高铁通信系统范文

高铁通信系统范文（精选8篇）

高铁通信系统 第1篇

1 合蚌高铁通信系统引入上海铁路局通道及既有通道需求情况

根据信号、防灾、电力、牵引变电、信息及通信各系统引入上海铁路局的需求, 合蚌高铁通信系统引入上海铁路局需要占用既有通道资源见表1。

2 通信系统引入方案

2.1 传输系统

在上海铁路局电调所沪宁客专OSN7500机柜内配置OSN3500 2.5G传输设备1套, 包含8×2.5 Gb/s、8×622Mb/s、8×155 Mb/s、126×2 Mb/s、32×FE, 在沪宁客专OSN3500机柜配置140系统数字配线架 (DDF) , 48口RJ45。在上海铁路局传输室 (中山北路) 网管机房配置传输网管终端。京沪高铁网管通过单独2 Mb/s可以接入合蚌高铁网管, 京沪高铁作为主用通道, 站段改造传输网作为备用迂回通道。

2.2 数字调度通信

在上海铁路局电调所2层沪宁客专调度主系统设置子框1个, 子框内配置数字中继板 (DTL) -AF1块, 数字环板 (DLL) -AA DSL 1块, 数字用户板-AA 2块。由于合蚌高铁新设录音仪与沪宁客专非同一厂家, 需在上海铁路局调度所6层网管设置1套录音仪管理系统, 在上海铁路局调度所设置调度台6台, 增加调度网管软件数据容量。

2.2.1 列车运行调度

根据信号CTC、列控系统引入既有调度所, 信号专业需通道10×2 Mb/s, 经调查既有传输系统能满足10×2Mb/s的需求。列调台及助理列调台由信号专业在具体实施时指定布放位置。

2.2.2 牵引供电及电力调度

电力数据采集与监视控制系统 (SCADA) 、牵引供电SCADA共需要6个快速以太网 (FE) 端口, 经现场调查, 现沪宁客专传输系统FE端口已趋于饱和, 故新设OSN3500 2.5G传输设备1套, 含32个FE端口, 以满足牵引供电及电力调度FE端口需求, 通信牵引供电及电力调度台, 由牵引供电及电力专业在具体实施时指定布放位置。

2.2.3 防灾报警调度台

在上海铁路局调度所6层既有通信机械室内通过既有通道给7层防灾专业提供2个FE通道。由防灾专业在具体实施时指定布放位置。

通过布放8芯光缆, 给防灾专业提供从既有调度所2层电调室通信机房至上海工务处防灾调度处的2个FE口通道。

2.3 数据网

上海铁路局电调所2层的2台核心路由器分别新增1块155 Mb/s光口板, 包含灵活插卡线路处理板 (LPUF-10, 4个子槽位) 1块、4端口OC-3c/STM-1c POS-SFP灵活插卡1块、光收发一体模块4个, 增加网管软件数据容量。

2.4 应急通信

在上海铁路局调度所406室既有中软应急中心接口区设置4块E1/FE接口板。目前中国铁路总公司已组织测试, 可接入。

2.5 会议电视系统

上海虹桥站北辅楼会议电视系统 (中兴MCU 8900) 现能处理IP用户 (2 Mb/s) 192路, 目前接入会议终端不超过80个。合蚌高铁新设会议电视终端同为中兴设备, 新设的5个会议终端不需增加硬件, 增加5个会议终端的数据。

2.6 综合视频监控系统

合蚌高铁视频厂家与上海虹桥站北辅楼同为北京国铁华晨通信信息技术有限公司的设备, 在上海虹桥站北辅楼视频机柜新增代理服务器1台, 增加认证授权目录服务器 (AA+DSU) 、信令控制服务器 (SCU) 、数据分发服务器 (DDU) 、区域节点视频平台软件容量。

2.7 综合网管

京沪高铁综合网管设备机柜位于上海铁路局电调所2层, 综合网管在既有服务器 (京沪高铁设置) 增设硬盘, 网管平台增设网管采集模块 (软件) , 平滑升级。

2.8 GSM-R系统引入上海虹桥站相关部分

(1) 在上海铁路局核心网机房 (虹桥站南辅楼) 既有移动交换中心 (MSC) 新增回声抑制模块2块, 中继模块2块。增加MSC软件数据容量, 预计需6 h (2个天窗) , 在机械室对既有第1排, 第3列的LTG机柜进行扩容。

(2) 在上海铁路局核心网机房 (虹桥站南辅楼) 新增DDF架1架 (320系统) 。既有DDF机架摆放在虹桥站核心机房机械室的第3排, 共6列, 现在原第6列旁新设第7列。

(3) 在上海铁路局核心网机房 (虹桥站南辅楼) 沪宁客专编译码和速率适配单元 (T R A U) 机柜新增TRAU, 设置TRAU子框2个, 子框内设置TRAU模块4块, 电阻适配器2个。目前沪宁客专TRAU机柜有4个空槽位, 在机械室的第5排, 第2列。

(4) 在上海铁路局核心网机房网管室设置合蚌高铁室内覆盖网管系统1套。

(5) 在上海铁路局核心网机房隔壁机房新设G S M-R接口监测 (A接口采集设备、基群速率接口 (PRI) 采集设备) , 新设接口监测机柜1架, 列头柜1架。增加上海铁路局核心网机房既有接口监测中心数据服务器的软件容量。

(6) 在上海铁路局核心网机房既有传输设备上新设4块FE电接口板。

3 结束语

合蚌高铁通信系统的特点是既要保证承载CTCS-3级列控系统的设计标准, 在保障列控等数据传输的可靠安全性及提供常规客运专线各类通信业务等功能的同时, 还要考虑密集的与普速铁路的线路互连、资源共享、同期建设等特殊要求。这些业务终点是上海铁路局所在的调度所、上海虹桥站等重要通信节点及上海铁路局各机构, 所以合蚌高铁通信系统引入上海铁路局各类既有设备、并与既有系统的融合成为设计难点。本设计方案达到并满足开通要求, 经过一年的运营, 反映良好。

参考文献

[1]中华人民共和国铁道部.高速铁路设计规范[S].北京:中国铁道出版社, 2009.

高铁通信系统 第2篇

近年来，我国高铁建设进入高速发展阶段。众所周知，传统的铁路调度需要无线电通信，高速铁路的安全运行更是离不开无线电通信。传统的铁路调度只是用到语音指挥，而高铁运行时需要用无线电进行实时数据通信。一旦无线电通信受到干扰，将会引起列车转换运行模式，降低运行速度，打乱运营秩序，造成严重社会影响。

保护铁路无线电专用频率，是无线电管理部门的重要职责。2011年，在浙江省经济和信息化委员会无线电管理局的统一部署和浙江省无线电监测站的技术指导下，浙江省各市无线电管理局、监测站认真扎实地开展高铁频率清理工作，对已开通高铁的频率保障也进行了探索和尝试，使之逐步制度化、日常化，以全力保障高铁实时数据通信安全。

浙江省全面推进高铁频率保障

制定周密细致的清频计划。2011年初，浙江省无管局和省监测站一起研究制定了杭甬、杭宁高铁的清频计划，分解落实各项任务，为了保证清频的有效性和可行性，省无管局就清频的标准问题与省监测站多次交流、探讨，最后确定了既符合GSM-R系统工作要求又现实可行的清频标准。

