铁路综合数字移动系统（共6篇）
篇1：铁路综合数字移动系统
在中国铁路的频段为上行885-889MHz，下行方向为930-934MHz。GSM-R系统包括网络子系统（NSS）、基站子系统（BSS）、运行和业务支撑子系统（OSS/BSS）和终端设备等四个部分。其中，网络子系统包括移动交换子系统（SSS）、移动智能网（IN）子系统和通用分组无线业务（GPRS）子系统。GSM-R系统采用主从同步方式，TMSC、MSC、HLR、SCP等设备应就近从BITS设备中获取定时信号，MSC至BSS间的G数字链路应兼作同步链路使用，BSS从MSC获取同步时钟信号，也可从就近的BITS设备或SDH设备提取同步时钟信号。GSM-R传输系统指的是为GSM-R系统各子系统之间的连接提供通道的数字传输系统，包括GSM-R系统为提供基本服务所必需的传输配套单元，如传输光、电缆和传输设备，但不包括直放站远端机和近端机之间的连接通道，也不包括天馈线等连接。
具体的实际应用：厦深高铁、广深港高铁、青藏线、大秦线、胶济线、武广线、郑西线、新丰镇编组站、石太线、合宁线、合武线、京津城际线,京沪高铁等。
补充资料
固定点与移动点或移动点与移动点之间的铁路工作人员的专用无线电通信，主要有列车无线电通信、站内无线电通信、无线电报警装置，以及其他铁路工作人员使用的无线电通信等。铁路移动通信是保证行车安全，防止作业事故，提高运输效率，加速机车周转，以及改善服务质量等不可缺少的通信手段，是铁路通信的重要组成部分。
gsm-r发展简史
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早在20世纪20年代，一些国家的铁路开始进行了机车与地面之间的无线通信试验。40年代，许多国家相继在列车上装置电子管无线电话，采用中、短波段。50年代一般用短波段的点对点无线通信。60年代，随着晶体管和集成电路的发展和应用，铁路移动通信大量采用甚高频(VHF)和超高频(UHF)的频段，采取选址、双工、多用户进行组网的通信，在设备方面体积减小，重量减轻，功耗降低,可靠性增高,并能适应各种气候条件。70年代以后，微处理机与收发信机相结合，使设备信令更加完善灵活，具有频道自动搜索、用户自动存取、功率自动控制和自动监测设备故障等功能。一些国家的铁路开始使用能与有线电话网连通的列车旅客无线电话。80年代,铁路移动通信除了应用于铁路列车调度指挥外,还广泛使用在各个铁路业务部门。
20世纪50年代，中国铁路车站值班员和编组场内线路值班员开始使用列车无线调度电话和站内无线电话，采用工作频率为2MHz和 40MHz的电子管设备。70年代初，全部改用150MHz和450MHz频段的晶体管设备。80年代初，在编组场上推广应用携带小型的150MHz、450MHz的站内无线电话。铁路沿线维护作业人员的无线电话也相继推广使用。养路、施工的报警无线装置也得到迅速的发展和应用，并进行了山区隧道区段的列车无线调度电话试验。
gsm-r用途 编辑
gsm-r列车无线通信
运行列车上的人员对地面的调度员或其他人员进行的通信。它包括列车无线调度电话和列车旅客无线电话。gsm-r列车无线调度电话
调度员对沿线运行的机车进行调度指挥的无线电话。中国铁路的列车无线调度电话，用于调度员、车站值班员对沿线行驶的列车司机、运转车长进行调度指挥。铁路沿线的车站以带状分布在全国各地，各车站设置小功率无线电台和转接装置，机车上配有无线电台和控制盒。调度员通过有线或无线电路与车站电台（或固定电台）接续，然后再由车站电台（或固定电台）与其场强覆盖区内机车电台用无线信道接通，从而构成调度员与司机之间和车站值班员与司机之间相互通话。
列车无线调度电话使用150MHz和400MHz频段，频道间隔为25kHz,在运输业务不繁忙的区段采用单工通信方式，双方使用同一频率，交替地进行收发通话。这种制式具有组网灵活，设备简单等特点。在铁路运输日趋繁忙区段，无线电话使用量不断增多的情况下，为了迅速可靠地接续，现在世界各国陆续使用不同频率进行发射和接收的双工或半双工通信方式。采用音频组合式或数字编码式的选择呼叫，并附有紧急呼叫功能和发送调度命令及各种指令信息的功能。列车无线调度电话覆盖区域的划分有两种形式：一是用于车流密度小、运输不繁忙区段的大区域方式；一是用于车流密度大、运输繁忙区段的小区域方式。此外，由于超高频频段的电波难以在隧道内传播，因此，早期采用平行波导线感应传播方式,但这种方式传输场强不均匀，常因绝缘不良,引起衰耗增加。特别是在电力牵引区段，会感应出很高的干扰电压，危及维修人员的安全。后来，许多国家使用漏泄同轴电缆，这种电缆在是同轴管外导体上开设一系列的槽孔或隙缝，使电缆中传输的电磁波的部分能量从槽孔中漏泄到沿线空间，场强衰减较均匀而无起伏，易为接收设备所接收。这种漏泄电缆传输频段较宽，既能通话，又能传输各种数据信息。在长隧道地区，由于漏泄电缆衰耗较大，需要在隧道内装设中继器，用以补偿传输损耗，中继器需远距离供给电源。gsm-r列车旅客无线电话
旅客利用列车上的无线电公用设备，通过沿线设置的地面无线电设备和转接装置，经过交换设备，即可与市话网接通有关用户，或经长途线路传输与远距离用户通话。gsm-r站内无线通信
供铁路站场内进行作业指挥以及业务联系用的一种无线通信。主要有客、货运站无线电话和编组站无线电话。
客、货运站无线电话 主要用于货运人员间运营作业和装卸作业，以及旅客运输业务人员间的通信联络。gsm-r编组站无线电话
