铁路信号系统新技术的发展与应用（论文）
［摘要］铁路为实现高速、高密度和重载运输的需要，积极引进采
用新技术，大幅度提高了现代化通信信号设备的装备水平，新型技术系统不断涌现。［关
键词］故障安全技术、实时操作系统开发平台、数字信号处理、计算机网络技术的应用、通
信技术与控制技术的结合、通信信号一体化
近10多年来，运输市场竞争激烈，
各国铁路，特别是我国铁路为实现高速、高密度和重载运输的需要，积极引进采用新技术，
大幅度提高了现代化通信信号设备的装备水平，新型技术系统不断涌现。
一、故
障安全技术的发展
随着计算机技术、微电子技术和新材料的发展，故障安全
技术得到了飞速发展。高可靠性、高安全性的故障安全核心设备出现了“二取二”、“二乘
二取二”和“三取二”等不同结构形式，其同步方式有软同步和硬同步。西门子公司、阿尔
斯通公司、日本日信公司等推出了不同类型的采用硬件同步方式的安全型计算机。故障安
全技术的提高为高可靠和高安全的铁路信号系统的发展打下坚实的基础。
二、高
水平的实时操作系统开发平台
实时操作系统（RTOSRealTimeOperatio
System）
是当今流行的嵌入式系统的软件开发平台。RTOS最关键的部分是实时多任务内核，它的基
本功能包括任务管理、定时器管理、存储器管理、资源管理、事件管理、系统管理、消息管
理、队列管理、旗语管理等，这些管理功能是通过内核服务函数形式交给用户调用的。在铁
路、航空航天以及核反应堆等安全性要求很高的系统中引入RTOS，可以有效地解决系统的安全性和嵌入式软件开发标准化的难题。随着嵌入式系统中软件应用程序越来越大，对开发
人员、应用程序接口、程序档案的组织管理成为一个大的课题。在这种情况下，如何保证系
统的容错性和故障安全性成为一个亟待解决的难题。基于RTOS开发出的程序，具有较高
的可移植性，可实现90以上设备独立，从而有利于系统故障安全的实现。另外一些成熟的通用程序可以作为专家库函数产品推向社会，嵌入式软件的函数化、产品化能够促进行业
交流以及社会分工专业化，减少重复劳动，提高知识创新的效率。
三、数字信号
处理新技术的应用
随着铁路运输发展，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的安全性和实时性。因此，引进计算机技术，利用
计算机的高速分析计算功能，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
（DSPDigitalSig
alProcessi
g）的出现r