闭塞CBTC信号系统，在满足SIL4安全性要求的前提下，能够满足列车追踪间隔108秒技术指标，大运量的系统功能需求。同时实现与相关的通信、屏蔽门、防淹门等专业的安全、可靠的技术接口。在工程设计、实施过程中，应紧密结合工程的实际需求，以及系统的控制特性进行中央、车站以及轨旁的设备布置，其功能满足运营的需求并按照方便运营、维护管理的原则实施。

参考文献：

[1] 朱涛，范书恒，列车调度指挥信息系统[M].北京:中国铁道出版社,2005.

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关键字:高速铁路;可持续发展;节能减排

纵观世界各国工业化发展过程,经济增长几乎都是靠资源(尤其是不可再生资源)的高消耗来支持的,由此导致全球性环境恶化,以致影响到人类的生存和发展,“先污染、后治理,先破坏、后保护”的做法,是一条无异于杀鸡取卵的发展道路。出于对生态和环境保护问题的关注,可持续发展的新理念应运而生。 在刚刚过去的二十世纪,全世界的人口翻了两翻,货物交流量整整扩大了1000倍。目前,交通运输部门消耗着全世界四分之一的能源,产生的温室气体排放量则占到全世界的三分之一。怎样才能达到经济发展和环境保护“双赢”的目标?鉴于目前交通运输需求的持续增长(预计到2020年货物运输需求将扩大二倍),从可持续发展的要求来看,必须发展高速铁路运输。

一、高速铁路的技术经济优势

1.占地少。对于运送相等数量的旅客,高速铁路所需的基础设施占地面积仅是公路所需要面积的25%。

2.节约能耗。高速动车组单位能耗不及波音747飞机的3%,私人汽车能耗的20%。高速铁路是惟一使用电力的运输方式,并且它能利用可更新的能源,如核电、太阳能或水利发电。而其他运输方式对石油资源的依赖和消耗将进一步加剧能源供给的结构性矛盾。

3.污染轻、排放低。公路和航空运输不仅产生大气污染而且通过释放二氧化碳加剧了全球温室效应。据欧美各主要城市检测数据,城市中各类主要废气40%—90%来自汽车尾气。由于高速铁路是电力牵引,对大气不会造成污染,基本不会排放有害气体。同时,高速铁路相对公路、航空等其他运输方式产生较小的噪声。若为把机场噪声效果降到高速铁路噪声的等级,就必须更加远离机场跑道几百米。

4.安全。自1964年日本开通新干线,已安全输送旅客超过5O多亿人次,从未发生行车死亡事故。

5.旅行舒适。铁路旅客列车运行平稳、空间较大、设施齐全,旅客不必固定在座位上,可以自由地选择喜欢的活动方式,享受高品质的旅行服务。

6.交通顺畅。铁路有自己的运行线路,受自然条件影响小,基本不受其他运输方式的干扰,运行速度快,对解决时间较集中、客流量特别大的运送非常有效。国内外一些大城市还通过建设地下铁路、城市轻轨及地区快速铁路来解决城市交通的道路拥挤。

二、中国国情适合发展高速铁路

1.建设具有中国特色的、可持续发展的、合理的交通运输结构,要选择对生活危害最少、消耗自然资源最小、运输效益最大的交通方式。我国是发展中国家,铁路运输面临艰巨任务,要依靠科技进步发展铁路,国务院在《国家中长期科学技术发展纲要》中已做出客运要高速、货运要重载的决策。交通运输走可持续的发展道路,从土地资源利用来看,因我国人均耕地仅有1.4亩,减少、消除过度的或不当的土地利用,节约建设用地非常重要。发展高速铁路能使土地资源利用既充分又合理。从能源方面来看,我国石油资源比较紧张,公路和航空运输耗油量大,采用高速电气化铁路 ,能耗大幅度降低。从环境方面来看,高速电气化铁路基本上消除了粉尘、油烟和其他废气污染,噪声比高速公路低5—10dB。

2.长期以来由于资金短缺等原因,我国铁路技术发展严重滞后,列车速度一直处在较低水平,铁路运输能力远远不适应国民经济和社会发展的需求,路网整体运输能力严重不足,主要干线、部分地区限制型运输矛盾突出,季节性运能十分紧张而且还在不断加剧。尽管铁路采用强力措施,实现以6%的世界铁路营业里程,完成世界铁路四分之一的运输工作量,运输密度为世界之最,但列车速度低,运输能力严重不足,使铁路成为制约国民经济发展的“瓶颈”。

