營銷調運處無線通信系統與GSMR系統對比研究

張新紅

摘 要 本文對營銷調運處無線設備進行了概括、分析，將其與新興的GSMR系統進行了對比，從而提出了優缺點比較。

關鍵詞 GSM-R 營銷調運處 無線通信

GSM-R是中國首次從歐洲引進的移動通信鐵路專用系統，它除了能提供無線列調、編組調車通信、應急通信、養護維修通信等語音通信功能外，還能夠滿足列車運行速度每小時500公里的無線通信要求，達到了國際行業水平。

一、GSMR系統在鐵路無線通信系統的應用

1.GSMR在無線列調方面的應用。數字集群通信系統GSMR可以輕易地實現目前模擬通信系統的所有功能。并且作為民用公用網類型的通信系統，可以輕易實現國鐵上所使用的列車無線調度系統所不能實現的選呼功能。GSM-R具備組呼、單呼、廣播呼叫、緊急呼叫、優先呼叫這幾種呼叫功能，并根據呼叫類型建立了幾個呼叫級別以確立在緊急狀況下系統對呼叫的選擇權，見表1。

由于此表源于一個有偏向性的文章，因此表中所標的呼叫時間應該是最長呼叫時間即：跨度為數個小區的呼叫建立時間。這里涉及一個問題：GSM-R話音業務的呼叫建立時間，見表2。

如上表所示，GSM-R系統正常工作時呼叫接通時間定義為5 s。尤其是其最常用的組呼和單呼時間均為5 s，相較現有對講機在固定頻率幾百毫秒的接通時間較長，但鑒于其為全雙工通信，因而絲毫不會影響員工工作效率。并且根據一些非官方消息，使用GSM-R手機的通話質量要明顯好于手臺喊出來的通話效果。

接發車作業時，值班員使用功率為5W的對講機直接與調度室聯系，這樣對于較遠的站（如交接站），值班員接發車作業時在電磁環境不好的情況下就容易發生與調度聯系不通暢的狀況。（國鐵采用有線+無線的方式解決此問題）而GSM-R只要在建站的時候做好信號覆蓋測量以及設計的工作，就可以保證通信質量，杜絕此類問題的發生。

2.GSMR在列控技術方面的應用。列控即列車運行控制系統（TCS）。中國列車運行控制系統（CTCS）有兩個子系統，即車載子系統和地面子系統。地面子系統由以下部分組成：應答器、軌道電路、無線通信網絡（GSM-R）、列車控制中心（TCC）/無線閉塞中心（RBC）。而其中GSM-R的作用即為一個車地信息傳輸平臺。由于其數字移動通信系統的先天特性以及可用的通用分組無線業務GPRS，使得其非常適合列控系統中各部件的報文信息傳送。

二、編組站平調通信

1.現有平調設備。由于營銷調運處鐵路專用線的性質，使其生產運輸中平面調車成為車務相當重頭的工作。營銷調運處目前采用的無線平調通信系統為ZTD6。ZTD6型平調設備是以GP3688、GP88S對講機為核心進行了功能擴展（以GP88S對講機為例），見圖1。

其中手持臺使用了帶擴展功能的GP88S對講機附加一塊指令板，指令板將面板上平調按鈕按下產生的音頻指令采集，然后通過識別出指令將其調制成電信號送入對講機調入載波并發送；接收端為類似過程。

機控器由于需要實現燈顯功能、與一些附件的搭配功能以及與其他設備（如LKJ2000）相連，因而設計了一塊母板實現其各種邏輯功能以及搭配各種外設附件，與對講機的連接方式為直接連接對講機側板上的mic和line out口。

