劉茹

【摘要】 本文主要探討GEM-R在高速鐵路控制系統(tǒng)中的具體的技術(shù)應(yīng)用方案。由GSM-R與高速鐵路系統(tǒng)的接口類型為切入點(diǎn)，著手討論GSM-R對于CTCS3的系統(tǒng)應(yīng)用的相關(guān)接口關(guān)系，并且建立能夠可靠地切換，整個(gè)鐵路無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋，以及實(shí)現(xiàn)安全通信的相關(guān)問題的具體處理方案。本文論證了，現(xiàn)階段的GSM-R的系統(tǒng)在高速鐵路中的運(yùn)行方案已處理了很多技術(shù)性難點(diǎn)，并且進(jìn)入了實(shí)際的應(yīng)用階段，

【關(guān)鍵詞】 GSM-R 高速鐵路 無線網(wǎng)絡(luò)

一、引言

GSM為一種基于數(shù)字移動(dòng)的通信方式，該方法基于窄寬帶的綜合數(shù)字網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)。GSM-R能夠保障高速鐵路以及控制中心之間的不斷聯(lián)系，即長期在線的功能，用以確保高速列車的數(shù)據(jù)傳輸功能的正常。

GEM-R應(yīng)用在鐵路列車的控制系統(tǒng)中已經(jīng)有長達(dá)十幾年的歷史，并且經(jīng)過不斷地理論驗(yàn)證，技術(shù)方向的審核以及網(wǎng)絡(luò)的實(shí)施以及驗(yàn)收方面的處理，能夠充分體現(xiàn)該技術(shù)的可靠性和可持續(xù)發(fā)展的特點(diǎn)，并且能夠完全與鐵路的控制系統(tǒng)的相應(yīng)的信息傳輸功能相契合。

二、國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀

自1993年國際的鐵路聯(lián)盟以及歐洲的電信標(biāo)準(zhǔn)的組織共同給出了歐洲的下一代的無限通信以及GSM Phase 2+的標(biāo)準(zhǔn)GSM-R技術(shù)之后，在1995年UIC進(jìn)行了評估和確認(rèn)。2006年底，德國的全國鐵路長度為46142Km，其中GSM-R覆蓋面達(dá)到了36000Km；意大利的全國內(nèi)部的鐵路長度為兩萬多公里，其GSM-R的覆蓋范圍為75000km；法國內(nèi)部的鐵路的總長為31724km，其中GSM-R的覆蓋面為14000km。

2.2 國內(nèi)的發(fā)展概況

我國的GSM-R的建設(shè)以及發(fā)展主要經(jīng)歷了這樣三個(gè)階段，首先對于技術(shù)的可行性論證和實(shí)驗(yàn)的階段，對于大秦線，青藏線以及膠濟(jì)線的實(shí)驗(yàn)和建設(shè)；其次是對于客運(yùn)專線的相關(guān)建設(shè)，主要構(gòu)建我國鐵路的GSM-R的核心網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)的骨架結(jié)構(gòu)，并且以客運(yùn)線路為主投入無線網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行，第三為全網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)和完善。

三、GSM-R在高鐵系統(tǒng)的中的應(yīng)用方案

3.1 GSM-R采用在高鐵系統(tǒng)中的優(yōu)勢

對于各種列車的運(yùn)行區(qū)間，基于軌道的電路信息方面的局限性，因而無法實(shí)現(xiàn)列車的電路軌道信息傳遞，能夠根據(jù)兩輛列車之間的封閉區(qū)間獲取列車的長度。由于GSM-R的信息量巨大，能夠傳遞給前方的列車距離信息，因此能夠?qū)崿F(xiàn)列車的速度、線路方面的參數(shù)變化，達(dá)到優(yōu)化列車的間隔的目的。GSM-R的采用能夠進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)固定信號的取消，并且節(jié)約大部分的安裝和維護(hù)的相關(guān)費(fèi)用。

3.2 GSM-R和高鐵系統(tǒng)的接口關(guān)系

對于GSM-R的應(yīng)用和高鐵系統(tǒng)的結(jié)合，主要由RBC經(jīng)過ISDN的PRI的接口和ISDN的GSM-R的室內(nèi)的裝備的移動(dòng)數(shù)據(jù)交換中心進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換，并且實(shí)現(xiàn)信息的雙向傳輸。由于移動(dòng)的交換中心采用碼型的轉(zhuǎn)換以及速度的適配單元進(jìn)行傳輸，能夠利用基站的控制器以及光纖的傳輸網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)連接功能，并且實(shí)現(xiàn)全面的無限覆蓋，和GSM-R的車載信息實(shí)現(xiàn)雙向的控制和傳輸?shù)墓δ堋?/p>

3.3 GSM-R的通信過程和無線的比賽中心之間的數(shù)據(jù)交換

3.3.1 列車以及GSM-R和RBC之間實(shí)現(xiàn)的連接

在通常情況下，GSM-R的網(wǎng)絡(luò)為單一的網(wǎng)絡(luò)時(shí)，車載設(shè)備中選用的無線電臺測算到GSM-R的網(wǎng)絡(luò)之后，將自動(dòng)和GSM-R的網(wǎng)絡(luò)相聯(lián)系。并且GSM-R的網(wǎng)絡(luò)與其他的GSM的網(wǎng)絡(luò)相互關(guān)聯(lián)時(shí)，為了避免車載設(shè)備出現(xiàn)錯(cuò)誤的注冊和連接，應(yīng)當(dāng)對于GSM-R的網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)注冊，并且設(shè)定相應(yīng)的注冊組，用于發(fā)送相關(guān)的注冊信息。

3.3.2 RBC的切換

RBC的切換主要采用RBC進(jìn)行通信的方式實(shí)現(xiàn)交換RBC信息的目的。

對于RBC的切換，為了保證可靠的切換功能，應(yīng)當(dāng)預(yù)先設(shè)置應(yīng)答組件、切換應(yīng)答的組件，并且設(shè)置形成的終點(diǎn)許可。進(jìn)行RBC的切換時(shí)，RBC1具有向RBC2發(fā)送切換預(yù)設(shè)信息的目的，發(fā)送進(jìn)路的請求，以及切換通告的信息，切換確認(rèn)的信息，切換取消的信息。

為了消除RBC的切換帶來的列車的正常運(yùn)行的影響，車載的設(shè)備應(yīng)當(dāng)安裝兩個(gè)相互獨(dú)立的GSM-R的通信類型電臺，并且當(dāng)列車以及RBC之間的切換邊界具有一定距離之時(shí)，對RBC1控制另一側(cè)的電臺實(shí)現(xiàn)RBC2的呼叫和相關(guān)的注冊鏈接。

四、總結(jié)

本課題主要介紹了GSM-R在高鐵控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，GSM-R采用在高鐵系統(tǒng)中的優(yōu)勢，GSM-R和高鐵系統(tǒng)的接口關(guān)系，GSM-R的通信過程和無線的比賽中心之間的數(shù)據(jù)交換以及介紹了列車在GSM-R和RBC之間實(shí)現(xiàn)的連接和交換。

參 考 文 獻(xiàn)

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