高速铁路通信系统资料
高速铁路信号与通信

高速铁路信号与通信概述高速铁路作为现代交通工具中最重要的一种,其信号与通信系统的稳定性和效率对于确保列车的安全和运营的顺畅起着至关重要的作用。
本文将介绍高速铁路信号与通信的基本原理、技术和发展趋势。
信号与通信技术的发展随着技术的不断进步,高速铁路信号与通信技术也在不断的发展与创新。
最早的高速铁路信号系统主要采用模拟信号传输技术,但由于模拟信号传输容易受到干扰和衰减,因此不利于信号的稳定传输。
随着数字技术的出现,高速铁路信号系统开始采用数字信号传输技术,极大地提高了信号的稳定性和传输效率。
同时,高速铁路通信技术也得到了迅速的发展。
传统的高速铁路通信主要采用有线通信方式,如电报和电话等。
然而,有线通信存在着线路故障和维护成本高的问题。
为了解决这些问题,高速铁路通信开始采用无线通信技术,如无线电与微波通信等。
无线通信技术具有覆盖范围广、传输速率高和维护成本低的优点,大大提高了高速铁路通信的可靠性。
高速铁路信号系统高速铁路信号系统是确保列车运营安全的关键部分。
它包括信号传输与处理设备、信号灯、轨道电路等组成部分。
高速铁路信号系统主要通过信号灯的变化来向列车驾驶员传递行车指令。
传统的高速铁路信号灯主要采用模拟信号灯,通过不同颜色、形状和闪烁模式来表示不同的行车指令。
近年来,高速铁路信号灯开始采用数字信号灯,通过LED灯的亮灭来表示不同的行车指令,提高了信号的可见性和识别性。
同时,高速铁路信号系统还包括轨道电路,用于检测列车在轨道上的位置和速度。
传统的轨道电路是通过电流的流动来检测列车的位置和速度的,但这种方式复杂且维护成本高。
近年来,高速铁路信号系统开始采用无线传感器技术,通过无线传感器网络来实时监测列车的位置和速度,提高了系统的实时性和准确性。
高速铁路通信系统高速铁路通信系统是保障列车与列车之间、列车与指挥中心之间进行有效和安全通信的关键。
高速铁路通信系统主要采用无线通信技术,如无线电与微波通信等。
这些技术具有高速数据传输、抗干扰能力强和覆盖范围广的特点,能够满足高速铁路通信的需求。
高速铁路客运专线通信系统

高速铁路通信系统构成
➢传输与接入系统 ➢电话交换及接入系统 ➢数据网系统 ➢专用移动通信系统 ➢时钟及时间同步系统 ➢通信线路系统 ➢车站段(所)综合布线
➢调度通信系统 ➢会议电视系统 ➢应急通信系统 ➢综合网管系统 ➢电源系统 ➢综合视频监控系统 ➢通信电源及通信/信号 机房环境监控系统
中国高速铁路通信系统及其承载业务
622M (O) (6O22)M
62(2MO)
网管设 备
622M (O)
广州 MSC机
房
接入层传输系统构成:
光传输系统
在各车站通信/信息机房、有人值守的牵引变电所及电力配电所、
GSM-R基站、信号线路所和信号中继站、维修工区等业务节点设置
SDH STM-4(622Mb/s)设备,以车站为汇聚节点,利用铁路2侧光缆中
统
光缆
高速铁路通信系统的特点
❖ 与行车和运营秩序关系更加密切: 列车控制、票务、旅客服务;
❖ 与既有铁路通信网统一: 光缆、传输、交换、数据、会议、调度等;
❖ 高可靠设计: 设备冗余、系统冗余、业务保护;
❖ 监测和管理手段加强: 电源监控、机房环境监控、视频监控、通信网管、
GSM-R接口监测、光纤监测、漏缆监测。
3个STM-4两纤 复用段保护环
站内接入点
站内接入点
站内接入点
站内接入点
站内接入点
站内接入点
622M( O)
622M(O) 广州MSC
机房
