现代通信技术在高速铁路中的运用试析

　　摘  要：随着当前我国现代科学信息技术的不断进步以及现代人们生活品质水平的不断提高，乘客对高速铁路交通运输的服务质量和高速铁路交通运输过程中的安全管理都提出了更高的要求。目前，我国在高速铁路中广泛运用了现代通信技术，在极大程度上提高了高速铁路的整体运行质量、效率和安全性。基于此，本文就现代通信技术在高速铁路中的运用进行探究，仅供参考。

　　关键词：通信技术　高速铁路　应用

　　1　引言

　　随着我国科学技术的不断发展，现代通信技术得到了极大的提高，并且在多个行业中得到了广泛的应用，高速铁路更是如此。现代通信技术的使用，在极大程度上提高了高速铁路的整体运行质量以及运行效率，在极大程度上满足了人们的”移动办公”需求，在极大程度上方便了人们的出行，也在极大程度上满足了人们出行的安全保障，可以说，现代通信技术对我国高速铁路行业的快速发展做出了重要贡献。

　　2　高速铁路应用现代通信技术的重要性

　　随着现代科学技术的飞速发展，现代通信技术也在向网络化、数字化、宽带化、智能化、高速化和信息化方向全面快速发展。通过各种现代通信信息技术的有效推广和应用，用户可以在任何时间和地点通过通信网络实现视频、语音、图像、文字等各种信息的相互交换，提高生活质量和工作效率。尤其是各种现代移动通信技术在高铁上的充分应用，让所有坐在列车上的乘客和线路上的铁路工作人员真正感受到现代通信技术所带来的便利和快捷，完全不受列车高速运行、铁路复杂地形和环境等任何因素的影响，快速获得自己真正想要的各类信息资源，实现信息共享和交换。

　　高速铁路的重要运输特征之一也就是列车运行时的速度高，同时，更安全、更方便，自然对通信技术各方面的性能要求就更高。然而高速列车系统想要真正实现高速实时的通信要求，必须还要利用一套高度集成的现代化铁路运输通信信息技术设备系统来做有力支撑，只有真正构建出通信技术先进、功能完善的高速通信运输网络，并同时辅以友好的交互应用界面，才能够有效实现高速铁路高效的远程自动控制，才能给高速铁路运输系统管理和作业人员提供全方位的的通信网络业务，从而提升高速铁路运行速度及提高运输管理效率[1]。

　　3　高速铁路中现代通信技术具体应用

　　3.1　列车调度系统中 GSM-R 技术的应用

　　GSM-R系统指的是高速铁路列车运行移动通信系统，是一项使用范围较广且技术较为成熟的一种通信系统，也是针对我国高速铁路列车运行对通信技术的需求而设计的专用通信系统。随着我国高速铁路运输科技的不断进步，高速铁路的列车运行速度和车辆承载量也在逐步得到提升，为了有效地提升我国高速铁路列车在运行全过程中运输系统的高效性和运输安全性，有效地降低部分高速列车承载运输中的负载运行压力，高速铁路相关部门对高速列车运输通信管理系统已经成功进行了列车基础业务的系统优化、技术升级和更新改造。

　　与此同时，还不断地调整、更新原高速铁路系统规划中的各种通信设备的结构、集成度、性能及应用方向，确保我国高速铁路沿线的各种通信系统能够满足实际的高速铁路运输应用以及覆盖率的需求。对于各种高速铁路列车无线移动通信技术问题，高速铁路相关部门通过不断更新、添置先进的无线通信技术设备，采用最新的技术手段，形成地面车站、区间工作人员和高速铁路运行的列车之间双向的高速无线通信系统，并经过对系统的优化调整，使其功能加以不断完善。GSM-R的高速铁路的应急指挥调度综合指挥系统，可以通过高清大屏幕，动态显示任意一班高速列车所行驶经过的各条高速铁路线的实时路况及各个高速列车停靠站点的各种实时动态铁路交通情况信息，调度应急指挥中心的调度员或者车站的值班员还可通过无线通信信息网络平台实时对列车发出相关的应急调度指令。

　　当列车遇到紧急的各种突发交通情况时，也可以通过这个通信网络平台向调度应急指挥中心的调度员或者车站的值班员实时发送现场图像、声音和视频等信息，让应急指挥工作人员能够及时、快速了解和准确掌握事故现场的情况，帮助他们及时做出事故处理决定。通过该系统，还可以让所辖区段内的各车次的列车长、司机、调度管理部门工作人员、车站助理及值班人员等相关员工之间进行有效的业务信息沟通，从而将铁路突发事件影响控制在最小范围内。目前，我国在高速铁路列车的运行线路上已完成全面无缝的无线网络覆盖，该无线通信系统以完成一系列的调度指挥工作为主要功能。列车调度、编组等组织行车的相关工作人员可以直接通过无线通信系统中可视自动化的无线网络控制平台进行无线调度指挥，组织列车按计划平稳有序高效运行。并且还可以通过这种无线网络控制平台直接实现高速铁路列车运行调度员、调度列车乘务员、司机和运行区间所属车站值班人员的就列车运行情况等信息的通信，确保高速铁路列车运行管理过程的行车调度管理工作的高度协调性和高效性。

　　3.2　高铁安检中通信技术的应用

　　高速铁路列车运行管理系统中的安全自动监控也是非常重要的一项技术。在高速铁路信息技术不断进步发展的今天，相关的高速铁路安全信息化体系建设也在不断地进行探索和建设，要想尽快实现我国高速铁路运输管理系统中车辆安全自动监控的高层次、标准化的技术体系设施建设，就必须不断强化高速铁路通信及相关监控技术在高速铁路列车安全运行过程中的控制和管理方面的融合。比如：通过列车动态视频成像的技术，实时监控高速铁路列车的车辆运行动态，供相关人员随时查看;采用监控列车主轴运行温度的智能红外线技术，可以跟踪每一列车的主轴温度。各个专业、多层次的技术人员及不同铁路主管部门共同负责参与制定的高铁综合列车温度监测管理体系，能够全面实现运行列车的温度监控，确保每个高铁列车的运行安全。