组织全省学习高铁无线通信原理，参观了解列调机制。想要做好高铁的频率清理和保障工作，必须对高铁的无线通信原理有一个全面、正确的理解。2011年4月，省无管局组织全省各市监测站技术骨干参加高铁无线通信原理培训班，邀请铁道部无线电管理办公室和上海铁路局的专家授课，专业系统地介绍了中国高铁发展的历史和背景，高铁无线通信的演化，所使用的频率，着重讲解了GSM-R系统在高铁中的运用情况。随后，全体参训人员乘坐沪杭高铁前往上海铁路局实地参观华东地区的高铁调度所，对高铁无线通信有了全面、直观的理解，进一步感受到高铁频率保障的必要性和重要性。

协调各方，创设良好的合作关系。由于高铁GSM-R的频率紧邻中国移动的GSM频率，要保证GSM-R的用频，移动公司必须对自己临近高铁的基站进行技术改造和频率调整，这对于用户数量巨大、信道占用接近饱和的GSM网络而言是一个巨大的压力。省无管局在坚持高铁清频的同时，充分理解移动公司的压力，年内帮助其协调解决了多起无线电干扰，用实际行动赢得移动公司对铁路清频工作的支持。2011年5月中旬，省无管局召集铁路、移动和相关市监测站召开高铁清频专项业务会议，会上移动公司、各市监测站汇报了围绕清频所做的一系列工作，省无管局对各单位前期工作给予肯定，对下一步工作作出部署，提出工作原则和清频标准，将任务分解落实到各单位，会议开得充实，富有成效。铁路方面也充分肯定了浙江省的清频工作，并表示感谢。

不断总结前期工作，将高铁频率保障日常化。甬台温、沪杭高铁开通后，相关市监测站都在探索高铁频率保障的监测模式，也取得了一定的实践经验。浙江省无管局多次与省监测站、相关市监测站交流高铁频率保障的有效方式和方法，不断总结前期工作经验，提出将高铁频率保障日常化。在2011年12月的全省无线电管理业务会议上正式提出了《浙江省高铁无线电专用频率日常监测实施办法》，《实施办法》对日常监测的方式、频次、记录格式都做了明确规定，每月上报和年度上报的实践也做了明确要求。通过《实施办法》的实施，真正把铁路专用频率的监测工作日常化、制度化。

省监测站全程技术指导

编写清频计划，作业指导等技术文件。2011年初，按浙江省无管局今年的工作安排，编写杭甬、杭宁高铁的清频计划，确定自查、联合测试、整改复查的时间安排，各单位管辖的路段和责任、任务；编写清频测试的作业指导书，确定测试仪表及配套天线、测试的方法和数据的记录方式。由于理论上的清频标准在实际测试中有一定难度，省无管局和省监测站对清频的标准进行了多次探讨，省监测站也反复试验，提出了既满足GSM-R系统工作要求，也能在现场测试中实现的清频标准。

全程参加杭甬、杭宁高铁的联合测试。2011年5月，省监测站会同铁路、移动和杭州、绍兴、宁波监测站对杭甬高铁进行了全线的清频测试，共测30个点，测出不合格点23个，主要问题是基站的互调。10月，省监测站会同铁路、移动和杭州、湖州监测站对杭宁高铁进行了联合测试，共测11个点，不合格点2个，主要问题是周边直放站干扰。为保证测试和实际工作点的符合性，测试点都选在在建的高铁线上，道路崎岖、尘土飞扬，测试组顶着烈日，扛着仪器、天线从简易梯登上二三十米的高架，进行逐点测试，遇到不合格点还要进一步扩大测试范围，确定问题原因。

采用多种方式与市监测站交流、总结高铁频率保障的经验方法。高铁专用频率保护对于无线电管理是一个新课题，需要不断探索尝试，并相互交流。2011年3月，由省监测牵头，组织杭州、嘉兴监测站共同开展了一次885～889MHz/930～934MHz频段路测和保护高铁频率的研讨。10月，在全省监测工作座谈会中，省监测站专门将高铁测试作为一个专题，和各市监测站技术人员进行交流讨论。12月，省监测站专门赴嘉兴，与嘉兴市监测站探讨如何应用路测软件结合现有设备，高效准确地完成GSM-R频段的路测，并进行了实测比对，达到了预期的效果。

各市开展高铁频率清理保护

各市无管局充分重视高铁频率保护工作。保护铁路无线电专用频率事关铁路运输和人民群众的生命财产安全，各市无管局都充分重视此项工作。杭州无管局领导多次参加高铁频率清理业务会议和技术交流；宁波监测站站长全程参加杭甬宁波段高铁的联合测试；湖州成立以站长为组长，技术骨干为成员的湖州市高铁频率专项清频小组；绍兴监测站站长带领工作人员专程赴绍兴移动公司考察调研退频、清频工作。

各市监测站利用各类现有设备开展保护性监测。杭州监测站主要依托移动监测车对高铁沿线进行测试。2011年4月下旬出动监测车对杭甬高铁杭州段进行实地沿线测试，从杭州东至杨汛桥，测得沪杭高铁正常在用频率，移动公司清频情况良好，这也在随后的联合测试中得到验证；8月，出动监测车对杭宁高铁杭州北至湖州秋山进行沿线电磁环境测试，全程开启屏幕录像软件记录经纬度和频谱图，对杭州绕城高速和杭宁高速交汇处的类GSM-R信号进行标注，提醒杭州移动进行排查。

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湖州监测站先利用莫干山、美欣大厦固定站开展针对性监测，根据定性的监测结果，再使用监测车和PR100等便携设备在湖州所属四县区开展专项监测，查处了多起直放站干扰。

嘉兴监测站每月开展巡检，认真分析监测数据，对发现的异常信号进行跟踪调查，截止到目前，共巡检19次，累计行车2540公里，累计监测时间68小时，通过巡检查明嘉兴移动公司落在GSM-R频段上的异常信号5个。

开拓创新、探索高铁频率保护新方法。嘉兴市无管局对高铁频率保护做了较为深入的研究和实践，摸索出一些高铁频率保护的新方法。如建立沪杭高铁GSM-R频段电磁环境电子档案，包括高铁沿线移动、联通、电信的基站和直放站详细资料，巡检录制的全程实时数据，月巡检报告和干扰调查报告等；开展对高铁附近移动公司直放站的设备抽检，在发现宽带射频直放站的杂散互调比例较高后，及时督促嘉兴移动公司将高铁沿线直放站更新为数字光纤直放站，并推动嘉兴移动公司也建立月巡检制度，对高铁沿线基站、直放站进行定期测试和维护；巡检中采用监测接收机与频谱仪相结合，有源天线与无源天线相结合的办法，既考虑到监测灵敏度和信号截获能力，又防止产生虚假信号。

台州监测站利用Field Test软件，对GSM-R频段内的GSM信号进行锁频测试，以确定是否为其它GSM基站信号。

高铁频率保障任重而道远

市级三方协调机制仍需加强。铁路是GSM-R系统的使用方和管理方，掌握着最及时和最全面的系统信息，是否存在有害干扰和干扰是否消除，最终都要铁路部门下结论。由于频率相邻，移动公司是干扰的主要产生方和消除责任方，他们在高铁沿线的基站和直放站信息对发现和消除干扰有着重要作用。目前省级的铁路、移动、无线电管理部门三方协调机制已经建立，但是市级的协调机制还需加强。