供编组站的到达场、编组场和出发场等各类作业人员如调车员、列车车辆检修员、铁鞋制动员、车号员、接发列车值班员以及在专用线上进行调车作业等的流动人员按各自不同的系统进行通信联络。根据作业性质和不同的需要分为十几个独立的无线通信系统，组成小区域通信网。在车辆间流动作业的人员使用的无线电话，由于电波传播受车辆、人体、便携式电台的天线高度和屏蔽效应等影响，因此应选用最佳通话频段。调车、检车等作业人员使用的便携式电话机具有体积小、耗电少、重量轻、可靠性高等特点，并能满足防雨、防冲击和全天候要求。
gsm-r主要性能
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站内无线通信设备主要性能为：发信机杂波抑制比通常要求在60dB以上,组合波抑制比要求在70dB以上,收信机阻塞衰耗应为80dB以上，互调抗扰性应为60dB以上。
无线电报警装置
为防止列车进入线路维护、施工区段以及防止道口、桥梁、隧道发生事故，向司机发出告警而设的、司机和施工区段之间、司机和道口之间以及司机和巡道工之间的报警装置。这种装置必须绝对可靠，并且具有特殊使用标志，其作用距离为几公里范围内，警报时间约为10分钟,使用全国统一的专用频率,并尽可能实现自动检测。
其他铁路工作人员使用的无线通信
主要有区间内作业、维修人员使用的无线电话和广泛用于铁路其他工作中的电话，如勘察施工、维修作业、救援列车、铁路公安等用的无线电话。这些无线电话使用民用频段，不占用铁路专用频率，以免干扰运输调度作业。对讲无线电话一般采用通用的便携式无线电话机。为便于铁路公安人员工作需要，无线电话往往与有线电话沟通，按用户需要组成各种类型、不同功能的铁路移动通信网络。
gsm-r起源
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GSM-R通信技术起源于欧洲，目前在德国、瑞士、荷兰、意大利、瑞典等绝大多数国家均已进入商业运用。由于GSM-R具有适应铁路运输特点的功能优势，以及更符合通信信号一体化技术发展的需要，因此铁道部2000年底正式确定将GSM-R作为我国铁路专用通信的发展方向。
GSM-R在GSM公众移动通信系统平台上增加了铁路运输专用调度通信功能。GSM-R通信系统包括：交换机、基站、机车综合通信设备、手机等设备组成。以青藏铁路为例：青藏铁路是世界上海拔最高的铁路线，青藏线北起青海省格尔木市，途经纳赤台、五道梁、沱沱河、雁石坪，翻越唐古拉山进入西藏自治区境内后，经安多、那曲、当雄至西藏自治区首府拉萨市，全长约1142km。绝大部分线路在高原缺氧的无人区。为了满足铁路运输通信、信号及调度指挥的需要，采用了GSM-R移动通信系统。GSM-R基于GSM技术标准，由于GSM-R侧重铁路应用，在现网中，GSM-R比公网的功能多增加了3个主要功能，即语音组呼业务VGCS, 语音广播业务VBS和增强的多优先级和强拆eMLPP，也被总称为高级话音呼叫项目ASCI业务。正是由于这个不同，支持公网GSM的厂家产品不能直接用在GSM-R网络里，除非专门开发了ASCI业务，当前支持GSM-R的厂家有中兴、诺基亚西门子通信（诺西）、华为、COMLAB、Kapch（原北电，被Kapch收购）等。
调度通信系统业务包括列车调度通信、货运调度通信、牵引变电调度通信、其他调度及专用通信、站场通信、应急通信、施工养护通信和道口通信等。
2、车次号传输与列车停稳信息的传送功能
车次号传输与列车停稳信息对铁路运输管理和行车安全具有重要的意义，它可通过基于GSM-R电路交换技术的数据采集传输应用系统来实现数据传输，也可以采用GPRS方式来实现。
3、调度命令传送功能
铁路调度命令是调度所里的调度员向司机下达的书面命令，它是列车行车安全的重要保障。采用GSM-R系统传输通道传输调度命令无疑将加速调度命令的传递过程，提高工作效率。
4、列车尾部装置信息传送功能
将尾部风压数据反馈传输通道纳入GSM-R通信系统，可以方便地解决尾部风压数据传输问题。
5、调车机车信号和监控信息系统传输功能
提供调车机车信号和监控信息传输通道，实现地面设备和多台车载设备间的数据传输，并能够存储进入和退出调车模式的有关信息。
6、列车控制数据传输功能
采用GSM-R通信系统实现车地间双向无线数据传输，提供车地之间双向安全数据传输通道。
7、区间移动公务通信
在区间作业的水电、工务、信号、通信、供电、桥梁守护等部门内部的通信，均可以使用GSM-R作业手持台，作业人员在需要时可与车站值班员、各部门调度员或自动电话用户联系。紧急情况下，作业人员还可以呼叫司机，与司机建立通话联络。
8、应急指挥通信话音和数据业务
应急通信系统是当发生自然灾害或突发事件等影响铁路运输的紧急情况时，在突发事件现场与救援中心之间，以及现场内部采用GSM-R通信系统，建立语音、图像、数据通信系统。
篇2：铁路综合数字移动系统
铁路GSM-R数字移动通信系统（以下简称GSM-R）是铁路专用移动通信网，是直接为铁路运输生产和铁路信息化服务的综合通信平台。是 无线铁路通讯经济全面的解决方案。
作为一个安全的平台，GSM-R为铁路公司的工作人员之间，包括司机、调度员、调车员、机车工程师和站台人员，提供了语音和数据通讯技术。
GSM-R是众多欧洲铁路公司10年来精诚合作的结果。为了使用单一通讯平台达到互操作性的目的，GSM-R标准结合了此前在欧洲使用的35个模拟系统的所有核心功能及丰富经验。
