高速铁路通信系统
高速铁路信号与通信
高速铁路信号与通信概述高速铁路作为现代交通工具中最重要的一种，其信号与通信系统的稳定性和效率对于确保列车的安全和运营的顺畅起着至关重要的作用。
本文将介绍高速铁路信号与通信的基本原理、技术和发展趋势。
信号与通信技术的发展随着技术的不断进步，高速铁路信号与通信技术也在不断的发展与创新。
最早的高速铁路信号系统主要采用模拟信号传输技术，但由于模拟信号传输容易受到干扰和衰减，因此不利于信号的稳定传输。
随着数字技术的出现，高速铁路信号系统开始采用数字信号传输技术，极大地提高了信号的稳定性和传输效率。
同时，高速铁路通信技术也得到了迅速的发展。
传统的高速铁路通信主要采用有线通信方式，如电报和电话等。
然而，有线通信存在着线路故障和维护成本高的问题。
为了解决这些问题，高速铁路通信开始采用无线通信技术，如无线电与微波通信等。
无线通信技术具有覆盖范围广、传输速率高和维护成本低的优点，大大提高了高速铁路通信的可靠性。
高速铁路信号系统高速铁路信号系统是确保列车运营安全的关键部分。
它包括信号传输与处理设备、信号灯、轨道电路等组成部分。
高速铁路信号系统主要通过信号灯的变化来向列车驾驶员传递行车指令。
传统的高速铁路信号灯主要采用模拟信号灯，通过不同颜色、形状和闪烁模式来表示不同的行车指令。
近年来，高速铁路信号灯开始采用数字信号灯，通过LED灯的亮灭来表示不同的行车指令，提高了信号的可见性和识别性。
同时，高速铁路信号系统还包括轨道电路，用于检测列车在轨道上的位置和速度。
传统的轨道电路是通过电流的流动来检测列车的位置和速度的，但这种方式复杂且维护成本高。
近年来，高速铁路信号系统开始采用无线传感器技术，通过无线传感器网络来实时监测列车的位置和速度，提高了系统的实时性和准确性。
高速铁路通信系统高速铁路通信系统是保障列车与列车之间、列车与指挥中心之间进行有效和安全通信的关键。
高速铁路通信系统主要采用无线通信技术，如无线电与微波通信等。
这些技术具有高速数据传输、抗干扰能力强和覆盖范围广的特点，能够满足高速铁路通信的需求。
高速铁路通信系统基础知识
高速铁路通信系统基础知识
1.2 高速铁路通信系统的类型
8.应急通信系统
应急通信系统主要满足客运专线事故现场应急通信的需要，为事故 现场提供语音、图像应急救援指挥通信，并作为全路应急救援指挥通信 网的有机组成部分。应急通信系统由事故抢险现场设备和应急中心设备 构成。应急指挥中心设置接入设备，沿线结合维修机构的设置状况，配 置现场事故抢险设备。从事件现场采集到的语音、数据、图像等业务信 息先通过有线或无线方式（两种方式互为备用）传送到区间接入点，再 通过传输设备传送到应急指挥中心，建立应急指挥中心与事故现场间的 应急通信网络。
高铁通信网络是一个庞大而复杂的系统。作为高铁的神经系统，高 铁通信网络是高铁重要的关键技术，是高铁发展的重要推动力。 高铁通 信系统按照不同的功能和结构，主要分为传输与接入系统、通信电源系 统、电话交换系统、数据网系统、铁路数字移动通信系统（GSM-R）、 调度通信系统、会议电视系统、应急通信系统、同步及时钟分配系统、 综合网管系统、综合视频监控系统、电源及环境监控系统、通信线路系 统、综合布线系统等。其中，GSM-R是高铁通信系统的核心内容，是铁 路通信技术发展步入更高阶段的重要标志。
高速铁路通信系统基础知识
1.2 高速铁路通信系统的类型
2.通信电源系统
通信电源系统负责通信设备的直流电源（48 V）和 交流电源（220 V）的供电。通信电源系统由直流供电 设备（高频开关电源、蓄电池、直流配电设备）和交流 供电设备（UPS、蓄电池、交流配电设备）组成。
高速铁路通信系统基础知识
1.2 高速铁路通信系统的类型
高速铁路通信系统基础知识
1.2 高速铁路通信系统的类型
9.同步及时钟分配系统
数字同步网是现代通信网中必不可少的重要组成部分，它向基 础承载网和各种业务网等网络提供高质量、高可靠性的定时基准信 号。同步及时钟分配系统为铁路通信传输网、调度通信系统、GSMR等提供同步时钟信号，确保铁路各系统和运行计时准确，同时也为 调度员、车站值班员、行车相关人员及旅客提供统一的基准时间信 息。
我国高速铁路通信系统未来发展趋势
随着我国经济的快速发展和城乡间交通需求的增加，高速铁路作为一种快捷、舒适、便捷的交通方式，受到了广大乘客的青睐。
而高速铁路通信系统的发展和完善，对于保障高速铁路安全、提高通信效率和服务质量至关重要。
本文将从技术、管理和服务三个方面，对我国高速铁路通信系统未来的发展趋势进行探讨。
一、技术方面1. 5G技术的应用随着5G技术的商用逐渐推进，高速铁路通信系统也将迎来新的发展机遇。
5G技术的低时延、高带宽特性，将为高速铁路通信系统提供更加稳定、快速的通信支持。
未来，5G技术将在高速铁路通信系统中得到广泛应用，推动高速铁路通信系统向更高效、更先进的方向迈进。
2. 天地一体化通信系统传统的高速铁路通信系统存在天线高度限制、天线之间干扰等问题。
未来，我国高速铁路通信系统将逐步实现天地一体化通信，利用卫星和地面通信技术相结合，实现高速铁路全方位覆盖，提高通信质量和可靠性。
二、管理方面1. 强化系统集成和优化随着高速铁路网络的不断扩建和升级，高速铁路通信系统的管理也面临着新的挑战。
未来，需要加强高速铁路通信系统的系统集成能力，优化通信网络结构和布局，提高信息传输效率和系统运行稳定性。
2. 完善安全保障机制高速铁路通信系统的安全性直接关系到乘客的出行安全和通信系统的正常运行。