传输系统采用多业务同步传输设备(SDH/MSTP设备)组网。按二层网络 结构:骨干层传输网(10Gb/s)、接入层传输网(622-2.5Gb/s)。为了提 高网络可靠性,传输系统组网采用自愈保护,对设备的重要板卡及2M、 FE业务接口板采用1+1或N:1配置。
高速铁路通信系统基础知识

高速铁路通信系统基础知识
1.2 高速铁路通信系统的类型
8.应急通信系统
应急通信系统主要满足客运专线事故现场应急通信的需要,为事故 现场提供语音、图像应急救援指挥通信,并作为全路应急救援指挥通信 网的有机组成部分。应急通信系统由事故抢险现场设备和应急中心设备 构成。应急指挥中心设置接入设备,沿线结合维修机构的设置状况,配 置现场事故抢险设备。从事件现场采集到的语音、数据、图像等业务信 息先通过有线或无线方式(两种方式互为备用)传送到区间接入点,再 通过传输设备传送到应急指挥中心,建立应急指挥中心与事故现场间的 应急通信网络。
高铁通信网络是一个庞大而复杂的系统。作为高铁的神经系统,高 铁通信网络是高铁重要的关键技术,是高铁发展的重要推动力。 高铁通 信系统按照不同的功能和结构,主要分为传输与接入系统、通信电源系 统、电话交换系统、数据网系统、铁路数字移动通信系统(GSM-R)、 调度通信系统、会议电视系统、应急通信系统、同步及时钟分配系统、 综合网管系统、综合视频监控系统、电源及环境监控系统、通信线路系 统、综合布线系统等。其中,GSM-R是高铁通信系统的核心内容,是铁 路通信技术发展步入更高阶段的重要标志。
高速铁路通信系统基础知识
1.2 高速铁路通信系统的类型
2.通信电源系统
通信电源系统负责通信设备的直流电源(48 V)和 交流电源(220 V)的供电。通信电源系统由直流供电 设备(高频开关电源、蓄电池、直流配电设备)和交流 供电设备(UPS、蓄电池、交流配电设备)组成。
高速铁路通信系统基础知识
1.2 高速铁路通信系统的类型
高速铁路通信系统基础知识
1.2 高速铁路通信系统的类型
9.同步及时钟分配系统
数字同步网是现代通信网中必不可少的重要组成部分,它向基 础承载网和各种业务网等网络提供高质量、高可靠性的定时基准信 号。同步及时钟分配系统为铁路通信传输网、调度通信系统、GSMR等提供同步时钟信号,确保铁路各系统和运行计时准确,同时也为 调度员、车站值班员、行车相关人员及旅客提供统一的基准时间信 息。
铁路G网系统简介和组成

高速铁路
高速铁路是G网系统应用的另一重要 领域。G网系统能够提供高质量的无 线通信和宽带数据传输服务,支持列 车控制系统、调度指挥系统、旅客服 务系统等众多子系统的通信需求。
VS
G网系统的应用能够提高高速铁路的 运营效率和安全性,为旅客提供更加 便捷、舒适的出行体验。
智能化管理
数据整合
G网系统将各类数据整合到一个平台上,方便管理人员进行统一管理和调度。通过数据分析和挖掘,为决策提供 有力支持。
自动化控制
G网系统采用先进的自动化控制技术,实现列车自动调度、信号自动控制等功能,提高运输效率和管理水平。
高效运营
资源共享
G网系统实现资源共享,提高资源利用效率。通过集中管理和调度,降低运营成本和维护难度。
灵活扩展
G网系统具备良好的灵活扩展性,可根据业务需求进行快速部署和升级。同时,系统支持与其他铁路 系统的互联互通,促进铁路行业的整体发展。
04
G网系统的应用场景和优 势
城市轨道交通
城市轨道交通是G网系统应用的重要领域之一。G网系统能够提供高效、安全、可靠的通信服务,支持列车控制系统、乘客信 息系统、公共安全系统等众多子系统的通信需求。
通信系统
1
通信系统是铁路G网系统中实现信息传递和交换 的关键部分。
2
