铁路车载通信设备论文

摘要:文章简要介绍了基于GSM-R网络电路域的数据业务在铁路运输生产中的应用情况。关键词:GSM-R;列车控制;机车同步操控随着中国铁路通信的发展,列车控制、机车同步操控等数据量小,实时性要求高的业务目前均采用GSM-R网络的电路域数据业务来承载。下面小编整理了一些《铁路车载通信设备论文 (精选3篇)》，仅供参考，希望能够帮助到大家。

铁路车载通信设备论文 篇1：

地铁信号系统通信控制技术研究

◆摘要：随着国民经济不断增长，城镇化建设脚步的不断加快，人们对于地铁出行提出了更高的要求。信号系统通信控制技术合理应用作为现代地铁建设运营过程的重中之重，是一项必不可缺的关键技术，直接关系到地铁交通运行的安全稳定性，促进我国公共交通行业稳定持续的发展。因此，现代铁路部门必须加强对信号系统通信控制技术的创新应用，相关工作人员要正确认识到该项技术实践应用的重要性，结合实际情况优化设计地铁系统，充分发挥出该项技术的价值作用。本文将进一步对地铁信号系统通信控制技术展开分析与探讨。

◆关键词：地铁信号系统;通信控制技术;应用

地铁方便人们交通出行，据有运行速度较快、承载量大以及占地面积少的特点。地铁发展到现在阶段，各大城市几乎都已经开通运行。地铁信号控制系统通信控制作为核心技术，也逐渐进步发展，不断成熟稳定，对于城市交通问题方面给予了很大的舒缓作用。

1地铁信号系统通信控制技术应用优势

地铁信号系统通信控制技术被人们简称为CBTC技术，该项技术能够有效帮助地铁运营部门建立控制台与列车之间的双向、高速以及连续通讯，从而实现地铁部门控制台对所有运行列车的监控作业目标，全面提高地鐵整体运行管理水平，为地铁用户提供优质出行服务。CBTC地铁通信控制技术的应用优势主要体现在以下几方面内容：(1)使用灵活。CBTC地铁通信控制技术能够支持列车双向运行，并且无需进行采用其他新设备，可以支持不同数量编组以及不同性能列车在同一轨道线的同时运行，从而体现出了该项技术的灵活使用方便性;(2)结构简单。CBTC地铁通信控制技术的核心为控制技术，整体架构中的其他设备更多是作为辅助设备，比如车载通信设备、车站通信设备等;(3)高效率。CBTC地铁通信控制技术能够实现列车的移动闭塞，促使列车运行间隔的有效缩短，这样无疑能够全面提升列车的实际运行效率，帮助地铁部门节省更多的能源，创造出更多的社会经济效益。

2地铁信号系统通信控制技术

2.13无线通信网设计

为实现轨旁有线网络与列车之间的通信，车地之间的无线通信系统就必不可少，并且是確保通信得以正常传输的重要保障。系统的无线通信网在构成上除了AP，还有车载通信设备以及无线通道等。AP通过wLAN实现与车载通信设备之间的实时通信，而在AP的另一端，则经由交换机实现与有线接入网一端的直连，有线接入网的另外一端则与地面骨干网连接，从而形成完整的通信链。此外，为了避免数据包发生丢失，在国际通信标准的基础上，AP之间的间隔通常设置为300M左右，只有这样才能在列车高速移动(时速高于120b/h)过程中实现系统的无缝切换。通常情况下，单套车载移动终端通信时切换时长都低于100ms。

2.2无线快速切换技术

为了让列车更加高效地行驶，快速切换技术不可或缺。AP在越区切换时，所要花费的时间一般是500ms～2s。如果普通列车按照120km/h的时速行驶，那么AP在越区切换时，会有65m左右的行驶区间处于无断开系统的控制范围内，一旦出现这种情况，将会造成十分严重的交通安全事故，所以无线快速切换技术应运而生，该技术可以在区域切换时确保数据不丢失，保证列车安全运行。如一段隧道长度为300m，API1和API2可以覆盖列车的公共区域。当列车高速运行到API1区域时，可以和API1保持相关的数据连接，当运行到公共区域时，列车依然可以使用API1进行数据交互，同时API还要建立与API2数据的连接。当列车运行到API2时，能直接与其连接，并进行数据传输，不用等待API1断开。这样可以将切换时间缩短到50ms之内，确保列车高速运行时的实时通信。

