談鐵路通信技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)

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摘要：從鐵路通信系統(tǒng)建設(shè)概況入手，進(jìn)一步分析影響鐵路通信質(zhì)量的因素，介紹幾種重要的鐵路通信技術(shù)，最后提出提高鐵路運(yùn)輸通信質(zhì)量的措施。

關(guān)鍵詞：鐵路通信技術(shù)；應(yīng)用；發(fā)展趨勢(shì)

引言

鐵路工程的建設(shè)為群眾的出行、物資的往來(lái)運(yùn)輸提供了便利，鐵路通信是列車運(yùn)行的“順風(fēng)耳”，通信技術(shù)運(yùn)用不當(dāng)、通信設(shè)施一旦發(fā)生故障，會(huì)對(duì)行車安全造成不可估量的影響，因此，合理運(yùn)用通信技術(shù)是保證通信傳輸暢通乃至鐵路運(yùn)輸安全的頭等大事。

1鐵路通信系統(tǒng)建設(shè)概述

在政府不斷推動(dòng)改革以及城市化進(jìn)程加快的影響下，中國(guó)經(jīng)濟(jì)和城市人口迅速增長(zhǎng)，帶動(dòng)鐵路及城市軌道交通運(yùn)輸?shù)男枨笊仙M(jìn)而促進(jìn)對(duì)軌道交通領(lǐng)域?qū)拵ㄐ女a(chǎn)品和服務(wù)的需求。隨著近年來(lái)我國(guó)鐵路網(wǎng)的高速發(fā)展，鐵路通信系統(tǒng)得到了快速的建設(shè)，甚至走向了智能化建設(shè)的高階水平。例如，隨著我國(guó)5G網(wǎng)絡(luò)的快速部署，5G商用范圍不斷擴(kuò)大，鐵路專網(wǎng)也有很大可能從2G制式直接躍升為5G制式。通信市場(chǎng)上相關(guān)企業(yè)單位也有望充分受益鐵路專網(wǎng)換代帶來(lái)的市場(chǎng)空間，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的突破發(fā)展[1]。

2影響鐵路通信質(zhì)量的因素

2.1外界復(fù)雜天氣與惡劣環(huán)境的影響

一直以來(lái)，因?yàn)殍F路運(yùn)行受到自然環(huán)境、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等客觀要素的制約，可能出現(xiàn)一系列的不穩(wěn)定、不安全要素，通信系統(tǒng)的建設(shè)也面臨一定的難度，尤其在鐵路覆蓋范圍不斷擴(kuò)大的今天，行車可能會(huì)經(jīng)過(guò)某些地勢(shì)較為偏遠(yuǎn)、險(xiǎn)惡的山區(qū)地帶，這些地段的通信路線長(zhǎng)期暴露于較為惡劣、復(fù)雜的自然環(huán)境中，受到各種自然力包括大風(fēng)、對(duì)流天氣、雷雨等威脅，進(jìn)而帶來(lái)通信安全問(wèn)題。

2.2光纖通信技術(shù)的水平高低

從當(dāng)前國(guó)內(nèi)鐵路運(yùn)輸通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的整體情況看，最核心的通信技術(shù)依然限于傳統(tǒng)技術(shù)，雖然它們能完成基本的信號(hào)傳輸任務(wù)，但相對(duì)于快速發(fā)展的鐵路建設(shè)事業(yè)來(lái)說(shuō)依然稍顯滯后。例如，光纖傳輸通信自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)發(fā)展不到位，導(dǎo)致其光纖傳輸效率較低，特別是通信監(jiān)測(cè)技術(shù)水平不足，無(wú)法對(duì)整個(gè)傳輸過(guò)程進(jìn)行嚴(yán)密、全程監(jiān)測(cè)，即使某部分光纖線纜可能受到外力侵蝕，也難以迅速被工作人員察覺(jué)[2]。

2.3鐵路通信系統(tǒng)建設(shè)的質(zhì)量

由于鐵路通信系統(tǒng)技術(shù)含量不斷上升，參與系統(tǒng)建設(shè)與通信檢修的工作人員必須具有一定的專業(yè)性，但當(dāng)前許多工作由具有一定管理人員的老員工完成，即使他們的主觀經(jīng)驗(yàn)比較豐富，但并未接受專業(yè)的技術(shù)培訓(xùn)，因此對(duì)先進(jìn)設(shè)備的運(yùn)用與掌握相對(duì)生疏，這可能影響故障處理的時(shí)效性與質(zhì)量。

