铁路应急通信系统研究

摘要：在我国现代化社会建设与经济发展中，铁路作为作为最重要的交通运输方式之一，其作用和地位是不容忽视的。在铁路运输系统的建设与管理中，安全问题得到政府、铁路主管部门和社会各界的高度重视，而且是实现铁路安全、平稳运输的基础条件。为了适应我国铁路应急处理措施学化、智能化发展的要求，国家相关部门加强了对于铁路应急通信系统的研究，并且取得了较多处于国际领先地位的成果。本文仅就国内铁路应急通信系统的研究现状和发展趋势作以浅要研究，旨在促进我国铁路事业的进一步发展。

关键词：铁路 应急通信系统 研究 应用

中图分类号：U284文献标识码： A文章编号：1007-9416(2011)07-0018-02

进入二十一世纪以后，我国的国民经济有了大幅度的发展，对于铁路运输的依赖性也日趋显著，客观带动了铁路运输系统建设的全面创新和改革。作为国家经济发展大动脉的铁路运输，其在建设与管理中都应将安全问题提升到相应的高度，特别是要保证的紧急情况下通信系统起到应有的作用。从我国铁路建设的现状而言，由于受到地理环境、自然灾害及人为因素的影响，都增加了铁路运输中出现各类事故的随机性和不可预见性，而是否能对各类紧急事故进行有效的处理，关键在于铁路应急通信系统的畅通性和灵敏性，因此，在今后的铁路应急管理系统建设中，必须重视对于应急通信系统的研究。

1、铁路应急通信系统的基本组成部分

目前，在我国的铁路应急管理系统建设中，国家铁道部和相关部门适时加大了应急通信系统的投入力度，其中包括技术、资金、人力、物力等。从国内现阶段使用的铁路应急通信系统而言，一般由应急救援指挥中心、应急接入系统、传输网络等三个基本部分组成，其中应急救援指挥中心是应急通信系统的核心部分，其主要包括:铁道部及各铁路局或公司根据实际需要组建的专业应急控制中心;应急接入系统主要包括:现场的各种接入设备及终端设备，以及各车站之间通过专用网络连接的应急设备;传输网络则是根据铁路应急通信系统实际需要构建的各种通信网络资源，是保证信息传输中快捷性、安全性的先决条件。

2、铁路应急通信系统的常见设备及功能

在我国现阶段建设的铁路从应急通信系统中，常用的设备主要包括:指挥中心设备和现场设备两类。为了保证铁路应急通信系统的正常运转，相关管理部门和操作人员必须对各种常见设备的功能进行深入的了解，进而才能保证各种操作的科学性和合理性。

2.1指挥中心设备

在铁路应急通信系统中，常见的指挥中心设备主要包括:视频子系统、局端影音转换设备、局端综合接入设备等。

2.1.1视频子系统

铁路应急通信系统中视频子系统的主要功能是对应急现场传输的视频流进行实时软解码，其具有本地录像、视频抓图、日志访问虚拟矩阵、录像回放、群组切换、视频文件检索及用户管理等基本功能。

2.1.2局端影音转换设备

局端影音转换设备的应用主要是为了实现指挥中心一点对多点的视频传输与接收，其常规设备输出情况下为AV信号。在应急通信系统的传输速率相对较低时，局端影音转换设备可以自动选择UDP/IP、RTP/IP、TCP/IP及组播IP协议，将垂直分辨率扩展为MPEG-2视频质量的480线。

2.1.3局端综合接入设备

局端综合接入设备的主要作用是为铁路应急通信系统的指挥中心提供信道化FXS/FXO等，可以直接使用技术较为成熟的LAN口接入相应的网络设备，并且根据系统的实际运行情况，合理设定各路的语音编码方式，如G.729、G.723、G.711等。

2.2现场设备

在铁路应急通信系统中，常见的现场设备主要包括:现场综合接入设备、现场影音采集设备等。

2.2.1现场综合接入设备

在铁路应急通信系统中，现场综合接入设备作为现场业务的承载平台，其主要作用是实现现场与指挥中心的通信联络。一般情况下，在铁路紧急事故发生现场要配备1-12部专线电话，并且提供LAN接口，以保证现场综合接入设备的顺利接入，进而才能实现各类数据的实时传送。