未来，应加强高速铁路通信系统的安全保障机制建设，加强对系统的监测和预警，切实保障通信系统的安全可靠性。
三、服务方面1. 提升通信服务质量高速铁路通信系统的服务质量直接关系到乘客的出行体验。
未来，高速铁路通信系统需要进一步提升通信服务质量，提高通话质量和数据传输速度，满足不同乘客的通信需求。
2. 智能化服务应用随着人工智能和大数据技术的不断发展，未来高速铁路通信系统将进一步智能化。
未来，高速铁路通信系统将应用智能化技术，根据乘客的需求实现智能调度、智能安全监控等功能，提高通信系统的服务水平和管理效率。
在未来的发展中，我国高速铁路通信系统将不断引进先进技术和管理经验，不断提升服务质量和安全保障水平，以更好地满足广大乘客的出行需求。
高速铁路信号与通信系统中的安全与可靠性分析
高速铁路信号与通信系统中的安全与可靠性分析随着科技的发展和人们对交通效率的要求提高，高速铁路逐渐成为现代交通系统中重要的组成部分。
高速铁路的信号与通信系统，作为其正常运行的关键支撑，必须保证其安全与可靠性。
本文将对高速铁路信号与通信系统的安全性和可靠性进行分析，以探讨如何提高其运行效率和减少事故风险。
一、安全性分析1. 设备安全性：高速铁路信号与通信系统的设备安全性是保障其正常运行的基础。
首先，选用具有高度可靠性和稳定性的设备是确保系统安全的关键。
其次，设备必须符合相关的安全标准和规范，并定期进行维护和检修，以保证设备的正常功能。
同时，设备之间的连接线路和电源线路也需要经过严格的安全检测和保护措施，以防止电力故障和短路等问题。
2. 通信安全性：高速铁路信号与通信系统的通信安全性是保障其正常运行和信息传递的关键。
首先，通信网络必须具有强大的抗干扰能力，能够应对电磁干扰和恶意攻击等问题。
其次，数据传输的加密和解密技术必须健全，以防止不良分子获取敏感信息。
此外，应建立完善的网络安全管理机制，及时发现和解决可能存在的安全漏洞。
3. 人员安全性：高速铁路信号与通信系统中的操作人员必须具备相关的专业知识和操作技能，并接受严格的培训和考核。
只有熟练掌握操作流程和应急处理方法，才能保证系统的安全性。
此外，应加强对操作人员的监督和管理，建立健全的岗位责任制，确保人员安全意识和责任心的培养。
二、可靠性分析1. 故障预防：高速铁路信号与通信系统中，需要采取一系列的措施来预防可能导致故障的因素。
首先，定期进行设备巡检和维护，及时发现和解决潜在故障。
其次，设备的质量可靠性要求高，可采用可靠性设计技术来降低故障率。
此外，设备的供电系统和通信线路也要进行备份设计，以确保在一定故障情况下能够正常工作。
2. 异常处理：面对系统中可能出现的各种异常情况，高速铁路信号与通信系统需要建立完善的异常处理机制。
这包括应急演练和预案制定，以及监测系统的异常警报和及时处理程序。
高速铁路概论第四讲高铁信号控制通信系统
•日本DS-ATC系统：采用有绝缘的数字轨道电路传送列控信
息；
•法国UM2000+TVM430系统：采用无绝缘数字轨道电路传送
列控信息（分级控制）。
•欧洲ETCS系统：为实现欧洲铁路互联互通，欧盟组织确定 了适用于高速铁路列控的标准体系，技术平台开放；基于 GSM-R无线传输方式的ETCS2系统，技术先进，并已投入商 业运营。
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一、概述 2、组成
调度集中系统
概述
内 容
列车运行控制系统
概 调度集中CTC
要
计算机联锁系统
调度指挥系统从两个底层系统（列控系统和联锁系统）中获取
信息，以进行决策并指挥行车根据列车基本运行图所制定的日、
班计划和列车运行正、晚点情况，编制各阶段计划，并下达给
各个车站连锁系统。
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各组成部分间关系
5
1.1 概述
• 一.信号 • 信号：是传递信息的符号 • 铁路信号设备是一个总名称，概而言之为信号、
联锁、闭塞铁路信号：是向有关行车和调车作业 人员发出的指示和命令； • 联锁设备：用于保证站内行车和调车工作的安全 和提高车站的通过能力； • 闭塞设备：用于保证列车区间内运行的安全和提 高区间的通过能力。
b/进路外的因素是指进路与进路之间是否互相冲突。因 为车站上有许多进路，有些进路如果同时开通，就将导 致撞车的危险。要保证行车安全，就必须使防护进路的 信号机与进路、道岔之间发生联锁。
26
1.1 概述
27
1.1 概述
28
1.1 概述
（四）闭塞
区间的界限： 在单线区段以进站信号机为车站与区间的界限；在复
Area
AREA
SSCTMMT
调度通信系统
