铁路无线列车调度通信系统
铁路数字移动通信系统GSM(2024)
其他相关设备选型和配置要求
操作维护中心（OMC）
应具备完善的网络管理和监控功能，支持远程配置、故障诊断和性能 优化等操作，提供友好的用户界面和丰富的管理工具。
短消息服务中心（SMSC）
应支持短消息的存储、转发和状态报告等功能，具备良好的可靠性和 可扩展性，满足大量短消息处理的需求。
在紧急情况下，列车和车站可通 过GSM网络发起紧急呼叫，请求
救援。
故障诊断与处理
当铁路设备出现故障时，可通过 GSM网络进行远程诊断和处理，
缩短故障恢复时间。
应急指挥与协调
在突发事件中，相关部门可利用 GSM网络进行应急指挥和协调，
确保事件得到妥善处理。
04
GSM关键技术解析
时分多址技术原理及应用
安全性检测
定期对系统进行安全性检测，包括防火墙、入侵检测等安全设备的配 置和运行状态，确保系统安全稳定运行。
故障诊断方法及处理流程
01
故障诊断方法
采用专业的故障诊断工具和方法，如故障树分析、专家系统等，对故障
进行快速准确的定位。
02
故障处理流程
根据故障类型和严重程度，制定相应的处理流程。对于一般故障，可进
铁路沿线数据传
信号设备状态监测
通过GSM网络，实时监测铁路沿 线信号设备的状态，确保行车安
全。
道岔远程控制
利用GSM网络，远程控制铁路沿 线的道岔，提高运输效率。
数据采集与传输
铁路沿线的各种传感器可通过GSM 网络将采集的数据实时传输至数据 中心，为铁路运营提供数据支持。
应急通信保障
紧急呼叫与救援
铁路无线通信系统场强
铁路专用无线通信系统场强和服务质量检测管理办法第一章总则第一条为科学评定铁路专用无线通信系统场强覆盖水平和网络服务质量指标，规范场强和服务质量检测工作，根据《铁路技术管理规程》及相关技术标准，制定本办法。
第二条专用无线通信系统是指铁路GSM －R 数字移动通信系统和450MHz 列车无线调度通信系统（以下简称“GSM －R 系统”和“无线列调系统”）。
第三条本办法所指场强覆盖和服务质量检测，是使用综合检测车、电务试验车所装设的检测系统，对铁路专用无线通信系统进行的场强覆盖检测和服务质量测试活动。
第四条本办法适用于对铁路专用无线通信系统日常动态检查、系统调试和工程验收时对场强覆盖和服务质量进行的检测、测试和质量评定。
第二章场强覆盖要求第五条无线列调系统的场强覆盖，是在满足机车电台接收机输出端电压信噪比不低于20dB 条件下，按95%的地点、时间概率统计，测量接收机天线输入端的最小接收电平。
最小接收电平值应符合下列要求：1. 非电气化铁路不低于0dBμ；2. 电气化铁路不低于10dB μ（利用电务试验车测试）、6dBμ（利用动车组综合检测车测试）。
第六条GSM －R 系统的场强覆盖，是在满足系统规定的载干比（C/I ）和系统服务质量（QoS ）条件下，按95%的地点、时间概率统计，测量接收机天线输入端的最小接收电平。
最小接收电平值应符合下列要求：1.承载列控类数据（CSD ）业务GSM-R 系统，不低于－92dBm；2.其他GSM-R 系统，不低于－98dBm。
第七条无线列调、GSM －R 系统的场强应保持连续覆盖。
第八条无线列调系统的场强覆盖还应满足下列规定：1.两相邻车站电台的场强覆盖不小于两相邻电台之间距离的二分之一，且至少有500m 重叠区；2.对车站站间距不足5Km 的，两端车站电台的场强应相互覆盖到对端站；3.局间交界区车站电台的场强除满足上述规定外，还应连续覆盖至局界。
第九条根据场强覆盖需要，需跨越铁路局局界设置中继设施的，由相邻铁路局通信主管部门协商确定技术方案和分工管理界面。
列车上的无线电台 CIR系统
列车上的无线电台QR系统术语解释CIR:机车综合无线通信设备GSM-R:专用于铁路的GSM系统CTC:调度集中TDCS:列车调度指挥系统（以前叫DMIS:调度信息管理系统）TAX:机车安全信息综合监测装置GRIS:GPRS接口服务器OlClR系统总体介绍机车综合无线通信设备（CIR）是铁路列车专用的无线通信设备，是传统无线列调电台的升级产品，是保障GSM-R区段行车安全的必备设备。
