铁路通信技术的应用及发展趋势

铁路通信技术的应用及发展趋势

发表时间：2017-10-13T11:16:27.137Z 来源：《基层建设》2017年第16期作者：商宝山

[导读] 不仅能够方便了人们的出行，更对高速铁路的发展有着非常关键的技术支撑作用。基于此，文章就铁路通信技术的应用及发展趋势进行简要的分析，希望可以提供一个有效的借鉴。

天津南环铁路电务有限责任公司天津 300381

摘要：铁路交通运输产业不仅是我国经济结构中的支柱型产业，与社会经济发展、人们生活更是存在着非常紧密联系。通信技术在我国铁路干线中有着非常广泛应用，加强了我国铁路运输的管理力度，将现代通信技术运用到高速铁路中，不仅能够方便了人们的出行，更对高速铁路的发展有着非常关键的技术支撑作用。基于此，文章就铁路通信技术的应用及发展趋势进行简要的分析，希望可以提供一个有效的借鉴。

关键词：铁路通信技术；应用；发展趋势

1.铁路中加强通信技术运用的重要意义

铁路通信技术就是通信手段在铁路运输中的应用。从铁路诞生以来，通信技术经历了由简单的通话调度技术以及报文传输技术发展到了如今的现代化通信技术，大大提高了铁路运行的安全性和可靠性。在铁路系统中通信技术主要是传输和监控铁路系统中的各个环节，将实时的数据传输给指挥中心，通过“人机对话”模式对数据进行分析、管理和控制，以制定相应的应对策略。铁路通信技术的应用包括对行车安全和可靠的控制、行车调度自动化控制、路况的实时监控、设备状况的检测、故障报警和分析等方面。

目前，我国铁路交通运输线路覆盖区域越来越为广泛，铁路交通运输领域发展也得到了国家众多部门的高度重视。铁路通信技术与客运专线的融合，使得我国铁路与客运领域迎来了新的发展机遇。铁路通信技术在客运专线中的应用虽然取得了非常可观成就，但是与西方发达国家相比较还存在一定的差距，技术应用还存在着众多方面进行进一步改善。但是不可否认的是，铁路通信技术在客运专线中的应用具有良好的发展前景。

2.通信技术在铁路系统中的应用

2.1有线通信技术

铁路工程中应用有线通信技术，主要是对基站之间的连接和固定方式以及设施之间的通讯方式进行重要应用，从而达到安全效率高、质量优化和成本低的效果。目前，有线通信技术主要是基于SDH（Synchronous Digital Hierarchy，同步数字体系）进行综合性建设，这是一种非常成熟，应用十分广泛的技术，实现了光纤通信技术的进一步发展。在传输过程中，这项技术在对数据和图像处理上，实现了数据相互融合和交换，在速度上实现了提升，可以达到80Gbit/s，从而可以提高这项技术对数据和图像的传送速度。近年来，通信技术创新较多，随着ATM交换技术、IP通信技术、PTN分组化技术（PTN=分组技术+SDH体验+G/EPON）、OTN（Optical Transport Network，光传送网）等技术的不断更新，创建了接入网和骨干网等连接方式，保证了通信传输技术的安全和效率。

2.2无线通信技术

在铁路工程运输过程中，保证列车高速运行是最直接的目标，因此，为了保证列车的运行安全，需要通过技术应用来实现。传统的铁路工程项目的通信技术，只是在列车即将行驶或即将进站的环节进行应用，而在列车运行过程中一般不进行无线通信，使这项技术在应用环节上受到了限制，也限制了铁路工程的现代化发展。因而应建设先进、发展速度快的系统，在全线区间实现指挥中心和列车运行期间的通信功能。无线通信技术可以为铁路运输提供语音通信、调度通信、列车控制数据传输、调度命令和无线车次号校核信息传送等业务。

2.3集群通信技术

集群通信系统是一种专业化的移动通信系统，其功能性相对比较强大，能够实现通信和程序控制以及计算机网络技术等方面的相互结合，并且实现集中控制和通信一体化发展。在应用过程中，通过对信道进行分配，并利用无线拨号方式将技术进行系统化分配，能对系统资源和效率进行充分利用，提升通信资源的利用率，保证服务质量，降低系统损耗。但是系统在发展中还存在很多问题，例如对公用网络的选择和分配的问题，网络信息不完善或网络容易受到干扰等情况。

3.以光纤通信在铁路信号系统中的应用为例进行分析

3.1铁路通信系统中的光纤通信

铁路通信系统处理提供信息收集与传输平台以外，还连接很多传输系统，其中包括通信专业接入系统，数据通信系统，调度通信系统、专用移动通信系统，应急通信系统；信号专业调度集中系统、微机监测系统、列控监测系统；PASCA－DA系统；信息专业旅客服务系统、票务系统、经营管理信息系统、防灾安全监控系统等，并提供包括64Kb/s、2Mb/s、155Mb/s、622Mb/s、2.5Gb/s、10M/100M及光纤传输通道。在铁路通信的整个传输系统中，中继层和接入层的光纤传输结构不同，中继层的作用是保护光信号不丢失，并且能将信息正确的传输到正确的路线上，因此需要采用高于SDH2.5Gb/s的速率等级，接入层的要求相对较低，主要是建立自愈网路，其速率等级高于SDH622Mb/s即可。此外环境也是影响信息传播的重要因素，铁路运输过程中经过山区和隧道，这些复杂的环境会阻断或影响GSM-R信号传递，车辆脱离控制会造成重大的损失。因此现在光纤技术运用到铁路通信中，在铁路周边建立光纤直放站，辅助天线传播方式，使整个传输系统包括近端机、远端机、光纤、耦合器、天馈线或漏缆等部件，在平坦的地区只需要使用光缆传递信息即可，即可以加快信息传递速度，亦可以节约成本。光缆纤芯数量应满足相关业务需要。

3.2铁路信号系统中的光纤网络

在列车通信系统中，地面设备会不断收集列车运行控制所需的信息，将这些信息以电信号的形式经过轨道电路和点式环线传递给列车头部的信息接收器，列车操控员在接收信息以后对其进行处理，然后通过钢轨（或无线等方式）将信息传递给计算机，计算机经过计算测绘出最佳的速度变化曲线，将绘制的速度曲线与实际运行速度进行对比，如果差别不大就能够保证列车安全运行，如果差距太大，其影响因素多，其中包括雾气等影响因素，则需要列车员作出紧急处理。CTC系统采用光纤将各个串行接口与计算机联锁，车站列控中心系统设备相连；采用光电隔离串行接口通信方式与无线车次号校核、调度命令无线传送、无线调车机车信号和监控装置、微机监测等系统设备相连。将这个系统信息传递方式有电缆传播转变成光纤传播，可以在雷雨天气不受雷电的影响，保证信息传播过程畅通无阻。

综上所述，随着技术的不断更新和改革，铁路通信技术未来的发展中，需要更高的要求和网络保障。相信通过众多科研人员的努力，