田穎

摘要：鐵路通信技術(shù)在近十余年得到了較大的發(fā)展，目前正處于我國鐵路通信技術(shù)發(fā)展良好的時機，國家鐵通公司的成立，代表著鐵路通信走向了了正規(guī)發(fā)展的道路。隨之鐵路列車邁向高速化和準高速化的方向，為了保證行車的安全，實現(xiàn)有效人機控制及提高運輸效率，要求建立各項功能更為完善、技術(shù)構(gòu)成更為先進的鐵路大通信網(wǎng)，用以適應現(xiàn)代信息的社會急速發(fā)展，繼而讓鐵路通信網(wǎng)絡用以國民經(jīng)濟當中創(chuàng)造更大社會效益及經(jīng)濟效益?；诖?，本文主要探討鐵路通信技術(shù)的應用及發(fā)展。

關(guān)鍵詞：鐵路通信；應用；發(fā)展

1鐵路通信技術(shù)概況

1.1鐵路通信技術(shù)介紹

鐵路通信技術(shù)就是通信手段在鐵路運輸中的應用。從鐵路誕生以來，通信技術(shù)經(jīng)歷了由簡單的通話調(diào)度技術(shù)以及報文傳輸技術(shù)發(fā)展到了如今的現(xiàn)代化通信技術(shù)，大大提高了鐵路運行的安全性和可靠性。在鐵路系統(tǒng)中通信技術(shù)主要是傳輸和監(jiān)控鐵路系統(tǒng)中的各個環(huán)節(jié)，將實時的數(shù)據(jù)傳輸給指揮中心，通過“人機對話”模式對數(shù)據(jù)進行分析、管理和控制，以制定相應的應對策略。鐵路通信技術(shù)的應用包括對行車安全和可靠的控制、行車調(diào)度自動化控制、路況的實時監(jiān)控、設備狀況的檢測、故障報警和分析等方面。

1.2鐵路通信技術(shù)的特點

鐵路通信技術(shù)在鐵路系統(tǒng)中一般不是單獨存在的，而是與行車系統(tǒng)、安全系統(tǒng)、維修系統(tǒng)相互結(jié)合在一起形成的有機整體。鐵路通信技術(shù)結(jié)合了現(xiàn)代化的計算機技術(shù)、信息技術(shù)以及管理技術(shù)等學科，通信技術(shù)是以鐵路指揮中心為中樞，以鐵路的綜合集成及集散控制為設計思想，采用人機互動的方式，對系統(tǒng)運行的信息進行實時采集、傳輸、處理、反饋、信息共享等，有著手段先進、數(shù)據(jù)準確、診斷智能、防治科學等優(yōu)點，為調(diào)度指揮中心的指揮人員提供科學、有效的技術(shù)參考，為鐵路指揮的最終決策提供依據(jù)。

2國內(nèi)外鐵路通信技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

我國鐵路通信技術(shù)發(fā)展的過程可以分三個階段。二十世紀六十年代中期以前，我國鐵路使用的主要通信技術(shù)是人工、電子管載波、架空明線和步進制交換機還有直流脈沖調(diào)度電話。六十年代后期，開始了采用縱橫制交換機、晶體管載波，小同軸電纜和雙音頻選叫調(diào)度電話作為主要特征第二階段。這兩個階段當中，鐵路通信技術(shù)仍停在模擬通信的階段。八十年代中期后，跟隨數(shù)字通信技術(shù)采用，發(fā)展了鐵路通信技術(shù)第三階段。存貯程序控制交換技術(shù)、數(shù)字復用傳輸、光纜的發(fā)展和列車無線通信廣泛應用作為這一階段的最大特點。大秦線路光纜數(shù)字通信網(wǎng)的建設成功標志我國鐵路通信開始從模擬制向數(shù)字制開始發(fā)展。法國二十世紀八十年代初建成東南新干線，使用高低頻綜合的電纜，高頻通信使用電纜數(shù)字通信網(wǎng)絡，路途中短距離的通信采用綜合纜內(nèi)的50多對低頻線組成。后期的大西洋新干線，其綜合纜內(nèi)設置了光纖單元，開通了單模四次群數(shù)字通信系統(tǒng)，其中短途回線數(shù)增加到70余對。移動通信從原車輛的無線調(diào)度系統(tǒng)發(fā)展至包含列車工作人員、數(shù)據(jù)通信在內(nèi)無線通信，同時開展了旅客公共通信的服務系統(tǒng)。