按原铁道部门规定,在GSM-R区段运行的机车、客运专线机车、动车组、2007年后生产的大功率机车、在TDCS（CTC）区段运行的机车必须装备CIR o一般各厂家生产的有标准型和小型化两种，前者安装在新生产的机车上，后者用于既有机车的安装改造。
CIR系统如上图所示，ClR系统的中间白色机柜是主机，两边带显示屏的黑盒子是MMl操作显示终端。
ClR有两种模式：450MHZ电台模式，和GSM-R模式。
GSM很多人都知道，是以前民用的第二代蜂窝移动通信系统，即2G。
现在移动通信已经发展到4G和5G阶段了，我们平常用手机，绝大多数接入的网络都是4G、5G o GSM-R是铁路专用的GSM移动通信系统。
ClR与地面的GSM-R设备（如数据中心机房、基站等）、450MHz设备、轨道信号设备等共同组成一个完整的铁路综合无线通信网。
标准版主机，上方为A子柜，下方为B子柜QR系统机车综合无线通信设备CIR的系统组成有：主机（A/B子柜）、操作显示终端（MMI）、各种天线（GSM-R天线、450MHz天线、GPS天线）、送受话器、扬声器、打印机等。
不过，一般在驾驶室的驾驶台上，只能看到MMI操作显示终端和话筒,而主机因为体积比较大，安装在其他地方。
MMl有的嵌入到驾驶台，有的悬挂在司机头部侧上方。
MMI操作显示终端，是司机操控CIR的人机界面，司机主要是操作它，可以设置车次号、机车号、行车线路、行车区段、450M/GSM-R切换、中英文切换、签收调度命令、紧急呼叫、报警、打印等等。
铁路通信系统5G无线通信应用
关键词：5G无线通信；铁路通信系统；超密集异构网络技术；边缘计算技术我国进入到5G时代后，传统带宽在移动互联的作用下有了明显变化，直接改善了时延、大量终端接入等问题，体现出智能感应与大数据技术等诸多优势，整合成为万三的服务体系。
铁路网络不断完善的现代，铁路运输与生产离不开铁路通信系统的作用，应用5G无线通信技术，有利于行车安全、运输效率的提升。
所以，下面针对5G无线通信与该技术在铁路通信技术中的应用展开讨论。
15G无线通信概述铁路通信主要表现在信息承载和调度通信两个方面，其中涉及的内容比较多，例如行车指挥、列车控制与安全防范等。
现阶段铁路专用移动通信是以450MHz无线列调、900MHzCSM-R系统为主[1]。
随着5G无线通信技术的出现与应用，相比之前应用的通信技术，速度更快、功耗与时延更低，而且具有泛在网、万物互联、重构安全体系的功能。
在铁路通信系统中应用，5G无线通信可以将通信速率、延时通信、海量互联等诸多领域存在的问题解决，组建更加完善的综合通信体系。
2铁路通信常见的5G无线通信技术2.1超密集异构网络技术铁路通信系统始终面临带宽的问题，要想扩大带宽，5G无线通信直接利用28GHz-32GHz 频率，即毫米波便可达到该目的。
毫米波本身穿透能力有限，若铁路通信应用毫米波频率，那么便不能穿透障碍，要建设大量微基站，而且所有微基站网络要密集部署。
采用密集部署方式设置网络，将终端、节点距离更近，有利于提高网络功率、频谱效率。
5G无线通信涉及“异构”的概念，5G无线通信面对不同结构，往往要采取相应措施维持系统性能的发挥，而且要体现在网络中各个业务的作用，所有节点之间协调、选择网络、节能配置也是十分有效的方法。
不同网络整合成为体系，即超密集异构。
尽管超密集异构网络技术是5G无线通信相对重要的技术，而且在通信传输方面有极大的空间，然而也难免会存在一些不足，例如节点之间排列过于紧密，大致彼此之间的距离十分有限，通信系统运行也会面临一些问题[2]。
铁路数字调度通信系统
1.2 铁路数字调度通信设备的特点
