高速铁路中铁路数字调度通信系统的应用研究
铁路通信传输系统方案研究(可编辑)
铁路通信传输系统方案研究（可编辑）一、系统概述铁路通信传输系统主要由传输设备、传输线路、传输网络和接入设备组成。
其主要任务是为铁路运输指挥、业务运营、旅客服务、安全监控等提供稳定、高效、安全的通信服务。
1.传输设备：主要包括光端机、数字交叉连接设备、传输节点等，负责信号的传输和调度。
2.传输线路：主要包括光纤、微波、卫星等传输介质，负责信号的传输。
3.传输网络：包括骨干网、接入网、局域网等，负责将传输设备、传输线路和接入设备连接起来，形成完整的通信网络。
4.接入设备：主要包括车站、区间、列车等接入点，负责将各种业务信号接入传输网络。
二、方案设计1.传输设备选型（1）高可靠性：传输设备应具备高度的可靠性，保证信号的稳定传输。
（2）高容量：传输设备应具备较大的传输容量，满足铁路通信业务的需求。
（3）易维护：传输设备应具备易维护性，便于日常运维。
2.传输线路设计（1）传输介质：根据铁路通信传输距离和地理环境，选择合适的传输介质。
（2）传输速率：根据业务需求，选择合适的传输速率。
（3）传输容量：根据业务发展需求，预留足够的传输容量。
（4）安全防护：加强传输线路的安全防护，防止信号泄露和干扰。
3.传输网络架构（1）可靠性：保证传输网络的稳定性和可靠性。
（3）经济性：传输网络设计应注重经济性，降低运营成本。
（4）灵活性：传输网络应具备灵活的调度能力，满足不同业务需求。
（1）骨干网：采用环形拓扑结构，实现多节点冗余，提高网络的可靠性。
（2）接入网：根据业务需求，采用星型、树型等拓扑结构，实现接入设备的灵活配置。
（3）局域网：采用以太网技术，实现车站、区间、列车等接入点的内部通信。
4.接入设备配置（1）业务需求：根据业务需求，选择合适的接入设备。
（2）接入速率：根据业务需求，选择合适的接入速率。
（3）接入方式：根据业务需求，选择合适的接入方式。
（4）安全防护：加强接入设备的安全防护，防止信号泄露和干扰。
（1）车站：配置高可靠性、高容量的接入设备，满足车站业务需求。
GSM-R 在铁路通信系统中的应用
GSM-R 在铁路通信系统中的应用摘要；GSM-R在GSM标准上加入了适合高速移动环境使用的技术要素，GSM-R完全汲取了GSM+多年来的发展成果，在GSMPhase2+的规范协议的高级语音呼叫功能，如组呼、广播呼叫、多优先级抢占和强拆业务的基础上，加入了基于位置寻址和功能寻址等功能，针对铁路通信列车调度、列车控制、支持高速列车等特点和需求开发了许多专用功能，能传输列车诊断数据，提供货运信息、车载旅客信息服务和其他增值服务等，是铁路运营提供定制的附加功能的一种经济高效的综合无线通信系统。
关键词GSM-R铁路通信发展和应用设计1前言GSM-R(GSM for Railway) 中文全称为铁路移动通信系统标准，其最早起源于欧洲，是基于目前世界最成熟、最通用的公共无线通信系统GSM平台上的、专门为满足铁路应用而开发的数字式的无线通信系统。
GSM-R在GSM标准上加入了适合高速移动环境使用的技术要素，GSM-R完全汲取了GSM+多年来的发展成果，在GSMPhase2+的规范协议的高级语音呼叫功能，如组呼、广播呼叫、多优先级抢占和强拆业务的基础上，加入了基于位置寻址和功能寻址等功能，针对铁路通信列车调度、列车控制、支持高速列车等特点和需求开发了许多专用功能，能传输列车诊断数据，提供货运信息、车载旅客信息服务和其他增值服务等，是铁路运营提供定制的附加功能的一种经济高效的综合无线通信系统。
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。
GSM-R除了能提供无线列调、编组调车通信、应急通信、养护维修通信等语音通信功能外，其无可比拟的优势是能提供时速500km下良好、安全的无线传输平台，为高速行驶列车的信号及列控提供了条件。