通信系统包括有线通信、无线通信和卫星通信等 多种方式,为列车、车站、控制中心等提供语音、 数据和图像的传输服务。
3
通信系统在铁路G网系统中起到信息传递的桥梁 作用,保障列车运行的安全和高效。
列车控制系统
列车控制系统是铁路G网系统中实现列车运行 自动化的重要组成部分。
高速铁路数字移动通信系统

高速铁路数字移动通信系统在当今高速发展的时代,高速铁路成为了人们出行的重要选择。
而在保障高速铁路安全、高效运行的众多技术中,高速铁路数字移动通信系统扮演着至关重要的角色。
高速铁路数字移动通信系统,简单来说,就是为高速铁路量身定制的一套通信解决方案。
它就像是一条无形的信息高速公路,确保列车上的工作人员、控制系统以及乘客之间能够顺畅、快速、准确地进行信息传递。
首先,我们来了解一下为什么高速铁路需要专门的数字移动通信系统。
高速铁路的运行速度极快,这就对通信的实时性和稳定性提出了极高的要求。
传统的移动通信系统在面对高速移动的场景时,往往会出现信号中断、延迟、数据丢失等问题。
想象一下,如果列车驾驶员与调度中心之间的通信出现了故障,无法及时获取前方路况信息或者接收指令,那将会给列车的运行带来极大的安全隐患。
再者,高速铁路上还有大量的设备需要实时监控和控制,比如列车的动力系统、制动系统、车门系统等,这些设备的数据传输也必须稳定可靠。
此外,随着人们对出行体验的要求不断提高,乘客在列车上也希望能够享受到高质量的通信服务,如流畅的上网、视频通话等。
那么,高速铁路数字移动通信系统是如何实现这些功能的呢?它主要由以下几个部分组成:基站系统是其中的重要一环。
在铁路沿线,会设置一系列的基站,这些基站就像一个个接力站,确保列车在高速行驶过程中始终能够接收到稳定的信号。
基站的覆盖范围和信号强度经过精心设计和优化,以适应高速铁路的特殊需求。
核心网则负责对通信数据进行处理和传输。
它就像是一个中央大脑,管理着整个通信网络的资源分配、数据路由等工作,确保信息能够快速、准确地到达目的地。
终端设备包括列车上的车载通信设备以及工作人员和乘客使用的移动终端。
车载通信设备与列车的控制系统紧密相连,能够实时传输列车的运行状态数据,并接收来自外部的指令。
而乘客使用的移动终端则可以通过无线网络接入系统,满足他们的通信和娱乐需求。
为了保证通信的可靠性和安全性,高速铁路数字移动通信系统还采用了一系列先进的技术。
高铁概论第7章 高速铁路通信系统

(2)站场通信 大型车站多个作业场,主场车站调度员与各个相关值班员构建 的若干个一点对多点的调度通信,简称站调。 小车站值班员与若干个站内用户之间构建一点对多点的站内通 信。
(3)站间通信 站间通信为站与站之间的点对点通信,即站间行车电话或闭塞电话。 随着信号设备的发展,区间闭塞法几乎不再用电话闭塞法,已采用 半自动闭塞和自动闭塞。 站间电话用来通报列车运行状态和相关行车业务,于是出现了站间 行车电话这一称谓。
述 调度通信体系。
干线调度通信是铁道部为统一指挥各铁路局,协调地
完成全国铁路运输计划,在铁道部与铁路局之间设置
的各种调度通信。
局线调度通信是铁路局为统一调度指挥所属主要
区段及主要站段,协调地完成全局运输计划,在铁路
局与编组站、区段站、主要大站之间设立的各种调度
通信。
区段调度通信是各调度区段为调度指挥运输生产,在调度员与所辖区段 的铁路各中间站按专业、部门设置的调度、通信系统,统称区段调度。
(3)区段调度通信网
述
铁路局下属的调度区段运输指挥中心设区段数字调度机(主系
统),与所辖区段沿线各中间站车站数字调度机(分系统),用
2M数字通道呈串联型逐站相连,并由末端车站环回,组成一个
2M自愈环。
7. 1 概 述
7.
