鐵路無線臺站及頻率管理系統的研究

吳 宇

（中國鐵路北京局集團有限公司工電檢測所，北京 100860)

為規范鐵路機車無線電臺設置、使用，根據《中華人民共和國無線電管理條例》和《鐵路機車無線電臺執照核發管理暫行辦法》規定鐵路機車無線電臺是指在鐵路機車（含動車組、自輪運轉特種設備等）上固定設置的利用無線電波進行信息傳輸的發信機或收發信機組合，均需要辦理機車電臺執照。為有序推進機車無線電臺執照核發工作，做好列車自動防護系統（ATP）、機車綜合無線通信設備（CIR）、列控設備動態監測系統（DMS）、無線調車機車信號和監控系統（STP）、通用機車臺、數字貨列尾裝置機車臺等機車電臺申報工作，需建設一套機車電臺管理系統簡化申報工作，規范申報流程，便于執照監督檢查。

新建線工程或既有線GSM-R無線系統改造時，按規定項目建設單位需到相關鐵路局集團公司無線電管理辦公室、國家鐵路局和地方無線電管理部門辦理GSM-R無線電（臺）站設臺手續辦理。目前GSM-R設臺手續辦理都是紙質文件進行流轉，沒有信息化管理系統，辦理過程無法跟蹤，資料存檔不便，缺少規劃和統計手段。為確保鐵路工程建設項目科學管理和順利實施，需建設一套GSM-R無線電（臺）站設臺手續管理系統。

為科學合理申請、設置、分配和使用150 M、400 M、450 M、800 M、GSM-R和 1 800 M 等鐵路專用無線電通信頻率，規范無線電業務頻率管理和人員管理，做好頻率干擾排查和清除，實現頻率占用費收繳，輔助鐵路無線頻率知識管理等，需建設一套鐵路無線電頻率管理系統。

本文針對以上3個方面的需求，研究和設計一套鐵路無線臺站及頻率管理系統。

1 系統架構

鐵路無線電臺和頻率管理系統，由國家鐵路局/鐵路總公司（簡稱總公司級）、鐵路局集團公司級和業務站段級3級組成。各級系統之間通過鐵路數據通信網實現信息交互。總公司級、鐵路局集團公司級內部設備均通過辦公網實現信息交互。本系統外部接口與總公司級和路局級其他管理系統信息共享。如圖1所示。

總公司級系統包含一套全路數據處理服務器、全路數據庫服務器、鐵路總公司客戶端、國家鐵路局客戶端、移動終端、交換機和防火墻組成。

圖1 鐵路無線電臺和頻率管理系統架構Fig.1 Railway radio station and frequency management system architecture

鐵路局集團公司級系統包含集團公司內數據處理服務器、數據庫服務器、用戶客戶端、移動終端、交換機和防火墻組成。

站段級子系統僅包含客戶端設備，分別設置在通信段、電務段、工務段、供電段。

總公司級、鐵路局集團公司級和站段級3個子系統通過鐵路通信數據網實現互聯互通，建議單獨分配VPN，業務優先級及QOS設置為2級。

2 系統功能

系統功能分為機車電臺執照辦理、GSM-R系統設臺手續辦理、無線頻率業務管理3部分，如圖2所示。

圖2 鐵路無線電臺和頻率管理系統功能Fig.2 Railway radio station and frequency management system functions

2.1 機車電臺執照辦理

機車電臺執照辦理功能實現國家鐵路局、鐵路局集團公司無線電管理辦公室、鐵路局集團公司業務管理處室、各專業站段之間完成機車電臺執照材料申請、資料審核、電子執照發放和監督查詢的功能。

1）機車電臺設置使用申請

業務站段和業務處室是機車電臺設置使用申請主體單位。系統實現業務站段、業務處室、鐵路局集團公司無線電管理辦公室、國家鐵路局順序逐級提交申報材料，包括《機車電臺設置使用申請表》、《機車電臺型號核準證統計表》、《機車電臺產品質量檢驗報告統計表》、《機車電臺用途及功能說明表》和《機車電臺維護人員情況表》等。

2）機車電臺設置使用申請審核

國家鐵路局、鐵路局集團公司無線電管理辦公室是機車電臺資料的主體審核單位，審核人員按照管理辦法要求對提報申請資料進行審核，具備資料增加、駁回、修改功能，能夠對機車電臺設置使用申請表按機車號進行篩選、歸類、統計、排序。