为了发挥铁路在陆上运输中的骨干作用,降低运输成本,适应可持续发展的需求,在具有大量客流的大通道发展高速铁路是一条最经济有效的途径,具有其他运输方式难以替代的作用。我国政府于1994年底就开始对京沪高速铁路进行前期研究,拟建电气化双轨高速铁路,正线全长约1318公里, 设计时速350公里,使之与既有京沪铁路实现客货分流,该项工程预计5年完成,2010年投入运营。年客运能力可达1.2亿人次以上,南下年货运能力达1.2亿吨以上,京沪的旅行时间由目前的14h缩短到6h,将从根本上解决运输能力不足,旅客滞留,货物堵塞问题,同时还可降低运输成本,适应经济发展和人们生活水平提高的需要。

3.发展高速铁路有利于促进科技进步,推动可持续发展目标的实现。高速铁路是当代交通运输领域的革命与创新,是新技术在铁路上的集中体现。它涉及电子、信息、材料、能源、环保等一系列新技术,特别是高速行车技术集中反映了铁路运输组织、机车车辆、工程工务、通信等方面的技术成就。高速铁路技术在国际上已趋于成熟,但我国现有技术基础和工业水平与之相比尚存在差距。因此,必须立足于我国的国情,坚持自力更生、自主创新、努力挖掘潜力,同时加强国际合作,提高高速铁路运输系统的技术水平和管理水平。建设高速铁路不仅将推动铁路科技进步,也有利于推动相关产业的技术进步,保证国民经济的可持续发展战略的实施。

三、高速铁路建设和运营应注重以下问题

从可持续发展的角度来说,高速铁路建设和运营应注重两方面的问题:一方面推行国际先进高速铁路管理体系,加强技术监督管理,促进高速铁路建设和运营企业保护环境,谋求经济发展与环境协调统一。另一方面是通过新技术、新材料、新设备、新工艺的发明与应用,采取技术措施,减少铁路建设和运输生产对环境的污染、破坏。具体到选线设计、建设和运营之中,可以归纳为:①科学规划铁路网的均衡发展,充分发挥既有铁路设施的运输能力。②在选线和线路设计方案时,选择周围环境敏感性最小及社会效益、环境效益最优的路线方案。③在铁路建设施工期间,应减少施工土方,节约用地,注意水土保持。运营期间应坚持清洁生产,最大限度降低对铁路沿线的污染。④在高速铁路建设的前中后期实施可持续运输评价,促进环境与交通运输发展体系自我调节的可持续能力。

四、展望

在高新技术的推动下,“绿色铁路”可持续发展的交通运输理念指导下,高速铁路技术快速发展,高速铁路运输能力大、速度快、占地少、安全、舒适、节能、减排、环保、经济效益高等优势更加突出。发展高速铁路已是当今世界铁路发展的共同趋势,现代化高速铁路的发展在2l世纪中国可持续发展战略中必将继续产生深远的意义和影响。

参考文献:

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关键词：通信工程 安全管理 对策

中图分类号：TU714 文献标识码：A 文章编号：

一、概述

通信工程安全管理是指管理在通信建设过程中所涉及到的安全问题，既包括建设单位在建设管理过程中出现的安全问题，也包括施工单位在施工过程中所出现的安全问题。

二、通信工程安全管理的意义

第一、通信工程的安全管理，可以使安全管理的理念渗入到工程建设的各个方面，达到安全管理的目的，从而形成完善的施工单位管理施工安全、监理单位进行安全监督以及政府进行安全监管的有效体系，实现通信工程的安全管理。

第二、通信工程的安全管理主要包括：由政府进行的安全监管、由施工单位进行的安全自治、由监理单位进行的安全监督。这样既可以防止安全事故的出现，又可以实现政府对市场的有效监管，在充分发挥市场作用的前提下，实现监理单位对通信工程的监督和管理，改变政府过往的安全被动检查模式，提高通信工程安全管理的水平。