铁路数字调度通信设备有以下几个主要特点： （1）基于数字传输的数字通信设备具有优良的传输性能。数字调 度通信系统提供端到端的数字连接，即从调度台至车站值班台之间 的传输全部实现数字化，噪声、串音、信号失真都非常小；数字通 道为无衰耗通道，所以近端分机的声音大小和远端分机一样；呼叫 接续时间短，不超过50 ms，比程控调度总机的600 ms又缩短了 一个数量级。 （2）基于数字交换平台，与计算机技术融为一体，体现了技术先 进性。利用计算机硬件、软件控制时分交换网络的交换接续来实现 各种调度功能；以大规模集成电路芯片为主要器件，采用模块化设 计和分散式控制。
高
速 铁
项目
铁路数字调度通信系统
路
铁路数字调度信系统
铁路数字调度通信系统是铁路专用 通信系统的重要组成部分，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。干线调度通信 是国家铁路局为统一指挥各铁路局， 协调完成全国铁路运输计划，在国 家铁路局与各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，在调度员与所管辖区段的铁 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。区段调度 按业务性质可分为列车调度、货运调 度、电力牵引调度及无线列车调度等。 我国铁路将通过综合数字调度移动通 信网络的建设，实现铁路各种移动信 息资源的采集和传输，为实现现代化 调度、指挥和控制提供通信平台。铁 路部门各级生产和管理人员通过综合 数字调度移动通信网络共享全路范围 内的生产和管理领域信息，并且向社 会实时提供铁路客货运信息及其服务 信息。
GSM-R在铁路通信中的应用
GSM-R在铁路通信中的应用
GSM-R起源于20世纪80年代，欧洲铁路业认识到使用通用移动通信标准可能无法满足它们的特殊需求。
因此，欧洲铁路联盟（UIC）开始协调铁路业内的各种操作方式和通信需求，以制定适合铁路通信的标准。
GSM-R标准于2005年在欧洲铁路系统中开始广泛应用，取代了之前使用的移动通信标准。
目前，GSM-R系统在全球范围内得到了广泛的应用，尤其是在欧洲、印度和中国。
1.列车调度
GSM-R可以让调度员与正在运行的火车司机进行无线通信，从而确保列车的安全和准时性。
调度员可以向司机传达列车的运行计划和行车命令，以及任何其他必要的信息。
这可以使列车在运行过程中更加高效和安全。
2.列车控制
GSM-R可以允许列车司机向信号系统发送信息，从而控制列车的速度和位置。
例如，司机可以发送一个停车请求或一个启动请求，或者调整列车的速度，以适应当前的运行条件。
3.列车保障
GSM-R可以保护列车的安全，使列车在可能发生事故的情况下得到保障。
司机可以通过GSM-R系统通知列车控制中心，并请求任何必要的支持。
此外，GSM-R系统还可以帮助列车监控并调整列车的速度和位置，以确保列车在紧急情况下能够尽快停下。
4.旅客通信
GSM-R系统还可以为旅客提供无线通信服务，以方便旅客进行信息查询和紧急联系。
旅客可以通过GSM-R系统与列车员、站务人员和救援人员进行通信，并获得所有必要的帮助和支持。
综上所述，GSM-R在铁路通信中的应用可以加强列车运行的安全性和效率性，为旅客提供更好的服务体验，提高铁路系统的整体运营水平。
铁路列车调指挥控制系统CTC讲义结构与功能文档
CTC系统的重要性
总结词
CTC系统的重要性
详细描述
CTC系统在铁路运输中扮演着至关重要的角色。通过实现列车运行的集中控制，CTC系统能够提高铁路运输的效 率，降低运营成本，并增强列车运行的安全性。此外，CTC系统还能提高铁路运输的可靠性，减少列车晚点现象 ，为旅客提供更好的出行体验。
网络结构
CTC骨干网
连接各个车站的通信网络 ，实现数据的高速传输和 通信。
局域网
在各个车站内部，通过路 由器和交换机等设备构成 局域网，实现车站内部的 数据传输和通信。
无线通信网
用于实现列车与车站之间 的无线通信，实时传输列 车运行状态和信号设备状 态等信息。
03
CTC系统功能
列车调度功能
