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摘要:铁路通信技术近10年来得到了较快的发展,这种大型运输网络,如果没有先进的技术保障,整个行车路线和交通控制系统就无法得到快速的发展,因此,为了保证运输部门获得质量更加优质的数据、图像等业务,应适应运输组织和维护管理体制的要求,为运输指挥调度和信息系统等提供稳定、可靠、畅通、优质的通信平台。
关键词:铁路高速化;铁路通信;应用概况;发展趋势
引言
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。
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通信技术在铁路系统中的应用
2.1无线通信技术
在铁路工程运输过程中,保证列车高速运行是最直接的目标,因此,为了保证列车的运行安全,需要通过技术应用来实现。传统的铁路工程项目的通信技术,只是在列车即将行驶或即将进站的环节进行应用,而在列车运行过程中一般不进行无线通信,使这项技术在应用环节上受到了限制,也限制了铁路工程的现代化发展。因而应建设先进、发展速度快的系统,在全线区间实现指挥中心和列车运行期间的通信功能。无线通信技术可以为铁路运输提供语音通信、调度通信、列车控制数据传输、调度命令和无线车次号校核信息传送等业务。
2.2有线通信技术
铁路工程中应用有线通信技术,主要是对基站之间的连接和固定方式以及设施之间的通讯方式进行重要应用,从而达到安全效率高、质量优化和成本低的效果。目前,有线通信技术主要是基于SDH(SynchronousDigitaHierarchy,同步数字体系)进行综合性建设,这是一种非常成熟,应用十分广泛的技术,实现了光纤通信技术的进一步发展。在传输过程中,这项技术在对数据和图像处理上,实现了数据相互融合和交换,在速度上实现了提升,可以达到80Gbit/s,从而可以提高这项技术对数据和图像的传送速度。近年来,通信技术创新较多,随着ATM交换技术、IP通信技术、PTN分组化技术(PTN=分组技术+SDH体验+G/EPON)、OTN(OpticalTransportNetwork,光传送网)等技术的不断更新,创建了接入网和骨干网等连接方式,保证了通信传输技术的安全和效率。
2.3集群通信技术
集群通信系统是一种专业化的移动通信系统,其功能性相对比较强大,能够实现通信和程序控制以及计算机网络技术等方面的相互结合,并且实现集中控制和通信一体化发展。在应用过程中,通过对信道进行分配,并利用无线拨号方式将技术进行系统化分配,能对系统资源和效率进行充分利用,提升通信资源的利用率,保证服务质量,降低系统损耗。但是系统在发展中还存在很多问题,例如对公用网络的选择和分配的问题,网络信息不完善或网络容易受到干扰等情况。
3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。
3.1网络结构的优化
根据铁路信息化建设的要求,要使铁路通信实现通用化的要求,并提高信息容量和数据传输速度。要在有线通信网络、无线网络和集群通信网络的基础上,采用先进的网络技术如IP技术构建覆盖全国的通信网络,采用信息一体化技术,实现各指挥中心和调度室之间的信息共享。鉴于当前无线通信技术的缺点可以采用具有远程监控能力的光纤直放技术,这一技术是将传统的模拟信号转化为数字信号,然后进行光传输,由于数字信号的可靠性和传输信号的“零衰减”使得信号的可靠性得以提升,同时又具有节能模式,可降低运营成本,故可作为铁路通信技术发展的可靠性选择。
3.2与公共网络系统融合
当前的铁路通信网络一般独立于公共网络而存在,这样不仅浪费资源,还使得铁路通信的速度提不上去。而如果铁路通信网与公共网络得到有效融合,则对铁路的通信领域的改变将是革命性的。因此,铁路通信网络与公共信息网络想融合应是一个发展趋势。当前的铁路通信技术不论是传统的无线技术还是集群技术都有自身的缺陷,不足以与公共网络融合在一起,因此必须开发新的通信技术才能实现这一目标。
3.3铁路系统现代化监控系统的建设
为进一步提高铁路运输的质量和提高运行的安全性,就必须要对铁路系统的各个环节实施有效的监控,对重点环节和重要设备要进行实时监控。未来的铁路监控系统要结合各种现代化技术,如计算机技术、传感器技术以及遥感技术等,需要建设一整套的的视频监控系统,主要功能是实现重点线路视频监控的全面覆盖、实现对各车站购票旅客密度的实时监控以及对各信号楼、各作业区域的全天候视频监控,将实时数据和影响反映到计算机显示屏幕上。除此之外要对存在安全隐患的部位进行报警并制定改进方案,使铁路系统的每一个环节均安全、有效地运行。
结束语
综上所述,随着技术的不断更新和改革,铁路通信技术未来的发展中,需要更高的要求和网络保障。实现工程的安全运行,保证适应高速列车的通信需求,还必须为铁路生产运输、指挥调度、管理经营提供技术装备,为提高运输效率、提升安全保障能力提供必要设施,以全程全网的安全、快捷、通畅等优势为铁路运输指挥现代化和铁路信息化提供基础保障,在铁路建设和国民经济中发挥更大的作用,创造更大的社会效益及经济效益。
参考文献
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