调度通信系统一、概述高速铁路调度通信系统是高速铁路通信系统的主要核心子系统之一,是指挥高速铁路运输的重要基础设施,对高速铁路运输调度指挥及安全生产起着至关重要的作用;为适应在高速铁路的GSM-R大环境下铁路有线及无线调度通信的统一要求,GSM-R调度通信系统中的固定用户接入系统FAS得到了广泛的应用;FAS和数调是同一设备,只是在不同的使用场合,配置有所不同,称谓也就不同,与GSM-R网络互联的调度通信系统称为FAS,不与GSM-R网络互联的调度通信系统称为数调;高速铁路的调度通信系统主要包括列车调度通信、客运调度通信、牵引变电调度通信、其他调度及区间通信、应急通信、施工养护通信等内容;FAS系统能完成调度电话业务、车站电话业务、其他专用电话业务和站间行车电话业务;二、数字调度通信系统的组成GSM-R 系统主要由移动交换中心MSC、交换子系统CSS、基站子系统BSS、通用分组无线业务系统GPRS、移动智能网系统IN、固定接入交换机FAS、运行支持子系统OMSC、终端子系统等构成;数字调度系统的组网方式：1.数字环形2.星型方式三、设计方案西宁至敦煌,拟设立6个调度台,分别为西宁、兰州、武威、张掖、嘉峪关和敦煌,并在兰州设立调度中心,以行车安全为核心,围绕安全、正点,通过各专业调度台,向基层站段发送调度命令;1.组网方案铁道部与兰州铁路局调度指挥中心之间的数字调度交换机设立干线调度通信网,采用星型连接的方式;同时兰州局和相邻铁路局之间的数字调度交换机也用一条直达路由相连;兰州与其他5个大站之间的数字调度交换机之间设立局线调度通信网;采用星型连接方式;调度区段与下属车站设立区段调度通信网;采用2M自愈环呈串联型逐站相连,每种调度业务占一个时隙;2.GSM-R调度通信GSM-R调度通信系统主要是针对行进中的列车而言的;在GSM-R调度通信系统中,6大调度中心与下属各站之间采用光纤自愈环连接,车站与调度值班台采用E1电缆双冗余备份连接;车站值班台通过2B+D接口与FAS相连,再通过30B+D连接MSC 后连接基站,通过GSM-R网络发布调度信息;3.分界点调度业务当列车从西宁出发,由青藏局管段进入兰州局管段内时,青藏局调度主系统通过30B+D通道与兰州局调度主系统互联,实现在调度分界点和交叉站的调度与站间通信业务;4.远距离调度通信当牵引变电所、综合维修工区距离车站较远时,用ONU通过2M线接入SDH,再使用光纤通信,接入车站分系统实现调度业务;。
高速铁路通信系统
1.3 高速铁路通信系统的发展
2.不断开拓铁路运输新业务
不断开拓铁 路运输新业
务
根据铁路运输的需要，未来应大力发展通信综合业务，积极建设安全可靠、迅速快捷、机动灵活 的应急通信网，在铁路局设置应急指挥中心，在电务段配置现场应急通信接入设备；统筹规划、 建成具有全路监控系统平台的图像及防灾预警监控中心，形成全路统的图像监控系统；围绕铁路 营销和客货服务的需要，建成大型客运站数字化信息网络平台，为实现广播、引导、查询、检票 、行包等系统的自动化奠定网络基础。
1.3 高速铁路通信系统的发展
1.建设宽带可保护的大容量数字传送网
具有宽带自愈功能的铁路数字传送网是大容量数字通信网络的基础。这里，宽带是指在同一传 输介质上利用不同的频道进行多重（并行）传输，并且速率在1.54 Mbit/s以上的网络。自愈是指 当网络中的任何一处发生故障时，无须人工干预，网络都可以在极短的时间内自动恢复运行。由于 多业务传送平台（multi service transport platform，MSTP）在提供业务种类、服务质量等方 面具有优势，同时，既有铁路已大量采用同步数字体系（synchronous digital hierarchy，SDH） 技术，与MSTP技术可以实现无缝连接，因此未来铁路的主流传送网将采用MSTP技术，重点发展 接入网，实现信息源点的数字化接入。接入网包括光纤接入网和宽带移动通信接入系统，新建铁路 时配套建设数字化传送和接入网络。
高速铁路通信系统
传统的铁路专用通信业务包括干、局线通信，区段通信，站场通信，无线专用通信， 应急通信和列车通信等，铁路数字调度通信是铁路专用通信的重要组成部分，是直 接指挥列车运行的通信设施，按铁路运输指挥系统分干线、局线、区段三级调度通 信体系。
高速铁路通信系统
采用先进的信号处理技术和天线技术 ，优化信号覆盖范围和信号质量，同 时加强网络规划和优化，提高信号的 连续性和稳定性。
数据安全问题
数据泄露和攻击
高速铁路通信系统涉及大量的敏感信息，如列车控制指令、乘客信息等，存在 数据泄露和被攻击的风险。
解决方案
采用加密技术和安全防护措施，保障数据传输和存储的安全性。同时加强网络 安全监测和应急响应能力，及时发现和应对安全威胁。
卫星通信技术还可以提供语音、数据、图像等多种通信 服务，满足不同业务需求。
网络安全技术
01
网络安全技术是高速铁路通信系统中的重要保障措施，主要用于保护 通信系统和数据的安全。
02
网络安全技术包括防火墙、入侵检测、数据加密等，其中数据加密是 高速铁路通信系统中常用的网络安全技术。
03
网络安全技术可以防止网络攻击和数据泄露等安全问题，保障高速铁 路通信系统的正常运行。
大数据分析技术还可以对各种设备和系统的性 能进行监测和预测，及时发现潜在的问题和风 险，提高系统的安全性和可靠性。
大数据分析技术还可以优化高速铁路通信系统 的资源配置和服务质量，提高运营效率和服务 水平。
人工智能技术的应用
人工智能技术可以应用于高速铁路通 信系统的故障诊断和预测，通过分析 历史数据和实时监测数据，自动识别 和预测潜在的问题和故障。
高速铁路通信系统
目录
• 高速铁路通信系统概述 • 高速铁路通信系统的关键技术 • 高速铁路通信系统的应用场景 • 高速铁路通信系统的未来发展 • 高速铁路通信系统的挑战与解决方案
01
高速铁路通信系统概述
定义与特点
定义
高速铁路通信系统是指为高速铁 路列车提供信息传输、信号控制 、安全保障等功能的综合性通信 网络。
高速铁路通信信号系统的使用教程
高速铁路通信信号系统的使用教程随着科技的发展，高速铁路通信信号系统的重要性在现代交通领域中日益凸显。
本文将为您提供一份简明扼要的高速铁路通信信号系统使用教程，帮助您更好地了解和应用这一系统。