列车运行计划编制
02
优化资源配置
03
提升运输能力
CTC系统能够根据列车运行情况 ，优化资源配置，提高资源利用 效率。
在繁忙的铁路运输中，CTC系统 能够提升运输能力，满足更多的 运输需求。
提升行车安全
1 2
实时监控列车状态
CTC系统能够实时监控列车的各项参数，如速度 、位置、信号状态等，及时发现安全隐患。
预防性维护
安全性挑战
安全防护
随着网络安全威胁的增加，CTC 系统的安全性面临挑战，需要加 强网络安全防护措施，保障系统 的稳定运行和数据安全。
紧急应对
针对突发事件和紧急情况，CTC 系统需要具备快速响应和紧急应 对能力，确保列车运行安全和乘 客生命财产安全。
铁路无线列调系统
无线列调系统V1.3上海铁路通信工厂2007年7月目录一、概述 (3)1.1 厂家描述 (3)1.2 系统主要遵循规范： (3)二、系统介绍 (4)2.1系统组成 (4)2.2系统功能 (6)2.3 基本技术条件 (6)2.4 调度总机技术条件 (9)2.5 监测总机 (15)2.6车站电台 (19)2.7 车次号接收解码器（地面设备） (30)2.8便携电台 (37)2.9 避雷器技术指标 (42)2.9 天线设备技术指标 (42)2.10 物理发泡同轴电缆主要技术条件 (42)2.11 蓄电池 (42)2.12调度命令转接器 (43)一、概述1.1 厂家描述上海铁路通信工厂拥有长期制造铁路通信信号产品的丰富经验和良好的运用业绩，长期为中国铁路及城市轨道交通提供高可靠性专用设备及服务。
1.2 系统主要遵循规范：国家和铁道部有关规范、标准和规定●《TB/T3052-2002列车无线调度通信系统制式及及主要技术条件》●《无线列调机车电台操作单元技术要求（试行）》（铁道部运输局运基通信[2002]133号文件）●《调度命令无线传送系统技术条件（V.4）》（铁道部运输局运基通信[2005]187号文件）●GB/T158844.1-95移动通信调频无线电话机通用技术条件●GB9410《移动通信天线通用技术规范》●GB2423.1-89《电工电子产品基本环境实验规程，试验A：低温试验方法》●GB2423.1-89《电工电子产品基本环境实验规程，试验B：高温试验方法》●GB2423.1-89《电工电子产品基本环境实验规程，试验C：恒定湿热试验方法》●GB 15842-1995《移动通信设备安全要求和试验方法》二、系统介绍2.1系统组成本项目无线列调系统包括调度总机、监测总机、车站电台、调度命令转接器、车次号解码器地面设备、便携电台等设备组成。
本工程采用有线无线相结合的方式，在调度所设置调度总机，通过数调系统提供的四线音频共线接口，构成与车站电台之间的有线通道；各车站电台与区间设备利用空间波构成车站值班员与司机的通信；调度员通过车站设置的有线无线转接分机控制车站电台，构成与司机间的通话。
WTZ-4使用说明
2.3具有工作状态显示功能及自检结果调用显示功能。
2.4具有单工同/异频功能。
2.5具有长发保护功能。
3
主机架一台
控制盒(仅车站台、遥控台配置)一只
控制盒连接电缆(仅车站台、遥控台配置)一根
车站台至天线间馈线（长度见合同）一根
天线（全向或定向）一付
区间台由电台、电源、遥控盘、主控盘及有线防雷配线板组成。不配置车站控制盒,区间台受遥控台控制。
车站台由电台、电源、主控盘、有线盘(根据用户需要选配)、有线防雷配线板及车站控制盒组成。
由于主机各部分形成单盘化，因此维修方便。
2
2.1区间台具有交/直流电源自动切换功能。当远供停电时，自动转换到预先接通的电池组上。
ON (1)
5频组
457.925 MHz
ON (1)
OFF(0)
OFF(0)
6频组
458.000 MHz
ON (1)
OFF(0)
ON (1)
7频组
458.200 MHz
ON (1)
ON (1)
OFF(0)
8频组
458.250 MHz
ON (1)
ON (1)
ON (1)
测试操作方法及显示简表
