通信技術(shù)論文:小議鐵路通信技術(shù)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(qū),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(qū)域,每個單位均有調(diào)度指揮及為車輛服務(wù)的部門及人員,所以通話對象不固定,這就需要一個統(tǒng)一的呼叫方式及規(guī)則,由聯(lián)合控制中心根據(jù)列車運行區(qū)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(shù)據(jù)的傳輸功能列車無線電臺設(shè)備不僅需要語音傳送,還需要有傳輸數(shù)據(jù)的能力,應(yīng)具備多功能的數(shù)據(jù)接口,可以傳輸列車運行所需的各種數(shù)據(jù),交換信息,確保列車通信及監(jiān)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(wù)、機務(wù)、工務(wù)、電務(wù)、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(shè)備具備很好的適應(yīng)性,結(jié)合各部門需要開發(fā)相應(yīng)功能。設(shè)備要有良好的綜合應(yīng)用能力,一機多用,即能傳遞語音還能傳送數(shù)據(jù),將列車信息根據(jù)需求傳遞到不同單位,各取所需,便于部門間聯(lián)動,提高統(tǒng)一協(xié)調(diào)能力。
鐵路移動通信系統(tǒng)介紹
GSM-R(GSMforRailway)為鐵路專用數(shù)字移動通信系統(tǒng),和GSM網(wǎng)絡(luò)標準相似,是從歐洲引進的鐵路通信專用系統(tǒng)。GSM-R是基于GSM技術(shù)平臺,針對鐵路無線通信的特點,專門為鐵路設(shè)計的數(shù)字移動通信系統(tǒng),提供特色的附能的高效綜合無線通信系統(tǒng),并增加鐵路移動通信所需業(yè)務(wù)(組呼、群呼、強插、強拆、優(yōu)先級別等功能),構(gòu)成整體的解決方案。GSM-R同時還具備數(shù)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(yīng)急通信、無線列調(diào)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(fā)各種各樣的鐵路應(yīng)用。GSM-R通信系統(tǒng)主要由基站系統(tǒng)(BSS)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(NSS)、管理系統(tǒng)(OSS)三大部分和移動終端設(shè)備組成。其中網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括移動交換系統(tǒng)、移動智能網(wǎng)系統(tǒng)、和分組交換無線業(yè)務(wù)系統(tǒng),是GSM-R系統(tǒng)的核心組成部分,實現(xiàn)了與其他網(wǎng)絡(luò)的有機結(jié)合。GSM-R系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖4GSM-R技術(shù)的應(yīng)用GSM-R系統(tǒng)不僅可以提供語音業(yè)務(wù),還可以提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、智能業(yè)務(wù)。針對鐵路通信需求,GSM-R系統(tǒng)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(jīng)過GSM-R網(wǎng)絡(luò)組成的數(shù)據(jù)鏈路傳送到車載無線通信設(shè)備,機車就能接收到調(diào)度下發(fā)的命令。調(diào)度命令是各級調(diào)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(tǒng)的重要組成部分。列車調(diào)度指揮:調(diào)度與司機之間的通話是行車通信系統(tǒng)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(diào)度員之間以及車站值班員、機車司機、運轉(zhuǎn)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(yè)務(wù)可實現(xiàn)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(shù)據(jù)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(jiān)控信息傳送:實現(xiàn)車載設(shè)備和地面間的數(shù)據(jù)傳輸,提供機車信號和監(jiān)控信息傳輸,儲存調(diào)車模式的相關(guān)信息,構(gòu)成站場通信系統(tǒng)重要組成部分。列車停穩(wěn)信息傳送:利用數(shù)據(jù)采集傳輸應(yīng)用系統(tǒng),可傳送列車是否停穩(wěn)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(xiàn)車輛調(diào)度指揮的重要一環(huán),通過對列車車次號的自動跟蹤,實現(xiàn)調(diào)度中心對車輛運輸業(yè)務(wù)的監(jiān)控機辦理。列車尾部監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸:在列車行進當中,司機應(yīng)當準時了解列車性能變化。列車監(jiān)控系統(tǒng)可以提供車尾風壓數(shù)值,電池電壓情況,主風管風壓情況等等,實現(xiàn)對車輛狀態(tài)進行實時監(jiān)控。區(qū)間無線通信:在區(qū)間作業(yè)可以使用GSM-R作業(yè)手持終端,包括機務(wù)、車務(wù)、工務(wù)、電務(wù)、公安等單位可根據(jù)需要進行內(nèi)部的業(yè)務(wù)聯(lián)系,在有特殊情況時可與列車調(diào)度人員或其他用戶聯(lián)系,在遇到突發(fā)狀況時,還可通過無線終端直接與司機通話。旅客業(yè)務(wù)信息收集:每輛客車都與控制中心保持一條實時雙向數(shù)據(jù)傳輸通道,作為數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)使用,與旅客相關(guān)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(wù)。
鐵路無線通信技術(shù)的發(fā)展方向
鐵路無線通信技術(shù)隨著科技的進步不斷發(fā)展,既有其普遍性又存在特殊性,未來發(fā)展應(yīng)該向公眾網(wǎng)絡(luò)融合的邁進,向固網(wǎng)的三網(wǎng)融合一樣達到與公眾網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一,使用戶通過專用通信網(wǎng)實現(xiàn)與公眾網(wǎng)同樣的應(yīng)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(wù),實現(xiàn)寬帶的無線接入。隨著LTE在公眾運營網(wǎng)的引入,在強化GSM-R系統(tǒng)應(yīng)用的同時,鐵路部門也應(yīng)大膽創(chuàng)新,向LTE-R演進是GSM-R發(fā)展的必然趨勢,越早地適應(yīng)新技術(shù),就可以更靈活地應(yīng)對內(nèi)部及外部的通信需求,為未來的運營發(fā)展做好準備。