3重要的鐵路通信技術(shù)

3.1移動(dòng)通信技術(shù)

當(dāng)前，隨著通信工程建設(shè)步伐不斷加快，移動(dòng)通信技術(shù)得到了良好的發(fā)展環(huán)境，其技術(shù)實(shí)力不斷提升，在更多社會(huì)領(lǐng)域內(nèi)得到了更廣泛的運(yùn)用，其通信、連接、傳輸性能也得到了持續(xù)優(yōu)化，因此，促進(jìn)移動(dòng)通信技術(shù)與鐵路運(yùn)輸?shù)娜诤铣蔀楸厝弧Ｔ谌诤线^(guò)程中，移動(dòng)終端的配置量不斷增加，其信息接口也得到豐富，這就使得信息的流動(dòng)得以加快。將移動(dòng)通信技術(shù)運(yùn)用到鐵路通信中，就可以形成一個(gè)相對(duì)完善的通信網(wǎng)絡(luò)，為鐵路運(yùn)輸提供移動(dòng)終端控制、遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)控制等優(yōu)質(zhì)服務(wù)。

3.2光通信技術(shù)

光通信技術(shù)，從其內(nèi)在構(gòu)成上看，是集合光纖通信和無(wú)線通信技術(shù)的一種功能更強(qiáng)大的通信技術(shù)，目前，光通信技術(shù)的發(fā)展已相對(duì)成熟?？傮w來(lái)看，在眾多傳感技術(shù)中，光纖傳感的技術(shù)優(yōu)勢(shì)更為突出，它可以得到更準(zhǔn)確的感知結(jié)果。當(dāng)前，為了保證鐵路運(yùn)輸過(guò)程中的信息處理效果，普遍采取無(wú)線的方法實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，但無(wú)線網(wǎng)的寬帶受限，其承受力可能無(wú)法滿足信息持續(xù)增長(zhǎng)的需求，因此將光通信技術(shù)運(yùn)用于鐵路運(yùn)輸體系中將成為必然。借助光通信技術(shù)可以對(duì)鐵路運(yùn)輸指令進(jìn)行有效執(zhí)行，并且得到后續(xù)的反饋信息，將其整合起來(lái)加以運(yùn)用，得到更完善的數(shù)據(jù)庫(kù)。

3.3軟交換技術(shù)

借助軟交換技術(shù)，將其與計(jì)算機(jī)控制中的軟件分離功能結(jié)合起來(lái)，可以加大通信網(wǎng)絡(luò)的把控力度，而應(yīng)用開(kāi)放式業(yè)務(wù)接口也能更高效地對(duì)資源進(jìn)行封存并且確保網(wǎng)絡(luò)的能力化。不僅如此，該項(xiàng)技術(shù)中的硬件設(shè)備設(shè)計(jì)也是極為重要的。追根究底，軟交換技術(shù)的使用特征包括以下幾個(gè)方面，其一，它可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)做分層處理，使其分成應(yīng)用、接入、管控等不同的層次；其二，軟交換技術(shù)相較于其他技術(shù)類型具有更高的通信獨(dú)立性，能夠承載多個(gè)通信接口，因此在通信事業(yè)中的運(yùn)用范圍極為廣泛[3]。

4提高鐵路運(yùn)輸通信質(zhì)量的措施

4.1增強(qiáng)骨干網(wǎng)的穩(wěn)定性

鐵路通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)體系，因此要對(duì)其結(jié)構(gòu)加以優(yōu)化，首先要從骨干網(wǎng)的建設(shè)入手。骨干網(wǎng)本身帶有高速網(wǎng)絡(luò)的顯著特征，其核心優(yōu)勢(shì)在于將各個(gè)區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)銜接為一個(gè)整體，由此可見(jiàn)，骨干網(wǎng)的穩(wěn)定程度如何會(huì)對(duì)各區(qū)域的整體穩(wěn)定性造成決定性影響。在通信技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中，網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)的建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，各骨干網(wǎng)的聯(lián)系進(jìn)一步密切、復(fù)雜，因此運(yùn)營(yíng)商必須主動(dòng)優(yōu)化其內(nèi)部所配置的PTN設(shè)備，不斷提升其系統(tǒng)容量，為提升骨干網(wǎng)的安全、穩(wěn)定程度奠定硬件基礎(chǔ)。