1 概
铁路交通(轨道交通)建设投资大、工程复杂,为满足乘客对铁路交通高速、
述 安全、舒适便捷、经济等特性不断提高的服务需求,铁路通信系统需要向大
固定通信网 移动通信网
6层:决策支持与综合应用系统 5层:社会化信息服务系统 4层:办公信息系统 3层:业务管理信息系统
2层:过程控制与安全保障系统 1层:通信网络系统
移铁 动路 通综 信合 系数 统字
高速铁路通信系统

1.3 高速铁路通信系统的发展
2.不断开拓铁路运输新业务
不断开拓铁 路运输新业
务
根据铁路运输的需要,未来应大力发展通信综合业务,积极建设安全可靠、迅速快捷、机动灵活 的应急通信网,在铁路局设置应急指挥中心,在电务段配置现场应急通信接入设备;统筹规划、 建成具有全路监控系统平台的图像及防灾预警监控中心,形成全路统的图像监控系统;围绕铁路 营销和客货服务的需要,建成大型客运站数字化信息网络平台,为实现广播、引导、查询、检票 、行包等系统的自动化奠定网络基础。
1.3 高速铁路通信系统的发展
1.建设宽带可保护的大容量数字传送网
具有宽带自愈功能的铁路数字传送网是大容量数字通信网络的基础。这里,宽带是指在同一传 输介质上利用不同的频道进行多重(并行)传输,并且速率在1.54 Mbit/s以上的网络。自愈是指 当网络中的任何一处发生故障时,无须人工干预,网络都可以在极短的时间内自动恢复运行。由于 多业务传送平台(multi service transport platform,MSTP)在提供业务种类、服务质量等方 面具有优势,同时,既有铁路已大量采用同步数字体系(synchronous digital hierarchy,SDH) 技术,与MSTP技术可以实现无缝连接,因此未来铁路的主流传送网将采用MSTP技术,重点发展 接入网,实现信息源点的数字化接入。接入网包括光纤接入网和宽带移动通信接入系统,新建铁路 时配套建设数字化传送和接入网络。
高速铁路通信系统
传统的铁路专用通信业务包括干、局线通信,区段通信,站场通信,无线专用通信, 应急通信和列车通信等,铁路数字调度通信是铁路专用通信的重要组成部分,是直 接指挥列车运行的通信设施,按铁路运输指挥系统分干线、局线、区段三级调度通 信体系。
高速铁路通信系统

采用先进的信号处理技术和天线技术 ,优化信号覆盖范围和信号质量,同 时加强网络规划和优化,提高信号的 连续性和稳定性。
数据安全问题
数据泄露和攻击
高速铁路通信系统涉及大量的敏感信息,如列车控制指令、乘客信息等,存在 数据泄露和被攻击的风险。
解决方案
采用加密技术和安全防护措施,保障数据传输和存储的安全性。同时加强网络 安全监测和应急响应能力,及时发现和应对安全威胁。
卫星通信技术还可以提供语音、数据、图像等多种通信 服务,满足不同业务需求。
网络安全技术
01
网络安全技术是高速铁路通信系统中的重要保障措施,主要用于保护 通信系统和数据的安全。
02
网络安全技术包括防火墙、入侵检测、数据加密等,其中数据加密是 高速铁路通信系统中常用的网络安全技术。
03
网络安全技术可以防止网络攻击和数据泄露等安全问题,保障高速铁 路通信系统的正常运行。
大数据分析技术还可以对各种设备和系统的性 能进行监测和预测,及时发现潜在的问题和风 险,提高系统的安全性和可靠性。
大数据分析技术还可以优化高速铁路通信系统 的资源配置和服务质量,提高运营效率和服务 水平。
人工智能技术的应用