引进配套高效的监测设备。浙江省现有设备主要处理单点、单起的干扰信号，高铁是长长的一条线，无数个点，都需要监测保障，同时各个点要和以往的测试进行比较分析，所以监测设备必须和GPS、电子地图、数据库结合起来，组成一套同时具备测试、定位、记录、比对、分析的监测系统，进一步提高监测的效率和正确性。

2012年，随着杭甬、杭宁线的建成通车，高铁频率保障工作会更加繁重，浙江省无线电管理部门将与铁路部门、移动公司密切配合，协力保障这项关乎人民群众生命财产安全的工作顺利进行。

高铁通信系统 第3篇

高速铁路的快速发展给铁路通信带来了严峻的挑战, 如何用现代通信保证铁路运行的安全一直是高速铁路发展的关键问题。高速铁路运输系统不仅仅具有很快的运行速度, 还是一个高度自动化、信息化、智能化的运输平台系统。为了保证以极高速度运行列车的安全性和众多列车在路网中快速合理的调度, 高速列车运行过程中需要实施多种类型的、列车与控制平台信息的实时相互传送, 由于铁路列车快速移动的特点, 为了保证运营系统的正常运行, 系统要求运行中的列车、轨道沿线和铁路控制中心之间保持实时和高可靠性的无线连接。

强化铁路信息沟通与管理

对于以客运为主的快速运营系统, 高速列车系统的安全性应该是第一位的。为了确保高速列车系统的安全运行, 铁路及相关单位建设了一整套较为完善的铁路专用指挥调度通信系统, 现代高速铁路调度通信系统采用先进的列车运行控制系统, 提高了高铁运行效率, 保证了现代高速铁路系统的正常、有序、安全、可靠运行和管理。

由于高速铁路系统庞大而复杂, 任何系统内的一个微小局部的改变, 都可能影响整个系统的正常运行, 特别是由于高速铁路的高速运行, 使得铁路调度和信息管理显得格外重要, 而在高铁系统运行过程中, 各个列车、控制中心之间包括影像等更多信息的交流, 将有助于铁路安全系数的提升。这就好比一辆汽车, 它有自身健全的各种系统可保证其正常行驶, 如果你给这辆汽车加一个倒车雷达, 而且它还是视频的, 那将获得更多的安全信息, 汽车的安全性将得到更高的保障。

更多的运行细节信息沟通、更多的安全系统综合联保, 将使得高速铁路系统的安全性得到进一步提升。

引入公众移动网络的必要

现在铁路方面使用的GSM-R系统, 由于在宽带数据通信能力方面较弱, 要实时地传送一些视频、图像等大数据量的信息, 仍然需要系统方面的演进和升级。而这样的演进一方面需要时间, 一方面还需要外界资源的获取 (如频率等) 。

在大幅度提高铁路运行时各个单元相互信息交流量的必要性下, 适时引入公众移动通信系统用于高速铁路的运行管理的通信备份和部分新的安全防护功能应用, 将进一步增加全系统运行的安全性和可靠性。而公众移动通信系统特别是趋于完善的3G网络已具有良好的覆盖和较强的宽带数据通信能力, 这些系统都具有较强的宽带数据通信能力, 网络容量也有富余, 这为本方案的实施提供了可能性。

由此, 铁路专网仍然负责原有的通信和调度功能, 而新引入的公众移动通信系统负责系统备份和大数据量的通信, 实施包括视频和更多平台数据的信息通信。多系统协同应用, 将加强铁路通信的能力, 就可更好地保障高速铁路的安全运行。

“多系统联动”收效多

目前, 3G网络的先进性和可靠性大幅度提升, 大带宽、高容量、多业务是其基本特性, 运营商可以根据业务需求为用户定制专用的虚拟网。当然, 如果有必要还可以划出单独的频段用于专网的使用。至于系统间的无线干扰问题, 低频段800MHz的系统频段由于系统发的频段据GSM-R较近, 需要给予一定关注, 而2000MHz频段的3G系统由于距GSM-R较远, 其干扰不大, 在具体应用中可以忽略。

由此, 将公众3G网络引入铁路专网, 在技术方面是可行的, 强大的3G网络完全有能力承载高铁通信的大部分数据业务需求。与此同时, 相关运营商已建成或者正在建设高铁沿线的专用网络, 3G网络完全有能力为高铁定制各种专业的大数据特色业务应用。

实时的视频通信是3G的一大特色业务, 而动态视频监控应用作为应对和处理各种安全隐患的有力工具, 对于高速铁路的安全运营犹为重要。

随着通信技术的发展, 多系统联动的智能平台也日益成熟, 公众通信系统的引入可使指挥调度中心获取更全面的信息, 从而实施精细化的调度管理;同时, 也可以使列车等基层单元获取更多相应的信息, 如获取车辆行驶路段其他车辆、路段基础设施等方面的信息, 上下联动, 智能平台系统将可更好地实施自检纠错、系统自愈等功能。

减灾救灾的双网络保障

公众移动通信的引入不但可以降低铁路运营的事故率, 而且可以在减灾救援方面起到积极的作用。由于高速铁路以载客运输为主, 如果出现事故和灾害必定属于公众事件, 这时公众移动通信网络和公众应用平台将会在抗灾救灾的过程中起到十分关键的作用。

从灾害应急角度来看, 铁路通信也将和民用、军用及卫星通信建立联动机制、多重保障, 方可保证更高安全性。

在关注高速铁路运行安全的同时, 车厢内乘客的安全需求日益增高。为最大程度保护旅客的安全, 实时引入可与地面联系的视频监控平台已成为必然。由此, 将公众移动通信引入高速铁路通信系统将会进一步增加高速铁路运行的安全系数, 多系统的联动、多平台的多重保障将可最大限度地保障高速铁路的安全生产, 并在减灾救灾中起到十分重要的作用。

高铁行车中如何更好完成通信业务 第4篇

铁路无线数字列车调度通信系统 (railway radio train dispatch communication system) 以铁路运输调度为目的, 利用无线电波的传播, 完成列车与调度中心之间、列车与车站之间或列车与列车之间通信的系统, 简称无线列调。这是一种铁路专用的移动通信系统, 是铁路调度通信系统的重要组成部分。

列车数字无线调度通信系统分为A, B, C 3种制式, 采用150 MHz或450 MHz频段, 除个别呼叫采用数字编码外, 其他呼叫信令均为模拟信令方式。为了解决弱场强区段通信问题, 采用异频无线中继器。为了解决隧道中通信问题, 采用150 MHz或450 MHz频段漏泄同轴电缆。

高铁中采用A制式系统, 以调度员直接指挥司机为主的作业方式调度区间。采用有线、无线相结合的组网方式, 基站电台与移动电台间的通信采用无线方式, 调度所至基站电台的通信采用四线制音频话路构成。基站电台按场强覆盖合理设置, 并具有跟踪功能以保证通信连续。调度员可以个别呼叫指定的司机, 也能够识别司机的呼叫, 还能够向调度区间内所有的机车司机发出呼叫 (全呼) 。调度员与司机之间除了话音通信外, 还可以传输数据和指令, 并能在调度所内打印和显示, 以便及时掌握列车运行状态。为了保证系统正常工作, 调度所设备能够对各基站电台进行集中监测和检测。在紧急情况下, 机车司机可以向调度员发出紧急呼叫。

1.1 调度台和车站、列车电台间的联系:

