(中鐵第一勘察設(shè)計院集團有限公司通號處,陜西 西安 710043)
鐵路通訊中移動通訊技術(shù)的應(yīng)用分析
張紅文
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鐵路運輸在一個國家的交通運輸系統(tǒng)中擔(dān)任了重要的角色,并承擔(dān)了相當(dāng)?shù)慕煌▔毫?,而對于鐵路交通系統(tǒng),其運行穩(wěn)定的基礎(chǔ)保證便是通訊系統(tǒng),通訊的質(zhì)量會直接對鐵路網(wǎng)運營的效率以及速度造成影響,同時通訊網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性以及有效性會直接影響鐵路系統(tǒng)的安全性??萍歼M步為鐵路通訊系統(tǒng)帶來了各種高新技術(shù),隨著新技術(shù)的引入和應(yīng)用推廣,通訊系統(tǒng)也在逐步的完善,鐵路運輸?shù)男室约翱煽啃砸搽S之提高,文章主要針對當(dāng)前鐵路網(wǎng)絡(luò)運營當(dāng)中給所使用到的移動通訊系統(tǒng)進行了分析,并針對應(yīng)用中遇到的問題進行了相關(guān)探討。
鐵路通訊;移動通訊;技術(shù);應(yīng)用
目前鐵路的運行需要以高效穩(wěn)定的通訊作為基礎(chǔ),而其中移動通訊系統(tǒng)起到了重要的作用,并且目前隨著技術(shù)的不斷提升,鐵路的運行速度也有了很大的提高,這就要求運行過程中移動通訊系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸能夠適應(yīng)這種高速運行的要求。有效的達成調(diào)度、通訊功能,避免發(fā)生事故,保證鐵路系統(tǒng)運行的安全穩(wěn)定。
所謂的通訊從本質(zhì)上將是一種信息傳遞以及信息交流的手段,主要指人和人之間,或者人和自然之間通過某一介質(zhì)或者行為進行交流以及信息傳遞的方式。通信,指人與人或人與自然之間通過某種行為或媒介進行的信息交流與傳遞。而鐵路通訊則是通過一些現(xiàn)金的設(shè)備以及技術(shù)將建設(shè)以及運營過程中產(chǎn)生的信息予以有效傳輸、處理以及交換的手段,目前主要指鐵路系統(tǒng)中的有線、無線以及光線等現(xiàn)代化的通訊方式。我國的鐵路通訊技術(shù)從一開始的人工搖旗引導(dǎo)發(fā)展至今,經(jīng)歷了諸多階段,而每一個階段都具有其時代的特點,無論是人工還是電報設(shè)備或者現(xiàn)代的通訊技術(shù),都是通同鐵路運輸系統(tǒng)緊緊聯(lián)系在一起的。隨著我國鐵路事業(yè)的發(fā)展,高速鐵路成為了目前我國鐵路交通運行和建設(shè)的重點,因此鐵路通訊系統(tǒng)必須與之相適應(yīng),只有不斷的對系統(tǒng)進行完善發(fā)展,才能為現(xiàn)代鐵路系統(tǒng)的穩(wěn)定安全運行提供技術(shù)保障。文章便主要針對當(dāng)前鐵路通訊系統(tǒng)中所使用到的移動通訊技術(shù)的相關(guān)問題進行了探討。
鐵路通訊設(shè)備中無線列調(diào)屬于核心設(shè)備,主要用于行車方向的確定以及列車位置的定位,著兩項在鐵路列車的運行中具有重要意義。通過無線列調(diào)系統(tǒng),調(diào)度員同司機之間、值班人員同司機之間可以進行適時通訊,而值班人員同車長之間、司機同車長之間也能夠?qū)崿F(xiàn)即時的通訊。雖然在列車的運行過程中無線列調(diào)可以實現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)通訊,但是隨著我國鐵路事業(yè)的發(fā)展,該通訊技術(shù)顯露出了其無法避免的缺陷,由于無線列調(diào)均使用了同頻彈弓電臺,因而無法適應(yīng)現(xiàn)代告訴運行的列車以及高密度的鐵路網(wǎng)絡(luò),由于很多用戶都集中在了同一個頻道上,并且系統(tǒng)還會受到場強越區(qū)的影響,經(jīng)常會發(fā)生系統(tǒng)阻塞,甚至系統(tǒng)的癱瘓。因而無線列調(diào)系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代鐵路通訊的技術(shù)要求了。
