吳瓊

摘要：隨著科技的不斷發(fā)展和計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的革新，現(xiàn)代化通信技術(shù)在我國鐵路中也得到了廣泛應(yīng)用，使得列車上的旅客能更快捷的與外界進行信息交流，為滿足鐵路列車高速化發(fā)展的需求，建立完善的鐵路通信系統(tǒng)加強現(xiàn)代通信技術(shù)在我國鐵路中的應(yīng)用，能夠有效確保列車的安全。本文對現(xiàn)代通信技術(shù)在我國鐵路中的應(yīng)用進行了簡要的分析，并對通信信號一體化技術(shù)的基本特點和我國現(xiàn)代鐵路通信技術(shù)的發(fā)展趨勢進行了概括。

關(guān)鍵詞：鐵路通信；通信信號；通信系統(tǒng)

中圖分類號：E965 文獻標識碼：A

引言

要適應(yīng)現(xiàn)代信息社會的急速發(fā)展，現(xiàn)代的科技研究人員就必須要打破常規(guī)的鐵路通信網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和模式，采用更加先進的、現(xiàn)代化的有線和無線通信的傳輸方式和接入方式，實現(xiàn)鐵路通信的快速升級，從而使鐵路通信網(wǎng)絡(luò)在國民經(jīng)濟中創(chuàng)造更大的社會效益和經(jīng)濟效益。

一、現(xiàn)代通信技術(shù)在我國鐵路中的應(yīng)用

通常來說，我們將通信網(wǎng)絡(luò)分為接入網(wǎng)、局域網(wǎng)和主干網(wǎng)三個部分，因此我們通常也將鐵路通信網(wǎng)絡(luò)按照上述方法劃分。在這三個部分中，接入網(wǎng)占有非常大的比例，分為無線接入網(wǎng)和有線接入網(wǎng)兩大部分。

1、無線接入網(wǎng)

高速運動是鐵路列車的特點，所以無線接入網(wǎng)在鐵路通信網(wǎng)絡(luò)中占有很大的比重。當(dāng)然，固定位置的單位、車站（場）和各種固定設(shè)施之間的通信方式，我們首選方案仍然是采用SDH光同步數(shù)字傳輸設(shè)備來進行組建，與此同時考慮采用數(shù)字環(huán)路載波設(shè)備和遠端用戶單元，使組網(wǎng)更加方便、靈活。組網(wǎng)的過程中要同時考慮效益與投資，可以使系統(tǒng)不僅能滿足近幾年內(nèi)鐵路通信的需求，而且還能夠為出行的旅客和地面用戶提供先進的電信業(yè)務(wù)。另外，采用網(wǎng)絡(luò)IP通信以及ATM交換等先進技術(shù)來構(gòu)成光纖用戶接入網(wǎng)及通信主干網(wǎng)。比如，采用“雙纖單向環(huán)”的接入方式，其不僅具有傳輸質(zhì)量高、安全、高速、價格合理等光纖通信所特有的優(yōu)點外，而且還具有設(shè)備備用、路由迂回等優(yōu)點，而且具有自愈合的功能，從而使系統(tǒng)的可靠性大大地提高。

鐵路通信網(wǎng)絡(luò)還可以為旅客和鐵路公務(wù)、行車維修、應(yīng)急搶險等相關(guān)人員提供及時可靠的通信功能，從而提高服務(wù)等級和運輸效率，保證列車的安全運行。所以，這是一套集區(qū)間移動作業(yè)通信和列車公務(wù)通信為一體的列車移動通信系統(tǒng)。但是由于鐵路自身的特點，決定了該系統(tǒng)與區(qū)域性的專業(yè)移動通信網(wǎng)和公用移動通信網(wǎng)不同，這是一種屬于線面結(jié)合、以線為主的鏈狀網(wǎng)。

2、集群通信系統(tǒng)