2.3自动监控技术

在人们搭乘地铁出行中，我们会经常看到多辆列车叫同时行驶在同一条地铁线路上，而不是一条轨道线只存在一辆列车，在这个过程中必须要求地铁运营管理人员实时监控掌握了解到地铁实际运行状态，根据获取到监控反馈信息采取有效控制管理措施，确保地铁系统的安全稳定运行。自动监控技术的有效应用能够辅助管理人员实时监控到地铁的运行状态，从而优化调整不同列车的停战间隔时间和列车运行等级。现代地铁运营部门要合理运用自动控制技术与监控技术完成对地铁运行状态的有效监控，确保能够在最短时间内对地铁实际运行状况作出科学准确判断，结合地铁运行实际问题采取有效安全防范控制措施，避免地铁在运行过程中出现各类安全故障，威胁到乘客生命安全和国家财产安全。

2.4数据通信系统设计

整体设计结构：网络通信子系统由地面骨干网络、子网及无线网这三点主要构成。骨干网络是为了能够承载多个独立的专用局域网为基础的多个系统提供独立通道，给用户信息数据传输提供宽带。上文也已经提到需采用冗余方式设计，使所有的报文信息都能够经由独立网络进行传输，达到冗余通信的传输目标。有线接入网络设计：依据以太网承载的IP数据包进行终端数据之间的传输网络，即是接入网的定义。在地铁信号系统里，它为移动列车之间的数据通信起到了巨大的作用。

3结语

当前，在城市化发展进程日益加快的当下，地铁己成为城市发展进程中最必不可少的交通设施之一。而作为确保地铁得以安全运行的最关键技术，地铁信号控制系统的重要性不言而喻。较之传统的控制系统，CBTC不仅更加灵活高效，其成本也更加低廉。虽然当前的设计可以解决一些安全威胁，但是仍存在诸多不足与漏洞，这些问题都有待未来予以改进及完善。

参考文献

[1]郭睿.地铁信号系统通信控制的技术的分析[J].数控技术，2017(2)：27-29.

[2]徐静.地铁信号系统通信控制技术研究[J].互联网+通信，2018(3)：=58-59.

作者：姜道林

铁路车载通信设备论文 篇2：

GSM-R网络电路域数据业务在中国铁路的应用

摘要:文章简要介绍了基于GSM-R网络电路域的数据业务在铁路运输生产中的应用情况。

关键词:GSM-R;列车控制;机车同步操控

随着中国铁路通信的发展,列车控制、机车同步操控等数据量小,实时性要求高的业务目前均采用GSM-R网络的电路域数据业务来承载。

1列车控制

在列车控制系统中,采用GSM-R网络承载数据传输,一方面车对地上报当前的位置、速度等信息,另一方面地对车下发距离、速度等信息。目前国内应用的有增强型列车控制系统(ITCS)和中国列车控制系统3级(CTCS-3)两种,下面以ITCS系统为例进行说明。

1.1系统组成

ITCS系统包括中心设备、轨旁设备、车载设备、通信设备。中心设备包括调度集中(CTC),作用是下达调度指令和接收、处理运行状态和维护信息。轨旁设备包括安全型逻辑控制器(VHLC)、无线闭塞中心(RBC)、GPS差分站和本地联锁(CBI)。轨旁设备接收CTC的调度命令,由CBI完成本地联锁站的联锁,由VHLC完成非本地联锁站的联锁,由RBC完成信号机的逻辑运算。CBI、VHLC、RBC之间交换信息,以完成联锁和自闭的功能。GPS差分站提供差分信息以提高定位精度。轨旁设备通过GSM-R网络把辖区内信号设备状态发送给车载系统,同时通过GSM-R网络系统获取列车占用信息。车载设备包括车载计算机和列尾设备。车载计算机根据RBC转发的信息,确认前方信号设备的状态并提示司机行车、完成超速防护。系统采用GSM-R网络作为无线通信的手段,由于GSM-R网络不具备数据广播的功能,因此ITCS系统设置了消息转发设备负责列车与RBC之间的数据广播。每个RBC通过64Kbps的数字电路与消息转发设备相连,消息转发设备通过PRI接口与MSC相连。