作为一个安全的平台，GSM-R为铁路公司的工作人员之间，包括司机、调度员、调车员、机车工程师和站台人员，提供了语音和数据通讯技术。GSM-R推出了一系列先进功能，如语音组呼、语音广播、基于位置的寻址、以及紧急抢占通话权等，从而大幅改善了工作人员间的通讯、协作和安全管理。GSM-R符合新的欧洲铁路运输管理系统（ERTMS）标准，可将信号直接发送给列车司机，从而提高了列车速度，增加了运输密度，同时增强了行驶的安全性。
选择基于GSM的GSM-R技术是这个标准大获成功的原因之一。GSM-R继承了GSM经济性的规模，经证明是基于铁路运营商级平台的、最经济有效的数字无线通讯网络。GSM-R超越了语音和信号服务的范围。一些新兴的应用服务，货物追踪、车厢和站台的视频监测、以及乘客信息服务等，都将使用GSM-R技术。
GSM-R是一项目前在全球15个国家成功运营的技术。尽管GSM-R技术规范在2000年才制订完成，但已经广泛用于世界35个国家，包括欧盟所有成员国，而且亚洲、亚欧大陆和北非使用该技术规范的国家数量也在逐月增加，从而使GSM-R成为发展最快的无线网络市场。
GSM-R通信系统简介
GSM-R在GSM公众移动通信系统平台上增加了铁路运输专用调度通信功能。
GSM-R通信技术起源于欧洲，目前在德国、瑞士、荷兰、意大利等国家均已进入商业运用。由于GSM-R具有适应铁路运输特点的功能优势，以及更符合通信信号一体化技术发展的需要，因此铁道部2000年底正式确定将GSM-R作为我国铁路专用通信的发展方向。GSM-R在GSM公众移动通信系统平台上增加了铁路运输专用调度通信功能。GSM-R通信系统包括：交换机、基站、机车综合通信设备、手机等设备组成。以青藏铁路为例：青藏铁路是世界上海拔最高的铁路线，青藏线北起青海省格尔木市，途经纳赤台、五道梁、沱沱河、雁石坪，翻越唐古拉山进入西藏自治区境内后，经安多、那曲、当雄至西藏自治区首府拉萨市，全长约1142km。绝大部分线路在高原缺氧的无人区。为了满足铁路运输通信、信号及调度指挥的需要，采用了GSM-R移动通信系统。青藏线GSM-R通信系统实现了如下功能：
1、调度通信功能
调度通信系统业务包括列车调度通信、货运调度通信、牵引变电调度通信、其他调度及专用通信、站场通信、应急通信、施工养护通信和道口通信等。
2、车次号传输与列车停稳信息的传送功能
车次号传输与列车停稳信息对铁路运输管理和行车安全具有重要的意义，它可通过基于GSM-R电路交换技术的数据采集传输应用系统来实现数据传输，也可以采用GPRS方式来实现。
3、调度命令传送功能
铁路调度命令是调度所里的调度员向司机下达的书面命令，它是列车行车安全的重要保障。采用GSM-R系统传输通道传输调度命令无疑将加速调度命令的传递过程，提高工作效率。
4、列车尾部装置信息传送功能
将尾部风压数据反馈传输通道纳入GSM-R通信系统，可以方便地解决尾部风压数据传输问题。
5、调车机车信号和监控信息系统传输功能
提供调车机车信号和监控信息传输通道，实现地面设备和多台车载设备间的数据传输，并能够存储进入和退出调车模式的有关信息。
6、列车控制数据传输功能
采用GSM-R通信系统实现车地间双向无线数据传输，提供车地之间双向安全数据传输通道。
7、区间移动公务通信
在区间作业的水电、工务、信号、通信、供电、桥梁守护等部门内部的通信，均可以使用GSM-R作业手持台，作业人员在需要时可与车站值班员、各部门调度员或自动电话用户联系。紧急情况下，作业人员还可以呼叫司机，与司机建立通话联络。
8、应急指挥通信话音和数据业务
篇3：铁路综合数字移动系统
1 GSM-R概述
1.1 介绍
早在1992年欧洲铁路通信标准机构 (EIRENE) 就开始了将公共GSM平台用于铁路通信方面的研究, 以寻找一种能满足未来铁路通信需求的、先进的数字无线通信系统, 取代当时各种落后的、不同制式的模拟无线通信系统。1993年, 国际铁路联盟 (UIC) 与欧洲电信标准组织 (ETSI) 协商, 提出了欧洲各国铁路下一代移动通信网以GSM Phase 2+为标准的GSM-R技术, 这一提议在1995年经UIC评估被最终确认。之后, UIC展开了一系列的标准制订和测试工作。首先, UIC建立了标准化组织EIRENE (欧洲铁路综合移动通信网络) , 制定了一系列的铁路需求规范, 涉及范围包括业务功能、调度台车载台需求、电磁环境等各项指标。同时, 密切与ETSI (欧洲电信联盟) 合作, 最终将其所提出的一系列调度业务需求标准纳入到GSM Phase 2+规范中。
GSM-R是在GSM蜂窝系统上增加了调度通信功能和适合高速环境下使用的要素组成, 能满足国际铁路联盟提出的铁路专用调度通信的要求。由于GSM-R可实现跨越国界的高速和一般列车之间的通信;能将现有的铁路通信应用融合到单一网络平台中, 以减少集成和运行费用;而且由于GSM-R是由已标准化的设备改进而成, GSM平台上已经提供了大量的业务, 因而引入铁路专用的功能时只需最低限度地改动, 故能保证价格低廉、性能可靠地实现和运行;在GSM Phase 2+中添加了ASCI (增强的语音呼叫业务) 。
GSM-R能灵活地提供专网中所需的语音调度服务如VBS、VGCS和eMLPP, 因此GSM-R是面向未来的技术, 它将从广阔的GSM公网市场和GSM技术的不断演进中获益, 具有巨大的发展空间, GSM-R在欧洲取得巨大的成功, 目前超过30个铁路公司已承诺在其国际路网中使用该技术。截至2003年6月底, 有德国、瑞典、瑞士、意大利、西班牙、英国、比利时、荷兰、芬兰等国家签订了全国铁路商用化合同, 在2005年至2008年完成全国网络的建设。