3鐵路通信網(wǎng)存在問題分析

3.1鐵路通信網(wǎng)保護和集中維護管理方面存在不足

鐵路通信網(wǎng)一直是鐵路安全運營必不可少的重要保障手段，雖然鐵路通信網(wǎng)經(jīng)過多年的建設和發(fā)展，但是鐵路通信網(wǎng)現(xiàn)網(wǎng)中，基礎(chǔ)網(wǎng)、業(yè)務網(wǎng)在既有線改造、新建高速鐵路線和普速線中各線單獨建設的通信系統(tǒng)在匯聚層保護、網(wǎng)絡互聯(lián)互通、資源共享、系統(tǒng)容量、集中維護管理等方面存在缺陷，設備技術(shù)落后老化與中國移動公司共用機房及設備，設備維護界面不清晰等問題。

3.2鐵路通信不能適應新業(yè)務發(fā)展需要

隨著鐵路發(fā)展，鐵路通信網(wǎng)建設需要適應鐵路新增業(yè)務和行車安全要求，以及鐵路經(jīng)營目標、服務目標的確立，新的業(yè)務需求不斷增加，綜合視頻監(jiān)控、互聯(lián)網(wǎng)售票、實名制售票等，對鐵路通信光傳送網(wǎng)的帶寬、大顆粒業(yè)務需求量急劇增加；特別是高速鐵路和客運專線鐵路安全、快速、高效的運營模式對鐵路通信網(wǎng)提出了越來越高的要求。因此迫切需要鐵路通信跟上通信技術(shù)發(fā)展趨勢應用新的通信技術(shù)解決鐵路通信傳輸網(wǎng)和移動網(wǎng)等主要問題，適應鐵路的發(fā)展。

4現(xiàn)代通信技術(shù)在鐵路中的應用

4.1有線通信技術(shù)

有線通信技術(shù)在鐵路系統(tǒng)中主要是用在固定的站與站之間、固定的設施之間的通信，有著傳輸速度快、傳輸質(zhì)量高、成本低、安全性好等特點。有線通信技術(shù)最常用的主要是基于SDH（同步數(shù)字體系）進行組建，是一種較為成熟的光纖通信技術(shù)。通過這一技術(shù)，使得數(shù)據(jù)傳輸、圖像傳輸及程控數(shù)字交換等及時而有效的傳輸，傳輸速度可達80Gbit/s甚至更高。另外隨著通信技術(shù)的發(fā)展，采用ATM交換技術(shù)以及IP通信技術(shù)等建立主干網(wǎng)及接入網(wǎng)，使傳輸更加安全和高效。

4.2無線通信技術(shù)

因為高速運動作為鐵路列車的特點，故無線接入網(wǎng)在鐵路通信網(wǎng)絡之中占據(jù)很大比例。固定位置的車站（場）、各種固定設施之間和單位的通信首段，首選的方案仍是使用SDH光同步數(shù)字傳輸設備來進行建造，同時應當考慮使用數(shù)字環(huán)路載波設備及遠端用戶單元，這樣組網(wǎng)會更加方便和靈活。組網(wǎng)過程當中需要把效益和投資進行綜合統(tǒng)籌來采取考慮，可使系統(tǒng)不光滿最近近幾年內(nèi)的鐵路通信需求，且還能為出行旅客和地面的用戶提供先進電信的業(yè)務。此外，使用網(wǎng)絡IP通信及ATM交換等等先進的技術(shù)來組成光纖用戶的接入網(wǎng)和通信主干網(wǎng)。例如采用“雙纖單向環(huán)”接入方式，它不僅有價格合理、安全、高速、傳輸質(zhì)量高等光纖通信所擁有的優(yōu)點以外，且還擁有設備備用、路由迂回的優(yōu)點，進而具有自愈合功能，使系統(tǒng)的可靠性得到很大地提高。

4.3集群通信系統(tǒng)

