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计算机技术、通信技术、微电子技术和控制技术的飞速发展使得利用无线通信传递车、地大容量双向信息成为可能。随着铁路运输向高速化、信息化和网络化发展，基于通信的列车控制系统(CBTC)成为列控系统发展的方向。而无线机车信号系统则是基于通信的列车控制系统中最重要的组成部分。论文综述了国内外CBTC的发展和研究状况，为适应我国CBTC发展的需要，进行了基于无线通信的机车信号系统的研究。
论文分析和比较了基于轨道电路的机车信号系统和基于无线通信的机车信号系统，指出了无线机车信号的特点：随着列车的运行，列车要依次与各个地面控制系统建立通信联系，地面控制系统控制多个列车运行。论文还分析了无线机车信号系统在CBTC中与其他相关系统的关系。
论文深入研究了根据闭塞分区产生机车信号的原理，在此基础上提出了一个基于GSM-R无线通信平台的机车信号系统方案，并进行了计算机仿真。
结合青藏线实际，论文提出了一个接近连续式无线机车信号系统方案，研究了地面控制系统的功能，设计了地面控制机采用双机热备的冗余结构，分析了地面控制系统地可靠性、故障一安全性措施。
最后，论文对所做的研究工作进行了总结，指出了进一步研究的方向。