铁路综合数字移动通信系统 (GSM-R) 是在现行技术比较成熟的GSM蜂窝系统的基础上, 根据铁路的特点, 增加了调度通信系统。能将铁路现有的各类通信融合到统一的网络平台上来, 并且各类通信系统间 (电务、工务、车务、电力、施工等) 可以相互通信, 相互谐调, 可减少通信系统的集成和运行费用, 并能提供高速载体与地面的通信业务。满足高速铁路发展对通信的需要。是无线列调的更新换代产品, 能够满足区间公务移动、紧急救援、调车编组作业、站场无线等移动语音通信的需求, 满足DMIS无线车号、列车尾部风压、机车状态信息、红外轴温监测、线路桥隧监护、铁路供电状态监视、道口防护等移动和固定无线数据传输的需求。满足铁路的安全信息的发布和预告警系统的需求, 确保铁路的畅通、沿线施工、养护人员、车辆、机械的安全。
1.2 GSM-R与传统无线列调比较
1.2.1 传统无线列调的不足
技术基础特别是制式落后, 设备型号、种类繁多, 频率分散, 制式不一, 不能组成大网, 功能孤立, 通话范围有限, 大三角通信的实现复杂。
1.2.2 GSM-R无线列调的优势
GSM-R是数字系统, 可以利用纠错、检错及话音编码等手段提高话音质量, 抗干扰能力强, 可以利用加密机制使系统保密性更好, 可靠性更高。
实现无线和有线结合的方式, 既充分体现了GSM-R的优势, 又充分利用了现有的有线通信资源, 节省投资。
采用蜂窝机制, 可以有效的利用无线频点和通信电缆资源, 扩大覆盖范围, 提高系统容量;GSM-R具有ISDN特性, 可以支持多种应用, 便于扩展无线列调功能;各种先进技术如功能寻址, 基于位置的寻址, 优先级的使用, 使无线列调功能更加强大。
因为只有一种系统, 对于运营者来说维护成本更低, 而且在不同的铁路网之间具有互操作性;可以采用灵活设置完成双工和半双工通信, 实现大三角和小三角通信更容易。
除了可以用于无线列调, GSM-R还可以为铁路部门提供一个完善的移动通信平台, 为通信信号一体化构造一个统一的通信网络, 降低铁路部门在通信上的投资;同时, 在这个平台上的各种应用还可以提高网络的利用率, 提高投资回报率。
1.2.3 GSM-R的技术规范和标准
GSM-R是在公网GSM标准基础上, 通过增加铁路调度通信功能和高速环境组成要素而建立起来的技术体系。GSM-R技术标准与规范, 包括现有的GSM相关标准以及为满足铁路需求而制定的应用标准, 是GSM—R领域内所有技术标准、规范的集合。根据我国铁路和业务实际应用情况, 目前我国GSM-R技术规范体系包含综合类、系统类、工程类、设备类、应用业务类、设备测试类、接口技术要求及测试类共计7大类, 40项。该体系总体上与欧洲FRS和SRS相对应, 40项规范中除了根据我国实际情况制定了系统类和应用业务类, 其余各项技术规范基本上与欧洲规范的各个章节相对应, 并根据我国实际情况做出了相应的规定。
2 GSM-R系统结构
GSM-R系统一般由交换子系统 (MSC) 、网络子系统 (NSS) 、基站子系统 (BSS) 、运行与维护子系统 (OMC) 、GPRS子系统、智能网子系统和网管子系统、光纤直放站设备以及终端设备等组成。
GSM-R陆地移动网络是由一个管理者或专门的机构组织建立并执行操作的, 它的目的是为铁路提供陆地移动通信的各种业务。GSM-R陆地网络可以看作是某个固定网络的扩展, 如ISDN;或者是一个采用统一编号方案的MSC的集合。MSC作为陆地移动网络和固定网络的接入单元。作为铁路专用的网络, GSM-R可以有限地、有条件地与地面的公众或专用网络进行互连。
一个GSM-R陆地移动系统由若干个功能实体组成, 这些功能实体所实现的功能的集合就是网络能够提供给用户的所有基本业务和补充业务, 以及对于用户数据和移动性的操作和管理。GSM-R陆地移动网络由3个子系统组成, 其基本结构如图1所示。
2.1 GSM-R系统的主要业务功能
GSM-R除支持所有的GSM电信业务和承载业务外, 为了满足铁路指挥调度的需求, 增加了集群通信功能, 在GSM标准中定义为高级语音呼叫项目即ASCI (Advanced Speech Call Item) 功能。它包括3种业务, 优先级业务eMLPP (Enhanced Multi-Level Precedence and Pre-emption) 、语音组呼业务 (Voice Group Call Service) 和语音广播业务VBS (Voice Broadcast Service) 。除了包含这3种业务外, 为了实现铁路运营应用, GSM-R还包含另外一些铁路所特有的功能, 即功能寻址, 基于位置的寻址等。GSM-R系统功能模型如图2所示。
2.1.1 增强多优先级与强拆业务
GSM-R还具有增强多优先级与强拆功能, 规定了在呼叫建立或越区切换时呼叫接续的不同优先级, 以及资源不足时的资源抢占能力。这种业务为满足铁路对于某些类型通信的高性能要求, 保证高等级呼叫或紧急呼叫快速可靠地建立, 提供了一种强制能力, 符合无线列车调度通信的特点。
2.1.2 语音组呼业务
为适应专用移动通信网的要求, 在GSM-R中引入了组呼业务, 允许一种由多方参加 (GSM-R移动台或固定电话) , 一人讲话、多方聆听的语音通信方式, 工作于半双工模式下。语音组呼业务突破了GSM网络点对点通信的局限性, 能够以简捷的方式建立组呼叫, 实现调度指挥、紧急通信等特定功能, 尤其适用于铁路的行车指挥调度部门, 用以完成点对多点的组呼业务和群呼业务。