集群通信系統(tǒng)是通信與程控交換技術(shù)、計算機網(wǎng)絡技術(shù)、微處理機技術(shù)緊密結(jié)合的產(chǎn)品，是功能很強大專用移動通信系統(tǒng)。它集中控制、交換、通信于一體，使用無線撥號方式把一組信道自動分配給系統(tǒng)內(nèi)部用戶，可最大限度利用頻率資源及系統(tǒng)資源，從而提高服務質(zhì)量，降低系統(tǒng)的內(nèi)呼損耗。因它具有群呼、強插、強拆、組呼的功能，尤其適合指揮調(diào)度及搶險應急燈場合，較好解決了通信的頻率如何合理分配老大難的問題，所以特別受專業(yè)運營管理部門喜愛，是現(xiàn)代移動鐵路通信方式首選類型。

5鐵路通信技術(shù)的發(fā)展趨勢

5.1網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的優(yōu)化

根據(jù)鐵路信息化建設的要求，要使鐵路通信實現(xiàn)通用化的要求，并提高信息容量和數(shù)據(jù)傳輸速度。要在有線通信網(wǎng)絡、無線網(wǎng)絡和集群通信網(wǎng)絡的基礎(chǔ)上，采用先進的網(wǎng)絡技術(shù)如IP技術(shù)構(gòu)建覆蓋全國的通信網(wǎng)絡，采用信息一體化技術(shù)，實現(xiàn)各指揮中心和調(diào)度室之間的信息共享。鑒于當前無線通信技術(shù)的缺點可以采用具有遠程監(jiān)控能力的光纖直放技術(shù)，這一技術(shù)是將傳統(tǒng)的模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，然后進行光傳輸，由于數(shù)字信號的可靠性和傳輸信號的“零衰減”使得信號的可靠性得以提升，同時又具有節(jié)能模式，可降低運營成本，故可作為鐵路通信技術(shù)發(fā)展的可靠性選擇。

5.2鐵路系統(tǒng)現(xiàn)代化監(jiān)控系統(tǒng)的建設

為進一步提高鐵路運輸?shù)馁|(zhì)量和提高運行的安全性，就必須要對鐵路系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)實施有效的監(jiān)控，對重點環(huán)節(jié)和重要設備要進行實時監(jiān)控。未來的鐵路監(jiān)控系統(tǒng)要結(jié)合各種現(xiàn)代化技術(shù)，如計算機技術(shù)、傳感器技術(shù)以及遙感技術(shù)等，需要建設一整套的的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，主要功能是實現(xiàn)重點線路視頻監(jiān)控的全面覆蓋、實現(xiàn)對各車站購票旅客密度的實時監(jiān)控以及對各信號樓、各作業(yè)區(qū)域的全天候視頻監(jiān)控，將實時數(shù)據(jù)和影響反映到計算機顯示屏幕上。除此之外要對存在安全隱患的部位進行報警并制定改進方案，使鐵路系統(tǒng)的每一個環(huán)節(jié)均安全、有效地運行。

5.3與公共網(wǎng)絡系統(tǒng)融合

當前的鐵路通信網(wǎng)絡一般獨立于公共網(wǎng)絡而存在，這樣不僅浪費資源，還使得鐵路通信的速度提不上去。而如果鐵路通信網(wǎng)與公共網(wǎng)絡得到有效融合，則對鐵路的通信領(lǐng)域的改變將是革命性的。因此，鐵路通信網(wǎng)絡與公共信息網(wǎng)絡想融合應是一個發(fā)展趨勢。當前的鐵路通信技術(shù)不論是傳統(tǒng)的無線技術(shù)還是集群技術(shù)都有自身的缺陷，不足以與公共網(wǎng)絡融合在一起，因此必須開發(fā)新的通信技術(shù)才能實現(xiàn)這一目標。

6結(jié)束語

鐵路通信系統(tǒng)的建設是關(guān)乎國計民生的大事，可有效提高鐵路運行效率、使行車更為安全。隨著動車、高鐵等的大力建設，當前鐵路通信技術(shù)正在朝著信息化、數(shù)字化的方向快速發(fā)展，因此需要在已有的工作基礎(chǔ)上，通過充分優(yōu)化通信網(wǎng)絡，與公共網(wǎng)絡進行逐步融合以及發(fā)展現(xiàn)代化的監(jiān)控技術(shù)，為鐵路的運輸提供更高質(zhì)量的服務。

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（作者單位：中國鐵路北京局集團有限公司北京通信段會議調(diào)度車間）