3）機車電臺執照的頒布

國家鐵路局負責機車電臺執照頒布。國家鐵路局審核通過后，按照“一車一照”的原則頒布機車（動車組）的電臺執照。機車電臺執照有兩種方式：一種是電子格式執照（帶印章），國家鐵路局操作系統合成電臺電子執照并發布，業務站段、業務處室、鐵路局集團公司無線電管理辦公室根據其管轄范圍能夠查詢維護機車范圍內執照，此時電臺已合法化；另一種是傳統紙質格式，首次辦理電臺執照時由國家鐵路局印刷紙質執照后交由各鐵路局集團公司無線電管理辦公室統一保管。

4）機車電臺執照監督檢查

國家鐵路局是機車電臺監督檢查單位。利用系統客戶端和移動終端APP實現電臺合法性監督檢查，對于不符合要求的電臺，國家鐵路局可在系統內發布行政通知書提醒設備維護單位進行整改。

2.2 GSM-R系統設臺手續辦理

GSM-R系統設臺手續辦理功能是工程建設單位依法合規完成GSM-R系統在路局集團公司無線電管理辦公室、國家鐵路局和地方無線電管理機構的設臺手續辦理過程。

1）GSM-R設臺手續申請

業務站段和業務處室是GSM-R設臺手續辦理的主體單位，系統應具備按照GSM-R工程建設單位、鐵路局集團公司無線電管理辦公室、國家鐵路局、地方無線電管理機構順序逐級提交申報材料。

GSM-R工程建設單位向鐵路局集團公司無線電管理辦公室辦理設臺手續申請時，系統應支持《鐵路無線電臺站設置和頻率使用審查表》填寫，并支持以文件的形式自動導入GSM-R技術資料匯編。

鐵路局集團公司無線電管理辦公室審核通過后，系統支持GSM-R工程建設單位填寫《國家鐵路局行政許可申請書》，支持提交鐵路局集團公司無線電管理辦公室審批通過蓋章的《鐵路無線電臺站設置和頻率使用審查表》和GSM-R技術資料匯編。

國家鐵路局審核通過后，系統應支持填寫地方無線電管理機構《行政許可申請書》、《無線電臺站設置申請表》（國無管表-2）、《蜂窩無線電通信基站技術資料申報表》和《直放站技術資料申報表》（國無管表-12）模板電子表格填寫，支持提交經過國家鐵路局和鐵路局集團公司無線電管理辦公室審批通過蓋章的《鐵路無線電臺站設置和頻率使用審查表》和GSM-R技術資料匯編，支持提交國家鐵路局審批通過蓋章的《國家鐵路局行政許可申請書》。

2）GSM-R設臺手續合法化審核和批復

系統具備設臺資料合法性審核功能。系統合法性審查的方式包括填寫填寫格式合規性審查、內容完整性檢查、技術指標合格性檢查等，輔助審批單位進行審核。系統應支持對設臺資料的查詢、新增、修改、駁回等功能。GSM-R設臺手續全部辦理完成后，系統內部自動生成設臺同意批復文件和設臺執照發布到系統內通知建設單位。

3）GSM-R設臺手續監督檢查

國家鐵路局和地方無線電管理機構是GSM-R設臺手續監督檢查單位。利用系統客戶端和移動終端實現鐵路沿線地面臺站合法性監督檢查，對于未按要求辦理的GSM-R臺站，監督檢查單位應能通過系統下達行政通知書提醒整改。

2.3 無線頻率業務管理

系統應支持無線頻率業務管理，包括專用無線頻率外網干擾申訴管理、鐵路無線頻率規劃及管理、鐵路無線電檢查員臺賬管理、GSM-R頻率占用費管理、GSM-R和450 M無線列調模式轉換點和線路選擇區管理功能。

1）專用無線頻率外網干擾申訴管理

系統支持地方無線電管理機構、鐵路局集團公司無線電管理辦公室和通信段無線電管理小組、業務站段辦理專用無線頻率頻率干擾申訴管理。當業務站段懷疑存在無線頻率干擾時，通過系統向鐵路局集團公司無線電管理辦公室和通信段無線電管理小組提交《干擾排查申請單》，鐵路局集團公司無線電管理辦公室和通信段無線電管理小組組織干擾清查查找擾源，經系統向地方無線電管理機構提交《無線電干擾申訴表》。

