铁路无线台站及频率管理系统的研究

吴 宇

（中国铁路北京局集团有限公司工电检测所，北京 100860)

为规范铁路机车无线电台设置、使用，根据《中华人民共和国无线电管理条例》和《铁路机车无线电台执照核发管理暂行办法》规定铁路机车无线电台是指在铁路机车（含动车组、自轮运转特种设备等）上固定设置的利用无线电波进行信息传输的发信机或收发信机组合，均需要办理机车电台执照。为有序推进机车无线电台执照核发工作，做好列车自动防护系统（ATP）、机车综合无线通信设备（CIR）、列控设备动态监测系统（DMS）、无线调车机车信号和监控系统（STP）、通用机车台、数字货列尾装置机车台等机车电台申报工作，需建设一套机车电台管理系统简化申报工作，规范申报流程，便于执照监督检查。

新建线工程或既有线GSM-R无线系统改造时，按规定项目建设单位需到相关铁路局集团公司无线电管理办公室、国家铁路局和地方无线电管理部门办理GSM-R无线电（台）站设台手续办理。目前GSM-R设台手续办理都是纸质文件进行流转，没有信息化管理系统，办理过程无法跟踪，资料存档不便，缺少规划和统计手段。为确保铁路工程建设项目科学管理和顺利实施，需建设一套GSM-R无线电（台）站设台手续管理系统。

为科学合理申请、设置、分配和使用150 M、400 M、450 M、800 M、GSM-R和 1 800 M 等铁路专用无线电通信频率，规范无线电业务频率管理和人员管理，做好频率干扰排查和清除，实现频率占用费收缴，辅助铁路无线频率知识管理等，需建设一套铁路无线电频率管理系统。

本文针对以上3个方面的需求，研究和设计一套铁路无线台站及频率管理系统。

1 系统架构

铁路无线电台和频率管理系统，由国家铁路局/铁路总公司（简称总公司级）、铁路局集团公司级和业务站段级3级组成。各级系统之间通过铁路数据通信网实现信息交互。总公司级、铁路局集团公司级内部设备均通过办公网实现信息交互。本系统外部接口与总公司级和路局级其他管理系统信息共享。如图1所示。

总公司级系统包含一套全路数据处理服务器、全路数据库服务器、铁路总公司客户端、国家铁路局客户端、移动终端、交换机和防火墙组成。

图1 铁路无线电台和频率管理系统架构Fig.1 Railway radio station and frequency management system architecture

铁路局集团公司级系统包含集团公司内数据处理服务器、数据库服务器、用户客户端、移动终端、交换机和防火墙组成。

站段级子系统仅包含客户端设备，分别设置在通信段、电务段、工务段、供电段。

总公司级、铁路局集团公司级和站段级3个子系统通过铁路通信数据网实现互联互通，建议单独分配VPN，业务优先级及QOS设置为2级。

2 系统功能

系统功能分为机车电台执照办理、GSM-R系统设台手续办理、无线频率业务管理3部分，如图2所示。

图2 铁路无线电台和频率管理系统功能Fig.2 Railway radio station and frequency management system functions

2.1 机车电台执照办理

机车电台执照办理功能实现国家铁路局、铁路局集团公司无线电管理办公室、铁路局集团公司业务管理处室、各专业站段之间完成机车电台执照材料申请、资料审核、电子执照发放和监督查询的功能。

1）机车电台设置使用申请

业务站段和业务处室是机车电台设置使用申请主体单位。系统实现业务站段、业务处室、铁路局集团公司无线电管理办公室、国家铁路局顺序逐级提交申报材料，包括《机车电台设置使用申请表》、《机车电台型号核准证统计表》、《机车电台产品质量检验报告统计表》、《机车电台用途及功能说明表》和《机车电台维护人员情况表》等。

2）机车电台设置使用申请审核

国家铁路局、铁路局集团公司无线电管理办公室是机车电台资料的主体审核单位，审核人员按照管理办法要求对提报申请资料进行审核，具备资料增加、驳回、修改功能，能够对机车电台设置使用申请表按机车号进行筛选、归类、统计、排序。