使中国铁路在这个层面上的技术由原来的单信道模拟系统一下子达到了国际行业先进水准。
在欧洲的德国和法国、荷兰、瑞士等国家已在铁路沿线进行了GSM-R 的放号。
正在试验中的ETCS欧洲列车控制系统(也称FZB)和另一种用于160公里以下的低成本的列车控制系统(FFB)，都是将GSM-R作为传输平台。
GSM
在车头的司机查询器和车尾的风压检测器上分别安装GSM-R通信模块，两者就可以利用GSM-R的电路数据功能传输风压数据。当司机查询尾部风压时，车头通信模块首先与车尾通信模块建立电路连接，然后向车尾的模块发送查询数据包，在收到该数据包后，车尾模块检测风压并封装在数据包中发给车头装置。同时，若风压超过告警界限，车尾模块也将首先与车头模块建立数据链路，然后向车头显示器发送数据包以报告险情。
图3 GSM-R车次号传送系统
当通信方式为GPRS方式时，该系统可实现车次号传送的目的IP地址自动更新，按要求进行车次号信息和列车停稳信息传送，能对发送的车次号信息、列车停稳信息进行存储，TDCS/CTC可向采集处理装置查询车次号信息。
四、列尾装置信息传送
将尾部风压数据反馈传输通道纳入GSM-R，可避免单独投资及单独组网建设，同时利用GSM-R强大的网络功能，克服了原有的抗干扰性差，信息无法共享等各种缺点。它具有以下优势：
图5 GSM-R调车机车信号和监控信息传送系统结构图
为保证可靠性，系统通信方式采用点对点电路连接，当GSM-R机车综合通信设备接收到车载设备发送的进入调车监控模式命令时，自动按分配给地面设备的功能号进行基于位置的呼叫，GSM-R网络接收到功能号呼叫后将路由指向对应的地面设备，在地面设备与车载设备之间建立一条电路链路，同时操作显示终端提示处于调车监控模式。地面设备发送数据时根据信息内容中的机车号选择对应的端口将数据转发，GSM-R机车综合通信设备接收到数据后按照目的端口码转发给车载设备。车载设备将数据通过已建立的数据链路发送给GSM-R机车综合通信设备，GSM-R机车综合通信设备再把数据通过链路发送到地面设备。当GSM-R机车综合通信设备接收到车载设备发送的退出调车监控模式命令时，GSM-R机车综合通信链路设备则释放电路链路。
GSM-R在铁路通信中的应用
GSM-R在铁路通信中的应⽤摘要本论⽂从GSM-R在铁路应⽤中的发展历史开始，详细介绍了GSM-R的基本原理，通过与GSM系统的对⽐，突出了GSM-R系统的优势。
通过与450MHz⽆线列调系统的⽐较，对GSM-R系统的主要业务功能进⾏了⽐较详细的说明,并对铁路通信优先级业务、语⾳组呼、语⾳⼴播、功能寻址、基于位置寻址等技术进⾏了分析。
并通过GSM-R在青藏以及武⼴铁路中的应⽤，对GSM-R技术在中国铁路中的发展以及应⽤推⼴进⾏展望。
关键词：GSM；450MHz；蜂窝移动通信；GSM-RAbstractT his paper from GSM-R in railway applications development history began, details the basic principles of GSM-R by comparison with the GSM system, highlighting the advantages of GSM-R system. By comparison with 450MHz wireless column conditioning system, the main business functions GSM-R system is a more detailed explanation, and railway traffic prioritization, voice group calls, voice broadcast, functional addressing, location-based addressing, etc. techniques