第一部分：概述首先，我们将对高速铁路通信信号系统进行简要概述。
高速铁路通信信号系统是一种基于无线通信技术的先进系统，用于传递重要信息、确保列车运行安全以及提供高效的通信服务。
该系统具有高速、稳定、可靠等特点，广泛应用于高速铁路运输领域。
第二部分：系统组成高速铁路通信信号系统主要由以下几个组成部分构成：1. 通信控制中心：通信控制中心负责系统的整体管理和组织，通过无线通信网络与列车和车站进行数据交互，确保信息的及时传递和处理。
2. 列车终端设备：列车终端设备是安装在列车上的终端设备，通过与通信控制中心进行无线通信，接收和发送相关信息。
3. 信号设备：信号设备包括信号机、轨道电路、道岔控制器等，用于实时监控列车运行情况，发出相应的信号和指示。
第三部分：系统功能高速铁路通信信号系统具有多种功能，下面将详细介绍其中的几个重要功能：1. 列车调度与运营控制：通过通信信号系统，列车调度员可以实时了解列车位置、速度和运行状态，根据需要做出相应的列车调度和运营控制决策，确保列车运行的安全和高效。
2. 通信服务：高速铁路通信信号系统不仅可以实现列车与列车之间的通信，还可以提供给乘客与列车、车站之间的通信服务。
乘客可以通过终端设备与列车、车站进行语音通话、信息传递等操作，方便快捷。
3. 防误功能：系统中的信号设备能够实时监测车辆位置和速度，当检测到异常情况时，会自动发出信号，提醒驾驶员采取相应的措施，避免潜在的事故风险。
第四部分：使用指南接下来，将为您提供高速铁路通信信号系统的使用指南，帮助您更好地应用该系统：1. 系统操作：系统操作包括开机、登录、选择功能等。
用户需要按照系统提示完成相应的操作步骤，确保成功进入系统界面。
2. 信息查询：用户可以通过系统界面查询列车位置、运行状态、到站时间等信息，以便进行合理的行程安排。
高速铁路列车控制与通信系统设计
高速铁路列车控制与通信系统设计随着现代科技的发展和人们对快速、高效、安全的交通方式需求的增加，高速铁路作为一种重要的交通工具逐渐受到人们的关注和重视。
高速铁路列车控制与通信系统的设计对于确保铁路运行安全和提升列车运行效率至关重要。
本文将探讨高速铁路列车控制与通信系统的设计相关内容。
一、高速铁路列车控制系统设计1. 列车控制模式高速铁路列车控制系统可以采用集中式或分布式的控制方式。
集中式控制模式是通过车站中心或列车运行中心实现对列车的控制，而分布式控制模式则是通过多个分布在列车各部分的控制单元实现对列车的控制。
根据实际情况和需要，可以选择适合的列车控制模式。
2. 信号与通信系统高速铁路列车控制系统中的信号与通信系统是确保列车运行安全的关键。
列车之间的通信可以通过无线通信、LTE（Long Term Evolution）通信技术等方式实现，在通信过程中需要遵循一定的通信协议，确保信息的可靠传输。
信号系统则是通过信号灯、信号阀、列车位置报告等来传递信息，确保列车的运行安全和调度效率。
3. 列车控制与安全系统高速铁路列车控制系统中的列车控制与安全系统是确保列车行驶安全的核心。
列车控制系统能够对列车进行自动或半自动的控制，包括加速、减速、制动等操作，确保列车行驶在安全的速度范围内。
安全系统则通过控制列车的制动和保持安全距离等方式，防止列车之间的碰撞和事故发生。
4. 车载设备与监控系统高速铁路列车控制系统中的车载设备与监控系统用于监测列车运行状况和采集列车运行数据，以实时监控列车的运行状态。
车载设备包括传感器、监控摄像头、车载终端等，用于采集数据和传输信息。
监控系统用于对车载设备进行监控和管理，确保数据的准确性和安全性。
二、高速铁路列车通信系统设计1. 通信网络结构高速铁路列车通信系统的设计中需考虑通信网络的结构，可采用分层网络结构或者混合网络结构。
分层网络结构可根据实际需求将通信网络划分为不同层次，使得信息传输更加高效和稳定。
高速铁路信号与通信系统设计
高速铁路信号与通信系统设计随着科技的不断发展，高速铁路成为全球交通运输领域的重要组成部分。
在高速铁路系统中，信号与通信系统设计是至关重要的，它们直接影响着铁路运行的安全性、效率和可靠性。
本文将探讨高速铁路信号与通信系统的设计原则、技术要求以及应用案例。
一、设计原则高速铁路信号与通信系统的设计需要遵循以下原则：1. 安全性：安全永远是高速铁路运行的首要考虑因素。
信号与通信系统应当能够及时准确地传递信息，确保列车与设施之间的安全距离，防止事故的发生。
2. 可靠性：高速铁路的运行需要具备高度的可靠性，信号与通信系统设计应考虑在各种复杂环境下的稳定性和可持续性。
3. 效率：高速铁路始终追求运行的高效和快速。
信号与通信系统设计应确保信息的实时传输和处理，避免运行时延或通信中断。
4. 先进性：随着科技的进步，信号与通信系统的设计应采用先进的技术和设备，以适应未来高速铁路的发展需求。
二、技术要求在实际设计中，高速铁路信号与通信系统需要满足以下技术要求：1. 高带宽传输：高速铁路的数据传输需求巨大，信号与通信系统应具备足够的带宽，以实现高速数据传输和网络连接。
2. 多点通信：高速铁路系统中需要大量的设备进行通信，信号与通信系统设计应支持多点通信，使各个设备能够高效地交换信息。
3. 异地备份：为了确保系统的可靠性，信号与通信系统设计应考虑在不同地点设置备份设备，并实现异地备份，以防止单点故障导致整个系统的中断。
4. 抗干扰能力：高速铁路通常经过各种地理环境和城市区域，同时还会受到无线电频率干扰等因素的影响。
