铁路通信技术范文

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光纤通信技术之所以在铁路通信系统里发挥重要作用，是因为当前对光纤通信技术的划分十分精细，在各个铁路通信系统里都会使用相应的光纤通信技术，达到最理想的通信效果。PDH光纤通信作为十分重要和关键的方面，能有效清除铁路通信系统里存在的隐患以及漏洞，确保铁路通信系统的正常与稳定。但PDH存在标准不一、复用结构过于复杂以及网络管理功能较弱的问题，所以其难以得到长远、有效的发展。

1.2SDH光纤通信在铁路通信系统中的应用

SDH光纤通信在铁路通信系统里的使用解决了PDH光纤通信使用存在的问题，并在此基础上有所突破，让铁路通信系统更加稳定和流畅。借助SDH设备构成的具备自愈保护作用的环网形式，能在传输媒体主要信号中断的时候自动利用自愈网及时恢复正常的通信状态。相较于与PDH技术，SDH技术有四个显著优点：一是网络管理能力更强；二是比特率和接口标准均统一，让各个厂家设备间的互联成为了可能；三是提出“自愈网”这一新理论，能在传输媒体主要信号中断时及时恢复正常；四是运用字节复接技术，简化网络各个支路信号。鉴于SDH光纤通信技术有诸多优点，所以在铁路通信网发展规划里，已经明确提出了要着重发展基于同步数字系列（SDH）基础上的传送网。就以xx铁路为例，该铁路基于新敷设20芯光缆里的其中4芯光纤基础上，开设SDH2.5Gb/s（1+1）光同步传输系统为长途传输网，在铁路的相应经过点均设置了SDH2.5Gb/sADM设备，并借助622Mb/s光口同接入层传输设备相连，发挥上联和保护作用。此外，还借助2芯光纤开设了SDH622Mb/s（1+0）光同步传输系统，将其作为当地的中继网，并在铁路相应经过点以及新开设的各个中间站和线路新设置了SDH622Mb/s设备。

1.3DWDM光纤通信在铁路通信系统中的应用

DWDM光纤通信技术是借助单模光纤宽带与损耗低的特点，由多个波长构成载波，许可各个载波信道能同时在同一条光纤里传输，如此一来，在给定信息传输容量的情况西夏，就能降低所需光纤的总量。使用DWDM技术，单根光纤能传输的最大数据流量可以高达400Gb/s。DWDM技术最显著的优点就是其协议与传输速度是没有关联的，以DWDM技术为基础的网络可以使用IP协议、以太网协议、ATM等进行数据传输，每秒处理数据流量在100Mb~2.5Gb之间。也就是说，以DWDM技术为基础的网络能在同一个激光信道上以各种传输速度传输各种类型的数据流量。当前，在国内铁路通信网里DWDM技术得到了广泛应用，其中沪杭-浙赣铁路干线就是国内第一条使用DWDM光纤传输系统的铁路。此外，京九、武广等铁路的DWDM光纤传输系统也在建设与使用中。就拿京九铁路来说，京九铁路线使用的是具有开放性的DWDM系统和设备，能兼容各种工作波长以及厂商的SDH设备。波道数量为16，波道速率基础为每秒2.5Gb，借助京九线20芯光缆里的2芯G.652单模光纤，使用单纤单向传输的方式，也就是说相同波长在两个方向上都能多次使用，光接口满足ITU-TG.692协议的标准。

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SDH光纤通信在铁路通信系统里的使用解决了PDH光纤通信使用存在的问题，并在此基础上有所突破，让铁路通信系统更加稳定和流畅。借助SDH设备构成的具备自愈保护作用的环网形式，能在传输媒体主要信号中断的时候自动利用自愈网及时恢复正常的通信状态。相较于与PDH技术，SDH技术有四个显著优点：一是网络管理能力更强；二是比特率和接口标准均统一，让各个厂家设备间的互联成为了可能；三是提出“自愈网”这一新理论，能在传输媒体主要信号中断时及时恢复正常；四是运用字节复接技术，简化网络各个支路信号。鉴于SDH光纤通信技术有诸多优点，所以在铁路通信网发展规划里，已经明确提出了要着重发展基于同步数字系列（SDH）基础上的传送网[2]。就以xx铁路为例，该铁路基于新敷设20芯光缆里的其中4芯光纤基础上，开设SDH2.5Gb/s（1+1）光同步传输系统为长途传输网，在铁路的相应经过点均设置了SDH2.5Gb/sADM设备，并借助622Mb/s光口同接入层传输设备相连，发挥上联和保护作用。此外，还借助2芯光纤开设了SDH622Mb/s（1+0）光同步传输系统，将其作为当地的中继网，并在铁路相应经过点以及新开设的各个中间站和线路新设置了SDH622Mb/s设备。