2）鐵路無線頻率規劃及管理

系統支持鐵路列車調度、站場調車、專用對講業務頻率運用申請、規劃和管理。各專業運輸公司、合資鐵路公司、鐵路運輸和公安部門申請使用未分配無線電頻率時，通過系統向鐵路局集團公司無線電管理辦公室提出用頻建議，納入無線電頻率規劃方案，由鐵路局集團公司無線電管理辦公室協調地方無線電管理機構辦理頻率申請。

3）鐵路頻占費收繳和無線電檢查員臺賬管理

本系統具備根據《國家鐵路局、中國鐵路總公司關于鐵路數字移動通信系統無線電專用頻率占用費收繳工作的通知》，系統支持GSM-R頻率占用費的計算、通告和收繳情況統計。

4）GSM-R和450 M無線列調模式轉換點和線路選擇區管理

系統支持建立全路范圍內GSM-R和450 M無線列調模式轉換點和線路選擇區臺賬，臺賬關鍵字段包括線路名稱、歸屬局集團公司、區段名、通信制式、模式轉換點/線路選擇區等，各集團公司通信管理人員可以新增、修改、刪除、提交、查詢該信息。

3 主要通信流程

3.1 機車電臺執照辦理

機車電臺執照辦理執行順序步驟如圖3所示。

圖3 機車電臺執照辦理關鍵通信流程Fig.3 Key communication procedure of Locomotive radio station license processing

1）業務站段向業務處室提交《機車電臺設置使用申請表》、《站段機車電臺維護人員情況表》、《機車電臺型號核準證統計表》《機車電臺產品質量檢驗報告統計表》及相關資質掃描件。

2）業務處室審核材料并反饋修訂意見，需要修改內容可返回業務站段進行修改。

3）業務處室對業務站段修改完成的申請資料進行確認，并填寫、匯總《機車電臺維護人員統計表》、《機車電臺用途及功能說明表》，加蓋業務處室電子公章后提交至鐵路局集團公司無線電管理辦公室。

4）路局集團公司無線電管理辦公室審核材料并反饋修訂意見，如需要修改可返回業務處室或業務站段進行修改。

5）鐵路局集團公司無線電管理辦公室對業務處室和業務站段修改完成的申請資料進行確認，并填寫《國家鐵路局行政許可申請書》，加蓋鐵路局集團公司無線電管理辦公室電子公章后提交至國家鐵路局。

6）國家鐵路局審核材料并反饋修訂意見，如需要修改可返回鐵路局集團公司無線電管理辦公室、業務處室或業務站段進行修改。

7）國家鐵路局對鐵路局集團公司無線電管理辦公室、業務處室和業務站段修改完成的申請資料進行確認，確認無誤后由系統生成電子版機車電臺執照，并發布至鐵路局集團公司無線電管理辦公室、業務處室和業務站段。

3.2 GSM-R系統設臺手續辦理

GSM-R系統設臺手續順序步驟如圖4所示。

圖4 GSM-R系統設臺手續關鍵通信流程Fig.4 Key communication procedure of GSM-R system station setting

1）項目建設單位向鐵路局集團公司無線電管理辦公室提交《鐵路無線電臺站設置和頻率使用審查表》和GSM-R技術資料匯編影印件文件。

2）鐵路局集團公司無線電管理辦公室審核材料并反饋修訂意見，如需要修改可返回項目建設單位進行修改。

3）鐵路局集團公司無線電管理辦公室對項目建設單位修改完成的申請資料進行確認。

4）項目建設單位局將鐵路局集團公司無線電管理辦公室確認無誤的申請資料和填寫的《國家鐵路局行政許可申請書》發送至國家鐵路局。

5）國家鐵路局審核材料并反饋修訂意見，如需要修改可返回項目建設單位進行修改。

6）國家鐵路局對項目建設單位修改完成的申請資料進行確認。

7）項目建設單位局將鐵路局集團公司無線電管理辦公室確認無誤的申請資料和填寫的《行政許可申請書》、《蜂窩無線電通信基站技術資料申報表》、《直放站技術資料申報表》發送至地方無線電管理機構。

8）地方無線電管理機構審核材料并反饋修訂意見，如需要修改可返回項目建設單位進行修改。

9）地方無線電管理機構對項目建設單位修改完成的申請資料進行確認無誤，對項目建設單位頒布《GSM-R設備設臺手續行政許可證書》。

4 結束語

鐵路機車電臺、地面電臺、頻率業務的管理目前仍采用人工辦理方式，效率低且容易出錯，紙質文件不易長久保存，歷史記錄查詢困難。本系統實現上述業務管理的電子化信息辦公，具有高度的集成性，適用于鐵路現階段發展需要。