人工智能技术可以应用于高速铁路通 信系统的故障诊断和预测,通过分析 历史数据和实时监测数据,自动识别 和预测潜在的问题和故障。
高速铁路通信系统
目录
• 高速铁路通信系统概述 • 高速铁路通信系统的关键技术 • 高速铁路通信系统的应用场景 • 高速铁路通信系统的未来发展 • 高速铁路通信系统的挑战与解决方案
01
高速铁路通信系统概述
定义与特点
定义
高速铁路通信系统是指为高速铁 路列车提供信息传输、信号控制 、安全保障等功能的综合性通信 网络。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
2020年6月9日
7
现代通信研究所
3. 铁路调度通信网络结构
铁路调度通信网的网络结构根据铁路 运输调度体制,分为干线、局线、区段 三层,各层网络自成系统独立组网,铁 路局和铁路局下属的调度区段为各层网 络的相切点。
2020年6月9日
8
现代通信研究所
(1) 铁道部干线调度通信网
铁道部运输指挥中心设数字交换机, 用数字中继通道与各铁路局运输指挥中 心的数字调度交换机相连,相邻铁路局 的数字调度交换机之间也以数字中继通 道相连作为直达路由,从而组成一个复 合星型网络结构的干线调度通信网。
区段专用 电话
区段数据 通信
站场通信
无线专用 通信
应急通信
列车通信
1.干线各种1.列车调度1.车务、工1.各类MIS 1.站内调度1.列车无线1.救援指挥1.列车广播
调 2调 3会 4会...局 干 干度 度 议 议线 、 、通 通 电 电各 局 局信 信 话 视种 线 线通 2通 3通 4通...货 电 其信 信 信 信运 力 他调 调 调度 度 度务 供 话 2电 34...桥 道 区、 电 话隧 口 间水 等守 电 电电电护话话、信2通3温道4信...电红信息道检息力外号通测通远线控信通道动轴制电2电345系....站扳客客话话统场道运运内电广信部话播息调2防3电4移系...列站铁度护话动统车场路电报通无无数话警讯线 线 字系 23..图 数统像 据电传 传话输 输2345告....列 闭 旅 列警车 路 客 车系电 电 电 安统话 视 话 全 5.其他控制6.站场扩音5.公安、工
2020年6月9日
6
现代通信研究所
2. 铁路调度通信设备的发展
第一阶段 20世纪50年代至60年代末,以电子管为主要器件,采用脉冲选叫技术
第二阶段 20世纪70年代至90年代末,以晶体管为主要器件,采用双音频选叫技术
第三阶段 20世纪90年代末至现在,以集成电路芯片为主要器件,采用数字交换和计算机通信技术
2020年6月9日
17
现代通信研究所
2. 数字交换系统
主要内容: 呼叫处理基本过程 信令 交换机 组成
2020年6月9日
18
现代通信研究所 呼叫处理基本过程
2020年6月9日
19
信令
现代通信研究所
为保证通信网的正常运行,完成网络内 各部分之间信息正确传输和交换,以实 现任意两个用户之间的通信,必须要有 完善的信令方式。信令是通信网中交换 局和用户终端之间及各交换局间在完成
2020年6月9日
9
现代通信研究所
(2) 铁路局局调通信网
铁路局的干调数字交换机用数字中 继通道与各调度区段数字调度交换机 (也可利用区段数字调度设备)相连, 构成星型网络结构的局调调度通信网。 不在调度区段指挥中心所在地的局调分 机,利用区段数字调度通信或专线延伸 至区段站、编组站、中间站。
。
2020年6月9日
