浅谈现代铁路通信技术研究

吴琼

摘要：随着科技的不断发展和计算机网络技术的革新，现代化通信技术在我国铁路中也得到了广泛应用，使得列车上的旅客能更快捷的与外界进行信息交流，为满足铁路列车高速化发展的需求，建立完善的铁路通信系统加强现代通信技术在我国铁路中的应用，能够有效确保列车的安全。本文对现代通信技术在我国铁路中的应用进行了简要的分析，并对通信信号一体化技术的基本特点和我国现代铁路通信技术的发展趋势进行了概括。

关键词：铁路通信；通信信号；通信系统

中图分类号：E965 文献标识码：A

引言

要适应现代信息社会的急速发展，现代的科技研究人员就必须要打破常规的铁路通信网的结构和模式，采用更加先进的、现代化的有线和无线通信的传输方式和接入方式，实现铁路通信的快速升级，从而使铁路通信网络在国民经济中创造更大的社会效益和经济效益。

一、现代通信技术在我国铁路中的应用

通常来说，我们将通信网络分为接入网、局域网和主干网三个部分，因此我们通常也将铁路通信网络按照上述方法划分。在这三个部分中，接入网占有非常大的比例，分为无线接入网和有线接入网两大部分。

1、无线接入网

高速运动是铁路列车的特点，所以无线接入网在铁路通信网络中占有很大的比重。当然，固定位置的单位、车站（场）和各种固定设施之间的通信方式，我们首选方案仍然是采用SDH光同步数字传输设备来进行组建，与此同时考虑采用数字环路载波设备和远端用户单元，使组网更加方便、灵活。组网的过程中要同时考虑效益与投资，可以使系统不仅能满足近几年内铁路通信的需求，而且还能够为出行的旅客和地面用户提供先进的电信业务。另外，采用网络IP通信以及ATM交换等先进技术来构成光纤用户接入网及通信主干网。比如，采用“双纤单向环”的接入方式，其不仅具有传输质量高、安全、高速、价格合理等光纤通信所特有的优点外，而且还具有设备备用、路由迂回等优点，而且具有自愈合的功能，从而使系统的可靠性大大地提高。

铁路通信网络还可以为旅客和铁路公务、行车维修、应急抢险等相关人员提供及时可靠的通信功能，从而提高服务等级和运输效率，保证列车的安全运行。所以，这是一套集区间移动作业通信和列车公务通信为一体的列车移动通信系统。但是由于铁路自身的特点，决定了该系统与区域性的专业移动通信网和公用移动通信网不同，这是一种属于线面结合、以线为主的链状网。

2、集群通信系统

铁路通信系统中的集群通信系统所涉及的技术层面很多，主要包括计算机网络技术、微处理机技术和程控交换技术等，该专用移动通信系统的功能非常强大，该通信系统具有控制、交换和通信等功能，其在将信号自动分配给系统内部用户时通常采用的是无线拨号的方式，这样在极大程度上实现了系统资源和频率资源的利用，降低了通信系统的内呼损耗，并提高了铁路通信系统的服务质量。此外，集群通信系统具有组呼、群呼、强插、强拆等特点，该系统在指挥调度和抢险应急场合应用广泛，并能及时解决通信频率的分配问题，因此，集群通信系统在我国现代铁路中应用广泛。但是，集群通信系统仍具有一定的缺陷，铁路集群通信系统在采用动态频率分配时没有充分考虑其余周围公共网络能否有效融合的问题，且在建立集群网络系统时很容易受到外界的干扰造成信息丢失，因此，该通信系统在对数据通信要求较高的铁路运输系统中并不适用。

二、通信信号一体化技术的基本特点

随着我国人口的不断增加，我国的铁路建设正在紧张且有序的进行着，我国现代铁路通信信号技术也在逐渐完善，朝着网络化和智能化的方向不断发展，现代通信技术在铁路信号系统中得到广泛应用，有效实现了通信信号一体化。随着科技的发展，通信技术也在进行不断地革新，独立光芯和无线数字通道逐渐取代了传统金属线、光通道等，信息技术成为控制信号系统信息传输的主要手段。在传统的铁路铜线系统中，通信和信号属于两个相对独立的专业，这种设计模式使得铁路部门正常运行出现了弊端，因此，只有采取科学有效的计算模式实现通信信号一体化，对通信、信号进行合理设计、统筹管理，才能使得铁路列车安全运行。通信信号一体化技术在我国现代铁路中应用广泛，其基本特点如下：