are analyzed. By GSM-R application in the Qinghai-Tibet Railway and the Wuhan-Guangzhou, the GSM-R technology for the development and application in China to promote railway were discussed.Keywords: GSM; 450MHz; Cellular mobile communication; GSM-R⽬录第⼀章绪论 (1)第⼆章 GSM-R基本原理 (3)第⼀节区域覆盖 (3)⼀、⾯状覆盖 (3)⼆、线状覆盖 (5)第⼆节GSM-R⽹络结构 (6)⼀、GSM-R系统组成 (6)⼆、GSM-R的新特性 (9)第三章 GSM-R的主要业务功能 (10)第⼀节450MH Z⽆线列调设备存在的主要问题 (10)⼀、450MHz系统⽆法满⾜TDCS系统的数字信号传输 (10)⼆、450MHz场强覆盖满⾜不了铁道部的有关规定 (10)三、⽆线列调450MHz场强区域易受到⼲扰 (10)第⼆节GSM-R的主要业务及其功能 (11)⼀、GSM业务 (11)⼆、⾼级语⾳组呼业务 (12)三、铁路特⾊业务 (13)四、铁路应⽤ (14)第三节GSM-R的优势 (15)⼀、低速铁路450MHz⽆线列调存在的缺陷 (15)⼆、⾼速铁路GSM-R数字移动通信 (15)三、GSM-R数字移动通信的优势 (16)第四章 GSM-R在中国铁路中的应⽤和发展 (17)第⼀节我国铁路通信领域应⽤GSM-R技术的发展⽅向 (17)第⼆节GSM-R系统在我国的应⽤情况 (17)结束语 (19)致谢 (20)参考⽂献 (21)第⼀章绪论铁路是我国国民经济的⼤动脉，铁路的运输能⼒直接影响着我国国民经济的发展。
GSM-R在铁路通信中的应用
GSM-R在铁路通信中的应用GSM-R是铁路通信中的一种专用通信系统，它基于GSM标准，在安全性、可靠性和互操作性方面进行了特别设计，以满足铁路运输行业的特殊需求。
GSM-R的应用领域非常广泛，它可以支持列车调度、信号和安全系统、列车通信、列车控制和列车位置报告，以及其他铁路运营和维护相关应用。
以下是GSM-R在铁路通信中的应用：一、列车调度列车调度是GSM-R的一个重要应用，通过GSM-R系统可以实现列车调度系统和列车司机之间的语音通信和短信传输。
调度员可以向司机发送路线和速度限制等信息，司机可以向调度员报告列车位置和突发情况。
二、信号和安全系统GSM-R系统可以用于铁路信号和安全系统，确保列车在安全控制下运行。
通过GSM-R 系统可以实现列车和地面信号设备之间的语音通信和短信传输，确保列车驾驶员可以及时接收并响应信号设备上的信息。
三、列车通信GSM-R系统还可以用于列车通信，包括列车内通信和列车之间通信。
列车乘务员可以使用GSM-R系统与调度员和其他列车进行通信，以解决问题和协调运营。
此外，GSM-R系统还可用于紧急通报，例如在列车上发生紧急情况时可以通知紧急服务和调度员。
四、列车控制和列车位置报告GSM-R系统还可以用于列车控制和列车位置报告。
列车控制系统可以通过GSM-R系统向列车发送指令，例如启动和停止命令。
列车位置报告系统可以记录列车的位置，并将信息传输到调度室中的监控系统。
五、其他铁路运营和维护应用除了以上应用，GSM-R系统还可以支持其他铁路运营和维护应用，例如车辆维护和设备管理。
使用GSM-R系统可以实现远程监测和维护，减少现场维护需求和降低维护成本。
总体来说，GSM-R系统是铁路通信中的重要组成部分，它可以提高铁路运营的安全性和效率，提高运营效益，并提供关键的实时通信和维护能力。
在未来，随着铁路技术和运营模式的变革，GSM-R系统将继续发挥重要作用。
浅谈移动数字集群通信在铁路上的应用
