浅谈铁路通信技术的应用及发展趋势

【摘 要】铁路的高速化已经成为世界铁路的发展趋势，外国发达国家正在持续修建和发展高速铁路。高铁是铁路新技术的综合，其发展将为铁路的技术状态带来全新的变化，成为了铁路现代化的基础。针对高速列车的安全运用，铁路通信系统提出了更为严格的要求，通信网络的服务功能和质量需要具备和列车高速化互相适应的能力。本文针对目前铁路通信技术和铁通专用网络目前应用的概况进行分析，从而提出铁路通信技术子新的发展趋势。

【关键词】铁路通信；铁路高速化；发展趋势；应用概况

铁路通信技术在最近十年以来得到了较大的发展，目前正处于我国铁路通信技术发展良好的时机，国家铁通公司的成立，代表着铁路通信走向了了正规发展的道路。随之铁路列车迈向高速化和准高速化的方向，为了保证行车的安全，实现有效人机控制及提高运输效率，同时要求建立个功能更为完善、技术构成更为先进的铁路大通信网，用以适应现代信息的社会急速发展，继而让铁路通信网络用以国民经济当中创造更大社会效益及经济效益。

1 铁路通信技术简述

对于高速铁路，国外发达国家的实践证明，当中的通信技术已经不是简单的提供话音或者报文传传输的一种方式，其更多地在整个信号系统之中扮演着传输和监控各种数据为主的重要角色，改革传统信号系统不可以满足高铁安全需求的整个局面，用以实现高铁系统的以人为本的“人机对话”控制及管理。它能完成包括列车控制和行车指挥的自动化，技术设备整备、控制、检测和维修系统，故障自动报警、诊断和防护，灾害和事故的救援、应变和恢复等等在内的各种各样的功能，这同时也是现代化高铁的重要标志。

高铁信号系统使用通信技术特点：

（1）通信技术和安全与行车组织现代化等等专业相互融合以及彼此渗透；

（2）整个通信系统的设计落实了综合集成及集散控制设计思想；

（3）高效地实施了用以高速铁路调度中心作为中枢的安全管理及质量保证；

（4）使用了人机交互、优势互补管理决策的方法。

通信系统是一个从构思、实施再到运行管理不断完善的过程，同时也是人在高铁安全保障系统中核心作用及主导作用集中的体现，用现代化计算机及信息技术来满足准确、及时、完备系统运行的信息处理、传输、采集、反馈和信息资源共享的功能，实现了安全诊断、监控、检测、防治方法和手段统一性、先进性和智能化，实现保障高铁安全和高效的运行。

2 国内外铁路通信技术发展现状

我们国家铁路通信技术发展的过程可以分三个阶段。20世纪60年代中期以前，我国铁路使用的主要通信技术是人工、电子管载波、架空明线和步进制交换机还有直流脉冲调度电话。60年代后期，开始了采用纵横制交换机、晶体管载波，小同轴电缆和双音频选叫调度电话作为主要特征第二阶段。这两个阶段当中，铁路通信技术仍停在模拟通信的阶段。80年代中期后，跟随数字通信技术采用，发展了铁路通信技术第三阶段。存贮程序控制交换技术、数字复用传输、光缆的发展和列车无线通信广泛应用作为这一阶段的最大特点。大秦线路光缆数字通信网的建设成功标志我国铁路通信开始从模拟制向数字制开始发展。

法国20世纪80年代初建成东南新干线，使用高低频综合的电缆，高频通信使用电缆数字通信网络，路途中短距离的通信采用综合缆内的50多对低频线组成。后期的大西洋新干线，其综合缆内设置了光纤单元，开通了单模四次群数字通信系统，其中短途回线数增加到70余对。移动通信从原车辆的无线调度系统发展至包含列车工作人员、数据通信在内无线通信，同时开展了旅客公共通信的服务系统。

