GSM-R技术在铁路中的运用和发展

1 我国GSM-R系统现状近年来,GSM-R系统在铁路系统中发展迅速,在列车控制、高原铁路、货运重载成套技术的形成和发展中发挥了重要作用,特别是在高速铁路建设和运营中,GSM-R系统促进了高速移动通信技术进步和GSM-R产业的稳定发展.随着青藏铁路、大秦铁路和胶济线的开通运营和客运专线建设,加强无线网络优化、搞好运营维护是提高GSM-R网络质量的关键.2005年5月,青藏铁路西藏境内GSM-R铁路移动通信工程正式开T.GSM-R铁路移动通信工程由干线通信系统、区段通信系统和无线通信系统组成,需要修建100多座无线基站.青藏铁路是亚洲第一条完全基于GSM-R通信系统的线路,是亚洲第一条采用GSM-R系统传输列车控制安全数据的试验铁路,并采用双重覆盖方案增强系统的可靠性.     

GSM-R列车尾部安全防护装置主机集中监控系统

随着我国铁路GSM-R网络建设的快速发展,建设全路数据通信网,实现高速铁路、城际铁路、重要干线的GSM-R无线网络覆盖指日可待.基于GSM-R网络的应用技术研究成为今后的重要发展方向之一.GSM-R无线通信系统作为铁路信息化建设的一个基础通信网,.承载多种语音和数据通信业务,列车尾部安全防护装置信息传输是其中重要的应用之一.为了提高运营效率,近年来旅客列车也开始大规模应用列尾装置,对列尾装置的安全性和可靠性提出进一步要求.     

GSM-R网络与铁路无线列调模拟网络功能的融合

1 概述铁路移动通信设备称为无线列调.既有线无线列调通信方式局限在模拟通信,有A、B、C3种制式和大三角通信、小三角通信两种通信方式.大三角通信是列车司机通过车站的无线设备自动转接到有线网与调度员进行通信联系,小三角通信是司机与车站值班员、运转车长之间进行无线通信.目前,铁路模拟无线通信技术功能单一、频率利用率低、干扰严重,不能适应高速率大流量的数据传输,不能满足铁路新一代基于无线通信列车控制系统的车-地控制信息传输需求.GSM-R系统的应用弥补了既有线无线列调的不足,为铁路通信的发展奠定了基础.GSM-R系统是在GSM蜂窝系统上增加了适合铁路调度通信功能和列车在高速运行环境下数据信息传递功能,并以GSM理论为基础,具有成熟可靠性,多数软硬件在现网中得到验证.GSM-R系统与GSM技术同样工作在900 MHz频段,我国铁路频段上行为885 ～ 889 MHz,下行为930 ～ 934 MHz.因此,无线网络规划可借鉴GSM网络规划.     

浅谈GSM-R无线网络维护及优化

近年来,传统独立的通信技术逐步走向了相互融合,体现为数字化、智能化、网络化和综合化。铁路通信技术也发生巨大变化,GSM-R无线网络被广泛应用于高速铁路中,铁路通信从单一的语音联络上升为直接参与列车控制。 1网络维护和优化的重要性     

谈重载铁路GSM-R网络设计

高可靠性的GSM-R网络是保障重载铁路机车同步操控LOCOTROL和可控列尾业务的前提,是保障列车安全运行的关键。介绍铁路重载业务发展、业务实现原理,探讨了GSM-R区间无线网络冗余设计、大型货运编组站无线网络冗余设计、MSC冗余备份设计,以提高GSM-R系统的整体可靠性。     

GSM-R无线网络优化探讨

随着GSM-R网络在我国高速铁路、重载铁路等的不断运用,GSM-R网络在铁路通信及列车控制中发挥越来越重要的作用.高度安全、质量可靠的GSM-R网络成为铁路运输安全生产的必然要求,网络优化已成为GSM-R网络维护的重要工作之一.网络优化是指充分利用已有的技术资源(如软件平台,工具仪表等)对已投入运行的GSM-R系统进行有针对性的数据采集和分析,通过必要的技术手段,对网络的配置、参数、数据、天馈等进行调整,实现网络资源配置的最优化,提高网络运行质量,使网络达到最佳运行状态,为铁路运输提供良好的通信保障.     