2.2.2现场影音采集设备

铁路应急通信系统的现场影音采集设备主要采用较为先进的无线技术，其目的是对现场进行实时动图拍摄和上传，现场影音采集设备的接受频段一般可以在340MHz、400M-800MHz、1.0G-1.6GHz、2.3G-2.5GHz内正常使用，有效活动范围在2-7km之间。

3、铁路运应急通信系统的接入技术

在铁路应急通信系统的建设与使用中，对于各类接入技术的研究是不容忽视的，也是保证系统按照预定程序运行的重要条件。目前，在国内的铁路应急通信系统中常用的接入技术主要有:光纤接入、HDSL接入、无线接入等技术形式。

3.1光纤接入技术

在国内铁路应急通信系统中采用的光纤接入技术主要利用军事轻型野战光缆作为传输介质，其具有重量轻、体积小、耐磨、抗拉、安全性高等特点，有利于在野外较为复杂的地理环境中进行敷设与撤收。目前，光纤接入技术在铁路应急通信系统中的应用较为广泛，其有效接入距离一般在20-50公里之间，基本适应于国内铁路运输网络中的各种区间。在铁路应急通信中采用光纤接入结束具有成本低、技术成熟、传输图像质量高、频带宽等有点，但是其必须在车站与现场之间敷设光缆，有可能延误紧急事件的处理效率。

3.2 HDSL接入技术

HDSL技术是较为传统铁路应急通信系统接入技术之一，在我国的铁路基础设施建设中，相邻车站之间的距离一般为10-15km，在相邻车站之间只需敷设0.9mm的低频对称电缆，基本就可以满足应急通信的要求。HDSL接入技术的应用充分利用了铁路线路中已经敷设的区间电缆，并且将带宽传输提高到7-9km，进而实现相邻车站15-20km范围内的有效接入。铁路应急通信系统中采用HDSL接入技术具有技术成熟、成本较低等优点，而传输图像质量较差、频带不宽等缺点是必须重点解决的。

3.3无线接入技术

在铁路应急通信系统的建设中，根据现场应急抢险的实际需求，采用无线接入技术是较为快捷、有效的技术形式之一。目前，国内铁路应急通信系统中采用的无线接入技术主要是利用5.8GHz的宽带无线接入方式。，其作为骨干网络的补充与延伸，不但可以为应急通信能够提供大容量、高速、安全的数据与语音传输、接受业务，而且有利于实现各种业务的快速接入，但是采用无线接入技术时必须安装临时基站天线，而其传输距离仅为2-3km，使用环境与条件也受到较多因素的影响。

4、我国铁路应急通信系统的发展趋势

目前，我国在铁路应急通信系统的研究中已经取得了一些成果，但是与欧美、韩国、日本等发达国家相比，在铁路应急通信系统的建设与管理中仍然存在较大的差距，这是在今后一段时间中必须重点解决的关键性问题之一。为了解决铁路应急通信系统中常见的数据和图像传输速度与质量问题，我国自行研制了基于微波传输技术的无线视频传输系统，并且已经在部分地区进行试用，取得了较为理想的效果。但是无线视频传输系统只能进行直线数据和图像传输，不能完全适应铁路应急通信的实际要求。国内在铁路应急通信系统中逐步应用卫星接0入技术，但是其总体成本相对较高，而且要已预先向相关部门和网络运营商租用信道，对于应急事件的处理效率具有不利的影响。近年来，随着我国无线通信技术的不断发展，在铁路应急通信系统中基于移动通信网的无线视频传输系统得到了广泛的应用，而且成为今后研究的重点技术方向之一。

5、结语

在我国铁路事业的建设与发展中，安全问题与应急事件处理能力将成为衡量我国铁路运输发展现状的重要标志之一，因此，在今后的铁路运输应急事件处理中，必须注重对应急通信系统的研究，并且对现阶段存在的弊端和问题进行深入的分析，全面加强新技术、新设备的研发与应用，促进我国铁路事业的平稳、健康、持续发展。

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