4.2完善局域網(wǎng)的建設(shè)

在通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部，除了骨干網(wǎng)要引起高度關(guān)注外，局域網(wǎng)也有著不相上下的重要性。一旦局域網(wǎng)內(nèi)發(fā)生錯(cuò)亂，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各類信息的傳輸也會(huì)面臨障礙，特別是在人口密集、網(wǎng)絡(luò)用戶群體角度的鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)中，針對(duì)這種問(wèn)題，相關(guān)管理部門尤其要高度重視。當(dāng)前許多通信運(yùn)營(yíng)商所用PTN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以支持網(wǎng)絡(luò)的二層功能，但為跟上通信技術(shù)發(fā)展的步伐，必須對(duì)設(shè)備進(jìn)行升級(jí)與創(chuàng)新，使其足以支持三層功能，這樣才能真正實(shí)現(xiàn)通信事業(yè)的全面進(jìn)步。

4.3加快5G通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的運(yùn)用

隨著技術(shù)的發(fā)展，鐵路專網(wǎng)仍以2G為主，已經(jīng)不能滿足鐵路網(wǎng)繼續(xù)發(fā)展的需求。目前鐵路專網(wǎng)按部就班升級(jí)4G與直升5G相比，不但不能利用我國(guó)高速發(fā)展的5G基建，而且面臨建成即落后的尷尬境地。因此，鐵路專網(wǎng)應(yīng)該“直升5G”，通過(guò)保證技術(shù)儲(chǔ)備，配備作業(yè)技術(shù)人才，為5G技術(shù)的充分利用夯實(shí)基礎(chǔ)，進(jìn)而提升鐵路通信系統(tǒng)質(zhì)量[4]。

4.4對(duì)鐵路通信系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)管

管理人員要隨時(shí)巡視，建立健全長(zhǎng)效檢測(cè)與巡查機(jī)制、實(shí)施預(yù)防整治安全模式，可根據(jù)線路包保區(qū)段，由兩人一組分頭行動(dòng)，對(duì)鐵路線上故障頻發(fā)的地段光纜徑路進(jìn)行長(zhǎng)期有效的排查，對(duì)一些容易受到雨水沖刷的低洼區(qū)段光纜重新進(jìn)行培土加固。同時(shí)，要確保各類應(yīng)急器材、通信防護(hù)用品的儲(chǔ)備保質(zhì)保量，以便出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)及時(shí)供應(yīng)，依據(jù)鐵路線上不同的地形地貌、徑路走勢(shì)、環(huán)境特點(diǎn)，制定具體的光纜防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)光纜標(biāo)樁、警示牌埋設(shè)等進(jìn)行全面檢查，確保鐵路運(yùn)輸安全。

5結(jié)語(yǔ)

綜上所述，加強(qiáng)對(duì)鐵路通信技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)的探討，毋庸置疑具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。相關(guān)工作人員需要明確鐵路通信系統(tǒng)建設(shè)概況，在此基礎(chǔ)上提出提高鐵路運(yùn)輸通信質(zhì)量的措施，增強(qiáng)骨干網(wǎng)的穩(wěn)定性，完善局域網(wǎng)的建設(shè)，加快5G通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的運(yùn)用，對(duì)鐵路通信系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)管。

參考文獻(xiàn)

[1]趙運(yùn)海，項(xiàng)揚(yáng)，孫嶸，等.量子通信技術(shù)在鐵路通信中的應(yīng)用[J].信息與電腦（理論版），2017（14）：183-185.

[2]龍林.淺議高速鐵路通信電源的施工技術(shù)與方法[J].企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)，2015，34（17）：148-149.

[3]韓秀茹.基于信息傳輸編碼算法的鐵路通信系統(tǒng)的安全設(shè)計(jì)[J].科技與生活，2010，（23）：93.

[4]孫薇嘉.淺談光纖通信技術(shù)在鐵路通信系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].中國(guó)新通信，2018，20（20）：106.

作者：謝克宇 單位：中鐵第五勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司東北分院