1、具有灵活性及通用性

系统支持双向运行，有利于线路故障或特殊需要时的反向运行控制，既不需要新增任何其他设备，也不会因为列车的反方向运行，而降低系统的性能和安全。

2、降低生存期成本和工程投资

因为缩短了列车的编组，也降低了行驶列车的高密度运行，可以缩短站台的长度和端站尾轨的长度。信息传输由以前主要依赖轨道电路，而现在逐渐转变为设备主要集中在室内和机车上，这样也就减少了投资。无线机车信号在车站跨越了轨道电路，摆脱了车站轨道电路电码化的约束，系统结构从而变得更加简洁。

3、具有较大的信息传输量

传统的铁路信号传输都是在轨道上进行的，其传输速度慢且信息传输量较小。随着现代科技的不断发展，列车密度增大且列车速度逐渐加快，这就使得列车控制信号大大增加，且日益繁琐。无线通信网系统在铁路中的广泛应用使得信息传输量增大，从而实现列车的良好控制。

4、具有较高的运输效率

铁路运输中的无线车载设备系统接收到的信息通畅具有很高的准确性和实时性，铁路运输中多采用无线通信方式实现移动自动闭塞的目的，移动自动闭塞分区会伴随着列车的运行而移动，此时闭塞分区无需应用地面信号，只通过无线车载系统就能很好接收相关信息，从而实现列车的有效控制，确保列车安全运行。

5、传输可靠性高

轨道电路中的信号传输是开环的，也就是说发送者只负责发送，并不能确切地知道接收者是否真正接收到信息，而在CBTC系统中可以做到双向的通信，并且同时还可以使用多种保证技术（如各类冗余技术、反馈纠错技术等）来提高其自身的可靠性，从而实现铁路信号通过无线网络的安全和实时的传输。

三、我国现代铁路通信技术的发展趋势

20世纪80年代，集群通信系统在铁路运输中得到应用，该通信系统的信道具有组网灵活、利用率高等特点，这就使得旅客的通话质量得到良好的保障，列车公务人员的业务通信也得以正常进行，铁路集群通信系统能基本上满足铁路通信的需求。虽然集群以通信系统已经基本满足了铁路通信的需求，但其无法实现列车的实时定位和追踪，因此，为优化和完善通信系统铁路部门对铁路通信网进行了重新改造和建立，先进的移动通信技术例如第三代移动通信系统和蜂窝移动通信技术都在我国现代铁路中应用广泛。

为充分满足未来铁路发展对通信的需求，铁路通信建设部门将采取有效措施，实现通信系统寿命周期内运输增加的目的。为有效确保铁路通信系统的可靠性和安全性，还要将其与其他系统有效的结合起来，以便必要时提供有效的备份。铁路通信系统的发展趋势一直是向着与公用网想融合的方向，采取有效措施对铁路通信系统进行完善，从而实现其与公用网的协调统一。这就使得旅客在运行的列车中和列路网覆盖区域都能通过铁路通信网进行正常的信息交流，实现了信息的及时性和可靠性。为满足这一铁路通信系统要求，第三代CDMA技术取代了传统的集群移动通信技术，但这并不是说死担待CDMA技术就可以充分满足铁路通信系统中的无线接入系统功能，只有将铁路通信必备的功能有效的融入到CDMA技术中，才能使得公用无线通信接入系统在铁路运输中充分发挥其通信作用，才能在极大程度上提高列车运行的安全性。

结束语

随着铁路建设的不断发展，铁路通信技术得到了进一步的发展，该技术发展所依托的新技术与通信技术的技术标准是一致的，属于技术发展前沿科学，可以说铁路通信技术是21世纪的一项热门科学，会得到进一步的广泛应用，目前客运专线建设和高速铁路的研究，也为铁路通信技术的发展提供了新的发展机遇。

参考文献

[1]王永刚.浅谈铁路通信信号一体化[J].工业技术，2010年.

[2]黄凯琳，浅谈现代网络技术在铁路通讯中的应用[J]，中国信息界，2011年.

[3]郭潼，浅谈我国铁路通信信号发展趋势[J]，科学之友，2011年.