GSM—R技术在我国铁路通信中的应用与发展研究

摘 要近些年来，伴随着我国经济水平的不断发展提升，我国的各项基础设施建设事业也逐渐的趋于完善，这其中最为典型代表的就是铁路运输行业。铁路运输行业的发展关系着国家的开发与建设，关系到国家的安全与保障，然而在铁路运输行业当中，通信系统的完善与否又直接关系到铁路运输的安全。灵敏有效的通信系统是我们所追求的目标，GSM-R技术的诞生满足了铁路运输中通信一体化的需求，加强了对通信安全的维护。

【关键词】GSM-R系统 铁路运输 通信事业 青藏铁路

当前，随着人们对铁路运输事业要求的不断提升，通信安全成为了铁路运输事业当中最为关键的一个部分。GSM-R技术是一种铁路专用数字通信技术，已经被广泛的运用到铁路运输事业当中，在一定程度上提升了铁路运输的效率，但是，具体运营过程中难免还会存在一些实践性的问题，需要我们研究与讨论。本文正是以GSM-R技术为切入点，首先对技术进行简单的介绍，随后以我国铁路建设为例说明了GSM-R技术在我国发展的现状，最后针对当前GSM-R技术的完善发展方针进行阐述，以期进一步提升GSM-R技术工作的有效性。

1 GSM-R技术简介

GSM-R技术（Global of Mobile Communication for Railways）即全球铁路移动通信系统。该系统是以GSM技术的应用为基础逐渐演化和发展而来的。该系统最早发源于欧洲，随着技术的不断完善与发展，当前已经遍布全球各国，覆盖范围面非常广。GSM-R技术的工作频段为900MHz，移动终端发送的频率为885-889MHz，可以满足时速高达500km的通信及列控要求 。GSM-R地面移动系统包括多种功能组合，这些功能组合为用户提供相应的基础和补充业务，它是由三个子系统构成的，分别是网络、操作和维护、基站子系统。GSM-R技术在铁路通信、铁路调度与控制等方面，发挥了十分重要的作用，在原有功能的基础之上，加入了许多拓展功能，包括位置寻址、功能寻址、语音广播、语音组呼、列车操控等服务。此外，GSM-R可以为做列车做自动防护，当出现特殊情况的时候，可是实现自动驾驶，与此同时，故障出现的时候，GSM-R技术会将相应的列车诊断数据下放到各个维修中心，用以维修中心的检验和维护。

2 GSM-R技术在铁路运输当中的应用

当前GSM-R技术已经广泛的应用到了我國的铁路建设过程中，在青藏铁路、胶济线、合宁客运专线等铁路线路上都得到了广泛的应用，表现情况整体良好。

2.1 在青藏铁路当中的应用

2005年通车的青藏铁路北至青海省格尔木市，南至拉萨市，全长1142公里，平均海拔超过了4000公里，途径地方气候恶劣，受到高寒和冻土的影响，不能够采用传统的通信技术设备。因此青藏铁路是我国首次采用的GSM-R替代轨道铁路的线路，克服了青藏铁路沿线恶劣的自然环境等原因造成的通信信号运输问题，增强了信号传输的有效性，减少了后续系统维护的工作量。青藏铁路的建设首次采用了双交换机、同站址双基站的无线覆盖方式，提升了GSM-R技术的有效性和安全性。

2.2 在胶济线当中的应用

胶济线横跨山东省，东起青岛，西至济南，途径地区都是经济较为发达的地区，客运繁忙，通信设施的电磁场环境较为复杂，原有的胶济线已经很难满足日益发展的需求，因此，铁道部开始组织胶济线的提速工程建设。铁道部基于GSM-R应用的创新，通过和不同的运营商的协调和沟通，对GSM的电磁环境进行了有效的整理，对磁场垃圾进行了最大限度的清扫，最大强度的克服了外界环境的干扰，在一定程度上对GSM-R系统的无线基站进行了优化布置，在比较繁忙的干线上创造性的使用了GSM-R技术，进一步提升了铁路运输速度。

2.3 在合宁客运专线当中的应用

GSM-R技术在2008年进入了全面的建设时期，此时，合宁客运专线也投入到了使用过程当中，合宁客运专线连接南京和合肥，全长166km，GSM-R技术覆盖了合肥至南京等火车站。合宁客运专线的GSM-R系统设置了基站子系统的基站控制器、速率适配器以及PCU等设备，在运输的过程当中，依据具体的场强覆盖需求在相关的铁路沿线设置了基站设备和弱区的覆盖设备，动车和机车配备机车综合通信设备，移动通信终端掌握在相关的工作人员的手中。