调度台呼叫机车台, 该业务利用了网络中智能网。在线运行的机车台通过智能网注册车次功能号码, 车次功能号在机车担当牵引任务时有效。列车在线运行期间, 调度员需要和司机通话时通过拨打机车台注册的车次功能号呼叫司机, 这种方式调度免去了记忆繁琐的机车台MSISDN号码。在机车运行过程中, 调度员会不断地根据线路的运行情况向机车发送调度命令, 根据线路等级不同调度命令发送方式也不同。传统方式是进行语音呼叫通过对话方式传达调度命令。GSM-R系统应用后, 利用GRRS技术实现了调度台给机车台发送调度命令数据。目前利用GPSR数据业务的除调度命令外还有无线车次号校核、CIR出入库检测等。

1.2 车站电台的功能:

车站电台具有自动 (或通过车站值班员人工) 转接调度与司机间通话, 车站值班员可插话, 监听;车站电台与调度通信时, 可有越区自动切换、追踪功能;车站值班员与司机/车长间异频单工呼叫并通话, 车站值班员可与司机间同频或异频呼叫并通话, 也可以与邻站值班员单工呼叫并通话;车站电台可设置测试方式, 便于维修、检测, 以便于及时修复电台故障;车站电台具有调度通信优先的功能, 在突发情况下可优先与调度中心取得联系, 以获得及时调度命令;车站电台具有场强测试遥控自动发信功能, 遥控台可对区间台进行控制;另外车站电台还具有挂机提示、外接录音等功能。

1.3 列车与车站、调度所之间的通信联系:

随着铁路运行不断地发展, 客车的运行速度以达到350km/h及更高的时速, 因此要求列车随时随地都必须和车站及调度指挥中心保持不间断的通信联系, 列车无时无刻都必须得到调度指挥中心的指令, 才能正常地完成列车运行任务。列车上的通信联系是通过无线数字列车调度指挥系统来完成的。

无线列调是一种铁路专用的移动通信系统, 是铁路调度通信系统的重要组成部分。列车电台主安装在各类机车上, 用于司机与调度、车站值班员、车长以及其他司机之间的通信。例如WTTJ-II通用式机车电台主机内部采用模块化结构, 电台功能单元 (收发信机、电源、控制电路部分) 和GPS单元, 连接为插接式, 维修方便。采用大规模集成电路, 具有集成度高、体积小、结构紧凑、可靠性高、维修方便的特点。主机及控制盒均采用微机控制, 具有LCD显示、操作方便。

列车电台具有司机与车站值班员同异频/单工呼叫并通话, 可以司机与司机/车长通过站台、区间台转信异频或同频单工呼叫并通话。同时具有紧急情况下调度优先功能。列车电台可承载调度命令无线传送系统业务, 具有工作模式自动、手动转换功能, 模式转换时具有声、光提示功能;可自动检测GPS接收机工作状态;当GPS功能失效时有听、视觉提示。具有自检功能;可设置测试方式, 便于维修、检测, 列车电台具有可记忆工作模式, 设备开机后, 应工作在关机前所记忆的模式;

通用机车台是通用式无线列调机车电台, 它兼容B、C制式机车台的所有工作模式。安装在列车机车上, 供司机使用。可用于机车与调度、车站、其它机车、车长之间通信联系。利用GPS全球卫星定位系统, 按机车的运行位置, 适时控制机车电台的通信方式的变更, 使之改变到与地面通信设备一致的工作模式上, 从而实现与地面通信设备正常通信的目的。

1.4 地面无线网络设备的支持:

为保障高速列车运行中不间断高质量的通信联系, 无线中继系统是必不可少的, 在高铁沿线分布了无数的中继站 (基站) 。在无线信息传输过程中由于建筑物及地形等的遮挡, 在地面上的两个电台之间的信号可能无法直接互相传送到, 但这两个电台却都能够和这个中继台很好地通联, 于是各个电台就通过中继台的转发覆盖到更广的通联范围, 帮助小功率设备扩大信号的目的。基站接受列车在运行电台发出的信号, 经过由基站控制器处理, 经基站有线设备传到车站电台及无线调度指挥中心, 取得中心调度命令。同时调度命令经有线设备传到列车运行临近车站电台及铁路沿线基站, 通过基站电台发出信号, 完成调度命令的下发。

1.5 弱信号区域信号加强措施:

为避免高铁列车在进入山区及无线电波难以到达的隧道等弱信号区域, 基站发出的信号列车车站电台无法高质量、高效

建筑产业中钢结构的行业优势

杨辉

(重庆市威龙钢结构工程有限公司)

摘要建筑业作为我国经济建设和发展的支柱产业, 已成为稳定社会经济发展的关键, 其中钢结构在建筑行业中优势明显, 除了节能、环保、重量轻等传统优点外, 以往的缺陷在实际建筑中也可以得到完善, 通过有效的数理分析, 钢结构的综合成本低于钢筋混凝土结构, 更奠定了建筑行业中钢结构的行业优势。目前我国的钢结构建筑比重与发达国家仍存在很大差距, 钢结构产业在建筑行业的比重会越来越大。

关键词钢结构钢结构传统优点成本优势

建筑产业作为我国经济建设和发展的支柱产业, 在我国工业化和城市化进程中, 地位不断增强, 已成为稳定社会经济发展的关键。随着建筑行业的发展和成熟, 如今的建筑产业, 传统的钢筋混凝土结构正越来越多地被钢结构所取代。钢结构建筑在建筑行业里的比重逐年增大, 钢结构在建筑产业中的行业优势也越发明显。

1钢结构在建筑行业中的传统优点

(1) 施工速度快, 工期比传统住宅体系至少缩短1/3, 以一栋30层, 5万平米住宅为例, 传统混凝土结构涉及到钢筋、模

益的接收, 必须在这些特定区域增设直放站和泄漏同轴电缆。

直放站也是一种中继产品, GSM移动通信直放站是解决基站覆盖而存在信号盲区的一种方式。通过架设直放站大大改善信号的覆盖效果。直放站中继系统将天线接收到的车站的信号直接放大送到漏缆, 也可以同时将漏缆接收到的机车台信号直接放大后送到天线, 传送给车站, 从而保证列车在隧道及其它无线信号传播不到的地方和车站实现正常的列车无线通信。

2 基于3G网络的高速铁路GSM-R技术

为更好服务、保障铁路通信信息的联系, 高铁列车调度系统全面建设了基于3G网络的高速铁路GSM-R技术。GSM-R (Globle System of Mobile fo R Railway) 专门针对铁路移动通信的需求而推出的综合专用通信系统, 由国际铁路联盟 (UIC) 和欧洲电信标准化组织制定技术标准, 并被许多欧洲国家采纳。它基于GSM并在其功能上有所超越, 是成熟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。该系统在GSM Phase2+规范协议下的高级语音呼叫功能:组呼、广播呼叫、多优先级抢占和强拆业务的基础上, 加入了基于位置寻址和功能寻址等功能, 适用于铁路专用调度通信的需要。主要提供列车调度、养护维修作业通信、应急通信等语音通信功能, 可为列车自动控制与检测信息提供数据传输通道。