2.1.3 语音广播呼叫业务
允许—个业务用户, 将话音或其他用话音编码传输的信号发送到某一个预先定义的地理区域内的所有用户或者用户组。同语音组呼业务一样, 语音广播呼叫也提供了点对多点呼叫的能力, 适用于铁路的行车调度。
3 GSM-R在客运专线调度通信中的应用
3.1 工程方案
设计方案采用双层网络结构、共站址双基站重叠覆盖方式。两层基站之间采用主备用方式, 网络应确保移动台优先选择主用层。当主用层发生故障时, 网络应能够使移动台切换、小区选择和重选到备用层。GSM-R工程方案如图3所示。
3.2 调度通信系统构成
系统主要由交换机、各类用户终端及维护终端构成。 用户终端按用途分调度台、车站值班台、专用调度台、调度分机、专用分机、站场分机等类型。系统构成及接口定义如图4所示。
图4中:
Fa接口:ISDN基群速率接口 (30B+D) , DSS1信令。
Fb接口:ISDN基群速率接口 (30B+D) , DSS1信令;
或基群速率E1, 铁路调度专用信令。
Va接口:选用RS-232、X.25、以太网、USB接口等。
Ua接口:ISDN基本速率接口 (2B+D) , DSS1信令。
Ub接口:选用Z接口、共分接口、磁石接口、音频2/4线接口、选号接口、64kbits/s同向接口。
FAS根据设置地点和规模分为调度所型和站段型。调度所型FAS设置在铁道部和铁路局调度机械室;站段型FAS设置在各种编组站、区段站、大型客运站或客运枢纽、中小型车站和各种段级机关所在地通信机械室等用户集中的地点。
3.3 组网方式
FAS网络应按铁道部、铁路局和站段三级结构组网。如图4所示。
铁道部调度所FAS至各铁路局调度所FAS间应采用星状结构, 并应有迂回路由。相邻铁路局调度所FAS之间应设直达路由。铁路局调度所FAS至站段FAS间采用环型结构或星型结构。
铁路局调度所FAS至站段FAS之间的网络采用环型结构时, 应按以下要求组网。相邻调度区段2M中继环宜在分界站站段FAS相切, 即分界站站段FAS也接入相邻调度区段的2M中继环, 相邻调度区段各种调度台、车站值班台对分界站用户终端的呼叫在该2M中继环内进行。
相邻调度区段2M中继环在分界站站段FAS不具备相切条件时, 相邻调度区段各种调度台、车站值班台对分界站用户终端的呼叫通过铁路局调度所FAS转接。
根据调度区的大小每个调度区可分段组多个2M数字环, 两个相邻2M数字环的相邻车站站段FAS间宜设置直达路由。
铁路局调度所FAS至站段FAS之间的网络采用星型结构时, 应按以下要求组网。两个相邻车站站段FAS宜设置直达路由。
根据调度区的大小每个调度区可选择地理位置相对重要的站段FAS作为汇接FAS, 汇接其余站段FAS后接入铁路局调度所FAS。铁道部、铁路局调度所FAS应就近接入GSM-R系统的MSC, 站段FAS应通过铁路局调度所FAS汇接后接入GSM-R系统的MSC。每个铁路局宜设置一个调度所FAS, 其容量应按接入该铁路局所有站段FAS配置。当一个铁路局有多个调度所FAS时, 宜分别与GSM-R系统的MSC互联;与铁道部调度所FAS互联则只允许其中一个作为汇接FAS接入, 其余调度所FAS通过汇接FAS转接后接入铁道部调度所FAS。
4 GSM-R技术发展方向
4.1 加快建成核心网
GSM-R是一个基于交换技术的通信网络, 与分散设置、直接对讲无线通信有很大区别。GSM-R网络的交换机、智能网等许多设备, 不仅仅属于某一段专用, 而是许多线路、甚至全网共用。因此, 必须统筹合理安排核心网交换机的建设, 统一规划, 分层次、分阶段进行, 进一步优化系统资源配置, 降低工程总体造价。
4.2 管好用好无线电频率资源
GSM-R频率带宽目前只有4MHz, 相对于铁路需求而言, 无线频率资源是非常紧张的。我们必须合理规划, 严格高效地利用有限的频率资源, 以保证GSM-R系统不受到干扰, 保证通信的高安全性。无线电管理包括两个面:GSM-R系统内部无线电规划管理和GSM-R系统外部无线电干扰的监测和处理。而GSM-R系统外部干扰中最为突出的问题是与中国移动按地域复用频率资源的边界场强协调及干扰协调工作。
5 结束语
我国铁路GSM-R应用前景良好, 青藏铁路的建成及通车说明我国在吸收消化国外应用GSM-R的成功经验后, 已经形成了符合我国铁路实际需要的网络标准, 并且为GSM-R在我国的进一步发展奠定了坚实的基础。为了保证GSM-R在我国健康、顺利发展, 目前, 急需建立健全相关标准体系, 严格执行并不断完善标准规范, 从而为GSM-R发展、建设提供有利支撑条件。
摘要：随着铁路现代化的全面推进及铁路建设新一轮高潮的到来, 客运专线、城际铁路、高速铁路将是未来铁路建设的发展方向, 铁路无线通信系统是作为铁路运输生产指挥调度系统的传输通道, 为保障铁路运输安全和运输效率起到了越来越重要的作用。铁路综合数字移动通信系统 (GSM-R) 将以高效、灵活、经济、实用和可扩展等特性来满足铁路无线通信的要求及未来发展方向。
关键词：客运专线,GSM-R,应用
参考文献
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[4]赵强.铁路综合数字移动通信系统 (GSM-R) 和GSM-R的清频工作[J].上海铁道科技, 2010.
