铁路通信技术的应用及发展趋势.doc

1、铁路通信技术的应用及发展趋势摘要：随着我国经济的快速发展和现代化进程的不断加速，铁路建设也迎来飞跃式的发展。铁路通信网作为保持铁路系统安全稳定运行的支柱之一，也在不断扩展和完善。本文讨论了有线通信技术和无线通信技术在铁路通信系统中的应用，并指出了铁路通信技术的发展趋势。 关键词：铁路；通信技术；应用现状；发展趋势 Abstract: with the rapid development of our economy and modernization process has been accelerating, railway construction also welcomed skip-t

2、ype development. Railway network as maintain the safe and stable operation of the railway system one of the pillars, also in expanding and perfect. This paper discusses cable communication technology and wireless communication technology in the application of railway communication system, and points

3、 out the development trend of the technology of railway communication. Keywords: railway; Communication technology; Application status; Development trend 中图分类号：F530.3 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013） 前言：随着中国的崛起和现代化进程的不断加速，中国铁路迎来了飞跃式的发展。我国的铁路通信行业随着铁路产业的发展，也在不断扩展和完善，这就要求现代的科技研究人员必须要打破常规的铁路通信网的接入方式,需采用更加先进

4、的、现代化的有线和无线通讯的传输方式和接入方式，实现铁路通信的快速升级，以适应现代信息社会的急速发展，从而使铁路通信网络在国民经济中创造更大的经济效益和社会效益。 1 铁路通信技术的应用现状 铁路通信是以畅通、便捷、绿色现代交通运输为重点，主要功能是实现列车和机车车辆运行的统一调度和指挥，保证行车的安全和效率，但是因铁路运输作业分散在铁路沿线和各车站、车场上，支叉繁多，彼此互通，通过直观方式来实现统一调度难度较大。为实现统一调度和指挥，保证行车的安全和效率，必须用无线通信，因此，铁路通信必须同时采用有线和无线两种通信方式，实现通信链路的冗余备份，提高可靠性。 1.1 有线通信技术在铁路通信系统

5、中的应用 现阶段，在固定位置的车站车场、单位等固定的设施之间，通信方式的首选方案是采用 SDH 光同步数字传输设备进行组建，主要采用基于SDH 技术的多业务传送平台设备来搭建传输平台，通过远端模块接入为程控数字交换、数据传输、图像传输、移动通信等提供基础平台，是目前国内外广泛应用的成熟的光纤传输技术。同时应考虑采用 ATM 交换以及网络 IP 通信等先进技术来构成通信主干网及光纤用户接入网。另外，采用远端用户单元（RSU）和数字环路载波（DLC）设备，组网更灵活、方便。组网的过程中要把投资与效益综合统筹来考虑，使系统不仅满足现在乃至几年内铁路通信的需求，而且还能够为出行的旅客及地面用户提供先进

6、的电信业务，并且还需具备便于扩容的功能。是 SDH 也有一定的缺点，它是一种简单的点到点传输，一种简单的复用过程，网络启动后即建立固定传输链路，固定的多路复用、带宽利用率低，这样就可能形成通信瓶颈。 1.2 无线通信技术在铁路通信系统中的应用 铁路列车具有高速运动的特点，所以无线接入网在铁路通信网中占有非常大的比重。随着铁路现代化改造进程的迅速推进，从前单一的无线列调系统已不能满足铁路无线通信的需要，而需要建设一套适合于铁路现代化运营指挥需要的先进的无线通信系统。系统应该采用小区制，并完成大三角功能，也就是说必须可以实现调度中心与车站值班员之间、车站值班员与列车司机之间、列车司机与调度中心之间

7、的通话功能，实现线路管理区间的公务移动通信功能，同时还必须能够实现调度中心与列车司机室之间实时的双向数据通信功能。这样，专门为铁路通信设计的综合专用数字移动通信系统 GSM-R 就应运而生了。集群通信系统是一种功能强大的专用移动通信系统，专用于铁路的日常运营管理，是非常有效的调度指挥通信工具。它是基于分组数据的通信方式，在GSMPhase2+的规范协议的高级语音呼叫功能，如组呼、广播呼叫、多优先级抢占和强拆业务的基础上，加入了基于位置寻址和功能寻址等功能，适用于铁路通信特别是铁路专用调度通信的需要。主要提供无线列调、编组调车通信、区段养护维修作业通信、应急通信、隧道通信等语音通信功能，可为列车