鐵路通信系統(tǒng)中的集群通信系統(tǒng)所涉及的技術(shù)層面很多，主要包括計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、微處理機技術(shù)和程控交換技術(shù)等，該專用移動通信系統(tǒng)的功能非常強大，該通信系統(tǒng)具有控制、交換和通信等功能，其在將信號自動分配給系統(tǒng)內(nèi)部用戶時通常采用的是無線撥號的方式，這樣在極大程度上實現(xiàn)了系統(tǒng)資源和頻率資源的利用，降低了通信系統(tǒng)的內(nèi)呼損耗，并提高了鐵路通信系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量。此外，集群通信系統(tǒng)具有組呼、群呼、強插、強拆等特點，該系統(tǒng)在指揮調(diào)度和搶險應(yīng)急場合應(yīng)用廣泛，并能及時解決通信頻率的分配問題，因此，集群通信系統(tǒng)在我國現(xiàn)代鐵路中應(yīng)用廣泛。但是，集群通信系統(tǒng)仍具有一定的缺陷，鐵路集群通信系統(tǒng)在采用動態(tài)頻率分配時沒有充分考慮其余周圍公共網(wǎng)絡(luò)能否有效融合的問題，且在建立集群網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)時很容易受到外界的干擾造成信息丟失，因此，該通信系統(tǒng)在對數(shù)據(jù)通信要求較高的鐵路運輸系統(tǒng)中并不適用。

二、通信信號一體化技術(shù)的基本特點

隨著我國人口的不斷增加，我國的鐵路建設(shè)正在緊張且有序的進行著，我國現(xiàn)代鐵路通信信號技術(shù)也在逐漸完善，朝著網(wǎng)絡(luò)化和智能化的方向不斷發(fā)展，現(xiàn)代通信技術(shù)在鐵路信號系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用，有效實現(xiàn)了通信信號一體化。隨著科技的發(fā)展，通信技術(shù)也在進行不斷地革新，獨立光芯和無線數(shù)字通道逐漸取代了傳統(tǒng)金屬線、光通道等，信息技術(shù)成為控制信號系統(tǒng)信息傳輸?shù)闹饕侄巍Ｔ趥鹘y(tǒng)的鐵路銅線系統(tǒng)中，通信和信號屬于兩個相對獨立的專業(yè)，這種設(shè)計模式使得鐵路部門正常運行出現(xiàn)了弊端，因此，只有采取科學(xué)有效的計算模式實現(xiàn)通信信號一體化，對通信、信號進行合理設(shè)計、統(tǒng)籌管理，才能使得鐵路列車安全運行。通信信號一體化技術(shù)在我國現(xiàn)代鐵路中應(yīng)用廣泛，其基本特點如下：

1、具有靈活性及通用性

系統(tǒng)支持雙向運行，有利于線路故障或特殊需要時的反向運行控制，既不需要新增任何其他設(shè)備，也不會因為列車的反方向運行，而降低系統(tǒng)的性能和安全。

2、降低生存期成本和工程投資

因為縮短了列車的編組，也降低了行駛列車的高密度運行，可以縮短站臺的長度和端站尾軌的長度。信息傳輸由以前主要依賴軌道電路，而現(xiàn)在逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樵O(shè)備主要集中在室內(nèi)和機車上，這樣也就減少了投資。無線機車信號在車站跨越了軌道電路，擺脫了車站軌道電路電碼化的約束，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)從而變得更加簡潔。

3、具有較大的信息傳輸量

傳統(tǒng)的鐵路信號傳輸都是在軌道上進行的，其傳輸速度慢且信息傳輸量較小。隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展，列車密度增大且列車速度逐漸加快，這就使得列車控制信號大大增加，且日益繁瑣。無線通信網(wǎng)系統(tǒng)在鐵路中的廣泛應(yīng)用使得信息傳輸量增大，從而實現(xiàn)列車的良好控制。