篇4：铁路综合业务数字调度通信系统
关键词：铁路调度通信系统；组网；数字中继
中图分类号：U285 文献标识码：A文章编号：1007-9599(2011)07-0000-02
Railway Integrated Services Digital Dispatching Communication System
Cao Qing
(Chengdu Communications Section,Guiyang Integrated Workshop,Guiyang55003,China)
Abstract:Railway dispatching communication system is the section of road dispatcher for the command section of its jurisdiction and within the operational links between the station attendant special communications equipment for the rail transport industry to provide real-time information and achieve unity command of the important railway means of transport,thus scheduling the production of communication in railway transport plays a significant role.With high-speed rail is accelerating the process,developed in line with China Railway operating characteristics,with digital,integrated,flexible networking features such as dispatching communication system is of great significance.This paper describes the overall structure of the railway digital dispatching system,the railway scheduling system discussed the strengths and weaknesses,about the railway scheduling system introduced features of the hardware components
Keywords:Railway dispatching communication system;Networking; Digital relay
一、现有调度通信系统存在的问题及解决思路
铁路调度通信作为一项专用通信手段，因其功能的专业性和应用的特殊性造成与公网在通信、信令、组网方式上有很大的不同，在政策、技术、市场等客观条件的限制下，铁路专用通信网不可能得到像公网一样的发展机会。首先，通信系统有全程全网的特点，网络达到一定的规模才可以产生效益，如果仅仅用来满足铁路运输行业内部需求并依靠自身的投入产出而达到迅速发展是非常困难的。其次，为了保证专网的安全性、完整性，铁路专用通信网的发展也受到各种政策条件的限制。故铁路调度技术发展缓慢，现有的铁路调度电话多为模拟制式，设备故障率高，通话质量较差，且业务单一，难于适应日益繁忙的运输生产形势。
（一）铁路调度通信存在的问题:
1.技术落后：既有的专用通信设备大部分仍为模拟电路，选叫速度慢，接续时间长，通话质量不高。
2.组网方式单一：调度总机与其所管辖的调度分机的拓扑结构为模拟共线方式，且仅完成调度选叫和通话功能。而且铁路现有专网内通信基础设备繁多、机型复杂、各种专用设备自成体系，造成了分散在铁路现场的专用通信设备重复设置，无法实现技术综合，也造成了极大的资源浪费。这种单一的组网方式，难以满足现场复杂多样的需要和向数字化、宽带化、综合化演进的要求。
3.可靠性低：系统采用分立器件构成，易损件多，故障多，维护费用高，可靠性差。针对现有铁路调度系统的弊病，应采用一种全新的数字调度系统淘汰原有模拟调度设备，改变铁路专用通信落后的局面。在数字调度系统的开发研制中，笔者认为应从以下方面进行考虑。
（二）解决思路
1.采用先进的程控交换技术、数字通信技术、计算机控制等技术开发研制新一代的数字调度系统设备仁总机、分机、通话选叫设备)，使其具有模拟调度设备无可比拟的集成度高、容量大、呼叫处理能力强、接续快、服务功能丰富等特点;传输平台选择光传输网，使其信号在传输过程中，具有全数字化、低衰耗、高清晰度、高容量等优点，以适应现代通信网数字化、智能化、宽带化的发展方向。
2.设计多种网络拓扑结构，改变模拟调度电话组网单一的弊病，适应各种传输业务和传输技术;具备数字中继、2B+D、环路中继、模拟等多种接口，适应铁路专用通信网内设备机型的复杂多样。
3.系统采用无阻塞交换技术，具有大话务量处理能力;采用模块化设计，保证系统易于升级、扩充方便;重要模块双热备份;采用自愈技术提高传输通道保护能力等，从多方面保证统稳定可靠工作。
二、铁路数字调度系统总体结构
铁路数字调度系统由调度总机(主系统)、调度分机(分系统)、调度所通话选叫设备(调度台>、传输通道组成。
一般地，调度总机(主系统)设置在各铁路局或大站，是系统的调度指挥中心；分机(分系统)设置在铁路沿线各车站，供车站值班员使用。通话选叫设备放置在调度所内，主要为调度员提供一个适合工作环境、符合人机工程学原理的操作平台。调度总机通常设置在调度所附近的调度机械室内。
由于调度总机与分机之间、调度分机与分机之间的物理距离较远，所以需要通过传输系统实现通信业务，可用实回线、电缆、光缆作为传输通道。
（一）铁路调度通信的特殊性
铁路调度通信的特殊性主要体现在：
1.通信方式;总机到分机为指令型，分机到总机为请示汇报型
总机(调度员)对各车站分机(值班员)的通话有主控权，根据工作需要，总机能单呼、组呼、全呼该调度区段内的分机，可随时与分机通话、下达调度命令、收点、询问列车运行情况等。分机呼叫总机按热线方式。而各车站分机之间不经调度员同意不允许互相通话，亦不允许监听调度区段内的通信。
2.操作方式：双向呼叫一键到位
调度指挥要求时实性高，操作简单，只需按键，呼叫自动实现，无须拨号过程。
3.区段调度通信网络结构:点对多点，网内设备复杂
区段调度电话完成的是调度所调度员仁总机)与其所管辖的调度区段仁沿铁路沿线)内各车站值班员之间的通信，属于集中式多点专用系统，通常需要在一个车站上下几条话路，且区段内各种调度设备和种类繁杂多样。