GSM-R系统的GPRS (通用分组无线业务) 高效、低成本、资源配置灵活, 特别适用于间断、突发性、频繁、数据量小的数据传输, 也适用于偶尔的大数据量传输。将GPRS分组交换模式引入到GSM-R网络中, GSM-R在数据传输上产生了由电路交换到分组交换的质的飞跃, 数据传输速率从原来的9.6kb/s提高到最大传输速率171.2kb/s (理论上) 。GPRS方式的数据传输链路, 可以为铁路运输行车指挥提供数据通信业务, 包括列车控制系板、浇筑、养护等多道工序, 每层的最快施工工期按7天计, 综合养护5天计, 至少需要12个月, 五个工种, 至少30人的持续施工方可完工;如采用钢结构, 单层施工进度可以4-7天一层, 3个工种不高于12人即可完成, 工期上可以减少至少1/2, 现场施工人员数量至少减少1/2。

(2) 节能效果好, 墙体采用轻型节能标准化的C型钢、方钢、夹芯板, 90%的结构建筑利用成品构件减少了整个建筑的能量损耗, 保温性能好, 抗震度好。

(3) 将钢结构体系用于住宅建筑可充分发挥钢结构的延展性好、塑性变形能力强的特点, 又因为钢结构建筑具有优良的抗震抗风性能, 大大提高了住宅的安全可靠性。尤其在遭遇地震、台风灾害的情况下, 钢结构能够避免建筑物的倒塌性破坏。

(4) 建筑总重轻, 钢结构住宅体系自重轻, 约为混凝土结构的一半, 可以大大减少基础造价。

(5) 钢结构建筑比传统建筑能更好的满足大开间灵活分隔的要求, 并可通过优化柱、梁的截面面积以及使用轻质墙板, 增加建筑的使用高度、减少墙板夹层厚度, 提高建筑面积利用

统信息传输、机车同步控制信息传输、调度命令传输、调车无线机车信号和监控信息传输、无线车次号传输、进站停稳信息及接车进路信息的传输等数据通信业务。在高铁CTCS-3级模式下, 车载设备通过GSM-R无线通信GPRS子系统向铁路调度指挥中心发送司机选择输入和确认的数据 (如车次号) , 列车固有性质数据 (列车类型、列车最大允许速度、牵引类型等) , 车载设备在调度指挥中心的注册、注销信息, 定期向调度指挥中心报告列车位置、列车速度、列车状态 (正常时) 和车载设备故障类型 (非正常时) 信息, 列车限制性信息以及文本信息等。

中国铁路GSM-R网络的规划, 铁路总公司按国家《中长期铁路网规划》在全国建设三个移动汇接交换中心 (TMSC) , 分别设在北京、武汉、西安。采用铁路专用900MHz工作频段, 885-889MHz (移动台发, 基站收) , 930-934MHz (基站发, 移动台收) 。共4MHz频率带宽。在全国18个铁路局所在地以及拉萨设置共计19个MSC (移动交换中心) , GSM-R核心网络采用二级网络结构。建立全国铁路统一的GSM-R移动通信平台, 在铁路内部实现全国漫游, 加快高速铁路信息化建设, 实现高速铁路跨越式发展。

参考文献

[1]钟章队, 李旭, 蒋文怡.铁路综合数字移动通信系统.中国铁道出版社, 2013.

[2]中国铁路GSM-R网络的规划.北京交通大学讲稿, 2008.

[3]CTCS3-300T列控车载系统.中国铁路通信信号集团公司客运专线培训教材, 2008

[4]王惠生.宽带高速铁路移动通信系统[J].铁道通信信号, 2012 (5) :20.

设备商可深挖“高铁通信”新机遇 第5篇

此前笔者通过某天线设备公司的一位工程师了解到, 不同运营商的网络成熟度以及技术特点不同, 对高速移动下的多普勒效应的敏感程度也不同。2G业务相对3G业务而言受多普勒效应的影响较小 (也就是说2G网络的通话、短信业务不太受影响) , 而3G网络受影响较大, 而且TDD模式下的TD-SCDMA系统受多普勒效应的影响更大。

尽管这场微博热议中中国移动的声音较小, 但不难看出, 一部分飞机旅客和以往火车上的部分商务人士新组成的高铁乘客, 对高铁上的手机通话质量以及3G网速的敏感, 已经引起了运营商的高度关注。这也必然加大运营商在高铁线路网络质量保障以及带宽保障上的投入力度, 而随之带来的运营商在高铁网络优化上对于技术创新、设备创新的需求, 应引起网络设备以及配套设备商的足够重视。

例如中国电信已在CDMA信号保障上采用了“软切换”这一新方式, 用“先连后断”使手机在快速的信号切换中先连接下一个基站, 再断掉原来的基站, 这一方式比传统的“先断后连”更有利于快速行驶下的信号连续。

事实上, 除了优化切换方式, 运营商还希望高铁网络既要保证铁路沿线无线信号的质量, 又要尽可能减少高速移动用户的小区切换, 同时, 高速铁路沿线的自然环境较为复杂、列车速度高, 人员进行设备维护受到一定限制, 这也对无线配套设备以及各种线缆、天线的质量可靠性以及天线等设备应对高速列车的风压、振动的能力提出了更高的要求。

厂商们此前提出了在铁路沿线的网络端采用高可靠性RRU或光纤直放站、泄漏电缆, 同时采用专网规划, 在列车端采用车载直放站系统的方案。目前看来, 高铁线路的增多带来的现实挑战将更多, 高铁网络对基站、天线、线缆等环节也都提出了新要求, 网络设备以及配套设备企业可抓住并深挖的市场机遇也更多。

通信技术在高铁方向的发展与演进 第6篇

铁路通信在我国的发展始于上世纪六十年代, 先后经历了模拟通信、集群通信以及GSM-R通信系统。通信技术在铁路系统的应用大幅度地提升了铁路系统的性能, 实现了铁路系统的区间调度、公务移动联系、应急通信、机车状态检测等功能, 同时为我国多条高速铁路的开通和顺利运行提供了重要的基础。然而随着我国铁路系统的不断提速和升级, 传统的GSM-R系统已经无法满足未来高铁环境下通信的需要, 因此铁路通信技术还需要随着铁路的发展不断发展和演进, 以更好地服务铁路发展。本文主要对目前的GSM-R铁路通信系统进行研究, 通过对其发展瓶颈和高铁发展需要的综合分析, 研究了高铁情境下的通信技术演进过程及其发展方向, 并且从技术实现的角度提出了由传统的GSM-R向着LTE-R逐步演进的策略。

1 GSM-R系统及其发展瓶颈

GSM-R系统是目前应用于铁路系统最为成熟的系统, 该系统是为铁路系统开发的专门数字通信系统, 主要实现铁路系统的调度和控制功能, 并且适用于高速铁路环境, GSM-R系统为铁路系统的发展起到了十分重要的推动作用。其发展主要可以分为三个阶段, 即试验阶段、系统测试阶段以及工程实现阶段。GSM-R系统在世界范围内的第一次应用是建于上世纪末的丹麦铁路大桥。随着GSM-R系统在欧洲的成功应用, 我国也开始了关于GSM-R系统的引进和研发工作, 在我国的典型应用包括青藏铁路、胶济铁路等, 这些成功的应用案例证明该系统适用于我国的铁路系统, 而且与传统的模拟通信系统相比有着无可比拟的优势。