信号与通信系统设计应具备良好的抗干扰能力，以保证稳定的信号传输和通信质量。
5. 自动化管理：为了提高工作效率和减少人为错误，信号与通信系统应具备自动化管理功能，能够实现自动监控、故障诊断和智能化的维护。
三、应用案例中国的高速铁路系统是世界上最发达和复杂的之一，在信号与通信系统设计方面也积累了丰富的经验。
以下为一些应用案例：1. 高速列车自动驾驶系统：中国的高速列车已经实现了自动驾驶技术的应用。
高速铁路通信系统(程控交换、FAS、传输、GSM-R)
利用区段数字调度设备组成局线调度通 信网络，在铁路局所在地设数字专用通 信主系统与干调Hicom372调度交换机所 属各调度区段的区段调度设备主系统之 间以2M数字中继方式相连，从而构成一 个星型的局线调度通信网络。
2011年10月21日
38
现代通信研究所
2. 网络编号
2011年10月21日
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现代通信研究所
3. 区段数字调度通信 主要内容： 数字会议电话 数字交叉连接 数字共线
2011年10月21日
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现代通信研究所
(1) 数字会议电话
数字交换网络只能实现两个用户间话音的 全交换（通话双方均能听到对方讲话），及 一个用户对多个用户的广播式交换（一个用 户为主持，其他用户只能听到主持讲话，而 主持只能听到其中一个人讲话），完成三个 或三个以上用户全双工会议交换由数字会议 电话完成。
2011年10月21日
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现代通信研究所
二、 局线调度通信
铁路局的局线调度通信网络，在铁路局汇接 中心利用干调Hicom372调度交换机或另设数字 调度交换机与设在各铁路调度区段的数字专用 通信系统组成。
2011年10月21日
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现代通信研究所
1. 组网方式
以用户线方式组网
利用干调通信网中的Hicom372调度交 换机，直接将局调用户用PCM加环路设 备进行远距离放号到所辖各调度区段。
2011年10月21日
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现代通信研究所 调度通信按铁路运输指挥系统分干线、局线、 区段三级调度通信体系 ： 干线调度通信是铁道部为统一指挥各铁路局， 协调地完成全国铁路运输计划，在铁道部与铁 路局之间设立的各种调度通信。 局线调度通信是铁路局为统一指挥所属调度区 段及主要站段，协调地完成全局运输计划，在 铁路局与编组站、区段站、主要大站之间设立 的各种调度通信。 区段调度通信是各调度区段为指挥运输生产， 在调度员与所辖区段的铁路各中间站按专业、 部门设置的调度通信系统，统称区段调度。
高速铁路信号与通信系统设计研究
高速铁路信号与通信系统设计研究第一章：引言高速铁路信号与通信系统设计研究是近年来在铁路交通领域中备受关注的研究方向。
随着科技的进步和社会发展的要求，高速铁路系统的信号与通信系统的设计变得越来越重要。
本章将介绍高速铁路信号与通信系统设计研究的背景和意义。
第二章：高速铁路信号设计2.1 信号系统概述高速铁路信号系统主要用于控制列车行车，确保列车在运行中的安全和顺畅。
它包括信号机、道岔、轨道电路等。
本节将介绍高速铁路信号系统的基本原理和组成部分。
2.2 信号机设计信号机是高速铁路信号系统的重要组成部分，它用于向列车驾驶员提供行车指示。
信号机的设计考虑了列车的速度、行车间距以及安全性等因素。
本节将详细介绍信号机设计的原理和方法。
2.3 道岔设计道岔是高速铁路系统中用于改变列车行进方向的设备。
高速铁路的道岔设计需要考虑列车的高速运行特点和安全性要求。
本节将探讨道岔设计的原理和方法。
第三章：高速铁路通信系统设计3.1 通信系统概述高速铁路通信系统用于列车之间以及列车与控制中心之间的通信。
它在行车指挥、紧急情况处理和运维管理中起着重要的作用。
本节将介绍高速铁路通信系统的基本原理和功能。
3.2 无线通信技术应用无线通信技术在高速铁路通信系统中具有广泛的应用。
它可以提供更快、更稳定和更安全的通信连接。
本节将详细介绍高速铁路通信系统中无线通信技术的应用情况。
3.3 数据传输与处理高速铁路通信系统需要处理大量的数据，包括列车运行信息、车载设备报警等。
本节将介绍高速铁路通信系统中数据传输和处理的技术和方法。
第四章：高速铁路信号与通信系统设计的挑战4.1 高速行车的要求高速铁路系统的信号与通信系统设计面临着高速行车的要求。
列车的高速行驶需要更快的信号传输和更高的通信可靠性。
本节将探讨高速行车对信号与通信系统设计的挑战。
4.2 复杂环境下的设计高速铁路系统往往运营在复杂的环境中，包括恶劣的天气条件、多媒体干扰、电磁干扰等。
高速铁路概论第四讲高铁信号控制通信系统精要
•欧洲正在建设和规划的高速铁路均采用ETCS列控系统，
是未来高速列车控制系统的开展方向。
10_
1.2 中国列控系统开展规划 欧洲铁路控制系统
• ERTMS：即欧洲铁路运输管理系统(EUROPEAN RAIL TRAFFIC MANAGEMENT SYSTEM / EUROPEAN TRAIN CONTROL SYSTEM).