1.2DWDM光纤通信在铁路通信系统中的应用

DWDM光纤通信技术是借助单模光纤宽带与损耗低的特点，由多个波长构成载波，许可各个载波信道能同时在同一条光纤里传输，如此一来，在给定信息传输容量的情况西夏，就能降低所需光纤的总量。使用DWDM技术，单根光纤能传输的最大数据流量可以高达400Gb/s。DWDM技术最显著的优点就是其协议与传输速度是没有关联的，以DWDM技术为基础的网络可以使用IP协议、以太网协议、ATM等进行数据传输，每秒处理数据流量在100Mb~2.5Gb之间。也就是说，以DWDM技术为基础的网络能在同一个激光信道上以各种传输速度传输各种类型的数据流量。当前，在国内铁路通信网里DWDM技术得到了广泛应用，其中沪杭-浙赣铁路干线就是国内第一条使用DWDM光纤传输系统的铁路。此外，京九、武广等铁路的DWDM光纤传输系统也在建设与使用中。就拿京九铁路来说，京九铁路线使用的是具有开放性的DWDM系统和设备，能兼容各种工作波长以及厂商的SDH设备。波道数量为16，波道速率基础为每秒2.5Gb，借助京九线20芯光缆里的2芯G.652单模光纤，使用单纤单向传输的方式，也就是说相同波长在两个方向上都能多次使用，光接口满足ITU-TG.692协议的标准。

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在铁路运输系统中，假如没有有效的通信技术作为支持，形成可以保障铁路系统各个要素正常工作的技术，则铁路运输系统无法实现正常、稳定、安全运行。在铁路运输系统中，通信技术可以真实、有效、准确的反应铁路运输系统中的状况，以及针对交通运输情况来有效的命令。在铁路运输高速化发展的交不下，铁路通信技术也需要跟上步伐，朝着更加便利、更加智能的方向发展。

一、铁路通信技术及其特点

通信技术在铁路运输系统中占据着重要的作用，铁路通信技术已经从初期的对话调度，报文调度直至现代的通信技术。铁路通信技术的运用主要是针对铁路系统中的各个环节进行控制与管理，通过人机操作的形式来对反馈的数据进行处理与管理，并且制定合理的应对策略，以实现铁路行车安全、行车自动化调动控制、故障报警。铁路通信技术并不是单独存在的，而是结合了现代计算机技术、信息技术等一系列学科，使用人机互动的方式来对铁路运输系统中的信息进行采集、传输、处理、反馈与共享。

二、新时期铁路通信技术――GSM-R技术

2.1 GSM-R技术构成

GSM-R技术是由多个子系统组成的，分别为网络、基站、运行与业务支撑等子系统。不同的子系统中，网络子系统又可以分为移动交换、移动智能网与通用分组无线业务。

第一，网络交换系统，即为辅助通信系统完成业务的交换与用户数据，并且对用户数据进行实时安全管理。实现网络交换系统功能的实体设备包括定位寄存器、移动智能网、组呼寄存器等，不同设备均利用ON.7信令协议开展通信[1]。

第二，基站系统。基站系统利用无线接口与移动台来进行连接，主要实现无线信号的接收与发送，其实体设备包括控制器、发动信息设备、弱场设备等。

第三，运行、支持子系统与终端。运行、支持子系统囊括了网络设备维护管理以及对用户管理的两个系统，而终端则是为GSM-R通信系统的用户提供直观的操作与处理，使得设备可以接入至GSM-R网中，终端的实体设备包括了无线固体与移动台[2]。

2.2 GSM-R技术特点

GSM-R通信技术是基于GSM的，因此GSM-R通信技术不单单拥有GSM的漫游、切换等特点，同时还拥有以下功能：1）功能寻址。提升固定或移动用户呼叫正在行驶列车中移动用户稳定性的功能；2）基于位置寻址。提升行驶列车中移动用户呼叫地面用户便捷性的功能；3）列车操控系统。该系统是基于GSM-R技术下的对列车进行自动控制的系统，其甚至可以实现列车的自动驾驶；4）列车故障诊断。假如列车在行驶过程中出现故障，则诊断数据与结果将会直接通过GSM-R传输至附件的维修中心，让维修点可以尽快做好维修列车准备。

