移動通信在鐵路通信系統(tǒng)中相關(guān)應(yīng)用
摘要:鐵路運輸是國家的經(jīng)濟(jì)大動脈,鐵路通信系統(tǒng)是直接保證鐵路運輸?shù)闹匾ぞ?,它的質(zhì)量的好壞直接影響鐵路運輸?shù)男室约斑\輸速度和安全。隨著科技的進(jìn)步和發(fā)展,各種高薪技術(shù)被廣泛地應(yīng)用在鐵路通信系統(tǒng)中,使得鐵路通信系統(tǒng)得到逐步提高和完善,并提高了鐵路運輸?shù)倪\輸速度、效率以及安全可靠性,本文主要討論移動通信在鐵路通信系統(tǒng)中的相關(guān)應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:移動通信 鐵路通信系統(tǒng) 應(yīng)用
一、鐵路通信的作用
通信,指人與人或人與自然之間通過某種行為或媒介進(jìn)行的信息交流與傳遞。鐵路通信就是指利用有線通信、無線通信、光纖通信等現(xiàn)代化技術(shù)和設(shè)備,將鐵路運輸生產(chǎn)和建設(shè)過程中的各種信息進(jìn)行傳輸和處理交換。從1825年的人工搖旗引導(dǎo)到1839年的指針式閉塞電報設(shè)備的發(fā)明以及應(yīng)用,就說明現(xiàn)代通信技術(shù)一開始就是與鐵路運輸是緊密相關(guān)的。隨著我國高速鐵路的建設(shè)和運行,對鐵路通信技術(shù)提出了更高的要求,只有不斷地發(fā)展和完善鐵路通信系統(tǒng),才能為現(xiàn)代化鐵路的建設(shè)與運行提供重要技術(shù)支持和安全保障。下面我們就來討論移動通信在鐵路通信系統(tǒng)中的相關(guān)應(yīng)用。
二、無線列調(diào)
無線列調(diào)是重要的鐵路行車通信設(shè)備,主要負(fù)責(zé)列車的位置和運行方向。無線列調(diào)系統(tǒng)主要解決行車調(diào)度員、車站值班員和機車司機之間的通信和車站值班員、機車司機和運轉(zhuǎn)車長之間的通信。雖然無線列調(diào)具有節(jié)約資源的優(yōu)點,但目前使用的無線列調(diào)是同頻單工電臺,隨著列車提速的不斷深入和列車建設(shè)密度的加大,在僅有的一個頻道上集中了眾多用戶,再加上場強的越區(qū)嚴(yán)重,容易致使系統(tǒng)阻塞,甚至于癱瘓。對于現(xiàn)代化的高速鐵路而言,這種通信系統(tǒng)過于簡單,滿足不了建設(shè)發(fā)展的需求。
三、集群通信
集群通信系統(tǒng)是一種高級移動調(diào)度系統(tǒng),代表著專用移動通信網(wǎng)的發(fā)展方向。它能按照動態(tài)信道指配的方式,實現(xiàn)多用戶共享多信道。由于它具有調(diào)度、群呼、優(yōu)先呼、漫游等功能,被廣泛地應(yīng)用于政府、鐵路、航空等部門,其中以源自歐洲的TETRA較為出色。不過這種通信系統(tǒng)也有一定的缺點,比如系統(tǒng)設(shè)備采購、建網(wǎng)成本和終端價格較高,同時也存在信息丟失、保密性不高、易受干擾等,這從上海局目前所建成的集群系統(tǒng)就能看出來。這些缺點對普通語音通信的影響不大,但對要求較高的場合并不適用,比如列車與指揮中心的實時雙向數(shù)據(jù)通信。
四、GSM-R
GSM-R通信技術(shù)最早起源于歐洲,是在GSM公眾移動通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了鐵路運輸專用調(diào)度通信功能,它主要由交換機、基站、機車綜合通信設(shè)備、手機等組成,目前在德國、意大利、瑞典等大多數(shù)國家普遍應(yīng)用,我國鐵道部于2000年底正式確定將GSM-R作為我國鐵路通信系統(tǒng)的發(fā)展方向。它主要提供無線列調(diào)、編組調(diào)車通信、區(qū)段養(yǎng)護(hù)維修作業(yè)通信、應(yīng)急通信、隧道通信等語音通信功能,可為列車自動控制與檢測信息提供數(shù)據(jù)傳輸通道,并可提供列車自動尋址和旅客服務(wù)。比如全世界海拔最高的青藏鐵路,它的絕大部分線路都是在高原缺氧的無人區(qū),為了滿足鐵路運輸通信、信號及調(diào)度指揮的需要,就采用了GSM-R移動通信系統(tǒng)。另外還有:大秦線、膠濟(jì)線、合武線、京津城際線,京滬高鐵等。
五、衛(wèi)星通信
衛(wèi)星通信是指利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站來轉(zhuǎn)發(fā)或反射無線電信號,在兩個或多個地面站之間進(jìn)行通信。它的主要優(yōu)點是通信范圍大、不受陸地災(zāi)害的影響,可靠性高、電路開通迅速、多址連接等,不過也存在成本高、傳輸延時大、傳輸帶寬有限等不足。相對而言,比較適合鐵路應(yīng)急部門使用。
六、無線寬帶WIMAX
WIMAX技術(shù)是一項于IEEE 802.16標(biāo)準(zhǔn)的寬帶無線接入城域網(wǎng)技術(shù)。目前,在鐵路通信系統(tǒng)中的最新應(yīng)用成果就是中國神華能源股份有限公司的自主研發(fā)項目 -“WIMAX技術(shù)在鐵路移動通信中的應(yīng)用研究”。該項目自主研發(fā)了基于WIMAX無線寬帶技術(shù)的機車同步操控通信、列尾通信、無線列調(diào)通信、視頻監(jiān)控等組成的鐵路通信應(yīng)用系統(tǒng),在經(jīng)過車載運行實驗和室內(nèi)動力分布實驗后,經(jīng)專家組檢驗,表明該系統(tǒng)可滿足朔黃鐵路運行的技術(shù)要求,具有創(chuàng)新性,技術(shù)成果達(dá)到國際領(lǐng)先水平。
七、結(jié)束語
鐵路通信是以運輸生產(chǎn)為重點,主要功能是實現(xiàn)行車和機車車輛作業(yè)的統(tǒng)一調(diào)度與指揮。但因鐵路線路分散,支叉繁多,業(yè)務(wù)種類多樣化,組成統(tǒng)一通信的難度較大。所以,在鐵路通信系統(tǒng)中應(yīng)當(dāng)將各種現(xiàn)代化的通信技術(shù)有機結(jié)合,以保證行車安全、防止作業(yè)事故,提高運輸效率,加速機車周轉(zhuǎn),以及改善服務(wù)質(zhì)量等。
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