第三、能够有效防止和避免通信工程建设过程中安全事故的出现，维护建设单位的财产安全，维护施工单位的财产安全和员工的人身安全。“预防为主，安全第一”是我国安全管理的基本方针，其基本原则为加强事故的预防和控制能力，通过安全管理在最大程度上避免事故的发生。监理单位的参与是实现通信工程安全管理的重要保证，监理人员必须懂得工程技术、法律以及经济和安全管理方面的知识，能够及时发现通信工程中的安全问题，对施工单位提出整改意见，这样才能防止和避免安全事故，维护建设单位和施工单位的生命财产安全。

第四、有利于提高通信工程的投资收益。对通信工程进行安全管理，可有效地减少和防止安全事故的发生，从以提高通信工程的质量，加快了施工的进度，最大限度提高投资收益。

三、通信工程安全管理的内容

第一、认真贯彻和落实国家有关的方针政策，以及“预防为主，安全第一”的生产方针。

第二、在工程的设计文件中设计单位要明确规定进行安全施工的技术规范和标准。

第三、对于施工前的安全管理工作，建设单位也要认真对待。签订相关的安全协议，对施工的现场加强监督，并且把工程需要的安全技术和相关费用列入招标文件中，将其看作工程招标的组成部分，根据实际的安全情况来对这些费用进行合理的规划和控制。

第四、认真组织安全管理的保障体系，形成完善的安全生产责任体系。对通信工程要及时进行检查和监督，使其认真执行安全技术的规范和标准，落实到工程的各个部分和环节中。施工单位要及时组织员工进行安全教育，提高员工的安全意识，同时施工方案的编写要认真对待。

第五、监理单位要经常监督检查施工的现场，确保安全施工、文明施工。同时组织不定期的综合检查，对于违规施工、管理混乱、野蛮施工的情况提出限期整改的要求，严厉惩罚整改不力的施工单位。

四、通信工程安全管理的对策

第一、建立完善的安全生产责任体制

作为企业安全管理的主要责任人——单位负责人，要对企业的安全管理事务负责，常抓企业的安全管理工作，不得松懈，从而形成完善的责任体制，要求层层落实，要签订有关安全管理责任的书面协议，并交纳安全管理的保证金。同时作为部门安全生产的主要责任人——部门经理负责人，要随时监控部门全年的安全管理状况。在每个具体的通信工程项目中还应设立专职的安全工作人员，随时对通信工程安全的关键部分进行检查，及时发现和消除隐患。

第二、制定相关的安全管理规章制度以及规程，提高通信工程的安全管理技术

在不同的通信工程项目中，特别是涉及铁路安全的通信工程，要制定不同的安全生产规章制度和操作流程，及时分析出可能影响行车的危险源以及严重危险源，从而找出解决和控制措施，在最大程度上减少事故的隐患。同时，制定完备的安全管理奖惩制度，做到奖罚分明。通信工程的负责人要认真对待施工方案，不断查找存在的事故隐患，设定专职的安全管理人员，随时对工程进行监督和检查，安全关键部位是检查防护的重点。

第三、重视对员工进行培训，提高他们的安全技术水平

定期组织员工进行教育培训，把通信工程安全管理的内容作为员工培训的重点，以提高员工安全生产的素质。当然，培训要特别注意细节，而不能走过场和形式，要坚持不懈。在对新员工进行岗前培训时，安全生产必须放在首位。

第四、有效实施通信工程安全管理的资金投入

目前很多施工单位不重视施工现场的安全设施，导致安全事故频发的一个重要原因就是通信工程的安全管理资金投入不足。而安全控制的基础便是安全资金和安全设施的有效投入和使用。即使施工单位在合同中并没有将安全生产费用单独列出，任何单位也不能减少或消除安全生产费用在施工中的投入，必须充分保障施工现场的安全保护设施，保证齐全的安全防护用品和投入资金的有效运用。

第五、制定科学合理的应急救援预案，以备安全事故发生时使用

通信工程的施工企业应制定完善的应急救援预案，其中包括通信中断、人身伤亡、消防以及交通事故等，定期演练，确保各种物资的储备。在发生安全突发事故时，能够及时的展开救援工作，以求实现损失的最低化。施工单位在处理安全事故时，不仅要及时进行救援，还要根据安全事故严重程度诚实的向有关部门报告情况，杜绝瞒报或不报的情况出现。

