通信技術論文:小議鐵路通信技術拓展及作用
時間:2022-02-23 04:36:55
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本文作者:呂慶橋工作單位:中國鐵通宿州分公司
覆蓋范圍廣中國地域廣闊,共有31個省市自治區,部分省市之間相距幾千多公里,并且列車在運行過程中要通過多個鐵路局及集團公司的管轄區域,每個單位均有調度指揮及為車輛服務的部門及人員,所以通話對象不固定,這就需要一個統一的呼叫方式及規則,由聯合控制中心根據列車運行區間及位置確定呼叫路由及地址。這也是符合我國鐵路特得點的獨特通信方式。需要具備數據的傳輸功能列車無線電臺設備不僅需要語音傳送,還需要有傳輸數據的能力,應具備多功能的數據接口,可以傳輸列車運行所需的各種數據,交換信息,確保列車通信及監控的實時性和有效性。綜合性要求強鐵路運營所需支撐體系龐大,車務、機務、工務、電務、車輛等單位各司其職,對通信的需求也存在差異,這就要求無線通信設備具備很好的適應性,結合各部門需要開發相應功能。設備要有良好的綜合應用能力,一機多用,即能傳遞語音還能傳送數據,將列車信息根據需求傳遞到不同單位,各取所需,便于部門間聯動,提高統一協調能力。
鐵路移動通信系統介紹
GSM-R(GSMforRailway)為鐵路專用數字移動通信系統,和GSM網絡標準相似,是從歐洲引進的鐵路通信專用系統。GSM-R是基于GSM技術平臺,針對鐵路無線通信的特點,專門為鐵路設計的數字移動通信系統,提供特色的附能的高效綜合無線通信系統,并增加鐵路移動通信所需業務(組呼、群呼、強插、強拆、優先級別等功能),構成整體的解決方案。GSM-R同時還具備數字集群的功能,滿足列車高速運行時的無線通信要求,可以提供應急通信、無線列調等語音通信功能,安全可靠。GSM-R還是一個信息化的平臺,使得用戶可以在這個信息平臺上輕松開發各種各樣的鐵路應用。GSM-R通信系統主要由基站系統(BSS)、網絡系統(NSS)、管理系統(OSS)三大部分和移動終端設備組成。其中網絡系統包括移動交換系統、移動智能網系統、和分組交換無線業務系統,是GSM-R系統的核心組成部分,實現了與其他網絡的有機結合。GSM-R系統網絡結構圖4GSM-R技術的應用GSM-R系統不僅可以提供語音業務,還可以提供數據業務、智能業務。針對鐵路通信需求,GSM-R系統還提供了組呼叫、尋址、廣播呼叫、緊急呼叫等特殊方面的要求。
經過GSM-R網絡組成的數據鏈路傳送到車載無線通信設備,機車就能接收到調度下發的命令。調度命令是各級調度指揮人員向列車司機下達的書面指令,是列車運行指揮系統的重要組成部分。列車調度指揮:調度與司機之間的通話是行車通信系統的重要組成,負責指揮各種車輛的運行,保證機車司機、車站值班員、列車調度員之間以及車站值班員、機車司機、運轉車長之間的通信暢通,確保安全。機車同步控制:有時列車需要多個機車牽引,在運行過程中,兩臺機車之間包括加速、減速和制動等一系列行為必需同步操縱,利用本業務可實現機車間信息的傳遞和交換。列車自動控制:通過GSM-R提供車地之間雙向安全數據傳輸通道,接收由GPS或其他的定位工具提供的位置信息,控制列車運行,可代替以前的信號燈指示,保證列車運行安全。機車信號和監控信息傳送:實現車載設備和地面間的數據傳輸,提供機車信號和監控信息傳輸,儲存調車模式的相關信息,構成站場通信系統重要組成部分。列車停穩信息傳送:利用數據采集傳輸應用系統,可傳送列車是否停穩信息,提高車輛運行的安全性。車次號傳輸:車次號傳送是實現車輛調度指揮的重要一環,通過對列車車次號的自動跟蹤,實現調度中心對車輛運輸業務的監控機辦理。列車尾部監控數據傳輸:在列車行進當中,司機應當準時了解列車性能變化。列車監控系統可以提供車尾風壓數值,電池電壓情況,主風管風壓情況等等,實現對車輛狀態進行實時監控。區間無線通信:在區間作業可以使用GSM-R作業手持終端,包括機務、車務、工務、電務、公安等單位可根據需要進行內部的業務聯系,在有特殊情況時可與列車調度人員或其他用戶聯系,在遇到突發狀況時,還可通過無線終端直接與司機通話。旅客業務信息收集:每輛客車都與控制中心保持一條實時雙向數據傳輸通道,作為數據通信業務使用,與旅客相關的所有移動信息通過此通道進行傳輸,為旅客提供各種信息,增加旅客的便利性,提供各種人性化服務。
鐵路無線通信技術的發展方向
鐵路無線通信技術隨著科技的進步不斷發展,既有其普遍性又存在特殊性,未來發展應該向公眾網絡融合的邁進,向固網的三網融合一樣達到與公眾網絡的統一,使用戶通過專用通信網實現與公眾網同樣的應用功能,滿足各種信息交流的需要,使用戶在任何地方都可以獲得無差別服務,實現寬帶的無線接入。隨著LTE在公眾運營網的引入,在強化GSM-R系統應用的同時,鐵路部門也應大膽創新,向LTE-R演進是GSM-R發展的必然趨勢,越早地適應新技術,就可以更靈活地應對內部及外部的通信需求,為未來的運營發展做好準備。