GSMR mobile
Train Bus
DMI
EVC
Train interface
STM
JRU
tachometer Generators
RSCCapptaictko-ri uRpSsC
Radars
BTM
ANTENNA
ETCS技术核心设备〔3〕：无线闭塞中心
RBC:Radio Block Centre
• (3)通信信号一体化是现代铁路信号的重要开展趋 势。实现对移动体的控制，移动通信是最便捷的 手段。因此基于通信特别是基于无线移动通信的 ATP是今后的重要开展方向。
• (4) 技术标准统一，系统化设计，模块化产品， 通用兼容是ETCS主要的成功经验，值得我们认真 学习和借鉴。
28
1.2 中国列控系统开展规划
0
DMI
S T
M1
S5
TN5 Bi Yv
e
a
u
2
安全计算机
12 2
50100050
0 0
5040300350
0SR
Anno
nce
Nive
au 1 Nive
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C
on
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xi
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R
高速铁路通信系统
5
第三节 铁路调度通信网
• 铁路调度通信网络结构：
5
第三节 铁路调度通信网
• 铁路调度通信网的网络结构根据铁路运输调度体制，分为干 线、局线、区段三层，铁路局集团和站段为各层网络的相切 点。调度网是根据调度业务流程和地理位置来组网。干、局 调网络是一个呈辐射形的星型网络，区段调度网络是一个呈 链状的总线型网络。
调度通信 3.干、局线
通信 3.电力调度
2.桥隧守护 电话
通道 3.红外线轴
电话 3.扳道电话
防护报警 3.站场无线
3.数据传输
4.旅客电话
会议电话 通信
3.道口电话 温检测通道 4.客运广播 电话
4.干、局线 会议电视
4.其他调度 通信
4.区间电话
4.信号控制 信息通道
5.其他控制
5.客运信息 系统
业务融合
• 有线通信基础平台作为铁路信息化的基础平台之一，将 随着通信技术的发展而趋向扁平化、集成化发展，即趋 向话音、数据、图像三网向统一的技术方向发展。
5
第二节 铁路有线通信与无线通信 • 有线通信
1．我国铁路专用有线通信网现状 2．新的铁路专用有线通信系统平台
主要构成： 光缆线路、传送网、接入网、数据网、电话网、调度网
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第二节 铁路有线通信与无线通信
• 无线通信
• 1．我国铁路既有无线通信现状
（1）无线列车调度通信
（2）无线调度命令传送系统
（3）站场无线及各种单工通信系统
（4）各种独立单工通信系统
（5）集群移动通信系统
（6）其它机车设备
• 2．现代铁路运输对无线通信的要求
高速铁路信号与通讯系统研究
高速铁路信号与通讯系统研究第一章：引言（150字）高速铁路是现代交通运输的重要组成部分，其安全性和可靠性是保证乘客出行的关键要素。
而信号与通讯系统是高速铁路运行的核心技术之一，其负责实现列车间的通信和控制，确保高速列车的安全运行。
本文旨在对高速铁路信号与通讯系统进行研究和分析，以期提出优化方案，提高高速铁路的运行效率和安全性。
第二章：高速铁路信号与通讯系统的基本原理（250字）高速铁路信号与通讯系统主要由列车控制系统、信号系统、通信系统和电气化系统等部分组成。
列车控制系统是整个信号与通讯系统的核心，负责监控列车状态和控制列车运行。
信号系统通过信号灯、信号机和信号电缆等设备向列车传输行车信息。
通信系统则负责列车间和列车与调度中心之间的通信传输。
电气化系统则提供电力来源。
高速铁路信号与通讯系统通过这些部分的协同工作，实现了列车的安全、高效运行。
第三章：高速铁路信号与通讯系统的现状与问题（300字）目前，我国高速铁路信号与通讯系统已经取得了显著的成果，但仍存在一些问题。
首先，通信系统的适应性有待提高，特别是在复杂环境下的通信保障能力较弱。
其次，信号系统的设备老化和维护成本高，需要进行更新升级。
此外，高速铁路信号与通讯系统的安全性也需要增强，防止恶意攻击和信息泄露等问题。
综合考虑这些问题，对高速铁路信号与通讯系统进行研究和改进具有重要意义。
第四章：高速铁路信号与通讯系统的优化方案（350字）为了解决高速铁路信号与通讯系统存在的问题，可以采取多种优化方案。
首先，在通信系统方面，可以引入新的通信技术，如LTE、5G等，提高通信的带宽和可靠性，同时加强信息安全保护措施，防止信息泄露和恶意攻击。
其次，在信号系统方面，可以采用智能化的信号设备，如智能信号机、自动调整信号灯等，优化信号的传输和控制效果。
此外，为了解决设备老化和维护成本高的问题，应加大对设备的更新和维护力度，采用更先进的设备和技术。
第五章：高速铁路信号与通讯系统的未来发展趋势（250字）随着科技的不断进步和高速铁路的快速扩展，高速铁路信号与通讯系统也将不断发展。
高速铁路中铁路数字调度通信系统的应用研究
高速铁路中铁路数字调度通信系统的应用研究随着科技的不断发展，铁路运输在安全性、便捷性和效率方面都得到了极大的提升。
高速铁路作为现代化交通工具的重要组成部分，其运行管理系统更是体现了科技的应用和创新。
铁路数字调度通信系统在高速铁路中起着至关重要的作用，本文将介绍该系统的核心技术和应用研究。
一、铁路数字调度通信系统的核心技术1.无线通信技术铁路数字调度通信系统主要依靠无线通信技术实现列车之间、列车与调度中心之间的信息传输。