該種系統(tǒng)在目前鐵路通訊系統(tǒng)中主要被用于調(diào)度,是一種高級通訊系統(tǒng),集群通訊系統(tǒng)代表了當(dāng)前移動通訊專用網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨向。該系統(tǒng)內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)多信道的共享,根據(jù)動態(tài)信道的需要進行調(diào)整。集群通訊集成了漫游、調(diào)度、優(yōu)先呼、群呼等功能,被廣泛的用于各個部門的通訊中,而集群通訊系統(tǒng)中最突出的便是自歐洲的TETRA系統(tǒng)。但是該系統(tǒng)的缺陷也較為明顯,比如系統(tǒng)設(shè)備采購、建網(wǎng)成本和終端價格較高,同時也存在信息丟失、保密性不高、易受干擾等,這從上海局目前所建成的集群系統(tǒng)就能看出來。這些缺點對普通語音通信的影響不大,但對要求較高的場合并不適用,比如列車與指揮中心的實時雙向數(shù)據(jù)通信
GSM-R通信技術(shù)最早起源于歐洲,是在GSM公眾移動通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了鐵路運輸專用調(diào)度通信功能,它主要由交換機、基站、機車綜合通信設(shè)備、手機等組成,目前在德國、意大利、瑞典等大多數(shù)國家普遍應(yīng)用,我國鐵道部于2000年底正式確定將GSM-R作為我國鐵路通信系統(tǒng)的發(fā)展方向。它主要提供無線列調(diào)、編組調(diào)車通信、區(qū)段養(yǎng)護維修作業(yè)通信、應(yīng)急通信、隧道通信等語音通信功能,可為列車自動控制與檢測信息提供數(shù)據(jù)傳輸通道,并可提供列車自動尋址和旅客服務(wù)。比如全世界海拔最高的青藏鐵路,它的絕大部分線路都是在高原缺氧的無人區(qū),為了滿足鐵路運輸通信、信號及調(diào)度指揮的需要,就采用了GSM-R移動通信系統(tǒng)。另外還有:大秦線、膠濟線、合武線、京津城際線,京滬高鐵等。
衛(wèi)星通信是指利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站來轉(zhuǎn)發(fā)或反射無線電信號,在兩個或多個地面站之間進行通信。它的主要優(yōu)點是通信范圍大、不受陸地災(zāi)害的影響,可靠性高、電路開通迅速、多址連接等,不過也存在成本高、傳輸延時大、傳輸帶寬有限等不足。相對而言,比較適合鐵路應(yīng)急部門使用。
該項技術(shù)術(shù)語寬帶接入網(wǎng)絡(luò)技術(shù),基于IEEE 802.16標(biāo)準(zhǔn),WIMAX寬帶無線技術(shù)是目前我國鐵路通訊技術(shù)中應(yīng)用的最新技術(shù)成果,是中國神華公司自主研發(fā)的通訊技術(shù)。在該項目研發(fā)中,中國神華公司基于當(dāng)前鐵路無線通訊技術(shù)自主研發(fā)了以WIMAX寬帶技術(shù)作為列尾通訊、操控通訊以及列調(diào)通訊和監(jiān)控系統(tǒng)等通訊系統(tǒng)的新型鐵路無線通訊技術(shù),并經(jīng)過實際的實驗和應(yīng)用后,經(jīng)過專業(yè)的檢驗,表明該項技術(shù)完全能夠滿足當(dāng)代鐵路運行的通訊要求,并且同國際領(lǐng)先技術(shù)相比在創(chuàng)新性以及先進性上都不相伯仲。
運輸生產(chǎn)是鐵路通訊系統(tǒng)運行的主要出發(fā)點,主要為列車的指揮調(diào)度以及系統(tǒng)的運行提供實時數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。但是隨著鐵路網(wǎng)絡(luò)的不斷延伸,線路逐步的分散,分支逐步的增加,且業(yè)務(wù)種類趨于多元化,因此對鐵路通訊系統(tǒng)提出了更高程度的要求。因此,在當(dāng)前的通訊系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用中,應(yīng)當(dāng)結(jié)合各種先進的技術(shù),通過綜合的技術(shù)應(yīng)用,保證鐵路系統(tǒng)運行的穩(wěn)定、列車運營的安全,避免鐵路事故的發(fā)生,并在此基礎(chǔ)上提高運輸效率、改善服務(wù),加速周轉(zhuǎn)。
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