2.3 GSM-R技术的应用

GSM-R技术在铁路通信中的应用主要包括以下几个方面：

1）控制列车工作。当前我国铁路上应用GSM-R技术传递列车控制信号的线路有青藏线的ITCS、大秦线的LOCOTROL，这种业务方式主要是依靠通信双方的永久在线的数据电路来进行数据传输的，其传输速率达到4.8kb/s或9.6kb/s.这一方式适用于对于数据数量要求不高，但是对于数据实时传送性要求较高的列车控制工作[3]。

2）GPRS数据业务。在列车运行过程中，调度员将会持续跟进线路的运行状态来向机车发送调指令，不同线路等级下不同调度命令的发送方式也不一致。传统方式是开展语音呼叫，通过对话的方式来传递调度命令。在使用GSM-R后，即可以使用调度台来向列车台发送调度命令[4]。

2.4 GSM-R技术的发展趋势

为了进一步推动铁路通信过程中GSM-R技术的完善与优化，不单单要加快建立与我国铁路通信情况相匹配的GSM-R技术规范与相关标准，同时还需要妥善平衡GSM-R技术与4G技术之间的关系。尽量实现GSM-R技术与4G技术的兼容性与安全性。

三、结束语

铁路通信技术对于铁路运输系统来说是不可或缺的，其能够显著提升铁路的运行效率、增强铁路运行的稳定性与安全性。

伴随着我国铁路运输系统的繁荣发展，铁路通信技术也正在朝着信息化、数字化的方向发展，因此有需要对其进行研究探析，以便推动其为铁路运输系统提供更可靠的服务。

参 考 文 献

[1]李.浅谈光纤通信技术在铁路通信系统中的应用[J].科技信息， 2011， （05）：500-501.

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前言

铁路通信技术的应用为我国铁路事业的发展带来了良好的机遇，目前我国的铁路通信工程已经取得了一系列的发展，但是相比于国外诸多国家的铁路通信技术，我国仍然急需进步。因此，本文研究铁路通信技术在客运专线中的价值体现具有十分重要的现实意义，希望能促进我国的铁路通信工程行业更进一步发展。

1铁路通信技术在客运专线的发展状况

众所周知，铁路工程为我国的国民工程，随着社会经济的快速发展，铁路工程的发展受到了新的挑战，如在铁路事业中我国的铁路通信技术虽然越来越强大，但是总体上与国外的铁路通信技术相比还有差距，仍然存在不稳定的状况亟待解决。针对当前我国的铁路通信技术而言，主要以光纤技术为主，电缆通信技术等为辅。铁路通信技术的结构较为复杂，整体机构节点十分繁多，使得铁路传输设备必须具有强大的网络管理能力。由于铁路铺设光纤通信技术时，需要承载多种系统，因此光纤系统的光纤芯数应该尽可能减少，从而满足将来铁路通信技术的发展。虽然目前与发达国家相比还有差距，但是我国铁路通信技术的发展前景广阔。同时，铁路部门只有不断完善铁路通信技术，才能为人们的出行活动提供更多的便利。

2铁路通信技术在客运专线中的价值体现

目前，我国的整体科技水平已经排在世界前列，人们的日常生活发生了巨大变化，特别是人们的出行方式有了极大的改变。除了高速公路之外，其他交通行业也在不断地快速发展中，如铁路行业的快速发展，使人们远距离的出行变得方便快捷。但随着人们生活水平的不断提高，其对铁路方面的要求也越来越高，因此国家要在不断发展铁路行业的同时，越加重视通信技术在铁路中的应用。总的来说，通信技术在我国铁路的客运专线中展现的自身价值有如下几点：

2.1铁路客运专线的通信基础平台

新形势下，铁路工程面临着跨越式的发展，无论是线上列车、动车还是客运专线等，与之相配的各种设施在不断完善[1]。在科技创新技术日新月异的今天，铁路部门对运行的列车不断提高要求。如针对客运专线列车构建了通信基础平台，在基础平台中包括了信息共享平台、信息安全保障平台等在内的五大平台，推动了我国铁路事业的快速发展。在铁路通信网平台中，任何一个平台的缺失都会给铁路通信系统的运行带来阻碍。因此，在构建铁路客运专线的通信基础平台的同时，应保障各个平台的完整性，推动铁路客运专线高效运行。