目前，高速铁路通常采用的是移动通信技术，如GSM-R（全球移动通信系统-铁路）系统。
GSM-R系统具有高可靠性、覆盖范围广等特点，可以确保列车之间和列车与调度中心之间的通信畅通。
2.信号控制技术铁路数字调度通信系统还包括信号控制技术，即通过信号灯、信号机等设备实现列车的安全驶入和驶出。
这种技术通过电子信号控制，能够确保列车在行驶过程中能够获得准确的信号指示，避免发生交通事故。
3.数据传输技术数据传输技术是铁路数字调度通信系统的重要组成部分，通过局域网、广域网等方式实现调度中心与各个车站、列车之间的数据传输。
这种技术能够高效地传输各种信息，包括列车位置、速度、行驶方向等，为调度员提供了精确的车辆运行信息。
1.实时调度铁路数字调度通信系统能够实现对列车的实时监控和调度。
通过系统提供的信息，调度员可以随时了解列车的运行状态，及时做出调整和安排，确保列车的正常运行。
2.故障诊断铁路数字调度通信系统还可以帮助调度员进行故障诊断与分析。
一旦出现列车故障或者线路问题，系统能够立即发出警报并提供相关信息，让调度员能够快速作出应对措施，确保列车和乘客的安全。
3.运行优化通过铁路数字调度通信系统的运行数据分析，可以对列车的运行情况进行评估，从而提出运行优化方案。
调度员可以根据系统提供的数据，对列车的运行速度、间隔等进行调整，以提高铁路运输的效率和准时率。
4.调度决策支持铁路数字调度通信系统能够为调度员提供决策支持，为其提供全面的信息，使其能够做出更合理的调度决策。
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7.1 高速铁路通信系统基础知识
近年来，随着国内武广、郑西、京沪、京石武等 一批高铁的相继建成和运营，我国成为世界上高速铁 路发展最快、系统技术最全、集成能力最强的国家。 而高铁通信技术作为高铁技术的重要组成部分，应该 确保行车安全，实现有效的人机控制和提高运输效率。
项目7 高速铁路通信系统
学习目标
第一节 （1）了解高速铁路通信业务的分类及高速铁路
通信系统的类型。 （2）掌握高速铁路调度通信系统的设备和网络
结构。 （3）掌握GSM-R网络结构和功能，以及它的
主要业务与应用。
项目7 高速铁路通信系统
目 录
7.1 高速铁路通信系统基础知识
7.2 高速铁路调度通信系统的设备与组网
7.1 高速铁路通信系统基础知识
1.传输与接入系统
（1）传输系统。光纤通信由于具有传输频带宽、通信容量大、传输损 耗低、抗干扰能力强、成本低等优点，因而在世界范围内得到广泛应用，并 成为通信网最主要的传输手段。
铁路传输系统的网络 结构从高到低可分为
第一节
①骨干层
②汇聚层
③接入层
7.1 高速铁路通信系统基础知识
区段调度通信网按照行车调度区段的划分进行组网，可以 由多个数字环组成。
7.2 高速铁路调度通信系统的设备与组网
图7-4 区段调度网络结构
7.3 高速铁路数字移动通信系统
GSM是一种起源于欧洲的移动通信技术标 准，是第二代移动通信技术，其被开发的目的 是让全球各地可以共同使用一个移动电话网络 标准。而GSM-R技术则是在成熟、通用的GSM 平台基础上专门为满足铁路应用而开发的，通 过无线通信方式实现移动话音和数据传输的一 种技术体制。
7.1 高速铁路通信系统基础知识
5.铁路数字移动通信系统
GSM-R是高铁通信系统参与控车的核心部分，它负 责完成RBC与车载设备之间的信息交换，从而使RBC生 成行车许可，使列车在RBC管辖范围内的线路上安全运 行。
GSM-R由网络交换子系统（NSS）、基站子系统（ BSS）、操作维护子系统（OSS）等子系统构成。
操作台具备单呼、组呼和全呼功能，呼叫状态显示功能（双色灯显、 液晶显示屏显示）， 会议功能，电子复述机功能，台间联络等功能。
7.2 高速铁路调度通信系统的设备与组网
2.操作台
图7-3 操作台
7.2 高速铁路调度通信系统的设备与组网
3.集中维护管理系统
集中维护管理系统由一台或多台集中维护管理终端、 打印机组成。集中维护管理系统可以对主系统和主系统管 辖范围内的所有分系统进行集中的维护管理及监控，其具 有性能管理、配置管理、故障管理和安全管理等功能。
7.3 高速铁路数字移动通信系统
图7-5 GSM-R网络结构
7.3 高速铁路数字移动通信系统
1.网络交换子系统
NSS主要负责端到端的呼叫、用户数据管理、移动性管理和固定网络的 连接。NSS一般具有移动交换中心（MSC）、拜访位置寄存器（VLR）、归 属位置寄存器（HLR）、鉴权中心（AUC）、设备识别寄存器（EIR）、互 连功能（IWF）等功能。NSS还可以有实现语音组呼和语音广播的实体—— 组呼寄存器（group call register，GCR），以及用于短消息业务的短消息 服务中心（short message service center，SMSC）。
7.1 高速铁路通信系统基础知识
8.应急通信系统
应急通信系统主要满足客运专线事故现场应急通信的需要，为事故 现场提供语音、图像应急救援指挥通信，并作为全路应急救援指挥通信 网的有机组成部分。应急通信系统由事故抢险现场设备和应急中心设备 构成。应急指挥中心设置接入设备，沿线结合维修机构的设置状况，配 置现场事故抢险设备。从事件现场采集到的语音、数据、图像等业务信 息先通过有线或无线方式（两种方式互为备用）传送到区间接入点，再 通过传输设备传送到应急指挥中心，建立应急指挥中心与事故现场间的 应急通信网络。
铁路局主、备汇接调度所交换机除完成干线调度外，还可以 承载数字环调度业务，完成部局间、相邻局间、路局内的普速调 度通信和客专非行车调度通信业务。
7.2 高速铁路调度通信系统的设备与组网
2.区段调度通信网