综合来看，通信工程的生产必须依靠安全管理，而安全管理又会促进其生产。通信工程应加大力度弘扬和提倡安全管理，制定完善的安全管理实施体系，切实落实安全管理的责任，建立合理的奖惩制度，从而有效推动通信工程的安全管理工作。

参考文献：

〔1〕张彦秋,王志波.强化通信工程安全管理的对策[J].中国制造业信息化,2009(2)

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关键词：OBE；教学模式；列车运行控制技术

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2017）06-0006-02

基于学习产出的教育模式（Outcome-Based Education，简称为 OBE）最早出现于美和澳大利亚的基础教育改革[1]，作为追求卓越教育的正确方向，已成为了美国、加拿大、英国等国家教育改革的主流理念。目前，世界各国的工程教育都在积极地采用OBE模式，《华盛顿协议》各成员国大多采取“成果导向”之认证标准，2013年6月，我国成为《华盛顿协议》第21个签约成员[2]，目前，工程教育认证工作在全国范围迅速推进，基于OBE理念的工程教育成为大势所趋。常州大学抓住机遇，从2014年开始，以学习产出的教育模式引导工程教育改革，对人才培养方案、课程体系、教学大纲和教学评价体系等做出全面修订，这将进一步发挥成果驱动教育的重要作用。

一、基于OBE理念的“列车运行控制技术”教学模式改革的意义

（一）列车运行控制技术授课现状

列车运行控制技术课程是城市轨道交通学院轨道交通信号与控制、电气工程、车辆工程等专业培养方案中一门重要的专业课程，该课程是由“城市轨道交通概论”、“信号基础设备”、“城市轨道交通运营管理基础”、“系统可靠性原理”、“城市轨道通信系统”、“车站信号自动控制”、“列车运行控制技术”、“自动检测技术”、“轨道交通综合监控”等课程组成的轨道交通信号课程叉、渗透和综合的专业基础课程。课程群的设置是在调研和研究国内其他高校轨道交通信号与控制专业培养方案的基础上，在轨道交通企业专家参与，以及西南交通大学资深教授亲自指导下，根据自动化学科大类对应用创新型人才培养目标的要求，从加强核心专业基础教育，强调综合性和完整性出发，整合出的9门轨道交通信号与控制课程。

传统的列车运行控制技术教学中存在下面的问题：（1）教学目标不清晰，主要为教学内容而教；（2）未从轨道交通信号课程群的角度整合和优化教学内容，有些内容在多门课程中出现，但某些先进技术和大铁的列车控制方式却并没有出现在课程体系当中，这使得教学内容有重复和空缺，这种教学设计违背了工程教育的初衷，不利于学生能力的培养。

（二）基于OBE理念的教学模式的指导思想

以OBE为导向，围绕毕业要求，以轨道交通企业工程案例为切入口，整合轨道交通信号课程群知识，制定课程目标，目标聚焦于学生毕业时应达到什么样的结果[3]，学生最终能成功做什么；对课程目标做反向设计，即对照各专业培养方案中针对中国工程教育认证的12点毕业要求及其指标点，将列车运行控制技术课程进行指标点认领，之后交给有企业专家参与组成的学院教学指导委员会研讨其合理性；授课中，提供各种支持，扩大学生实现目标的机会，并对成功寄予高的期望值。课程结束后，对毕业要求达成度进行评价，提出持续改进建议并实施。

二、基于OBE理念的列车运行控制技术教学设计与实施

OBE理念下的教学设计围绕预期学习产出进行，基于OBE模式的课程教学主要围绕聚焦学习成果、扩大机会、提高期待和反向设计4个原则展开。

（一）教学目标聚焦于结果

列车运行控制技术课程选用北京交通大学出版社出版的《城市轨道交通列车运行控制》作为教材，以中国铁路出版社唐涛主编的《列车运行控制系统》为参考书目。在第一堂课，教师就清楚地对列车运行控制系统做概述，对其发展现状及前沿做交代，让学生对列车运行控制系统具有整体认识。随后，教师要展望学生通过该课程能获得的成果，指出需参考的书目和课后获得提升知识的途径，让学生预期成果，产生想学的动机。了解采用特定的方法达到学习成果，本身可以提高学生元认知能力及其倾向[4]。