我国的GSM-R系统规划主要可以分为三个阶段:第一阶段, 实现铁路信息化建设, 完成移动系统与信息化系统的同步;第二阶段, 实现与铁路CTC系统的同步, 并且可以提供一定的语音服务;第三阶段, 实现GSM-R系统与新建铁路项目的同步, 避免重复建设。随着目前我国高铁建设步伐的加快, 对于通信系统的演进和发展提出以下几个方面的要求:高铁控制与调度需求, 高铁调度向着全网络、高效率的方向发展, 因此对于通信系统的承载量有着更高的要求;高铁系统的安全监控需求;高铁乘客的业务需求。在目前GSM-R的演进和发展过程中, 其瓶颈主要表现为以下几个方面:GSM-R系统的数据传输速率较低, 这主要是由于GSM-R系统的通信频谱较窄造成的, 其上下行的频谱分别为4MHz, 因此GSM-R系统能够提供的数据传输速率是十分有限的;GSM-R系统的延迟较高, 这主要是受到系统自身的通信制式影响。同时, 随着高铁速度和环境的变化, GSM-R系统的稳定性和可靠性也受到影响。因此, 综合各个方面的因素可以发现, 在高铁的发展背景下, GSM-R的演进和发展受到了很大的局限。

2 高铁通信系统的演进方向

(1) 高铁通信系统发展方向分析。随着我国3G、4G技术的快速发展, 使得移动宽带接入成为现实。同时, 随着无线局域网技术的不断发展, 使得手机用户的无线宽带接入变得更加便捷。然而3G移动网络在支持互联网数据业务时存在着典型的频谱效率不高的缺陷, 因此其标准化组织在原有框架的基础上提出了3G网络的分组接入技术, 从而使得3G网络的数据下载速率得到大幅度提升。因此, 对于日益发展的高铁移动通信网络而言, 可以借鉴3G、4G技术的发展经验, 从而实现高铁通信技术的演进。

(2) LTE-R是高铁移动通信系统的重要演进形式。LTE技术是3G系统长期演进的结果, 通过对空时域的充分应用改善了3G网络存在着不足, 因此LTE技术必将是今后移动通信网络发展的趋势。目前, LTE网络已经实现了在我国的正式商用, 而且其发展的进程也在不断加快。LTE系统主要具有高传输速率、部署灵活、服务质量高、网络延迟低以及兼容性好等优点。由于3G技术在通信频段以及建设成本方面都有着较高的门槛, 因此UIC否决了3G技术在铁路领域的应用。所以, 在未来的铁路移动网络发展过程中, 会直接由目前的系统演进到LTE-R的4G时代。

从GRM-R到LTE-R的演进过程中, 其技术方案涉及到业务和平台两个主要方面, 具体而言:业务演进主要可以分为两个阶段, 即第一阶段的GSM-R、LTE-R系统实现并存, 主要为了有效缓解繁忙区域的铁路通信压力, 第二阶段逐步实现由GSM-R到LTE-R的演进;平台演进, 平台演进又可以分为骨干网与无线两个部分, 其中骨干网采用MSC组网方式, 以更好地实现资源的有效配置。

3 结语

通信系统的应用促进了我国高铁的发展, 同时随着高铁速度提升以及业务需求的增加, 还需要不断对移动通信网络进行演进, 以更好地适应高铁的发展需求。目前, 由GSM-R系统直接过渡到LTE-R的方案是大势所趋, 能够充分满足高铁的通信业务需要, 对于促进我国高铁事业发展意义重大。

摘要：高铁的发展对于经济社会的发展起到了十分重要的推动作用, 然而由于高铁的特殊性使得通信技术在其中的应用具有较高的复杂度。文章主要针对通信技术在高铁方向的发展及其演进进行研究, 对当前广泛应用的铁路通信系统GSM-R进行分析, 并且在此基础上结合高铁的特点对通信技术的演进过程进行分析。

关键词：通信技术,高铁通信,GSM-R,LTE-R,演进

参考文献

[1]李丹, 庄宏成.高速铁路3G及TD-LTE移动通信关键问题研究综述[J].计算机应用研究, 2013 (5)

高铁通信系统 第7篇

自2007年4月18日中国铁路的第六次提速起, 高速铁路 (以下简称:高铁) 的建设在中国大地上掀起了一股巨大的浪潮。铁路运输的经济和方便, 使得越来越多的乘客从飞机转向了铁路。而乘客在高铁上的语音和数据业务也成为了三大运营商今后不可忽视的市场。在专网方面, 调度台和列车的正常无线通信也是列车安全行驶的重要保障。因此, 解决高铁环境下无线通信问题将是今后通信行业的一个重要课题。

二、高铁环境影响无线通信质量的几个因素

a) 列车车体的穿透损耗

中国高铁的现行列车为CRH列车, 该系列的车辆在车厢结构上加强了密封性, 与以往的列车相比, 无线信号的穿透损耗增加。下表是CRH各车型与老车型的穿透损耗的数值比较:

在无线网络的覆盖时, 必须考虑车体损耗, 这样才能保证无线通话的正常进行。另外, 列车在高速运动中的损耗还要大于上表中停止状态的损耗, 因此增大车外无线信号的强度是必不可少的。若要保证基本的通话需求 (手机、手持台接受信号的电平值要达到-85d Bm) , 并计入来自于车体的25d B损耗, 那样, 车厢以外的信号强度必须要在-60d Bm以上。

b) 多普勒效应

当列车在高速移动时, 车辆上的移动终端也相对于基站处于高速运动中, 这样, 接收端的频率会发生偏移, 这就是多普勒效应导致的, 接收端与发射端的频率之差就是多普勒频移, 速度越快, 偏移的量越大。

多普勒频移公式:F=f·V·cosθ/c, 其中:f为载波频率;V为接收端移动速度;θ为接收端移动方向与信号传播方向之间的夹角;c为电磁波的速度。从公式可得:当移动终端的方向和信号方向为同向时, 多普勒频移最大, 反之, 若两者互为垂直时, 将无多普勒效应。

论证多普勒频移的因子:

设:f1=基站信号频率;因多普勒效应的产生的频移=n Mhz;移动终端收到的信号频率f2, 推出移动终端向基站发射信号的频率为f2-n Mhz, 基站接收到的信号频率为f3。

得出:F=f2-f1=f1·V·cosθ/c, 所以f2=f1 (1+V·cosθ/c) ;f3= (f2-n Mhz) (1+V·cosθ/c) , 由此可见, 当θ一定时, 移动终端的速度 (列车的速度) 是决定多普勒频移的一个重要因子。

基站和移动终端对于多普勒频移有一定的承受能力, 不同的制式要求有不同的速度承受上限, 当然, 和硬件设备的指标也有着很大的关系。

c) 快衰落

快衰落又称多径衰落, 无线信道就是一个多径衰弱的信道, 由于无线信号从信号源发出后因受到各种复杂环境的影响产生了直射、反射和散射后到达接收机, 不同相位和幅度的信号叠加导致接收机收到信号很不稳定。来自于各种路径的矢量信号相互叠加后使得信号强度很大程度上的衰减。快衰落的统计可以参考瑞丽分布, 也称瑞丽衰落。

在高铁环境中, 拿GSM900举例, 当列车的时速达到300km/s, 衰落的次数可达400多次, 信号衰减的强度可达40d B, 由此看来, 快衰落对于高铁无线通信的影响巨大。在无线系统中, 可以设置接收时限来抑制多径衰落的影响, 如:GSM中处理多径信号的时限为15μs, 超出时限的信号将作为干扰信号处理。

d) 邻区重叠距离问题

在高铁环境中, 当移动终端的所接收的信号强度降低到一定值时就会导致小区的重选和切换。移动终端在一段时间内 (如:5秒) 中测量到邻区的信号强度要高于当前小区时, 将导致小区重选。在没有完成顺利切换前, 当信号强度低于门限值以下时, 移动终端将脱离无线网络, 发生掉话或数据中端。因此, 根据列车的时速, 可设计相邻区间的信号重叠的距离范围。