2.2通信网络基础平台

所谓的通信网络基础平台包含了数据网、计算机基础平台等，其主要负责信息系统等外部业务信息的传送以及诸多互联网业务。

2.2.1通信网

通信网所指代的是通过数据业务对信息进行传送，在各个路由器之间形成高速连接。在铁路通信网中，其总体分为长途通信网和本地铁路通信网、本地接入网等。针对我国的铁路客运专线而言，一般情况下将铁路专线分为两个部分，分别是有线网络控制和无线网络控制。在这些控制系统中，铁路客运列车的通信系统主要由十四个子系统组成，并且配备有专门的信号传输系统，如在日常铁路运输中，人们经常可以看到铁路专员会手持对讲机进行实时语音交流，或者进行视频等相关内容的传输，这些信息的传输都需要在一个平台上才能进行。铁路客运专列在对相关信息进行传送时，将所接收到的信息寄托在进行传导的接入层中，然后将此接入层通过与外界进行相互连接，同时此平台可以将用户的需求进行传输，这样一来在很大程度上减少了用户的麻烦，提升了用户的使用感[2]。此外，在铁路的客运专线中还包含了专用的移动通信系统，在移动通信系统中主要应用的技术为GSM-R。虽然这个系统看起来简单，但是其中所包含的组成部分却不少，在该系统中将无线网络作为支持系统，在此基础上设有无线终端等。这些网络系统的相辅相成最终使铁路行业向前发展，反之，如果铁路行业脱离通信技术，那么最终导致的结果不堪设想。因此，铁路行业在建设发展过程中，尤其面对人们需求日益增加的情况，铁路的客运专列只有不断引进新的通信技术，才能使乘坐者的体验感不断优化，最终为人们带来良好的乘坐感受，使人们的出行活动更加舒适。

2.2.2数据网

在铁路的客运专列中，建立数据网需要构建汇聚层、骨干层、接入层等。在汇聚层中，通常要在网络的枢纽位置设置路由器，从而确保全车网络的使用。在骨干层中，通常会组成传输通道组网。总的来说，我国铁路通信技术在不断发展过程中进行了多项完善，并且已经发展到了较高的水平。所谓通信网络相当于整个客运列车的神经，可见网络在列车当中的重要性，通信技术对客运列车的正常运行起着重要的保障作用。除此之外，通信技术的应用在很大程度上能够使客运列车的各项工作简洁化，使列车的管理工作能够有序进行[3]。

2.2.3调度通信设备

在铁路通信系统中还有一项设备至关重要，即调度通信设备。该设备在客运列车中是最为核心的部分，并且在火车运行过程中，调度是一个十分重要的词语，一列火车之所以能够正常运行，究其最根本的原因是因为调度室的安排，而调度室所依靠的便是运用新型的网络配置进行相互连接，从而调度火车运行。监控系统是火车运行过程中另一个较为重要的系统，此系统也是基于通信网络技术构建而成。众所周知，当前视频监控系统的应用十分广泛，在火车的客运专列中，监控铁路运输状况能够有效针对铁路中发生的情况进行实时监测，及时发现问题并解决问题，使铁路运行能够顺利畅通。

3铁路通信网的发展

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中图分类号：U285.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）34-0370-01

随着客运专线对铁路通信技术服务需求的不断提高，为铁路通信技术的发展带来契机。然而相比较发达国家来说，我国的铁路通信技术仍存在很多不足 ，但只要我们立足于实践，明确正确的发展方向，我国铁路客运专线的服务项目将会越来越符合信息时代的发展需求。这篇文章阐述了现今客运专线对铁路通信技术的实际需求方向，并分析了可采取的应用方案。以期铁路通信技术的应用能更有效的发展。

一、客运专线对铁路通信技术的要求

随着信息时代的到来，铁路客运专线也对通信技术的功能提出了新的要求。铁路客运专线对通信技术的要求除了以往的支持信息数据、语音以及多媒体信息的通信功能，还对铁路客运列车的信息管理、运行控制以及列车的运营调度管理提出了要求。新的要求能使铁路客运的发展速度得到很大程度的提升。