8、自动控制与检测信息提供数据传输通道，并可提供列车自动寻址和旅客服务。 2 铁路通信技术的发展趋势 2.1 铁路高水平的实时操作系统开发为进一步提高铁路客运服务质量，我们需要以统一的技术标准将铁路信息网、数据网和行业专网上的各类监控系统有机的融合到一个统一的信息综合应用平台下。实时操作系统是当今流行的嵌入式系统的软件开发平台。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。采用实时操作系统可以提高系统的安全性，满足系统实时性的要求，并且缩短了新产品的开发周期，充分发挥实时操作系统可移植性、可维护性强等优势。 2.2 计算机网络结构的

9、优化 随着计算机网络技术的飞速发展，实施企业网络化管理已成为企业实现管理现代化的客观要求和必然趋势。量质并重地加快网络建设，根据运输安全目标，适度超前发展传输网、数据网和办公网；合理建设电话网和宽带接入网。为实施运输安全生产指挥工作提供网络化基础平台，推动新型通信业务在铁路的应用，为运输信息化提供如下的技术保障。 2.2.1 网络化，采用 IP 技术构建覆盖全国的、技术先进、功能齐全、面向铁路内部应用提供服务的综合数据通信网（DCN 网） 。与此同时在数据网基础上延伸和扩展会议电视网，结合基层站段安全指挥中心建设，把会议终端延伸到基层站段。 2.2.2 信息化，进行调度中心远程连接，进行信息交

10、换，并建立全路各专业技术资料库，力争拓展应急联动有线网络覆盖范围，实现指挥调度通信网络数字化，逐步推广大容量数字程控调度，进一步提高调度通信服务质量。 2.2.3 智能化，智能化包括系统的智能化与控制设备的智能化。系统智能化是指上层管理部门根据铁路系统的实际情况，借助先进的计算机技术来合理规划列车的运行，使整个铁路系统达到最优化；控制设备的智能化则是指采用智能化的执行机构，来准确、快速地获得指挥者所需的信息，并根据指令来指挥、控制列车的运行。 2.2.4 适应机车交路资源的利用和优化调整，逐步实现长干线统一的、系统功能强大的、频率资源利用率高的综合无线通信系统，并研究地区的频率规划方案，做到点

11、线结合，扇形辐射的新模式，既要减少司机的频率、振幅、位移、加速度等振动参数，又要实现具有频率、位移和应力约束的结构优化，减少或避免列车运行途中的频率或制式转换。 2.3 发挥好 GSM-R 维护龙头职责 以 GSM-R 为龙头，认真落实党中央、国务院关于加快推进铁路技术装备现代化的部署，全面推进铁路通信装备的技术进步，围绕客专铁路建设来全部实现 CTC 和 GSM-R 网络覆盖，线路检测和养护维修实现机械化和信息化。这里分为两大部分：构建 GSM-R 移动通信无线传输平台，实现核心网整体布局与建设，为运输指挥和沿线铁路站段的日常维护工作提供安全可靠的通信保障；沿线通信运营商无线网络建设与 GS

12、M-R 共享基站资源（机房、铁塔等） ，列车乘客和沿线居民可以享受到无线网络带来的便利。 GSM-R 初期注意事项：调度通信系统和应急救援指挥通信系统均参与列车运行控制；如在武广高铁、京沪高铁、沪宁城际、沪杭高铁等；调度控制中心不对列车运行控制，如东南沿海铁路、合宁客专等，只提供无线列调通信和数据传输服务。 结语 铁路通信系统是保证行车安全、提高运输效率的有力工具。铁路通信系统应该顺应当今通信技术的发展潮流和市场的需要，在保证铁路通信要求的前提下，发展多种接入方式，特别是无线接入方式，逐步达到同公用网的统一，从而参与同其它电信部门的竞争，实现铁路通信的快速升级，进一步实现有效的人机控制和提高运输期间的效率，建立一个功能更加完善，技术构成更加先进的铁路通信网络，为出行的旅客以及网络覆盖区域的用户提供高质量、方便、快捷的电信服务。 参考文献 1钟章队，王文静我国高速铁路数字移动通信制式探讨J铁道通信信号，2001，37（4）. 2钟章队，21 世纪通信新技术M.北京：中国铁道出版社，2009. 3张明德,孙小菡.光纤通信原理与系统M.南京:东南大学出版社,2004. 4张占庆通信工程建设存在的问题与对策J.黑龙江通信技术2004,(03). 5钱玉珏，寿国础光接入网技术及其应用M.北京：人民邮电出版社,2008