GSM-R铁路移动通信系统干扰分析及查找

1概述郑西高速铁路是我国中长期铁路规划中徐兰客运专线(徐州-郑州-西安-宝鸡-兰州)最先开工的一段,2009年底正式开通试运营.郑西高速铁路设计速度350 km/h,无线通信平台采用GSM-R数字移动通信系统,并采用基于GSM-R的CTCS-3级列控系统指挥行车.基于GSM-R的CTCS-3级列控系统将实现350 km/h,3min追踪间隔的高速运行.GSM-R网络是CTCS-3级列控系统车-地通信的基础平台,可在铁路沿线的车站、隧道、山区、丘陵等各种地形、地貌条件下提供连续无缝的网络服务,在这些区域的任意两点间能完成双向信息交互.CTCS-3级列控系统车载ATP和地面RBC之间利用GSM-R网络进行双向命令与状态信息交互,完成列车位置跟踪、移动授权、紧急停车、临时限速等关键信息的传送.CTCS-3级列控系统对GSM-R网络的可靠性和可用性提出了非常苛刻的要求.GSM-R网络要为CTCS-3级列控数据传输提供安全可靠的通道,无线网络优化尤为重要,GSM-R无线网络只有持续优化,才能满足CTCS-3级列控系统对其QoS指标要求,使列控数据安全可靠传递.     

GSM-R网络质量指标及其仿真测试

欧洲铁路无线通讯增强集成网(EIRENE)是国际铁路联盟(UIC)制定GSM-R通信标准的标准化组织.在GSM-R网络应用前期,需要测试其网络质量的各项指标是否符合EIRENE的功能要求规范和系统要求规范.讨论EIRENE规范对GSM-R系统网络质量提出的新的指标,提出测试这些指标的参数和方法.最后给出一个仿真测试系统,可以在现场应用中评估GSM-R网络的无线网络质量.     

如何保证GSM-R服务质量

在部署GSM-R无线网络时,重点是保证符合EIRENE规范的无线覆盖.在GSM-R网络敷设后,网络服务的可靠性和稳定性成为测试的重点.铁路运营对网络和终端的要求比普通公众无线网络高得多,因此,GSM-R的测试方式和流程与一般的公众GSM测试有很大的不同.主要讨论了GSM-R网络的QoS（服务质量）需求,以及实现这些需求的测试方法及流程.     

一种基于车载双天线的GSM-R冗余网络无缝切换方案

随着铁路现代化的发展,列车运行速度逐渐增加,由此导致列车在穿越GSM-R网络小区的过程中需要频繁地执行越区切换操作。由于GSM-R网络先断后连的硬切换方式必然造成切换过程中存在通信中断等问题,对行车造成一定的安全隐患。传统的切换优化方法仅针对单层网络中移动台越区切换过程进行改进,忽视了GSM-R系统现有的冗余网络配置特点。本文提出一种将GSM-R双层冗余网络中的不同基站组成一个为列车服务的虚拟小区,并采用车载双天线与虚拟小区进行协作通信的方案,以充分利用冗余网络配置特点,从而实现列车穿越小区过程中完成无缝切换操作。仿真结果表明:所提出的方案使切换中断率明显降低,为列车的安全运行提供了可靠保证。     

大秦线GSM-R系统运行综述

大秦线是世界上第一条利用GSM-R技术与LOCOTROL技术相结合,实现2万t重载组合列车机车同步操作控制的铁路。作为机车同步操控信息传输的通信平台,GSM-R系统的可靠稳定运行对组合列车的行车安全至关重要。简要介绍了大秦线GSM-R系统的基本概况和在实际运行过程中不断实施的网络优化工作,对大秦线GSM-R系统目前实现的铁路业务功能进行了论述,并简单介绍了为确保GSM-R系统良好运行而配套的监测及检测系统。     