信号重叠距离的公式:L=S·T·2, 其中S=移动终端的速度, T为切换时间。假设小区1的范围是点A-C, 小区的范围是点B-D, 那么他们之间的重叠区域范围为B-C, 该范围的距离就要按照公式代入列车的时速得出。示意图如下:

e) 高速带来的高位置更新率和频繁切换

移动速度越快, 移动终端所在当前位置的时间越短, 基站需要在很短的时间内对列车上所有被服务的移动终端进行位置更新, 这硬件系统是一个很大的挑战。易发生碰撞导致位置更新失败。

同样, 高速带来的还有频繁的越区切换, 若一个基站所能覆盖半径1km的范围, 时速300km/s的列车上的移动设备将会在10秒中左右做一次越区切换。2.4中提到设计合理的邻区覆盖重叠距离来缓解该现象, 但毕竟在一些地理条件比较特殊的山地、丘陵、山洞等环境中是较难将覆盖深度做充分的。

f) 天线选择的特殊性

根据铁路的覆盖特点, 属于较为狭长的地形覆盖, 再加上基站与被覆盖区域可能有远有近, 因此选择天线的型号需要根据实际情况, 常规的划分如下表:

为防止“塔下黑”现象, 一般50m以内的垂直距离内部设置基站。在序号b项中, 一般利用一个二功分器引出一对相同信号源的天线对铁路的两个方向进行覆盖, 当发生有“塔下黑”现象时, 可增加天线进行局部覆盖。序号c项的覆盖方法与b项类似。当基站距离超过300m, 被覆盖区域过大, 小区覆盖的边缘离开基站达2km, 基站需要重新选址。

波束天线覆盖示意图如下:

三、覆盖方案

3.1组网方式

高铁环境下可利用光纤射频拉远的方式 (BBU+RRU) 来实现无线覆盖。示意图如下:

该方案中, BBU (基带处理单元) 和RRU (射频拉远单元) 可实现分离, 形成分布式系统, 该种组网方式还应用于室内分布系统。RRU是多载波功放技术的拉远射频单元, 与BBU采用光纤连接, 多个RRU之间也是利用光纤级联。BBU则通过标准的Abis口连接基站控制器BSC。

3.2共用一个逻辑小区的优化方案

和室内分布式系统一样, 高铁也有采用共用一个逻辑小区 (同PN) 的方案。所谓同PN, 就是多个RRU采用相同的PN设置, 在BBU处视为逻辑上是同一个小区。这种方案的优点在于避免了物理小区上由信号的衰弱导致的切换, 这样也就不存在切换失败问题。因此, 在整个一个逻辑小区内包含着若干物理小区, 他们之间仅存在信号强弱和多径时延的关系。

但在实际应用中, 该方案也要考虑到话务量问题。在一些用户密集区域, 若预测话务量达到一定的上限时, 还是必须一个物理小区独用一个PN。

3.3公网和专网的覆盖方案的讨论

为满足高铁无线网络的覆盖, 专网 (专门为高铁用户使用的无线网络) 建设是必不可少的, 但专网建设成本远高于利用铁路沿线的公网基站进行对铁路的覆盖, 因此, 根据实际环境, 两网需要结合使用。以下是两网覆盖方案的比较:

从网络质量考虑, 运营商应加大专网的投入以给到高铁用户更佳的使用体验。在某些地理条件较为恶劣的地带, 专网覆盖是实现高铁无线网络的唯一途径。在具有较强公网信号的地带, 如:火车站、进入市区范围, 专网就要根据公网宏站小区进行设置, 成为邻区, 其切换门限需稍低于公网。在专网参数设置时, 应遵循以下原则:

a) 尽可能少地去配置相邻小区, 以降低切换失败率;

b) 设置链型邻区, 切换到前向的邻区;

c) 设置较高的初始和试探序列的发射功率;

d) 将公网也同样设置为专网的邻区;

e) 专网切换门限低于公网。

四、特殊环境的覆盖方式

a) 火车站环境

一般火车站都由公网信号覆盖且用户密集, 话务量高。当然, 这里也是专网和公网相邻的地带, 根据3.3中专网参数设置的原则来规划专网, 将能很好地实现由公网信号切换专网信号的过程。为避免两网信号的重叠覆盖, 为防止专网吸收过多的非高铁用户, 导致资源紧缺, 公网和专网之间需要建立过去小区。

b) 平原环境

可以使用室外宏站进行覆盖, 平原是无线覆盖中较为理想的覆盖环境, 利用宏站的发射功率高、话务量承载能力高、单位距离覆盖成本低的特点, 选用宏站覆盖是较为合理的方法。

c) 隧道环境

隧道通常存在于山区中, 横穿山体。山体的屏蔽性很强, 室外宏站信号在穿过山体到达隧道内其信号强度几乎要衰减40~50d B, 因此宏站铁塔覆盖方法一般不适用于隧道环境。漏泄式电缆将是隧道覆盖主要设备, 其适用频率宽泛 (800Mhz-2400Mhz) , 几乎可满足目前现网的所有频段。根据隧道长度的划分, 可分成短、中长、长距离隧道, 且覆盖方案也有所不同, 归结如下表:

根据ITU-R的建议, 隧道信号强度损耗可以预估为:L=20*lgf+30*lgd-28d B。其中f为频率, d移动终端和天线的距离。若单个RRU的发射功率为80W (49d Bm) , 假设在GSM900的网络中, 其隧道信号损耗值L= (59.1+30lgd-28) d B (1) , 若要保证基本的通话需求 (在2.1中已阐述) , 则Lmax=[49- (-85) ]d B=134d B, 代入 (1) 中, 可得:dmax≈2700m。因此, 根据此理论推出, 每2700m的区间内须安装一个RRU+天馈系统。

d) 桥梁环境

随着高铁在中国大陆上的普及, “爬山涉水”在所难免, 其中“涉水”就免不了建造铁路大桥实现通行。根据桥面的水平高度, 可归结为以下覆盖方法:

a) 桥面水平高度<20m时, 可利用铁塔进行覆盖, 铁塔高速=桥面高度+25m;

b) 桥面水平高度≥20m时, 为控制建设成本, 不建议再使用铁塔覆盖, 而是利用宏站+RRU+天馈系统组建室外分布系统 (与楼宇内室内分布系统类似) 。出于环保考虑, 天线应设置较低的功率, 出于安全角度考虑, 天线杆标离开铁轨的距离应大于杆标高度。

五、总结

本文从分析高铁环境下无线通信的特殊性出发, 提出无线覆盖的需求, 并介绍了组网方式和现实地理环境下不同方案的选择, 希望能带给广大业内人士和无线爱好者有益的帮助。

参考文献

[1]苏华鸿.高铁移动通信的特殊性讨论[J].邮电设计技术, 2010 (6) .

[2]陈雄颖, 苏华鸿.高铁覆盖传播模型的探讨[J].邮电设计技术, 2009 (6) .

[3]田桂宾, 许勇, 石朗昱.高铁无线网络特殊场景覆盖解决方案[J].工程与设计, 2011 (7) .