3 现代通信技术在铁路中的运用

正常来说，我们把通信网络划分为局域网、接入网和主干网的三个部分，我们也将铁路通信网络按照这个方法划分。根据铁路通信网络来判断，接入网占据比较大的比例，包含有线和无线两大部分。

3.1 无限接入网

因为高速运动作为铁路列车的特点，故无线接入网在铁路通信网络之中占据很大比例。固定位置的车站（场）、各种固定设施之间和单位的通信首段，我们首选的方案仍是使用SDH光同步数字传输设备来进行建造，同时应当考虑使用数字环路载波设备及远端用户单元，这样组网会更加方便和灵活。组网过程当中需要把效益和投资进行综合统筹来采取考虑，可使系统不光满最近近几年内的铁路通信需求，且还能为出行旅客和地面的用户提供先进电信的业务。此外，使用网络IP通信及ATM交换等等先进的技术来组成光纤用户的接入网和通信主干网。例如采用“双纤单向环”接入方式，它不仅有价格合理、安全、高速、传输质量高等光纤通信所拥有的优点以外，且还拥有设备备用、路由迂回的优点，进而具有自愈合功能，使系统的可靠性得到很大地提高。

铁路的通信网络可为旅客及铁路公务、应急抢险、行车维修等相关的人员提供及时且可靠通信，用以提高服务的等级和运输的效率，确保列车安全运行，进而达到高效的运营模式。故它是一套集列车公务通信和区间易懂作业通信为一体列车移动的通信系统。但考虑到铁路自身特点，决定了这个系统去区域性专业移动通信网及公用移动通信网不同，这是一种归于线面结合、以线为主链状网。

3.2 集群通信系统

集群通信系统是通信与程控交换技术、计算机网络技术、微处理机技术紧密结合的产品，是功能很强大专用移动通信系统。它集中控制、交换、通信于一体，使用无线拨号方式把一组信道自动分配给系统内部用户，可最大限度利用频率资源及系统资源，从而提高服务质量，降低系统的内呼损耗。因它具有群呼、强插、强拆、组呼的功能，尤其适合指挥调度及抢险应急灯场合，较好解决了通信的频率如何合理分配老大难的问题，所以特别受专业运营管理部门喜爱，是现代移动铁路通信方式首选类型。这一系统还有一些不组队的缺点，主要包括采取动态频率分配，没考虑与周围公用网络有效融合的问题，无先进路由合理选择的功能，并在建立通路及自动过网的时候存在保密性不强、信息丢失现象、容易收到干扰等，虽此类缺点对话音通信影响不是很大，但会对调度指挥中心和列车之间双向数据通信产生极大影响，故对数据通信要求较高场不太适合。

4 铁路通信技术的发展趋势

跟随计算机网络技术飞速发展，采取企业网络化管理已经成为企业实现管理现代化客观要求和必然的趋势。铁路的信号系统网络化作为铁路运输综合调度指挥的基石。需要在网络化基础上实现信息化，进而实现集中、智能管理。

简单来讲，铁路通信网未来趋势应该是和公用网融合，最后使铁路通信网统一于公用网络。实现这一要求，采用集群移动通信系统已远远不够，GSM（R）和现行CDMA技术也达不到这一技术要求。根据现在发展状况来看，只能持续开发下一代CDMA的技术，方能实现这一目标。所以，铁路通信网无线接入的部分今后发展方向也肯定是朝着新一代CDMA方向发展，形成具备铁路通信特殊要求公用无线通讯接入网。

5 结语

近年来，铁路通信技术不断提高和进步，极大的推动了我国铁路的发展，有效提高了劳动生产率、降低了运输成本、保障行车安全和改善了运输服务等。由于企业铁路的固有局限性，使其有股道交叉多、调车作业频繁、环境差等病害，将现代的铁路通信技术应用在企业铁路中，可以很好的解决这些问题，为企业带来很大的经济效益和社会效益。

【参考文献】

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[责任编辑：薛俊歌]

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