基于学习产出的教育要求教师必须清楚地确定列车运行控制技术课程预期的“学习产出”：第一，学生根据先修课程，讲述与列车运行相关设备的原理，如各种信号机、轨道电路和计轴器、查询应答器和站台安全门；第二，区别各种测速技术、列车定位技术，分析无线通信技术、行车闭塞技术，辨别分级速度控制、速度―距离模式曲线控制；第三，设计ATC各种控制模式；第四，灵活应用ATP系统的三个组成部分；第五，会操纵APT各种驾驶模式与实现模式转换；第六，辨析ATS功能，操纵ATS系统运行；第七，能应用CBTC各种技术；第八，准确分析列车运动学知识。

（二）反向进行教学

反向设计主要是根据各专业的特点，对中国工程教育专业认证中12点毕业要求做不同的指标点分解，接着针对毕业要求各指标点，根据列车运行控制技术课程能够对指标点的贡献，形成匹配关系[5-6]。以轨道交通信号与控制专业为例，列车运行控制技术课程目标与毕业要求指标点的关系，如表1所示，列车运行控制技术课程主要对专业工程知识、问题分析、设计/开发解决方案等三点毕业要求有贡献。

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关键词：智慧城市 物联网 网络技术

1 物联网及其关键技术

1.1 物联网

物联网是通过射频识别（RFID，Radio Frequency of Things）装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按照约定协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络；是将计算机网络、电子射频、感应、无线、人工智能、条码、云计算、自动化、嵌入式等技术合为一体的综合性技术及应用，目的让所有的东西都相互联起来，它将孤立的物品如冰箱、汽车、设备、家具、货品等等接入到网络世界中，让它们之间能相互交流，这样就可以让本来没有生命的东西能感应并处理信息，通过传输的网络传送到指定的地方或人那里，反过来还可以进行控制和指挥。

1.2 物联网技术

物联网包括应用层、网络层、感知层。感知层具有物体识别和信息采集功能，它由摄像头、GPS、终端、传感器、传感器网络、二维码标签与识读器、RFID标签与读写器等元件构成，它采集的信息通过网络层进行传递及处理；网络层由信息中心、智能处理中心、网络管理中心、通信与互联网的融合网络构成；应用层是物联网和行业专业技术深度融合的产物，它与行业需求结合以实现行业智能化。传感器技术、网络通信技术、传感器网络技术以及射频识别即RFID技术是物联网的四大关键技术，其中非接触式的自动识别技术――RFID技术是物联网的核心技术，它通过射频信号自动识别对象并获取相关数据，RFID为物体贴上RFID标签，具有读取距离几米至几十米物体、穿透能力强，可以透过包装箱直接读取信息、无磨损、非接触、抗污染、效率高，信息量大等特点。非接触式智能卡已广泛用于不停车收费、路桥管理、铁路机车识别管理以及电子证照身份识别等方面。

2 物联网与智慧城市

2.1 智慧城市

智慧城市是运用无线通信网络为城市的各行各业提供无线接入与无线服务的集合，以提升城市管理效率和提高信息技术应用为主要目的，由于物联网覆盖更多地要依赖无线技术目前的通信网络，所以移动物联网将会更加符合未来发展方向。智慧城市是涵盖了深度感知、深度智能、全面互联的综合系统，它最为关键的元素就是物联网。整个指挥城市系统是基于物联网技术发展而来，它涵盖了智能电网、智能医疗、智能家庭、智能交通等一系列模块，并且在未来十年会使居民的生活状态及出行方式发生翻天覆地的变化。

2.2 物联网与智慧城市的联系

物联网为智慧城市提供了坚实的技术基础，并使智慧城市的感知能力和智能化逐步深入，通过环境感知、水位感知、照明感知、城市管网感知、移动支付感知、个人健康感知、无线城市门户感知、智能交通的交互感知等，智慧城市才可以实现各方面的智能化管理。智慧城市是物联网的发展规划之一，它的技术研究及智能应用，最终目的都是为智慧城市服务。可以说，物联网的“靶心”就是智慧城市，就是利用高速宽带无线技术覆盖城市行政区域，向公众提供无线终端或无线技术获取信息的服务，提供随时随地接入高速的无线网络。智慧城市能使互联网逐步实现有线传输向无线传输的转换，结合手机的普及和应用，配合其他移动手持终端，使其功能发挥到极致。智慧城市的构建以及物联网技术的普及和应用，加速了城市信息化进程，二者的完美结合大大缩短了人类社会与无线网络融合的差距，在智慧城市中物联网的应用可渗透到方方面面。