1.2系统功能

①自动闭塞。ITCS系统将线路划分为多个闭塞分区,并以数据库形式存储于RBC供车载系统下载。闭塞分区的占用由列车确定并通过GSM-R网络报告给RBC。车载计算机通过GSM-R网络获得最新的线路数据库。车载定位系统确定列车位置,再根据线路数据库确定所占用的分区并报告给RBC。②车站连锁。在CTC下达进路命令后,VHLC对进路进行检查锁定进路,置位道岔,开放信号机。并交由RBC通过GSM-R网络发送至机车。在进路出清后,VHLC自动解锁进路。③列车超速运行防护控制。车载计算机通过GPS和车载测速传感器确定列车位置,根据距前方目标点的距离、速度分别计算出模式曲线并选择其中最有限制性的执行。车载计算机监督列车是否超速,当超速时报警。

2机车同步操控

机车同步操控系统目前主要应用于大秦线的重载列车。重载列车由一个主控机车和多个从控机车来对列车进行牵引和制动,在牵引过程中,为了完成多台机车的同步操控,主控机车和从控机车之间通过GSM-R网络进行控制命令和数据信息要的传递,车载通信单元负责把控制单元的命令与数据通过GSM-R网络传递到地面应用节点,地面应用节点负责在主控机车设备与从控机车设备之间进行信息的接续。

{1}系统组成。机车同步操控信息传送系统由车载通信单元、地面应用节点和GSM-R网络组成。地面应用节点通过PRI接口连接到MSC,车载通信单元通过控制接口和数据接口与车载控制模块相连。{2}系统功能。数据会议功能。系统将主控机车发送的数据转发到该组内所有的从控机车,将从控机车发送的数据转发到该组内的主控机车。从控机车之间不能互传数据。不同数据会议组的机车之间不能互传数据。车载控制模块通过注册和注销操作来加入和退出某个数据会议组。所有成员都独立地加入某个会议组。在已经建立好的数据会议组中,如果主控机车没有退出,其它成员也不能退出该组。数据链路监测。系统实时监测数据链路状态,当链路异常中断时进行告警,并自动重新发起建立链路操作。车载控制模块监测。地面应用节点实时监测车载控制模块的通信状态以及数据传送状态。地面应用节点采用基站小区或线路公里标等定位跟踪方式,实时监测在线运行的车载控制模块的位置。当编组内的车载控制模块通信状态发生改变时,地面应用节点通知该组内的其它车载控制模块。

3结 语

通过实践证明,采用GSM-R网络实现车地双向无线数据传输是安全。随着中国铁路的发展,GSM-R网络电路域数据业务必将在铁路运输生产中得到广泛的应用。

参考文献:

[1] 钟章队.铁路GSM-R数字移动通信系统[M].北京:中国

铁道出版社,2007.

作者：欧阳朔

铁路车载通信设备论文 篇3：

简析机车综合无线通信设备的应用及维护

摘 要：铁路经济在国民经济中占比较大，对我国整体经济发展都有影响，人们的出行及物流运输大多数情况下都会优先考虑铁路运输，因此，铁路的安全性自然而然的就成为人们关注的重点。铁路运输系统为了满足乘客们对铁路安全及通信的需求，创新性的设计了机车综合无线通信设备，简称CIR，安装于机车内部，可以实现司机、车站以及调度所的相互通信联系，其强大的应用功能，使其成为机车通信的主要设备，逐步取代了原有的车载台的通信设备。本文对机车综合无线通信设备的基本构成进行了简要分析，然后提出了CIR在运行中经常出现的几类故障，并对故障的解决措施进行了概述，以促进综合无线通信设备的更好运用的正常维护。

关键词：机车综合无线通信设备;日常维护;故障原因;处理措施

机车综合无线通信设备弥补了原有铁路450M和GSM-R通信系统的弊端，适应性良好，广泛应用于铁路系统中。CIR的强大的功能，使其日常维护也尤为重要。

一、机车综合无线通信设备概述及基本构成

(一)机车综合无线通信设备概述

CIR特有的调度通信的功能，可以让数据信息在机车内部完成，GPS提供的原始方位数据以及公共位置信息，让机车内部相互语音通话和传输信息成为常态。科技日新月异，铁路系统对通信设备的质量要求也越来越高。机车综合无线通信设备为了更好的生存发展，必须不断完善功能。

(二)基本构成

机车综合无线通信设备的主要组成部分有：主机、显示终端、天线连接、打印口、音响、电缆线等元件。主机除了电源、主控部分外，还与全球定位系统GPS连接，更结合了语音通信、数据通信和声控部分的功能，成为集GPS、GSMR于一身的整体。

无线通信设备的每一个组成部分，都有独特的型号和使用功能，根据组成部分的特征选择连接不同的主机，然后电源将输入的直流电转化为交流电，为设备提供充足的电量，以维持通信设备的正常运转使用。