铁路并线区段GSM-R系统无线覆盖方案探讨

以京沪高速铁路和沪宁城际铁路为例,在GSM-R系统网络承载列控应用的前提下,针对并线区段的各种地理情况就无线覆盖、频率规划和容量规划等进行探讨,并结合软件仿真结果提出了铁路并线区段GSM-R系统的无线网络规划和优化的解决方案。     

哈大客专GSM-R核心网MSC冗余组网方案

随着我国铁路的发展,GSM-R网络规模不断扩大.截至目前,GSM-R全网已建成12个核心网节点,无线网络覆盖里程累计达到12 000 km.GSM-R系统承载话音通信、列车运行控制信息、列车运行调度指挥信息、列车运行安全监控信息等各类业务,在铁路运输生产中发挥着越来越重要的作用.     

专家诊断系统在GSM-R网络运营维护中的应用

自2003年6月至今,青藏线、大秦线、胶济线、武广、郑西、沪宁、沪杭高速铁路等多条使用GSM-R网络的铁路线相继建成,GSM-R网络承载了CTCS-3级列控、机车同步操控等重要系统的车-地信息传输业务,是列车控制系统的重要组成部分,因而GSM-R网络运行性能和质量成为影响铁路运营的关键因素之一.但目前GSM-R网络的运营维护(简称运维)工作,虽然可以利用一些现有的系统和工具,但最终的故障诊断和优化还要依靠工程人员和维护人员的工作经验进行,在今后大批GSM-R网络建立之后,这种方式必然无法满足网络运维的需要.     

GSM-R系统BSC组网调整分析

我国铁路GSM-R网络长期发展目标是在全路建立一张移动通信网络,利用通信手段实现铁路移动设施和固定设施的无缝连接,确保列车平稳、高速、安全开行.但是,GSM-R系统建设是伴随各条铁路线的建设而不断得到补充完善,这就产生了很多过渡性网络结构,随着高速铁路的建设,既有过渡性网络必然面临组网结构调整.结合杭深线(浙江段)温州BSC的组网调整工作,对GSM-R系统BSC网络调整进行总结并提出几点建议.     

瓦日铁路调度通信网完善与优化

瓦日线通信网络为链形网,安全性、可靠性较差。为此,对铁路调度通信系统网络架构进行改进,将数调FAS系统构成若干个2Mb/s电路环,将GSM-R网络增加4个接入点,并对核心网及无线网络进行性能优化,提高该网络的安全性、可靠性。     

铁路并线区段GSM-R系统无线覆盖方案探讨

如何解决铁路并线区段GSM-R系统的无线网络规划与优化是目前很多铁路建设项目中遇到的问题。文章以京沪高速铁路和沪宁城际铁路为例,在GSM-R系统网络承载列控应用的前提下,针对并线区段的各种地理情况就无线覆盖、频率规划和容量规划等进行了探讨,并结合软件仿真结果提出了解决方案。     

高速铁路GSM-R通信动态检测系统

1国内外研究现状GSM-R系统应用起源于欧洲铁路,我国21世纪初引入这一系统,特别是在高速铁路上,作为指挥高速列车行车及调度的无线通信系统。GSM-R系统的正常运行对于保障行车安全具有非常重要的意义,因此对系统状态进行检测是不可或缺的。对GSM-R系统的检测可分为2个阶段,第一阶段是在高铁线路GSM-R通信系统建设完毕开通运营前,     

太原核心节点互联互通技术及实施方案

随着我国铁路建设的快速发展,GSM-R网络在铁路运输生产指挥、运输管理通信、列车控制安全信息传输和通用数据传输等领域得以广泛应用.基于GSM-R网络各核心节点间互联互通的迫切需要,铁道部对全路GSM-R移动交换网网络结构进行了统一规划,结构示意图见图1.     

GSM-R无线网络优化实施

近年来,GSM-R系统应用已具备相当规模.与中低速铁路相比,高速环境会带来无线通信越区切换、多普勒频移、信道快速变化等一系列技术问题.加之采用基于GSM-R的CTCS-3级列控系统,对无线网络的要求更为严格.因此,对于无线网络的调整优化是GSM-R系统能否更好服务于高速铁路运输的关键.