2.GSM-R平調設備。GSMR平調設備設計理念與ZTD6相同，即具備如下功能：（1）調車小組每個設備具有發起小組呼叫并通話的功能；（2）調車小組調車長便攜臺具有發送調車指令的功能；（3）調車員調車便攜臺具有發送緊急停車指令和解鎖指令的功能；（4）調車機車控制臺依據調車小組成員發來的調車指令，控制調車機信號顯示；（5）調車長發送的調車指令能夠以語音的方式通知到調車小組的每一個成員；（6）機車控制器具有與機車運行速度監控器進行數據通信的功能。機車控制器將接收到的調車指令傳送到機車運行速度監控器，運行速度監控器依據調車指令對機車運行速度進行限速或者自動停車控制；（7）具有“測機”功能，當列車行進時可以測試調車長便攜臺的工作狀態，確保調車安全；（8）具有調車計劃單遠程傳送功能。調車計劃中心可以將調車作業任務計劃遠程傳送到調車機車控制器并打印，或者傳送到調車小組成員的顯示終端并存儲、顯示。

以上7條ZTD6都可以實現。這里唯一不同的是第八條，可以直接傳送調車單到調車族成員終端，此功能對于南北站還是相當實用的，可以減少調車組人員在加單或者計劃變更時去信號樓取得新的調車單這一繁瑣步驟。

另外，由于在調車過程中要求有很高的實時性，規定數據必須在500ms內由發送端到達接收端，而普遍采用的GPRS方式不能滿足這種實時性的要求，因此必須采用CSD（Circuit Switched Data）方式的數據傳輸才能滿足所規定的數據延時。而據稱在整個調車過程中，CSD連接一直保持，直到調車工作結束，這樣才能滿足鐵道部規定的必須在500ms內由發送端到達接收端的要求。盡管并沒有任何官方文章說明，但從這一點可以推斷：在調車過程中，調車組人員終端設備的耗電量還是很大的，在配備相同容量電池的情況下，續航力可能會不如目前的ZTD6型平調設備。當然，通話質量以及指令發送接收的可靠性上應該會優于ZTD6。

三、維護人員通信

1.現有設備及存在問題。在這里，維護人員指的是工務、電務、機務以及各站防護員、列檢、貨運等對通信實時性要求不高的人員。目前營銷調運處所使用的對講機多為TK-378和GP88S。各人員工作時主要使用各站站內頻進行呼叫通話。其中比較特殊的是工務段所有對講機都有行調頻，為的是工務人員在巡道和作業時能及時了解機車動向。但巡道工由于其作業性質又經常會誤碰PTT按鈕干擾行調頻的正常作業。

2.GSM-R通信。GSM-R的組呼功能即可代替營銷調運處現有站頻的功能。并且一部終端設備可同時加入幾個呼叫組——即可同時監聽幾個站的作業并隨時發起對任意組的呼叫，這樣可以有效的解決工務巡道工的監聽要求。同時通過在GSM-R基站管理平臺上做設置可以對任意一部終端呼叫權限進行設定，方便快捷，也可以減少人為干擾因素。

另外，由于營銷調運處生產調度室同時也為應急指揮中心，GSM-R所具備的語音廣播功能使得調度員可以直接呼叫GSM-R基站覆蓋內的所有無線終端，并且增強型的多級優先可以使最高級優先權用戶切斷低優先級用戶的呼叫，直接建立高優先級呼叫。為緊急狀態下通信指揮提供方便。

四、數據傳輸、記錄

在此方面首先應當提到的是列尾數據傳輸。營銷調運處目前所使用的北京中鐵公司的列尾設備，需要配合一個接到機車車載電臺上的列尾控制盒（見圖3）。GSM-R列尾控制盒與機車電臺做到了一起，功能上在此方面兩者并無太大區別。

除了列尾數據傳輸，GSM-R還可以實現車次號傳輸與列車停穩信息的傳送功能以及調度命令傳送功能，目前，在營銷調運處，這兩項接發車時所進行的工作是由值班員來完成的。

GSM-R還能夠提供調車機車信號和監控信息傳輸通道，實現地面設備和多臺車載設備間的數據傳輸，并能夠存儲進入和退出調車模式的有關信息。目前，營銷調運處對無線通信檢測手段是在本務機上安裝語音記錄儀，記錄行調頻通話。其他頻率都沒有記錄，而且要調出檢測記錄必須等機車到達。而GSM-R語音監控可以直接存儲到基站機房，并可任意調用。