4、具有較高的運輸效率

鐵路運輸中的無線車載設(shè)備系統(tǒng)接收到的信息通暢具有很高的準確性和實時性，鐵路運輸中多采用無線通信方式實現(xiàn)移動自動閉塞的目的，移動自動閉塞分區(qū)會伴隨著列車的運行而移動，此時閉塞分區(qū)無需應(yīng)用地面信號，只通過無線車載系統(tǒng)就能很好接收相關(guān)信息，從而實現(xiàn)列車的有效控制，確保列車安全運行。

5、傳輸可靠性高

軌道電路中的信號傳輸是開環(huán)的，也就是說發(fā)送者只負責(zé)發(fā)送，并不能確切地知道接收者是否真正接收到信息，而在CBTC系統(tǒng)中可以做到雙向的通信，并且同時還可以使用多種保證技術(shù)（如各類冗余技術(shù)、反饋糾錯技術(shù)等）來提高其自身的可靠性，從而實現(xiàn)鐵路信號通過無線網(wǎng)絡(luò)的安全和實時的傳輸。

三、我國現(xiàn)代鐵路通信技術(shù)的發(fā)展趨勢

20世紀80年代，集群通信系統(tǒng)在鐵路運輸中得到應(yīng)用，該通信系統(tǒng)的信道具有組網(wǎng)靈活、利用率高等特點，這就使得旅客的通話質(zhì)量得到良好的保障，列車公務(wù)人員的業(yè)務(wù)通信也得以正常進行，鐵路集群通信系統(tǒng)能基本上滿足鐵路通信的需求。雖然集群以通信系統(tǒng)已經(jīng)基本滿足了鐵路通信的需求，但其無法實現(xiàn)列車的實時定位和追蹤，因此，為優(yōu)化和完善通信系統(tǒng)鐵路部門對鐵路通信網(wǎng)進行了重新改造和建立，先進的移動通信技術(shù)例如第三代移動通信系統(tǒng)和蜂窩移動通信技術(shù)都在我國現(xiàn)代鐵路中應(yīng)用廣泛。

為充分滿足未來鐵路發(fā)展對通信的需求，鐵路通信建設(shè)部門將采取有效措施，實現(xiàn)通信系統(tǒng)壽命周期內(nèi)運輸增加的目的。為有效確保鐵路通信系統(tǒng)的可靠性和安全性，還要將其與其他系統(tǒng)有效的結(jié)合起來，以便必要時提供有效的備份。鐵路通信系統(tǒng)的發(fā)展趨勢一直是向著與公用網(wǎng)想融合的方向，采取有效措施對鐵路通信系統(tǒng)進行完善，從而實現(xiàn)其與公用網(wǎng)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。這就使得旅客在運行的列車中和列路網(wǎng)覆蓋區(qū)域都能通過鐵路通信網(wǎng)進行正常的信息交流，實現(xiàn)了信息的及時性和可靠性。為滿足這一鐵路通信系統(tǒng)要求，第三代CDMA技術(shù)取代了傳統(tǒng)的集群移動通信技術(shù)，但這并不是說死擔(dān)待CDMA技術(shù)就可以充分滿足鐵路通信系統(tǒng)中的無線接入系統(tǒng)功能，只有將鐵路通信必備的功能有效的融入到CDMA技術(shù)中，才能使得公用無線通信接入系統(tǒng)在鐵路運輸中充分發(fā)揮其通信作用，才能在極大程度上提高列車運行的安全性。

結(jié)束語

隨著鐵路建設(shè)的不斷發(fā)展，鐵路通信技術(shù)得到了進一步的發(fā)展，該技術(shù)發(fā)展所依托的新技術(shù)與通信技術(shù)的技術(shù)標準是一致的，屬于技術(shù)發(fā)展前沿科學(xué)，可以說鐵路通信技術(shù)是21世紀的一項熱門科學(xué)，會得到進一步的廣泛應(yīng)用，目前客運專線建設(shè)和高速鐵路的研究，也為鐵路通信技術(shù)的發(fā)展提供了新的發(fā)展機遇。

參考文獻

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