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1現代通信技術在鐵路中的運用

1.1青藏鐵路

青藏鐵路是國內采用先進的GSM-R無線通信技術和FAS調度系統的鐵路之一，鐵路全長1956公里，多年凍土地段就高達550公里，對鐵路通信系統不論是從系統性能、業務類型，還是維護水平都提出了極高的要求，運用GSM-R網絡達到了可靠性、有效性，可維護性、安全性等技術指標要求。

1.2膠濟鐵路提速工程

膠濟線是客貨混運鐵路線，東起青島，西止濟南，電磁環境復雜，運輸繁忙。鐵道部織了多家單位積極開展200KM/H干線GSM-R應用創新，很好的適應了膠濟鐵路建設和發展的需要，創造了在繁忙干線運營GSM-R的新經驗。

1.3大秦線

大秦線是我國最早使用GSM-R的鐵路線，也是世界上第一條將GSM-R技術與LOCOTROL機車同步操控技術相結合開行2萬噸重載組合列車的貨運鐵路線。大秦線2萬噸重載組合列車開始利用800MHz電臺，采用4x5000t的組合方式開行2萬噸重載組合列車，800MHz電臺的傳輸距離為650m。由于運輸組織要求采用2x10000t組合方式開行2萬噸重載組合列車，開始使用GSM-R網絡進行LOCOTROL信息傳輸，一系列的重大技術課題在大秦線上首次研究試驗并取得了成功：

1）調度通信主要包括列車無線調度通信和牽引供電調度通信。

2）通信方式采用電路域數據通信方式技術課題。①機車同步操控信息傳送實現重載列車的本務機車與補機機車之間信息的無線傳送。②調車機車信號和監控信息傳送調車監控地面設備和調車監控車載設備之間無線數據傳送。

3）通信方式采用通用分組數據交換（GPRS）方式的技術課題。①列車無線車次號校核信息及列車停穩信息傳送實現列車―地面之間車次號信息和列車停穩信息的無線傳送。②調度命令傳送實現機車和調度員之間調度命令的無線傳送。③調度命令包括調度命令、行車憑證、調車作業通知單和列車接車進路預告信息。④列車尾部裝置信息傳送實現列尾主機與機車臺（機車綜合無線通信設備）之間尾部風壓數值、告警等信息的傳送。

4）區間公務移動通信實現水電、工務、信號、通信、供電、橋梁守護等部門區間維護人員的移動通信。

2現代通信技術在鐵路中運用的發展趨勢

GSM-R作為一種較成熟的技術，目前在鐵路上的應用未完全開發，還有很大的拓展空間，能提供更強大的業務功能。盡快開發GSM-R的業務應用，是推進鐵路信息化進程的有效舉措。

2.1更豐富的數據傳輸業務

GPRS是基于GSM-R的移動分組數據業務，在移動終端和數據網之間提供連接，支持IP協議和X.25協議，GPRS最大速率可達171.2kbit/s，可實現“一直在線”。首先，原來利用有線來傳輸的監測等信號可用GPRS無線傳輸。如：保障列車運行安全，要對軸溫、載重、車速等指標進行監測。通常的做法：設在軌邊的采集器將監測到的數據通過電纜傳輸到相應的管理網處理；在列車上采集的數據，以無線傳輸的方式傳給設在軌心的接收器，再通過電纜傳輸到管理網處理。維護管理麻煩，線路成本高。利用GSM-R的做法是：在采集器上安裝GPRSMODEM，無論采集器是在軌邊還是在列車上，都可以無線的方式直接傳輸數據信息到GSM-R基站，利用GPRS技術連接到相應的管理網，節省了地面線路且更方便更易維護。這種技術也可應用于編組站、貨場等地的監測數據的傳送。其次，利用GPRS提供更優質的服務。如：移動售票。列車上的售票機安裝GPRSMODEM，無線傳輸數據信息到GSM-R基站，基站傳輸到與SGSN節點，SGSN與GGSN通信，GGSN與現有的計算機售票網連接。就可實現旅客在列車上可購買任一車次的車票，與在車站售票窗口購買完全相同。用這種方式可以使GSM-R信號能覆蓋的地方進行移動售票，比如站臺、車站廣場等地方，可以極大的節約旅客售票的時間。

2.2短消息業務功能

短消息業務在公網的應用取得了巨大成功，但由于短消息業務的非實時性、不可靠性，目前未在鐵路GSM-R中普遍應用。但隨著鐵路GSM-R的發展，GSM-R應用的范圍會越來越大，對于安全性實時性要求不高的數據傳送，短消息業務非常適合且有方便靈活的優勢。有著公網應用的成功經驗，GSM-R開通短消息業務不困難，設置短消息業務設備，升級相關軟件即可，對于智能業務的實現提供了更為方便的平臺。

2.3適合鐵路運營的智能業務

為實現鐵路運營應用，已開發使用了一些鐵路所特有的智能業務，如：優先級業務、功能尋址、基于位置的尋址等等。首先，現有智能業務需進一步優化。現有智能業務存在一定的限制。如：目前基于位置的尋址是基于小區的位置尋址，由于小區間存在著重疊區，那么這種尋址就可能會出現呼叫錯誤，如果開發基于GPS的位置尋址會更精確。再如：功能尋址中的利用車次號尋址。我國的長途列車用同一車次號，同一車次同一時間會出現在不同路段，即同一車次對應多列正運營的列車。現在各線GSM-R網段未互聯，使用各自的智能網系統，只在本路段尋址，不會有重號問題，將來各線智能節點要聯網，這種尋址方式就需優化。其次，開發新的智能業務。借鑒公網經驗，結合鐵路運營特點，開發新的智能業務。如：虛擬專用網業務（VPN），車輛、電力、工務等系統可建立自己的移動虛擬專用網。在虛擬網內定義用戶級別，有不同的呼叫限制。公網基于短消息平臺開發了大量智能業務，如：短信通知手機關機期間的呼叫，簡單的創意，技術實現容易，卻帶來了巨大效益。GSM-R也應集思廣益，開發適合鐵路的、實用的、易實現的、有特色的智能業務。

2.4業務用戶群的擴展

目前GSM-R的用戶量有限，主要集中于行車一線的工作人員。首先，GSM-R強大的系統功能可承載大量的業務用戶。應讓更多的鐵路站段利用GSM-R無線傳輸功能，每個鐵路職工的工作電話都可以利用GSM-R移動終端。其次，GSM-R可以與公網網絡及其業務互通，能給鐵路旅行者帶來方便。同時由于GSM-R互連功能強大，可以有效地連接公網、固化網、數據網以及其它移動網，并且在移動通信服務方面，還能給鐵路旅行者提供列車上的語音和增值業務等服務。展望未來，GSM-R強大的系統還要提供更多的服務功能。現有的GSM-R系統以2G技術為基礎，主要的應用在語音方面。隨著GSM網絡的不斷演進以及運營商和終端用戶對GSM-R業務需求的不斷發展，GSM-R系統必將緊跟和利用GSM的新技術，開發新的應用業務，特別是數據方面的業務，如建立列車無線局域網為乘客在旅途中提供高速上網的環境等。相信隨著中國鐵路建設的深入，在我們的努力下，到2020年，我們會到一個網絡完善、業務豐富、能提供可靠高速高質信息傳輸的GSM-R網絡。

作者：李寶巖單位：北京鐵路局北京通信段