区段调度通信网由各铁路局调度所交换机与沿线各车站交 换机组成，采用环状网络结构，以数字环的形式确保调度通信 的畅通。
7.1 高速铁路通信系统基础知识
7.会议电视系统
会议电视系统是铁路总公司、铁路局和基层站段间进行信息沟通、 决策部署，处理紧急突发事件的重要通信设施。会议电视系统可以提供 安全可靠的图像和声音信号。会议电视平台基于H-323制式，采用星形 组网结构建立，通过数据网进行承载。一般在动车所、沿线车站设置会 议电视系统分会场，配置会议电视编解码和视讯终端。根据设计需要决 定是否统一纳入既有路局的电视会议系统，实现统一管理。
核心层一般都是在大型或中心通信站设置核心路由器，核心路由器 之间一般通过POS 155 M通道设备互联。在沿线枢纽节点设置骨干层节点 和汇聚层节点，在沿线车站/调度所设接入层节点，采用多协议标签交换 （MPLS）和虚拟专用网络（VPN）技术提供业务系统隔离和服务质量 (QoS）保证，以MSTP作为远程承载平台。
7.1 高速铁路通信系统基础知识
2.通信电源系统
通信电源系统负责通信设备的直流电源（48 V）和 交流电源（220 V）的供电。通信电源系统由直流供电 设备（高频开关电源、蓄电池、直流配电设备）和交流 供电设备（UPS、蓄电池、交流配电设备）组成。
7.1 高速铁路通信系统基础知识
3.电话交换系统
7.1 高速铁路通信系统基础知识
6.调度通信系统 调度通信系统主要负责调度员、车站值班员和其他用户间的通 信。在GSM-R区段，为了实现调度员与司机的通信，需要将调度通 信系统与GSM-R相连，此时将调度通信系统称为固定用户接入交换 机（fixed users access switching，FAS）组织调度系统。固定 用户接入FAS组织调度系统，通过与GSM-R及相邻既有线调度系统 互连，实现有线与无线调度一体化互连。一般在端站及沿线车站、 动车所各设置一套FAS，且端站所属调度所内的调度交换机要互为 主热备。
7.1 高速铁路通信系统基础知识
1. 按传输信号的
性质分类
（1）语音业务 （2）数据业务 （3）图像业务
7.1 高速铁路通信系统基础知识
2. 按应用性质分
类
（1）地区、长途交换通信。 （2）铁路专用语音。 （3）会议通信。 （4）应急抢险通信。 （5）数据网络通信。
7.1 高速铁路通信系统基础知识
7.1 高速铁路通信系统基础知识
12.电源及环境监控系统
电源及环境监控系统可对机房动力设备、空调设备及机房运行 环境和安全等各类情况进行实时监控，为通信系统的正常运行和提 高服务质量（QoS）提供保障。本监控系统可监测各站点通信、信 号机械室的环境量，包括温/湿度、烟雾、水浸、门禁、空调的控 制，同时可对通信机械室的电源设备进行监测。
7.2 高速铁路调度通信系统的设备与组网
高速铁路调 度通信系统 的网络结构 按机构划分
干线调度（铁路总公司调度）通信网 区段调度（铁路局调度）通信网
7.2 高速铁路调度通信系统的设备与组网
1.干线调度通信网
干线调度通信网由铁路总公司调度交换机和各铁路局汇接交 换机组成，采用复合星形网络结构，并设置迂回路由。
1.传输与接入系统
（2）接入网。接入网（access networks，AN）是由业务节点接口 （service network interface，SNI）和相关用户网络接口（user network interface，UNI）之间的一系列硬件设施组成的，为传输电信 业务提供所需传送承载能力的系统。接入网可以经由一个Q3接口（电 信管理网的标准接口）进行配置和管理。
7.2 高速铁路调度通信系统的设备与组网
高速铁路调度通信系统是调度 指挥中心、调度所的调度员及其所 管辖区内有关运输生产人员之间进 行业务联系时所使用的专用电话通 信系统。
7.2 高速铁路调度通信系统的设备与组网
1.数字调度交换机
图7-1 数字调度交换机的系统
7.2 高速铁路调度通信系统的设备与组网
2.操作台
操作台是调度员进行调度操作的终端设备。操作台一般由键盘部分、 显示部分、控制部分、接口部分、通话回路部分、电源部分和其他辅助功 能部分等组成，其中控制部分是核心，其主要实现操作台内各部分的管理 和控制、操作台的呼叫处理、调度主机的信令交互等功能。
操作台有三种形式:专用键控式（24键、48键），如图7-3（a）所示 ；微机触摸屏式，如图7-3（b）所示；普通电话（应急前台）。
高铁通信网络是一个庞大而复杂的系统。作为高铁的神经系统，高 铁通信网络是高铁重要的关键技术，是高铁发展的重要推动力。 高铁通 信系统按照不同的功能和结构，主要分为传输与接入系统、通信电源系 统、电话交换系统、数据网系统、铁路数字移动通信系统（GSM-R）、 调度通信系统、会议电视系统、应急通信系统、同步及时钟分配系统、 综合网管系统、综合视频监控系统、电源及环境监控系统、通信线路系 统、综合布线系统等。其中，GSM-R是高铁通信系统的核心内容，是铁 路通信技术发展步入更高阶段的重要标志。
1.数字调度交换机
（1）电源模块。 （2）控制模块。 （3）交换模块。
（4）资源模块。 ①会议资源。 ②双音多频（DTMF）资源。 ③多频互控（MFC）资源。
7.2 高速铁路调度通信系统的设备与组网
（5）时钟模块
1.数字调度交换机
图7-2 调度交换机的主要接口
7.2 高速铁路调度通信系统的设备与组网
7.1 高速铁路通信系统基础知识
9.同步及时钟分配系统
数字同步网是现代通信网中必不可少的重要组成部分，它向基 础承载网和各种业务网等网络提供高质量、高可靠性的定时基准信 号。同步及时钟分配系统为铁路通信传输网、调度通信系统、GSMR等提供同步时钟信号，确保铁路各系统和运行计时准确，同时也为 调度员、车站值班员、行车相关人员及旅客提供统一的基准时间信 息。