（二）铁路调度系统功能需求分析
铁路调度通信由于其功能的专业性和应用的特殊性，决定了其应具备以下基本功能：
1.铁路调度指挥功能
铁路调度指挥功能是调度通信设备最重要的功能，且具有与其他通信设备不同的重要特点。调度员具有主控权，与值班员之间可以实现优先通话和无阻塞通话。调度员利用按键或摘机，直接呼叫或应答某个被调度用户，也可同时呼出或应答一组或全部被叫调度用户，实施调度分接或并接功能。调度员可进行中继调度、中继汇接、限制出中继等有关调度通信事项，还可直接利用中继与上级调度通信连接，构成树型调度指挥网。
2.自动交换功能
调度员与值班员员间、值班员间、调度用户与中继间可直接拨号。需要说明
的是，调度通信的自动交换功能属于辅助功能，对新业务的增设要依据用户的要求设定，必要时，可限制拨外线和长途电话。
3.中继组网功能
调度系统设有标准的2Mbit/s接口，可与其他数字传输系统配合，组成数字调度系统网络。调度系统具有数字、模拟兼容组网能力，配备环路、数字、磁石等各种中继接口，整合现场各种现有设备，满足专用通信网各种业务传输的需要。调度系统设备可多台互连，组成自动数字调度网，或与其他调度设备配合，实现多级调度。
4.其他功能
通过键盘、鼠标、触摸屏的配置，为调度用户提供友好界面，实现远端实时视频监测，通信状态显示直观，操作简单方便；数据传输功能；电话会议功能等。
三、调度系统硬件组成特点
（一）开放平台上的模块化设计
系统基于全数字程控交换技术，采用开放平台上的模块化设计思想，其软硬件均采用模块化结构，几用户可以根据需要选择不同的软硬件模块，构成自己的应用系统。机架采用国家标准尺寸的积木式结构，根据不同容量的需求，进行灵活配置，任意叠加。主要模块有：主处理机模块、时钟模块、普通用户模块(Z)，2M数字中继模块、调度台2B+D)接口模块、双音多频仁DTMF)模块、会议模块、环路中继模块、模拟电路模块及各种数据接口模块、无线适配口仁RI)等。除主处理机模块、时钟模块、电源模块外，其余模块主要完成对外接口及对内通信功能。各模块均有自己的CPU单元，模块间做到相互独立，其中主处理机及时钟模块可1:I冗余配置。为完成调度通信、数据传输及不同组网要求，主处理机的数字交换网((D SN)的PCM母线分别直接和用户电路、2B+D电路、2M数字中继电路、信号收发电路等连接以实现话音、数据处理和处理机间通信。
（二）具有多种中继方式便于组网
系统配备数字中继模块和环路中继模块，通过数字中继与长途通信系统组网.数字中继上传送的信令既可以是中国一号信令，也可以是七号信令。系统通过环路中继与公用电话交换网连接，完成调度用户与公用电话交换用户之间的通信，通过环路中继还可与其他调度系统相连接，完成台联通信功能。系统终端接口方式还有磁石用户线接口、模拟用户线接口、ISDN接口等。
（三）分级控制提高系统可用性
调度总机的控制方式采用主处理机和功能模块处理机两级方式控制，每块功能电路板上的微处理器都具有智能处理功能，负责本模块的一些基本操作并通过异步串行通信总线与主CPU通信。采用多处理机可以提高系统的处理能力，提高可靠性与可用性，改进实时响应速度和方便地进行扩容。
（四）信号方式灵活
使用的信令方式有用户信令和局间信令两种。用户信令有模拟用户信令和数字用户信令，模拟用户信令用于普通电话终端与交换机之间的协议;数字用户信令在ISDN的用户终端与网络接口间使用的协议，通过ISDN的基本数率接口或基群数率接口的D通道进行信令的双向传送，局间信令具有中国一号信令和七号
信令功能。
参考文献：
[1]罗军,铁道概论.中国铁道出版社,2002
[2]王维汉,李忠民等.程控调度电话,中国铁道出版社,1995
[3]王壮锋等.对我国高速铁路综合调度系统的思考,中国铁道科学,2003年第24卷第2期
[4]白昭.高速铁路综合调度系统模式探讨,铁道工程学报,2003年第3期
[5]铁道部电务局通信处,铁路专用通信技术体制,2000年
[6]曾广坤.铁路专用通信系统的数字化改造,铁道通信信号,2003年第39卷
第5期
[7]黄庆贵.接入网在铁路通信中的应用,铁道通信信号,2002年第38卷
[作者简介]
篇5：铁路综合数字移动系统
铁路数字调度通信系统维修及故障分析
铁路数字调度通信系统是铁路运输指挥的重要手段,系统故障将影响各类调度、行车命令的有效传达,对铁路运输的`安全与效率造成影响.结合实际应用中遇到的各类故障情况.对铁路数字调度系统的故障原因及维护方法做一简单分析与介绍.
作 者：孙振坤 李世堂 吴刚 Sun Zhenkun Li Shitang Wu Gang 作者单位：兖矿集团铁运处电务段,273500,山东邹城 刊 名：铁道通信信号 英文刊名：RAILWAY SIGNALLING & COMMUNICATION 年，卷(期)： 45(2) 分类号：U2 关键词：铁路数字调度通信 故障 安全与效率篇6：铁路综合数字移动系统
鲁恩斌
摘 要：介绍了铁路GIS（地理信息系统）、传统GIS不足、5D地理数据等，详细阐述了可视化铁路移动信息采集系统研制背景及主要功能。
关键词：GIS 5D 可视化 采集系统
Abstract：Introduced the railway GIS(geographic information system), traditional GIS insufficiency, the 5 D geographic data, etc, and expounds the railway mobile information acquisition system visual research background and main function
Key words：GIS 5D Visualization
collection system
一、铁路GIS（地理信息系统）
随着铁路建设的高速发展以及技术的革新，铁路信息化已经渗透到铁路的运输生产、客户营销、经营管理的等各个领域，成为铁路运输和铁路发展的重要保障，其重要地位越来越突出。
由于铁路资产分布在狭长的地表，不论是线路、桥梁、道口、隧道本身，还是信号、电力、控制设备等各种设施以及周边环境都对铁路的安全运营显得至关重要。所以铁路信息化建设离不开对空间信息的管理和应用。GIS（地理信息系统）技术越来越受到铁路部门的重视，已深刻认识到铁路现代化信息系统的设计和建设必须基于地理信息系统技术，把铁路系统各种数据和信息组织起来，建设一个能满足铁路抢险救灾、规划设计、设备维护、运营管理、实时监控、决策分析应用的综合型地理信息系统，这也是铁路信息化建设发展的需要和必然趋势。
二、传统GIS数据在铁路信息化管理中的不足