二、铁路通信技术在客运专线中的应用

（一） 案例

以上海客运站为例，此客运站是我国铁路客运网络与城际交通网络的主要组成部分。这条铁路线路的位置在长江三角经济区的核心，是其中若干繁华城市的主要连通方式。此外，当前长江三角经济区中的城市是国内经济发展最为迅速的。经济的快速发展对交通运输的需求也在不断增大。由于此地区的人均居住土地紧张，生活环境压力大，铁路建设现有的通信技术无法满足在此情况下的需求。所以，现阶段当地的人们的生活环境要求铁路通信技术建设要朝着可容量大、服务环境良好以及节约空间的方向去发展。

（二） 铁路通信技术的应用方案

1. 架设通信技术设备

当前客运专线中铁路通信技术对架设光缆的施工方式提出了特殊的技术要求。以铁路通信光缆施工为例，其施工过程中就采用了标准的安装方式。首先，要让光缆施工人员放置好牵引线。其次，对于跨越支撑架构过程应安排人员进行看守，以保证安全。最后需要注意的是在进行光缆施工时，尽量保证单盘光缆能在一天之内放完。这样就可以防止光缆在没有放完的情况下给施工过程带来人为危害。

2.光缆架设时应注意的事项

（1）避免弯曲耗损

在铁路通信光缆架设的过程中，线路的弯曲损耗在光纤通信系统安装过程来说是不可避免的。在光缆敷设施工以及实际运用的过程中，光纤成缆施工需要人为地进行无数个弯曲处理。为了让其不受天气变化的影响，进而造成光缆长度变化时所产生的应力损坏光纤成缆，就要减缓光缆在放置的过程中出现的弯曲变形，这在一定程度上避免了光缆施工因弯曲问题而产生耗损。此外，在对光缆进行连续的施工阶段时，由于光纤需要进行处理，就使得其自身的保护功能较为脆弱。尽管光纤有涂层的保护，仍不能对其实现良好的保护效果，因而，要对弯曲的半径进行严格控制。

（2）注意施工设备的使用

在利用机械设备进行施工的过程中，会对铁路通信的光缆造成或多或少的损害。所以，在施工中机械设备的操作人员在对大型机械设备进行操作之前，要先及时的对大型施工机械设备做好细致的检修工作。使得操作人员对大型机械设备的运行情况进行深入细致的了解，并对存在的问题及时的修补起来。以保证其在光缆施工的过程中不因机械设备的问题埋下安全隐患。与此同时，对于牵引施工进程中的牵引力和反牵引光缆受损的问题。是可以通过在光缆铺设的过程中对光缆加上旋转功能，使其在很大程度上提高了光缆抗损耗的能力。

（3）注意其他耗损情况的发生

要避免铁路通信工程中的施工问题，就要对光缆线路施工所带来的影响进行控制。对于大型光缆工程的施工，开工前期和扫尾阶段的配套施工是对其影响进行控制的重点。而且，还要注意铁路通信系统施工完成后的防潮工作。这也是避免耗损问题存在的重要措施。

三、客运专线组网的实例

合宁客运专线采用了通信技术后使得区间信号机的点灯电路设置更加简单，而且运行的过程更加清晰。由于合宁客运专线信息系统的运行方式是接收到有关信号机以及轨道电路的信息，并将接收到的信息数据处理分析后再进行输出的，这就真正实现了信息传递的无接点编码。使得原有的DJ参与编码的通信方式，通过客运专线信息系统处理成编码逻辑，防止了DJ在通信过程中因电流过小而造成地面信号和发码不一致的现象发生。然而现阶段由于合宁客运专线外接设备较多，与外接设备的通信技术不仅不能解决信息数据量较大且复杂问题，还在一定程度上增加了客运专线间的联调难度。铁路的通信技术可以使客运专线间的联调高度简单化，减少了列控与轨道电路的通信环节。

总结

综上所述，我们从客运专线中铁路通信光缆的架设入手，对其有效应用进行技术控制。这种技术控制可以促进铁路通信技术在客运专线系统的建设，并在一定程度上提升了铁路通信技术的应用水平。笔者从避免弯曲耗损、施工设备的使用安全以及控制其他耗损问题的发生这几个方面入手，阐述了对铁路通信系光缆进行架设过程中要注意的问题，这一系列措施都是为了使我国铁路通信设备的光缆施工的安全性得到保障。并以合宁专线为例，说明通信技术在铁路安全运行中的保障作用。

参考文献