初始状态:控制盒状态灯全亮,其余灯灭。
5.6.3车站值班员拿起手机可以监听调度与司机间通话,握PTT键时可插话。
5.7机车、车站或便携台单工呼入
5.7.1若收到机车台、便携台或相邻站台呼叫本车站台的信令时,则站台进入单工通信状态,呼叫信令消失,站台自动发射0.5秒回铃音,同时控制盒上“同频司机”键和“同频车站”键的红色指示灯亮,车站台置为接收状态,可从控制盒喇叭中接收呼叫话音,如果8秒内不摘机,则指示灯熄灭,车站台回到守候状态。
GSM-R功能
GSM-R八大功能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。
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铁路无线列车调度通信系统
铁路无线列车调度通信系统（railway radio train dispatch communication system）以铁路运输调度为目的，利用无线电波的传播，完成列车与调度中心之间或列车与列车之间通信的系统。
简称无线列调。
这是一种铁路专用的移动通信系统，是铁路调度通信系统的重要组成部分。
组成包括调度所设备、沿线地面设备、移动电台设备、传输设备。
调度所设备包括调度总机、调度控制台、录音机以及监控总机等部分，供调度员与机车司机、车站值班员进行通话，必要时还可以进行数据通信。
沿线地面设备包括与传输设备相连的控制转接部分、收信机、发信机、双工器、传输
线和天线，以及调度分机等设备。
移动电台设备装载于运行列车上的无线通信设备，包括机车电台和车长电台。
传输设备用于把调度设备和沿线各地面固定电台连接起来，为信息传输提供音频通道。
制式列车无线调度通信系统分为A，B，C 3种制式，采用150 MHz或450 MHz 频段，除个别呼叫采用数字编码外，其他呼叫信令均为模拟信令方式。
为了解决弱场强区段通信问题，采用异频无线中继器。
为了解决隧道中通信问题，采用150 MHz或450 MHz 频段漏泄
同轴电缆。
A制式系统适用于装设有调度集中设备的铁路干线，以调度员直接指挥司机为主的作业方式调度区间。
采用有线、无线相结合的组网方式，基站电台与移动电台间的通信采用无线方式，调度所至基站电台的通信采用四线制音频话路构成。
基站电台按场强覆盖合理设置，并具有跟踪功能以保证通信连续。
调度员可以个别呼叫指定的司机，也能够识别司机的呼叫，还能够向调度区间内所有的机车司机发出呼叫（全呼）。
调度员与司机之间除了话音通信外，还可以传输数据和指令，并能在调度所内打印和显示，以便及时掌握列车运行状态。
为了保证系统正常工作，调度所设备应能对各基站电台进行集中监测和检测。
在紧急情况下，机车
司机可以向调度员发出紧急呼叫。
B制式系统适用于繁忙的铁路干线，以车站值班员办理行车业务为主的方式，也采用有线、无线相结合的组网方式。
车站电台与移动电台间的通信使用无线方式，调度所至车站电台的通信采用四线制音频话路构成。
B系统应该优先满足调度员与司机间的通信。
调度员呼叫司机时，先选呼运行列车最近的车站电台（选站），再呼叫该电台覆盖区内的所有机车电台（组呼），然后用话音叫出所有通话的司机，下达调度命令。
调度员也可以通过各个车站电台呼叫调度区间内的所有司机（全呼）。
机车司机在紧急情况下可向调度员发出紧急呼叫。
车站值班员可以通过车站电台与其覆盖区内的司机、运转车长进行通话。
有条件时，相邻车站值班员之间可以通过车站电台进行通话。
在同一车站电台覆盖区内，司机与司机、车长与车长、司机与车长之间也可以进行单工通话，异频单工的通话则需要经车站电台转接。
B系统也可以经调度员人工转接进入铁路公务电话网。
C制式系统适用于以车站值班员办理行车业务为主的一般铁路线路和支线上，车站电
台按车站沿线布设，车站值班员与司机、运转车长之间以同频或异频单工方式进行通话，车站电台设录音机记录通信内容，有条件时，相邻车站值班员可以通过车站电台进行通话。