目前很多铁路部门都在积极的建设自己的铁路地理信息系统。从数据管理的角度来讲，所管理的数据分为空间信息和属性信息。其中属性数据多以关系数据库二维表的形式存在，空间信息数据则以传统的4D形式表现，即数字高程模型（DEM）、数字正射影像（DOM）、数字线划地图（DLG）和数字栅格地图（DRG），这些数据大多是由作业员根据规范的要求采集、加工制作的。它们是有限的基础信息，针对铁路信息化管理还存在以下不足：
1.信息表现形式单一，缺乏可视化和临场感。
传统的GIS数据多以点、线、面等线画符号来描述地形、地貌及物体的信息，是符号化的，也可以说是抽象的，地图判读需要一定的专业知识，符号化的信息语义晦涩，可视化程度不高，对使用者来讲也缺乏临场感。
2.信息描述过于简单，无法满足应急处理、综合查询等应用。
传统的GIS数据提供物体的地理位置和空间分布，但对目标地物的描述非常简单和有限，也很难表现人文、环境、资源等信息。
3.信息离散，可挖掘程度不高。
传统“4D”数据在采集的时候是按照相关规范要求进行的，针对铁路来讲，由于信息源点分布在狭长的地带，是高度分散的，信息采集很容易发生遗漏的现象。而且采集的信息点是离散的，数据的可挖掘程度不高，一旦采集工作完成，如果需要补测或需要了解其他的信息，就需要重新投入人力实施一次采集工程。
4.数据更新速度慢，现时性差
由于成图周期长，4D产品的更新难以跟上铁路建设发展的速度。
三、5D地理数据构建“数字铁路”
传统的“4D”地理信息数据已经难以满足铁路信息化建设的需要，如果在“4D”产品的基础上再融合高分辨率可测量的连续近景立体影像数据，则正好弥补在了“4D”产品的不足。这种“可视、可量、可挖掘”的近景影像数据可称为第5D-DMI（Digital Measurable Image）。由于可测量近景立体影像数据的融合，可将整条铁路完整的装到电脑里，打破传统地图局限，直接在电脑桌面上浏览整条铁路的真实图景，直观地获得一切需要的信息，而不用判读晦涩的地图语义。其不但真实地反映了铁路线路及周边环境现状，还可方便地直接在近景影像上完成地物的位置坐标和几何尺寸计算以及标注、链接等功能。富信息的数据源能有效支持GIS的数据挖掘工作。这种与地球真实物理环境完全匹配的实景影像地图我们称之为“TrueMap真图”
“5D”数据的完美结合，可搭建满足铁路信息化管理需要的全要素、富信息、可视化的“数字铁路”地理信息平台,从而实现了铁路实景化管理。
四、可视化铁路移动信息采集系统 1.研制背景
2006年武汉铁路局电务处和武汉大学、武汉立得空间信息技术发展有限公司达成合作协议，共同研制开发铁路移动信息采集系统。2006年7月利用原襄樊铁路分局电务试验车97035在试验车上简易运行武汉立得空间信息技术发展有限公司道路移动检测系统，通过运行能够满足我局限界检测测量、分析、报警和线路站场实时景观录像的要求。
2007年2月1日-2月10日，正式在局电务试验车（999255）对系统的进行安装调试，2月19日随局武麻、京九线动态检查进行了上线试验调试，实现了静态同步摄录、动态三维时帧（2帧/秒）拍摄，基本满足可行性研究要求并得到充分肯定。
2007年5月15至5月17日，武汉铁路局组织安排系统尾挂试验，对京广线武昌至郑州段进行了往返数据采集。运行总长度1000多公里，机车运行速度160公里每小时。用1周的时间进行了内业数据处理，编辑成图，建立全线里程库、影像库、视频库，测量成果库。测量精度满足1：2000地形图要求以及铁路限界测量要求。经过一年正式运行，2008年4月30日通过了武汉铁路局科学技术成果鉴定。
2.系统结构
铁路移动信息采集系统是当今最为尖端的铁路地理信息数据采集技术之一，代表着未来铁路地理信息系统数据采集的发展主流。系统通过在武汉局电务试验车上装配GPS（全球定位系统）、CCD数字相机、摄像机、航位推算系统等先进的传感器和设备，在列车的运行过程中，快速采集铁路及铁路两旁设备的空间位置数据、近景摄影测量立体影像及视频录像等数据，同步存储在车载计算机之中，经专门软件处理，形成铁路信息化建设中所需的各种地理信息数据，包括电子地图、设备资产表、设备限界详图、设备对比检出报表等。详细见图1：铁路移动信息采集系统系统结构图及图2：铁路移动信息采集系统电务试验车车外设备。
图1：铁路移动信息采集系统系统结构图
图2：铁路移动信息采集系统电务试验车车外设备
3.系统功能
1）线路及站场环境综合展现
有效融合可测量近景影像、遥感影像、视频、行政区划图、铁道路网图、设备综合信息等进行线路及站场环境的综合展现。实现从宏观到微观的铁路可视化管理。
2）铁路建筑设备限界动态检测 根据基于可测量数字影像，直接在电脑里完成设备限界、设备安全距离、信号设备高度、信号机柱的倾斜、警冲标距的纵向距离进行检测测量。
3）设备对比检出
通过实景影像及台帐信息，对历史和当前采集的设备限界、信号设备、标志布局情况以及信号机柱的状况等进行浏览对比，对变化情况生成限界变化报表和设备检出报表。
4）铁路虚拟运行通道计算拟运行通道计算
基于可测量实景影像数据可以实现铁路可视化数字模型建立，包括铁路及附属设施的三维模型、铁路附近的地形地貌以及铁路附近的人工建筑物和各种物体。通过虚拟运行，进行碰撞检测处理，记录碰撞事件，碰撞性质，基于此提供虚拟运行报告。报告提供运行状态的统计信息，如：是否能够安全通过、存在碰撞的地点、碰撞严重性、碰撞次数、造成碰撞的原因、最大可以通行的货物尺寸等。
5）应急抢险
铁路应急系统必须基于完全可视化的影像来设计, 基于真图数据提供的详尽路网设施信息、地形信息和周遍环境信息，可快速方便地生成应急预案。
灾害发生时，指挥人员在调度中心，迅速调用历史影像，了解灾害发生前的环境状况，对比灾害现场，进行抢险指挥。
6）可视化资产管理
在铁路建成后，辅助竣工验收、资产（设备）实行可视化管理，以及营运管理，实现台帐信息、地图信息和图片／影像信息的有机结合，为工务的日常管理和维护提供了一个便捷、直观的维护平台,帮助分析事故隐患及其根源。7）安全规划
系统将整条铁路装到电脑里，真实的再现，对沿线的安全环境有一个全面的了解，辅助进行铁路安全规划。
8）既有线改造勘测，辅助设计
可测量实景影像数据连续记录了整条铁路的地理信息，是可挖掘的，可随时计算影像上所见的任意点相对铁轨面中心点的坐标，实现隧道、跨线桥梁、沿线电力线路、信号机、平交路口、建筑物的厘米级精度勘测测量，生成断面图、建筑物设备与铁道空间位置关系图等。
五、运用效果
2008年通过鉴定至今，武汉铁路局可视化铁路移动信息采集系统为安全生产发挥了积极的作用，具体体现如下：
1.定期采集施工和运营线路数据，通过影像数据，及时发现保护区范围内施工及运营线路及站场的危险源和隐患，并督促解决。
