铁路无线通信技术的应用

铁路无线通信技术的应用

曹宇强

黑龙江交通职业技术学院黑龙江齐齐哈尔161000

摘要：无线通信作为电信的重要组成部分之一，使用户彻底摆脱终端设备的束缚，实现完整的移动性、可靠的传输手段和接续方式。而针对于我国铁路的高速发展和无线通信技术在铁路系统的现实要求，本文将简要阐述GSM-R技术的应用，并结合此技术的发展趋势，对未来铁路无线发展的方向进行简要分析。

关键词：铁路无线通信GSM-R

GSM-R（GSMForRailway）中文全称为铁路移动通信系统标准，GSM-R系统是国际铁路联盟（UTC）和欧洲电信标准协会（ETST）为欧洲新一代铁路移动通信开发的技术标准。GSM-R技术是基于成熟、通用的公共移动无线通信系统GSM平台之上，专门为满足铁路应用而开发的数字式移动无线通信技术。

我国铁路无线通信技术的应用是从上世纪50年代开始。发展路程从传统的单信道模拟通信系统，到现在覆盖全路的GSM-R数字移动通信系统。可以说铁路系统的无线通信技术获得了巨大的发展。

一、GSM-R在铁路通信中的优势

列车控制系统（TrainControlSystem，TCS）：是以GSM-R作为传输手段的列车自动防护／列车自动控制系统，甚至可以实现列车自动操作（驾驶）。

1.铁路维护通信：

利用GSM-R建立铁路沿线维护人员的业务联络通信（新的路边电话和隧道电话）并能够根据维护人员的职能和所在的场所很快地确定他们的位置。

2.列车诊断：

如果列车发生故障，诊断数据将通过GSM-R传输到下一个维修中心，使维修站能够及时为维修做好相关准备，因而大大缩短维修时间。

3.旅客服务：

包括列车时刻信息、在线售票（订座）服务。基于列车自动控制和GSM-R的列车时刻信息服务，能够随时为旅客和乘客提供列车的动态位置和时刻信息；基于GSM-R连接的售票机可提供在线售票（订座）服务。

4.货运跟踪服务：

利用一个带有GPS接收器的简单GSM模块，可指示该货车（集装箱）的精确位置，可实时掌握所运货物的确切位置，并可将这一数据发送给其客户。

二、铁路无线通信技术中GSM-R的应用

1.寻址功能。

功能号码，即MSISDN号码，在铁路应用中用来表示一个工作岗位（如火车司机）而不是一个用户MSISDN号码。调度台通过呼叫功能号码对当前在岗的真实用户进行调度和指挥。在功能寻址业务中，每个MSISDN可以建立与多个功能号码映射关系，但是一个功能号码一次只能指定给一个用户。功能寻址业务分为语音呼叫功能寻址和短消息功能寻址。

2.调度通信。

列车无线调度是调度员与列车司机通信的有效手段，同时也是移动中运营人员和维修人员实现通信的重要手段。GSM-R技术的无线通信系统可以为行调、环调、维调等提供对列车司机、运营人员、维修人员等无线用户间的无线通信，可同时具备单呼、群呼、录音、呼叫信息存储、显示、检测和优先权等功能。同时，在铁路通信实际应用中，用户可以用同一个短号码表示多个职责相同但调度区域不同的调度员。网络根据用户所拔打的短号和用户自身位置确定目标地址的路由。其中，在增强多级优先和强占业务（eMLPP）中，每个GSM用户被分配一个或多个特定的优先级权限，用户可以在自己的权限内选择每个特定呼叫使用的优先级，不同优先级的呼叫占用网络资源的优先级别不同。

3.我国铁路通信中GSM-R技术应用实例。

我国在青藏铁路通信中采用了专用的GSM-R系统，解决了冻土地带信号传输问题，减少了维护工作量；创造性地采用双交换机、同站址双基站无线覆盖方式，使GSM-R网络达到了可靠性、有效性、可维护性、安全性等技术指标要求。

大秦重载铁路，在GSM-R网络电路交换业务的基础上，自主研发了机车同步操控地面应用节点、车载通信单元和管理维护设备，为实现多种编程方式２万吨重载组合列车同步操控提供了可靠的网络条件。

在胶济线提速工程中，胶济线运输非常繁忙，电磁环境复杂。围绕200KM/H干线铁路建设和发展的需要，对GSM-R应用进行创新，协调移动运营商进行GSM电磁环境清理，克服了外界干扰，优化了GSM-R无线基站分布，创造了在繁忙干线运营GSM-R的新经验。

近年来我国的经济水平进入了一个高速发展的时期，我国的铁路也迈入了一个新的发展时期，中国的铁路逐渐走向高速化和信息化，这就要对铁路无线通信系统整体状况有了相当高的要求。我们应该把握历史重要时期，学习优秀的铁路通信技术，针对于不同铁路干线的发展需要，对已有的无线技术进行创新创造，使先进的无线技术本土化、实际化，创造无线通信技术的新经验。

参考文献

[1]佟立本铁道概论.中国铁道出版社，2006。

[2]朱惠忠张亚平等GSM-R通信技术与应用[M].北京：中国铁道出版社，2006，11。

[3]蒋笑冰卢燕飞等现代铁路通信新技术[M].北京：中国铁道出版社，2006，12。