浅谈移动数字集群通信在铁路上的应用作者：方堃来源：《科技探索》2013年第08期摘要：铁路综合调度移动通信系统通过交换、基站、运行与维护、通用分组无线、终端以及移动智能网子系统六大子系统完成基于GSM的基础设施及其提供的高级语音呼叫业务来实现对铁路部门独有的调度功能。
它能够在保证安全和速度的基础上将高速铁路列车自动控制信息的传输与以语音通信为主的调度通信完美统一。
关键词：GSM-R 无线列调信息交换铁路调度蜂窝移动通信网络目前在智能交通系统中使用的无线移动数字通信网络主要是基于GSM及窄带CDMA标准的蜂窝状结构的网络，简称蜂窝移动通信网络。
蜂窝移动通信系统主要由三大部分组成：交换网络子系统（NSS）、无线基站子系统（BSS）、移动台（MS）。
本片主要探讨的GSM-R正是蜂窝移动通信系统中的一种。
GSM-R（global System for mobile communications for railway）就是铁路综合调度移动通信系统的简称，是专门为铁路通信设计的综合数字移动通信系统。
它是在8时隙200kHz带宽TDMA多址方式的GSM蜂窝系统上增加调度通信功能构成的一个综合的专用移动通信系统。
它共享GSM的基础设施及其提供的高级语音呼叫业务，提供铁路特有的调度业务，并以此作为信息化平台，使铁路部门可以在这个平台上实现铁路管理信息的共享。
GSM-R系统是基于GSM的规范协议，增加了优先级、组呼、广播呼叫等铁路运输专用调度通信功能，适用于铁路通信的需要。
为了完成调度通信功能，GSM-R系统与GSM系统不同的是在其结构中增加了组呼寄存器（GCR），GSM-R系统除了具有语音传送功能外，更重要的是具有数据传送功能，它与GPS卫星定位系统、机车车载计算机结合后能够实现机车和地面之间列车控制信息的实时传送，达到控制列车运行，确保列车安全的目的。
由于GMS-R系统将完成无线列调功能，更重要的是要承载一些重要的控制列车的数据，这就要求铁路沿线和车站进行双网重叠覆盖，保证可靠的数据无线传输通道。
通信技术在铁路交通中的应用研究
心 。使 维修 站 能 够 及时 为 维 修做 好 相 关准
了“ 牵引动 力发展以电力牵 引为主 ” 干线通 、“ 信传输以 电力为主”等政策 ，并 列入 了 １ ８ ３ ９ 年公布的 《 铁路主要技 术政策 。铁路通信电
缆 化 速 度 加快 ， 到 世 纪 ９ ０年 代 初 ，全 路 建 成 的 小 同 轴 综 合 电缆 线 路 有 ｌ ６ ３公 里 ，对 ２ ５ 称 电缆 线 路 约 ２ ０ ０皮 长 千 米 。 京 沪 、京 哈 、 ００
进 八 ２ｌ世 纪 ， 随 着 铁 路 跨 越 式 的 发 展 ，
铁路 通信 系统也迎来 了划时 代的转 变，铁路
对 通 信技 术的 要 求更 趋 向于 大 容 量 的数 字
Ｇ Ｍ— Ｓ Ｒ系统 由六个子 系统组 成 ： 交换子 火车 司机 ） 叫固定 用户 （ 度员） 呼 调 的一种方 调度 员） 系统（ｓ ） ｓ ｓ 、基站子系统（ Ｓ ） Ｂ Ｓ 、运行 与维护子 式 。例如 当火车 司机呼 叫固定用 户（ 时 ，系统依据 移动用 户（ 火车 司机） 的当前位 系统（０Ｍ Ｃ）、通 用分 组 无线业 务 子 系统
信 的 基 础 。 铁 路 站 间 距 离 加 大 ， 路 沿 线 无 域业 务的互联互通 ，通过通用分组无线 业务 系 铁
２ ３ Ｇ Ｍ－ 铁路通信 中的优势 ． Ｓ Ｒ ＧＳ Ｍ—Ｒ除上述 的功能特 点外 ，还表现 在 如下 的铁路 业 务应 用之 中。
列车控 制系统 （ ａｎ ｏ ｔｏ Ｓ ｓｅ Ｔｒ ｉ Ｃ ｎ ｒｌ ｙ ｔｍ
线 覆盖应是 连续 的或是大区间覆盖 ， 这给 通信 系统结构提 出新 的要 求 。１ ００多年中国铁 路 通 信技 术的发 展 史大致 可 分为 ３个时期 。
GSM-R在铁路通信中的应用
GSM-R在铁路通信中的应用1. 语音通信：GSM-R可以提供高质量、可靠的语音通信服务。
