淺談現代鐵路通信技術研究

吳瓊

摘要：隨著科技的不斷發展和計算機網絡技術的革新，現代化通信技術在我國鐵路中也得到了廣泛應用，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展的需求，建立完善的鐵路通信系統加強現代通信技術在我國鐵路中的應用，能夠有效確保列車的安全。本文對現代通信技術在我國鐵路中的應用進行了簡要的分析，并對通信信號一體化技術的基本特點和我國現代鐵路通信技術的發展趨勢進行了概括。

關鍵詞：鐵路通信；通信信號；通信系統

中圖分類號：E965 文獻標識碼：A

引言

要適應現代信息社會的急速發展，現代的科技研究人員就必須要打破常規的鐵路通信網的結構和模式，采用更加先進的、現代化的有線和無線通信的傳輸方式和接入方式，實現鐵路通信的快速升級，從而使鐵路通信網絡在國民經濟中創造更大的社會效益和經濟效益。

一、現代通信技術在我國鐵路中的應用

通常來說，我們將通信網絡分為接入網、局域網和主干網三個部分，因此我們通常也將鐵路通信網絡按照上述方法劃分。在這三個部分中，接入網占有非常大的比例，分為無線接入網和有線接入網兩大部分。

1、無線接入網

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

鐵路通信網絡還可以為旅客和鐵路公務、行車維修、應急搶險等相關人員提供及時可靠的通信功能，從而提高服務等級和運輸效率，保證列車的安全運行。所以，這是一套集區間移動作業通信和列車公務通信為一體的列車移動通信系統。但是由于鐵路自身的特點，決定了該系統與區域性的專業移動通信網和公用移動通信網不同，這是一種屬于線面結合、以線為主的鏈狀網。

2、集群通信系統

鐵路通信系統中的集群通信系統所涉及的技術層面很多，主要包括計算機網絡技術、微處理機技術和程控交換技術等，該專用移動通信系統的功能非常強大，該通信系統具有控制、交換和通信等功能，其在將信號自動分配給系統內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了系統資源和頻率資源的利用，降低了通信系統的內呼損耗，并提高了鐵路通信系統的服務質量。此外，集群通信系統具有組呼、群呼、強插、強拆等特點，該系統在指揮調度和搶險應急場合應用廣泛，并能及時解決通信頻率的分配問題，因此，集群通信系統在我國現代鐵路中應用廣泛。但是，集群通信系統仍具有一定的缺陷，鐵路集群通信系統在采用動態頻率分配時沒有充分考慮其余周圍公共網絡能否有效融合的問題，且在建立集群網絡系統時很容易受到外界的干擾造成信息丟失，因此，該通信系統在對數據通信要求較高的鐵路運輸系統中并不適用。

二、通信信號一體化技術的基本特點

隨著我國人口的不斷增加，我國的鐵路建設正在緊張且有序的進行著，我國現代鐵路通信信號技術也在逐漸完善，朝著網絡化和智能化的方向不斷發展，現代通信技術在鐵路信號系統中得到廣泛應用，有效實現了通信信號一體化。隨著科技的發展，通信技術也在進行不斷地革新，獨立光芯和無線數字通道逐漸取代了傳統金屬線、光通道等，信息技術成為控制信號系統信息傳輸的主要手段。在傳統的鐵路銅線系統中，通信和信號屬于兩個相對獨立的專業，這種設計模式使得鐵路部門正常運行出現了弊端，因此，只有采取科學有效的計算模式實現通信信號一體化，對通信、信號進行合理設計、統籌管理，才能使得鐵路列車安全運行。通信信號一體化技術在我國現代鐵路中應用廣泛，其基本特點如下：

1、具有靈活性及通用性

系統支持雙向運行，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備，也不會因為列車的反方向運行，而降低系統的性能和安全。

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，而現在逐漸轉變為設備主要集中在室內和機車上，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，系統結構從而變得更加簡潔。

3、具有較大的信息傳輸量

傳統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。隨著現代科技的不斷發展，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。無線通信網系統在鐵路中的廣泛應用使得信息傳輸量增大，從而實現列車的良好控制。

4、具有較高的運輸效率

鐵路運輸中的無線車載設備系統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移動自動閉塞的目的，移動自動閉塞分區會伴隨著列車的運行而移動，此時閉塞分區無需應用地面信號，只通過無線車載系統就能很好接收相關信息，從而實現列車的有效控制，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的，也就是說發送者只負責發送，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（如各類冗余技術、反饋糾錯技術等）來提高其自身的可靠性，從而實現鐵路信號通過無線網絡的安全和實時的傳輸。

三、我國現代鐵路通信技術的發展趨勢

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

為充分滿足未來鐵路發展對通信的需求，鐵路通信建設部門將采取有效措施，實現通信系統壽命周期內運輸增加的目的。為有效確保鐵路通信系統的可靠性和安全性，還要將其與其他系統有效的結合起來，以便必要時提供有效的備份。鐵路通信系統的發展趨勢一直是向著與公用網想融合的方向，采取有效措施對鐵路通信系統進行完善，從而實現其與公用網的協調統一。這就使得旅客在運行的列車中和列路網覆蓋區域都能通過鐵路通信網進行正常的信息交流，實現了信息的及時性和可靠性。為滿足這一鐵路通信系統要求，第三代CDMA技術取代了傳統的集群移動通信技術，但這并不是說死擔待CDMA技術就可以充分滿足鐵路通信系統中的無線接入系統功能，只有將鐵路通信必備的功能有效的融入到CDMA技術中，才能使得公用無線通信接入系統在鐵路運輸中充分發揮其通信作用，才能在極大程度上提高列車運行的安全性。

結束語

隨著鐵路建設的不斷發展，鐵路通信技術得到了進一步的發展，該技術發展所依托的新技術與通信技術的技術標準是一致的，屬于技術發展前沿科學，可以說鐵路通信技術是21世紀的一項熱門科學，會得到進一步的廣泛應用，目前客運專線建設和高速鐵路的研究，也為鐵路通信技術的發展提供了新的發展機遇。

參考文獻

[1]王永剛.淺談鐵路通信信號一體化[J].工業技術，2010年.

[2]黃凱琳，淺談現代網絡技術在鐵路通訊中的應用[J]，中國信息界，2011年.

[3]郭潼，淺談我國鐵路通信信號發展趨勢[J]，科學之友，2011年.