铁路通信信息技术的发展与应用

铁路通信信息技术的发展与应用

摘要随着我国高速铁路和客运专线建设的快速发展，对铁路信息传输系统的需求日益增长，对铁路信号安全信息传输系统的性能、可靠性、可用性要求越来越高。在发展的过程中，我国高速铁路和客运专线均采用无线通信方式，本文对其应用进行了简要分析。

关键词铁路通信；信息技术；发展；应用

引言

铁路是人们出行、物流运输的重要交通工具，是国家重要交通设施，为保障铁路的稳定运行，铁路站点以及沿线工作人员需要保持稳定、通畅的通信，为铁路调度、应急指挥提供支撑。在铁路高速化发展的背景下，铁路系统对通信网络有了更高的技术要求，要在传统的通话传输基础上，增加数据传输、视频信号传输，以及高速低延迟通信传输等多样化的服务，提升稳定性、可扩展性等多方面性能。以往铁路通信工程主要采用有线接入技术，这种通信方案的需要耗费大量的人力、财力来架设通信电缆，而且线路会受到自然环境影响，维护检修的难度也比较大。且扩展性也比较差，对于新建铁路工程，或增加新的通信设备，就会涉及到新的布线工程。而无线通信接入技术不需要架设通信电缆，有效降低经济成本和时间成本，也不会受到自然环境影响，运行更加稳定，且扩展性也比较理想，搭设好的无线通信网络还能为乘客提供信息服务。因此从成本、稳定性、服务性等多角度来看，无线通信技术是铁路通信工程的重要发展趋势。

一、铁路通信信息技术发展

1、电报

电报是铁路出现后最早的铁路通信系统。铁路电报的基本功能可分为三种：用于车站组队的块状电报、用于铁路官方通信的普通电报(通用电报)和用于确认

列车队形信息正确性的电报。随着铁路信号阻塞系统的发展，其他阻塞系统(道路标志阻塞、半自动阻塞和自动阻塞系统)已经完全取代了电报阻塞模式。

2、光纤接入网

光纤接入网络信息技术是用户信号传送的一种形式，其采用光纤作为连接网络的主要信息传送介质。与采用双绞线或同轴电缆或其他电信号为主要传送介质的传统连接网络技术比较，光纤连接网络信息技术能够完全防止电磁感染和破坏带宽使用，互联网信息技术也可以获得更快，更稳定的数据传送服务质量。光纤连接网络信息技术的主要工作机理就是利用在业务节点网络接口与相关的应用网络接口之间形成传统的实体链接，为系统提供电信服务所需要的容量。而光纤连接网络信息技术也随着科学技术的提高，以及光纤连接网络技术的进步已逐渐发展，形成了一种独特的网络。也就是说，光纤接入网技术的使用将越来越方便，而通过更新的技术手段将给提升铁路网络服务质量带来更高的科技。

3、铁路无线通信网络系统

第一，调度通信，无线列车调度功能是GSM-R的基础性功能，可以进行一对一呼叫、一对多的组呼，或是广播呼叫，适用于客运列车调度、货运列车调度、牵引变电调度、站场通信、应急指挥、维护调度、道口通信等多种场合。比如当在列车前方出现事故时，调度人员可及时下达应急指令通过无线通信网络传递给列车司机，司机就能够根据指令操控车辆，保证车辆及乘客的安全。目前我国铁路朝着高速度方向发展，这就要求信息传递必须快速、及时，最大限度降低延迟问题，提高工作效率。而且GSM-R还能在常规调度通信、语音传输的基础上，将通话记录保存起来，方便管理和责任回溯。

第二，数据信息传输。GSM-R系统能够及时传输车次号、列车停稳信息、列车尾部风压数据等信息，通过GPRS装置，及车辆上的终端感知设备收集车辆运行的相关数据参数，传递给GSM-R系统中并传输给铁路管理人员，为铁路车辆安全管理决策提供重要参考。

第三，远程监控及监控影像传输。在站台及车辆中装设监控设备终端，收集视频信号，将视频信号传递给列车人员，对车厢内部情况进行实时监控。且这些

影像信号还可以通过GSM-R无线网络进行传输，列车就可以在进站前可查看前方

站台监控影像信息。

第四，移动办公作业。铁路沿线及铁路局辖区的水电、信号、供电、工务等

各岗位人员在开展作业时可以利用GSM-R手持通话设备，和车站工作人员、各站

点调度人员等建立联系。在特殊情况下，作业人员可以紧急呼叫列车司机，和司

机进行通信联络。

第五，应急指挥。在铁路沿线遭遇自然灾害或一些影响交通的突发事件情况下，需要立即通知列车司机。或是在列车运行过程中遭遇突发事件，需要和救援

中心联络时，都可利用GSM-R系统进行应急指挥，除了能进行通话传输外，还能

传输图像、视频等数据信息。

第六，紧急呼叫。紧急呼叫可具体分为列车紧急呼叫以及调度紧急呼叫。一

旦发起呼叫就会被系统列为最高优先级，保证这一线路的通畅。而且接受方不能

拒绝也不能退出，除非发起方主动取消紧急呼叫。在GSM-R无线通信网络中，紧

急呼叫的延迟可以控制在1秒以内，这种延迟能够有效满足各类紧急情况下的通

信要求。

二、铁路通信信息技术的应用

1、卫星通信

卫星通信主要是利用卫星作为传输和接收信息的中继手段，由于其复盖面广，可以进入该国边远地区和沙漠地区的无线通信网络。但是，卫星通信技术的缺点

更为明显，例如，它造成了极高的通信费用和相对较长的信息传输时间，因此实

际上卫星通信技术的使用频率相对较低。虽然卫星通信技术具有复盖面广、通信

能力强和没有考虑到地理限制等优点，但其使用受到气候和时间因素的影响。

2、桥梁铁路的无线接入

设计接入方案时要考虑通过铁路桥梁的列车速度、桥梁形态、周边地形等来

确定基站的设置方案。如果桥梁的长度比较短，在铁路桥梁的一端设置基站站点

即可，如果桥梁长度中等，则在铁路桥梁两端位置分别设置基站。如果是跨过大

江、大河、山谷的大跨度铁路桥梁，桥梁上没有设置基站的空间，那么可利用桥

梁上的电杆架空搭设无线直放站。

3、电力系统中的无线接入技术

无线存取系统的一般结构。无线接入系统的结构多种多样，形式各异，取决

于不同的应用。用户节点信息和公司网络信息通常在无线网络接入系统的终端节

点和公共移动网络基站之间传输，而到达的基础网络必须通过接入网络和交换网

络与其他网络进行通信。无线接入技术的分类和性能指标。视信息传输距离而定，无线接入技术主要包括远距离连接和中短程接入。远程通信技术主要适用于拥有

大量用户和访问次数的智能移动设备。短距离连接通常适用于节点较少的中低速

网络，如LAN或以太网。

结语

目前，铁路通信技术正朝着集成化、数字化、程控化、宽带化、智能化、个

性化方向发展。铁路通信网络是保障行车安全、提高运输效率的有力工具。我国

铁路引进现代通信技术的时间并不长，铁路通信工程还有非常大的发展空间，需

要进行不断的探索。只有这样，才能开启铁路通信的科技时代。

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