3 当前我国GSM-R技术应用中存在的问题

前文所述，当前我国的GSM-R技术的应用比较普遍，在一定程度上提升了铁路运输通信系统的效能，目前GSM-R技术可以实行我国铁路各式无线通信系统功能的全覆盖，可以有效的避免过度开发和使用，独立的进行系统的维护。但是，在GSM-R系统的实际使用过程中，仍然在技术上存在一些问题，需要我们去进一步的突破和研究。

3.1 GSM-R系统的安全性仍然有待提升

我国地大物博，不同地区的自然环境上存在着很大的差别，同时由于受到地质和相关自然条件的影响，自然灾害频发，对通信系统的破坏程度也在逐步的加大。当前，稍微严重一点的自然灾害都会给铁路沿线的通信运输和交换设备带来严重的打击，从而导致GSM-R技术的运营缺乏应有的效果，信息传递过程中追踪信息中断，从而给铁路运输带来严重的损坏。因此当前，如何进一步提升GSM-R技术的安全性，有效的克服恶劣的自然环境所带来的损害，是我们继续攻克的方向。

3.2 GSM-R技术生产的规格与标准有待统一

当前我们的GSM-R设备的生产规格并没有实现完全的统一，不同的厂家由于市场需要不同以及对市场的预期存在差别，所生产出来的GSM-R设备并没有实现完全的统一，在具体的使用过程中仍然存在着不兼容的现象，成本费用增加，在一定程度上加大了铁路通信设备更换的困难。因此，国家也要制定相对统一的设备生产管理标准，保障设备的可兼容性，使得GSM-R设备更好的为铁路运输事业服务。

4 我国GSM-R技术的发展方向研究

4.1 加强GSM-R信息传输过程安全平台的开发，提升运作安全性

前文指出，当前我国GSM-R技术在使用的过程中由于面临着较为恶劣的自然环境，信息传输的安全性能以得到充分的保障，因此我们必须要加强对铁路移动信息安全平台的设计和开发，积极的对公路网与铁路网的有效衔接、地面网络与移动设备之间相互沟通的信息平台进行开发和建设。我们要不断的加强对信息平台的硬件和软件的开发建设，实现硬件系统和软件设备的有效协调与带动。

4.2 改善GSM-R运作的电磁环境，提升运作效率

GSM-R的干扰源主要包括系统的内部干扰和外部干扰，系统的外部干扰主要包括移动GSM网络的信号干扰、全频段或部分频段的信号干扰等。系统的内部干扰主要包括频率规划和住房规划不合适造成的同频干扰。我们对一些可以控制的因素加以排除，GSM-R运作的干扰主要是来自移动的GSM信号网络干扰，在这种较为复杂的电磁背景下，我们必须要同中国移动的运营商进行协调与沟通，采取正确的解决方案，减少外部信号干扰，保障GSM-R的运作效率。

4.3 加快建设GSM-R技术的统一规格和标准，提升运作兼容性

当前我们的GSM-R设备的生产并没有形成统一的规格，造成了很多设备无法兼容，成本抬升。因此，随着我们对该项技术应用的不断深入，我们必须要制定并逐步的完善GSM-R技术规范，积极的吸纳其他国家建设的经验，依靠我国铁路运输的特点，制定通用的建设标准，提升好设备运行的性能。同时，我们还要加强对GSM-R技术的理论研究，走出一条新型的产学研相结合的道路。

为了有效的提升铁路运输过程当中通信事业的效率，GSM-R技术在我国已经被广泛的采用，并积极带动了我国铁路事业的建设和发展。我国铁路建设在对GSM-R技术引进消化吸收的过程中已经有了一定程度的创新，并取得了较好的发展，但是不可否认的是其在技术方面还存在着不少的问题。我们必须要对这些问题进行细致的研究和攻破，提升GSM-R技术的使用效率，更好的为我国的铁路运输事业服务。

參考文献

[1]吴振国.我国铁路通信中的GSM-R技术的应用及展望[J].信息通信，2013（02）.

[2]邢红霞.GSM-R技术在我国铁路通信中的应用和发展[J].现代电子技术，2013（23）.

[3]付鑫.浅谈GSM-R技术在我国铁路通信中的应用与发展[J].科技创新导报，2015（01）.

[4]林霞.我国铁路通信应用GSM-R技术探讨[J].智慧城市，2013（22）.

作者单位

中铁建大桥工程局集团电气化工程有限公司 天津市 300301

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