3）机车电台执照的颁布

国家铁路局负责机车电台执照颁布。国家铁路局审核通过后，按照“一车一照”的原则颁布机车（动车组）的电台执照。机车电台执照有两种方式：一种是电子格式执照（带印章），国家铁路局操作系统合成电台电子执照并发布，业务站段、业务处室、铁路局集团公司无线电管理办公室根据其管辖范围能够查询维护机车范围内执照，此时电台已合法化；另一种是传统纸质格式，首次办理电台执照时由国家铁路局印刷纸质执照后交由各铁路局集团公司无线电管理办公室统一保管。

4）机车电台执照监督检查

国家铁路局是机车电台监督检查单位。利用系统客户端和移动终端APP实现电台合法性监督检查，对于不符合要求的电台，国家铁路局可在系统内发布行政通知书提醒设备维护单位进行整改。

2.2 GSM-R系统设台手续办理

GSM-R系统设台手续办理功能是工程建设单位依法合规完成GSM-R系统在路局集团公司无线电管理办公室、国家铁路局和地方无线电管理机构的设台手续办理过程。

1）GSM-R设台手续申请

业务站段和业务处室是GSM-R设台手续办理的主体单位，系统应具备按照GSM-R工程建设单位、铁路局集团公司无线电管理办公室、国家铁路局、地方无线电管理机构顺序逐级提交申报材料。

GSM-R工程建设单位向铁路局集团公司无线电管理办公室办理设台手续申请时，系统应支持《铁路无线电台站设置和频率使用审查表》填写，并支持以文件的形式自动导入GSM-R技术资料汇编。

铁路局集团公司无线电管理办公室审核通过后，系统支持GSM-R工程建设单位填写《国家铁路局行政许可申请书》，支持提交铁路局集团公司无线电管理办公室审批通过盖章的《铁路无线电台站设置和频率使用审查表》和GSM-R技术资料汇编。

国家铁路局审核通过后，系统应支持填写地方无线电管理机构《行政许可申请书》、《无线电台站设置申请表》（国无管表-2）、《蜂窝无线电通信基站技术资料申报表》和《直放站技术资料申报表》（国无管表-12）模板电子表格填写，支持提交经过国家铁路局和铁路局集团公司无线电管理办公室审批通过盖章的《铁路无线电台站设置和频率使用审查表》和GSM-R技术资料汇编，支持提交国家铁路局审批通过盖章的《国家铁路局行政许可申请书》。

2）GSM-R设台手续合法化审核和批复

系统具备设台资料合法性审核功能。系统合法性审查的方式包括填写填写格式合规性审查、内容完整性检查、技术指标合格性检查等，辅助审批单位进行审核。系统应支持对设台资料的查询、新增、修改、驳回等功能。GSM-R设台手续全部办理完成后，系统内部自动生成设台同意批复文件和设台执照发布到系统内通知建设单位。

3）GSM-R设台手续监督检查

国家铁路局和地方无线电管理机构是GSM-R设台手续监督检查单位。利用系统客户端和移动终端实现铁路沿线地面台站合法性监督检查，对于未按要求办理的GSM-R台站，监督检查单位应能通过系统下达行政通知书提醒整改。

2.3 无线频率业务管理

系统应支持无线频率业务管理，包括专用无线频率外网干扰申诉管理、铁路无线频率规划及管理、铁路无线电检查员台账管理、GSM-R频率占用费管理、GSM-R和450 M无线列调模式转换点和线路选择区管理功能。

1）专用无线频率外网干扰申诉管理

系统支持地方无线电管理机构、铁路局集团公司无线电管理办公室和通信段无线电管理小组、业务站段办理专用无线频率频率干扰申诉管理。当业务站段怀疑存在无线频率干扰时，通过系统向铁路局集团公司无线电管理办公室和通信段无线电管理小组提交《干扰排查申请单》，铁路局集团公司无线电管理办公室和通信段无线电管理小组组织干扰清查查找扰源，经系统向地方无线电管理机构提交《无线电干扰申诉表》。