3 物联网的应用

3.1 物联网在现实生活中的应用

智慧城市建设与物联网应用息息相关，已经纳入城市公共基础设施规划，成为“水、电、气、交通”之外的第五城市公共基础设施，打造无所不在的无线网络、无所不有的内容应用、无所不能的智慧城市。例如，人们乘坐公交可以通过手机查询公交车的最新运行情况就能确定最佳的出行路线；使用手机银行和手机支付等业务，可以轻松完成账户查询、转账、缴费等银行业务，还可以进行交易买卖；在车站、机场或者西餐厅，拿出手机看电视、看“两会”视频聊天，实现随时上网冲浪；想看病时通过网络就能预约挂号，免去排队等候之苦；想上影院看电影无须排队购票，手机支付就能搞定；可以用手机实时监控、关心孩子在校情况、老人在家情况等；还有噪音监控、紧急指挥等一系列创新业务也层出不穷，借助移动定位系统，现代物流方面，如在淘宝网上购买东西，通过物流公司平台对物品实施运输过程的全面监控等，物流公司可根据车辆的实时位置信息就近调派车辆，通过电子地图跟踪和查询车辆的运行轨迹与运行状态，无线网络服务处处可见。显然，以上各种物联网应用案例向我们证实了物联网在各行各业的应用，在建筑智慧城市中发挥着举足轻重的作用。

3.2 公共交通查询系统在物联网中的应用

智能交通体系的构建将从根本上解决城市交通拥堵，出行困难的问题，城市中的每条道路都会增设路面感应装置，随时随地监测道路上行驶车辆的状况，利用物联网技术随时提供整个城市道路运行整体状况信息，智能交通体系可以通过路面采集的即时信息，实现道路管理的智能化，街口的智能红绿灯提高道路使用效率，根据路面拥挤状况，随时开启或关闭关键路段的入口，缓解拥堵，城市智能交通系统可以为每辆出行车辆提供道路建议，合理对车辆进行分流“掌上公交查询系统”是实现公共交通智能化的目的，也是“无线城市”建设中的一部分，更是政府为提高城市品味、提高市民感知的重要一步。首先在每辆公交车上安装好射频感应装置和GPS，在公交站台两端也安装好射频感应接收装置，公交车和站台的信息通过网络传送到公交服务器和公共交通调度室。以福州市某乘客从师大到火车站为例，乘客在手机交通智能软件中选择“线路查询”栏输入起点福建师大，终点火车站，系统会将检索到经过该路段的所有公交信息，显示在查询手机屏幕上，乘客任选一路，比如乘客选择20路，然后在手机上选择查看该线路公交的详细情况，手机会通过网络将命令通过公交服务器发送给20路所有公交车，然后20路公交车通过GPS和网络回复信息到乘客手机上，GPS回复公交车的具置信息，网络快速支撑地图下载到乘客手机上，这样乘客就能知道，刚过去和下一辆经过该站点的公交车。另外站台的射频接受装置的作用，还有当每辆公交车在进站时都会发送该公交车辆的具体信息，站台两端的接受装置收到信息后通过网络将公交车辆的进站信息发送给公交智能服务器，这样公交调度室的工作人员就随时可以知道每辆公交车有没有不进站上下客和不按顺序进出站等不文明行为，为提高城市公共交通的管理带来了很大的方便。

4 结束语

智慧城市的建设和发展需要现代信息通信技术的支撑，坚持开放合作与自主创新相结合，突破相关技术和产业链，加快终端产业、软件平台的应用，推动物联网的发展，物联网的发展是整个信息社会的发展，也是整个信息产业的发展，拥有美好的前景，我们可以看到的是越来越多的物联网应用案例发生在身边，可以感受到的是越来越多的人们开始关注物联网的应用，或许人们正在通过物联网的应用案例来探索，相信它的爆发指日可待。

参考文献：

[1]马建.物联网技术概论[M].机械工业出版社，2011-3-1.