机车综合无线通信设备其实是GSMR通信设备的一部分，与GSMR通信设备相互配合，在地面上与其连接为一个整体设备，形成了一个完整的通信网络系统，共同作用于机车，为整个铁路系统指导航向。机车综合无线系统实现了语音和数字的结合，能够将语音信号传输到其他机车内或车站及信息调度平台。其中，语音通信系统包括机车之间的呼叫回应、整个铁路系统群体之间的交流、特殊紧急情况的呼叫。

GPS全球卫星定位与CIR结合，可以通过遥感卫星知道机车的确切位置，这样就可以随时控制机车的行走路线，特殊情况下，也可以及时对机车进行救援，以防重大损失的出现。机车综合无线通信设备采用的的数据通信方式可以更好的掌控无线车次及其车号，这样对安排机车的发车回站具有很大的便利性。并且机车数据库中保存的机车行驶路线可以在不同的情况下为机车选择最佳路线，实现省时省力的最优目的。

二、机车综合无线通信设备的维修与维护

(一)日常故障

机车无线综合通信设备是一个复杂的系統，运行过程中如果出现某一部分的故障，则会影响系统的整体运行质量。通信设备的相关技术人员需要掌握每一个零件的详细功能，及时辨别故障，在第一时间做出反应，采取有效措施处理故障。对经常出现的问题进行分析总结研究，以便以后处理的过程更加迅速有效。

CIR日常故障主要有以下几种。

1.手柄和终端故障

由于手柄和终端用的次数较多，所以是故障的频发地带，日常的使用摩擦会使手柄中的信号减弱甚至消失，送话和受话功能受损，严重的情况下导致450M赫兹和无法发射甚至不能挂机。终端的显示屏幕易出现花屏、黑屏甚至碎屏故障，通话过程中声音比较弱或没有声音震动提醒，终端的一边无法接入主机系统。

2.电台信号接受不良，机车序列号注册故障

机车长时间行驶会产生高温高热，出现死机故障。网络端的机车序列号在没有注销的情况下非法占用或机车号无法注册成功。

3.声音故障

喇叭或耳机出现声音故障，喇叭不能放出声音，耳机无法接收声音。

(二)日常故障的处理措施

机车综合无线通信设备的技术人员要掌握设备运转流程，不断提高自身的技术能力，以醇熟的业务能力，解决故障，使其恢复正常。

当电台出现故障不能正常发送信号时，可以先从手柄和终端处寻找原因，如果是因为主机受热高温出现的异常，要仔细辨别是主机的单端还是双端出现的问题，如果单端出现问题最好是更换手柄MMI;如果双端出现了问题，首先重启主机看能否恢复，不能的话，则要更换450M赫兹电台。

机车行驶途中喇叭无声，可以先采用应急措施，将内外置进行切换，机车入站后在考虑更换修理。

机车序列号无法登陆网络查询信息，先尝试使用尖头的工具按一下主控部分的复位开关按钮，这样主控功能会对自动复位模块初始化。也可以尝试重启电源，检查SIM插口是否接触良好。在正常情况下，两个指示灯都熄灭表示SIM接触较好没有故障。

(三)典型问题分析

机车一侧的声音非常小，并且综合无线通信设备的主机在机车另一侧，我们选择使用排除法确定故障发生点，首先，检查主机侧的受话系统是否正常，如果受话系统完好，则故障出现在声音小的一侧。然后，更换受话系统受话器和操作终端的MMI;其次，设备的连接电缆和各个接口的检查工作，将故障侧的电缆连接到主机侧的接口中，判别接口是否存在异常。接下来，控制电缆的问题，过桥缆的接口有没有松动，重新拧紧故障有没有消失。

总之，通信设备的故障检查，是依据故障的具体表现来逐步判断的。还有一种较为复杂的故障，机车两端都出现了问题，说明两端的共同控制地即总端出现了毛病，必须及时维修或更换。

三、结语

为了延长机车综合无线通信设备的使用寿命，需对其进行科学合理的维护，也可建立故障预警机制，及时发现问题及时处理问题。本文着重介绍了排除法在故障检测中应用，可保证铁路运营的安全系数，更好的指挥列车行驶。

作者简介：

张志成，男，呼和浩特铁路局呼和呼和通信段，铁路通信工专业，高级工，铁路通信工工(无线通信工);

赵文男，呼和浩特铁路局呼和呼和通信段，铁路通信工专业，高级工，铁路通信工工(无线通信工)。

作者：张志成 赵文