它可以支持调度员与列车驾驶员之间的实时通话，以及驾驶员之间的互动通讯。
这对于确保列车的安全运行非常重要，尤其是在紧急情况下的紧急通信。
2. 数据传输：GSM-R可以传输各种铁路数据，如列车位置、速度、运行图和信号状态等。
这些数据对于确保列车的正常运行和及时处理故障非常重要。
GSM-R可以实现实时数据传输，提供准确可靠的数据支持。
3. 列车管理：GSM-R可以支持列车管理系统，包括自动列车控制（ATC）、列车位置系统（TPWS）和列车保护系统（TPWS）等。
这些系统可以监控列车的位置和速度，并提供列车运行的安全保护。
GSM-R可以与这些系统集成，实现列车管理的自动化和可靠性。
4. 紧急通信：GSM-R可以提供紧急通信功能，以应对各种紧急情况和故障。
通过紧急通信功能，调度员可以与列车驾驶员进行紧急通话，并提供紧急救援指令。
GSM-R还可以提供紧急位置报告和故障报告，以便快速解决问题。
5. 通信覆盖：GSM-R可以提供铁路通信覆盖，确保整个铁路线路都有稳定的通信信号。
它可以提供广域覆盖，包括铁路线路和车站等。
GSM-R还可以提供区域覆盖，在特定区域内提供更强的通信信号，以确保通信的可靠性和质量。
GSM-R在铁路通信中起到了非常重要的作用。
它提供可靠的语音和数据通信服务，满足铁路行业的特殊需求。
通过GSM-R，铁路运营商可以实现准确、可靠和高效的列车管理和安全运行。
GSM-R还可以提供紧急通信功能，以应对各种紧急情况和故障。
GSM-R的应用已经得到了广泛的推广和应用，在全球范围内得到了认可和采用。
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高速铁路中铁路数字调度通信系统的应用研究
随着科技的不断发展，铁路运输在安全性、便捷性和效率方面都得到了极大的提升。
高速铁路作为现代化交通工具的重要组成部分，其运行管理系统更是体现了科技的应用和创新。
铁路数字调度通信系统在高速铁路中起着至关重要的作用，本文将介绍该系统的核心技术和应用研究。
一、铁路数字调度通信系统的核心技术
1.无线通信技术
铁路数字调度通信系统主要依靠无线通信技术实现列车之间、列车与调度中心之间的信息传输。
目前，高速铁路通常采用的是移动通信技术，如GSM-R（全球移动通信系统-铁路）系统。
GSM-R系统具有高可靠性、覆盖范围广等特点，可以确保列车之间和列车与调度中心之间的通信畅通。
2.信号控制技术
铁路数字调度通信系统还包括信号控制技术，即通过信号灯、信号机等设备实现列车的安全驶入和驶出。
这种技术通过电子信号控制，能够确保列车在行驶过程中能够获得准确的信号指示，避免发生交通事故。
3.数据传输技术
数据传输技术是铁路数字调度通信系统的重要组成部分，通过局域网、广域网等方式实现调度中心与各个车站、列车之间的数据传输。
这种技术能够高效地传输各种信息，包括列车位置、速度、行驶方向等，为调度员提供了精确的车辆运行信息。
1.实时调度
铁路数字调度通信系统能够实现对列车的实时监控和调度。
通过系统提供的信息，调度员可以随时了解列车的运行状态，及时做出调整和安排，确保列车的正常运行。
2.故障诊断
铁路数字调度通信系统还可以帮助调度员进行故障诊断与分析。
一旦出现列车故障或者线路问题，系统能够立即发出警报并提供相关信息，让调度员能够快速作出应对措施，确保列车和乘客的安全。
3.运行优化
通过铁路数字调度通信系统的运行数据分析，可以对列车的运行情况进行评估，从而提出运行优化方案。
调度员可以根据系统提供的数据，对列车的运行速度、间隔等进行调整，以提高铁路运输的效率和准时率。
4.调度决策支持
铁路数字调度通信系统能够为调度员提供决策支持，为其提供全面的信息，使其能够做出更合理的调度决策。
系统提供的各种数据和信息，帮助调度员做出从车辆运行、位置调整到紧急故障处理等各种决策，确保列车运行的安全和顺畅。