高铁调度集中系统安全问题探讨 第8篇

1 管理方面

全路运输安全管理方式主要是以人、机、管理的安全体系, 人处于整个体系的主导地位, 这就致使了基于原始的手工和人工操作为主的行车调度指挥方式的弊端突显出来, 人为主观因素多、设备简单、自动化程度低、安全管理机制落后, 这也避免不了出现经验式管理、重复分头式管理, 管理工作偏重于规章制度等诸多因素的产生。

哈局高铁调度指挥工作主要由调度所高铁调度室负责, 而系统安全维护由哈电TDCS检修室负责, 这种情况就导致系统使用、维护归属于不同单位, 造成使用和管理不能很好衔接在一起的局面。很显然, 这种安全模式从管理学上讲, 让系统安全运行受到了严重的牵制。另一方面, 高铁必须给配备高素质的运输指挥人才和业务过硬的系统维护人才, 从管理学上讲, 一个合格人才的培养需要3~5年, 然而目前高铁调度员和调度集中系统维护人员严重缺乏, 所以要保证高铁运行的绝对安全必须要制定合理的安全管理办法和严格的规章制度, 否则此种现状无法保证高铁列车运行的安全。

2 技术方面

高铁列车具有运行速度高、运行情况复杂、运行实时性强的特点, 调度集中系统必须覆盖所有高铁站, 这就产生了安全防护既困难又复杂局面。因此, 要保证整个系统安全不受影响, 首先要降低设备故障发生频率, 其次要提高设备维修和检修质量, 最后还要建立高度可靠的安全屏障。另外, 我们还要了解调度集中系统指挥行车的原理, 它主要是依靠计算机计算列车运行调整方案来指挥行车, 这种运算结果精度高、可靠性强和安全性也很强, 目前全路列车运行调整都采用此种算法, 但该算法对于突发情况和非常情况的处理能力相对要弱一些, 算法需要进一步完善。

3 管理和技术辨析

管理与技术是两个相互制约又相互联系的问题, 要想处理好这两方面问题, 就应该制定详细的安全管理策略和安全技术策略。

3.1 安全管理策略。

哈局调度集中系统的安全管理策略是靠行政管理手段对系统的安全活动进行综合管理, 并与安全技术策略相结合, 使全系统达到整体上的安全。通过行政手段来管理高铁列车运行存在很大的不确定性因素, 人的主观性强、随意性大, 由于水平有限极易造成操作失误, 进而导致大事故的发生。但这也并不能说明安全管理策略对高铁列车运行安全不起作用, 而是说安全管理策略不能独立存在于高铁列车运行体系中, 具体的安全管理策略主要包括以下几个方面。

3.1.1 制定完备的高铁安全管理制度。完备的高铁安全管理职责, 是调度集中系统正常运行的基本前提。有了具体的安全工作目标, 健全完善了安全机构职责, 明确了运输相关人员的权限, 所有人员都必须严格遵守安全管理制度。此项制度应包含安全管理运作方式、调度指挥人员工作范围和维护人员维修责任, 所有这些都纳入安全管理制度中, 从而保证了调度集中系统正常运行。另外, 该制度还应对调度集中系统中潜在威胁来自何处、具有什么样破坏性质, 会产生怎样严重后果进行定性和定量分析, 得出高铁行车安全的风险性, 从而推知调度集中系统能承受的风险。3.1.2制定适合高铁设备维护的标准。高铁调度集中是建立在计算机网络上的现代化运输调度指挥管理方式, 在调度计划的下达和执行、调车与列车作业隔离等方面都有严格的区分和作业要求, 在安全管理上与普铁列调系统存在很大的差异。因此, 高速列车在调度集中线路上运行时, 要与调度集中系统建立必要的联系, 同时还要适应高速线路行车指挥方式和作业方法要求, 并形成调度集中作业标准, 高铁调度员在指挥行车过程中严格执行规章标准, 从而保证了高铁调度集中系统高效运行、稳定运行和安全运行, 也确保动车组行驶的绝对安全。3.1.3制定正确合理的安全目标。指挥高铁列车运行是调度集中系统的首要任务, 其安全目标是保证系统连续不间断运行, 在提高高铁行车调度指挥效率的基础上, 要保证高铁列车运行的绝对安全。这样才能确保旅客安全正点地到达目的地。实现安全目标的前提是目标制定的正确合理性, 若是目标制定过于粗放, 就会使系统产生不安全问题。若是目标制定太细致, 相关人员工作起来会感觉放不开手脚, 不利于展开工作。合理的安全目标结合完备的管理制度、详实的作业标准保证了调度集中系统的正常运行。3.1.4制定安全保护策略。由于调度集中系统的安全直接危及行车, 是高铁列车运行安全问题中的关键性问题, 因此必须为其制定专门安全保护策略, 用于确定调度集中系统采用何种系统存取控制方法, 系统在什么样的安全工作模式下工作。安全保护策略对于行车方式选择、系统运行工作模式都起到重要作用。

3.2 安全技术策略。

高铁调度集中系统的安全技术策略就是以合理的科技手段配合相应的安全设备, 对系统的安全工作进行防护, 并与安全管理策略相结合, 保证系统整体的安全性。安全技术策略主要包括以下几个方面。

3.2.1 编写调度集中系统安全保护程序。调度集中系统中应包含安全保护程序, 主要有安全诊断程序、纠错程序和系统正常运行保护程序, 通过这些程序来确保系统程序的运行安全。安全诊断程序可以让系统始终处于良好的工作状态。纠错程序可以发现系统存在漏洞, 并及时修复系统保证系统安全。保护程序可以使系统实时运行, 当意外发生后可以重启程序, 能够确保高铁行车工作的绝对安全。3.2.2采用冗余技术、实现系统的高可靠性。为满足高铁调度集中系统不间断安全运行的需要, 系统安全维护可以采用冗余的技术, 当一套设备发生故障或检修作业时, 可立即转换到另一套设备, 保证行车指挥的正常。目前哈局哈大线调度集中系统采用同主结构设计的冗余结构, 也就是双套系统同时工作, 当其中一套出现问题时, 另一套可以快速替代, 不存在转换问题。3.2.3定期安全检测, 保证系统信息来源可靠。为保证高铁信息的安全可靠, 系统对人工输入信息采取实时核对制度, 对上下级衔接问题, 除安排专业技术人员进行信息核对外, 系统自身也会对信息合理性进行校核, 一旦发现信息与计划不一致时, 就会对数据进行丢弃处理, 同时会弹出告警提示, 要求对软件进行检测。三次告警后若不手工检测系统, 系统就会中止逻辑运算, 行车指挥就无法进行。

结束语

总之, 高铁调度集中系统是实现铁路运输组织科学化、信息化、智能化的基本前提。调度集中系统的安全问题, 是铁路跨越式发展的重要内容, 其安全等级会随着科学技术和社会发展而不断变化、其安全策略也会随着社会进步而不断增强。管理安全和技术安全是一项复杂的系统工程, 是需要不断更新和完善的工作。因此, 保证调度集中系统的安全是高铁列车运行安全可靠的前提。

摘要：高铁调度集中系统安全问题关系到高铁动车组运行的安全, 系统的安全稳定是行车安全的前提。通过安全管理策略和安全技术策略对系统进行全面管理, 使系统始终处于可靠稳定运行状态, 保证高铁动车组列车运行的安全正点。

关键词：高铁,调度集中,系统安全

参考文献

[1]王丽.乌将线CTC系统开通方案的研究与实施[J].铁道通信信号, 2011 (1) .