2020年6月9日
2
现代通信研究所
1. 概述
铁路通信系统是实现铁路专用通信 业务的系统,铁路调度通信系统是其重 要组成部分,目前正由模拟通信技术向 数字通信技术方向演进。高速铁路通信 系统属于铁路通信系统,包括有线通信 部分与无线通信部分,其中有线通信部 分与非高速铁路通信系统区别不大,区 别主要体现在无线通信部分。
2020年6月9日
3
现代通信研究所
2. 铁路专用通信业务
铁路专用通信业务包括干、局线通信,区 段通信,站场通信,无线专用通信,应急通信 和列车通信等,其中铁路运输调度通信是铁路 专用通信的重要组成部分,下表为铁路专用通 信业务分类。
2020年6月9日
4
现代通信研究所
区段通信
干、局线 通信
区段调度 通信
2020年6月9日
14
现代通信研究所
本节内容: ➢数字传输系统 ➢数字交换系统 ➢区段数字调度通信
2020年6月9日
15
现代通信研究所
1. 数字传输系统
数字传输系统原理图
2020年6月9日
16
现代通信研究所
上图表示模拟话音信号在发送端经 过抽样、量化和编码以后得到了脉冲编 码调制(PCM)信号,此过程称为模拟 话音信号数字化,该数字信号经过传输 线路送到对端。在接收端将收到的PCM 码组还原成模拟话音信号。
信息通道 对讲
务对讲 6.道口无线
报警
2020年6月9日
5
现代通信研究所
调度通信按铁路运输指挥系统分干线、局线、 区段三级调度通信体系 : ➢ 干线调度通信是铁道部为统一指挥各铁路局, 协调地完成全国铁路运输计划,在铁道部与铁 路局之间设立的各种调度通信。 ➢ 局线调度通信是铁路局为统一指挥所属调度区 段及主要站段,协调地完成全局运输计划,在 铁路局与编组站、区段站、主要大站之间设立 的各种调度通信。 ➢ 区段调度通信是各调度区段为指挥运输生产, 在调度员与所辖区段的铁路各中间站按专业、 部门设置的调度通信系统,统称区段调度。
10
现代通信研究所
(3) 区段调度通信网
铁路局下属的调度区段运输指挥中心设区 段数字调度机(俗称主系统),与所辖区段沿 线各中间站车站数字调度机(俗称分系统), 用2M数字通道呈串联型逐站向连,并由末端 车站环回,组成一个2M自愈环。区段内所有 调度业务(行调、货调、电调、无线列调)纳 入2M数字环内,一种调度业务固定占有一个 共线时隙
2020年6月9日
11
铁道部
运输调度管理系统
铁路局调度中心
现代通信研究所
调度电话是铁路各级指挥系统 使用的封闭式专用电话系统
干线调度电话(部调)
基层调度网络
2020年6月9日
各种业务调度电话
12
现代通信研究所
区段调度
2020年6月9日
13
现代通信研究所
第二节 铁路调度数字通信基本原理
铁路数字调度通信系统的主要技术特征是采 用数字交换技术。要实现数字程控交换,必须 解决两大问题:第一,将模拟的话音信号变为 数字信号,即话音信号数字化,并进行复用传 输;第二,将数字化的话音信号进行交换,即 数字交换。另外,在区段的数字专用通信系统 中要实现数字共线和数字交叉连接。
现代通信研究所
第六章 高速铁路通信系统
本章提纲: ➢高速铁路通信系统概述 ➢铁路调度数字通信基本原理 ➢铁路调度通信系统与组网 ➢ 铁路综合数字移动通信系统(GSM-R)
2020年6月9日
1
现代通信研究所
第一节 高速铁路通信系统概述
本节内容提要: ➢铁路专用通信业务 ➢铁路通信设备发展历程 ➢铁路通信网络结构