2）铁路无线频率规划及管理

系统支持铁路列车调度、站场调车、专用对讲业务频率运用申请、规划和管理。各专业运输公司、合资铁路公司、铁路运输和公安部门申请使用未分配无线电频率时，通过系统向铁路局集团公司无线电管理办公室提出用频建议，纳入无线电频率规划方案，由铁路局集团公司无线电管理办公室协调地方无线电管理机构办理频率申请。

3）铁路频占费收缴和无线电检查员台账管理

本系统具备根据《国家铁路局、中国铁路总公司关于铁路数字移动通信系统无线电专用频率占用费收缴工作的通知》，系统支持GSM-R频率占用费的计算、通告和收缴情况统计。

4）GSM-R和450 M无线列调模式转换点和线路选择区管理

系统支持建立全路范围内GSM-R和450 M无线列调模式转换点和线路选择区台账，台账关键字段包括线路名称、归属局集团公司、区段名、通信制式、模式转换点/线路选择区等，各集团公司通信管理人员可以新增、修改、删除、提交、查询该信息。

3 主要通信流程

3.1 机车电台执照办理

机车电台执照办理执行顺序步骤如图3所示。

图3 机车电台执照办理关键通信流程Fig.3 Key communication procedure of Locomotive radio station license processing

1）业务站段向业务处室提交《机车电台设置使用申请表》、《站段机车电台维护人员情况表》、《机车电台型号核准证统计表》《机车电台产品质量检验报告统计表》及相关资质扫描件。

2）业务处室审核材料并反馈修订意见，需要修改内容可返回业务站段进行修改。

3）业务处室对业务站段修改完成的申请资料进行确认，并填写、汇总《机车电台维护人员统计表》、《机车电台用途及功能说明表》，加盖业务处室电子公章后提交至铁路局集团公司无线电管理办公室。

4）路局集团公司无线电管理办公室审核材料并反馈修订意见，如需要修改可返回业务处室或业务站段进行修改。

5）铁路局集团公司无线电管理办公室对业务处室和业务站段修改完成的申请资料进行确认，并填写《国家铁路局行政许可申请书》，加盖铁路局集团公司无线电管理办公室电子公章后提交至国家铁路局。

6）国家铁路局审核材料并反馈修订意见，如需要修改可返回铁路局集团公司无线电管理办公室、业务处室或业务站段进行修改。

7）国家铁路局对铁路局集团公司无线电管理办公室、业务处室和业务站段修改完成的申请资料进行确认，确认无误后由系统生成电子版机车电台执照，并发布至铁路局集团公司无线电管理办公室、业务处室和业务站段。

3.2 GSM-R系统设台手续办理

GSM-R系统设台手续顺序步骤如图4所示。

图4 GSM-R系统设台手续关键通信流程Fig.4 Key communication procedure of GSM-R system station setting

1）项目建设单位向铁路局集团公司无线电管理办公室提交《铁路无线电台站设置和频率使用审查表》和GSM-R技术资料汇编影印件文件。

2）铁路局集团公司无线电管理办公室审核材料并反馈修订意见，如需要修改可返回项目建设单位进行修改。

3）铁路局集团公司无线电管理办公室对项目建设单位修改完成的申请资料进行确认。

4）项目建设单位局将铁路局集团公司无线电管理办公室确认无误的申请资料和填写的《国家铁路局行政许可申请书》发送至国家铁路局。

5）国家铁路局审核材料并反馈修订意见，如需要修改可返回项目建设单位进行修改。

6）国家铁路局对项目建设单位修改完成的申请资料进行确认。

7）项目建设单位局将铁路局集团公司无线电管理办公室确认无误的申请资料和填写的《行政许可申请书》、《蜂窝无线电通信基站技术资料申报表》、《直放站技术资料申报表》发送至地方无线电管理机构。

8）地方无线电管理机构审核材料并反馈修订意见，如需要修改可返回项目建设单位进行修改。

9）地方无线电管理机构对项目建设单位修改完成的申请资料进行确认无误，对项目建设单位颁布《GSM-R设备设台手续行政许可证书》。

4 结束语

铁路机车电台、地面电台、频率业务的管理目前仍采用人工办理方式，效率低且容易出错，纸质文件不易长久保存，历史记录查询困难。本系统实现上述业务管理的电子化信息办公，具有高度的集成性，适用于铁路现阶段发展需要。