　　特别是具有实时短距离监测运行温度的wimax和具有wifi功能的多种高铁车辆无线通信网络技术的开发、应用和结合，并行发展运用而逐步形成的温度传感器，与高铁有线通信网络线路相关技术联合，形成的高铁车辆温度监控管理通信网络，为我国高速铁路的安全事故防中的车辆温度监控管理系统开发建设和应用提供了有力的技术支持。通过在铁路线路上每30公里设置的高铁列车辆红外线温度检测探头以及安装在该检测模式中的列车红外线轴温红外探测器和温度轴温自动测试控制系统，可以通过轴温探测器和轴温红外线对每个高速运行的高铁列车车辆进行温度自动测试，形成每个车辆号对应的轴温报表，并且还可以通过目前适用于60万辆的高铁高速列车车辆牌号表并配备带有标签式的eifid仪表来对其牌号进行列车轴温红外检测，确定不同的高铁列车车辆牌号的每一根齿轮传动轴在每个车轮上的红外温度，最终生成车辆轴温数据表，利用通信网络传送给室内的车辆管理人员。

　　目前的监控技术应用发展中对于这两个功能方面监控技术的综合应用已经初步集成了监控列车运行报警风险检测监控系统、分散监控列车风险检测车辆报警监控系统、网络监控列车运行及监控系统安全信息管理资源整合共享、车辆追踪管理等多项综合监控管理系统于一体的安全事故防范以及风险监测预警综合监控管理体系，大大提升了高铁线路和运行车辆的安全性。含THDS、TPDS(高速铁路地面安全自动监测列车运行监控系统)、TADS(高速铁路轨边早期安全故障检测诊断系统)等多个安全系统的高速铁路列车运行监控安全信息系统。

　　这个安全信息系统主要是借助列车互联信息网络、智能列车控制系统操作与其他现代安全信息网络处理技术相互结合发展形成的的适用于高速列车集中监控运行数据处理、智能列车控制系统操作和互联网络安全信息处理技术资源共享、安全高速列车集中监控的多项安全智能控制操作系统。国家高速铁路交通运输管理总局对所有我国高速铁路旅客车辆分别设计建立了动态车载安全信息库，可以准确及时地掌握目前我国高速铁路旅客列车的各种综合轨道承载能力运行情况、车载安全信息内容及目前列车高速行驶时在高速轨道、车辆的各种具体位置等信息。在列车集中监控信息系统的建设过程中，必须不断加强网络安全方面的基础建设，将网络访问和外部远程网络访问的综合应用，以列车身份信息认证的多种形式应用来直接实现各项信息数据的的快速、高质量的交互。通过利用现代高速铁路计算机信息技术系统中的网络自动控制智能操作平台、路由器及网络防火墙等多项信息技术工具的综合运用来进行系统调试以及维护。

　　3.3　高铁在线监测系统中通信智能化的应用

　　我国高速铁路运行速度经过前几年几次大提速之后，在一些高速铁路重要运行区段上，铁路列车的行驶速度甚至已经达到350公里每小时。随着我国高铁列车的行驶速度不断提升，对于高速线路、配套的铁路基础设施以及高速列车都提出了较高的要求，要想保证高铁运行的顺利，应对高铁的状态进行实时的监控。在如今多种监测技术中，通信智能化监测技术的应用，在极大程度上便捷了高铁技术人员，利用通信智能化技术，能够对高铁的状态进行实时的监测，如若发现有异常情况，技术人员能够在第一时间内采取相关的补救措施，保证高铁的顺利、安全运行。通过利用一种移动轨道检测固定设备，实时检测车辆轨道振动情况。这种新技术上，极大程度上满足了移动检测线路中进行轨道巡检查的工作人员所需。

　　比如，在机车运行轨道上装配上车辆轨道检测监控器的动态实时在线检测轨道固定设备，能够实时用来检测机车运行轨道的径向移动和在线路上的运行状况，这种实时检测固定方法主要用途就是能用来检测并输出机车运行轨道的一些重要基本参数，这种实时检测固定装置大多数都可以是直接安装到新型机车的轨道检测测试车体上，而新型高速列车车辆轨道移动监控检测里程实时记录器，主要用途就是用来检测记录高速列车的出发时间与本次检测到的车速，一旦得到检测车体的车辆轨道径向振动和车辆加速度的数值，就能够将被轨道检测后得到的测试车体轨道加速度的数值和机车轨道振动坐标上的振动信息、车速实时信息存放进移动线路储存器中，移动线路转储器再将本次检测到的数据通过计算机转送后上传到轨道监控器的设备上，并打印出本次检测后得到的测试结果[2]。

　　3.4　智能系统的应用

　　我国高速铁路智能系统的特点是以列车电子、通信、自动化及全过程管理控制为基础，将系统运行信息进行综合集成，实现了高速铁路系统中信息的采集、传输、共享、处理和互通等操作，使用较低的开发成本，就可以直接获得高效率的列车智能运行调度管理和安全性能。我国高速铁路列车智能系统，以我国高速铁路信息管理采集系统、车辆综合监控服务系统、高速铁路车辆服务管理系统及车票综合售卖、调度管理系统等作为核心内容。其中，智能系统具有以下几种优势：

　　①系统管理智能化，通过我国先进的高速铁路列车网络综合操控系统和电子系统智能化及高速铁路网络操控管理技术，实现我国高速铁路列车车辆实时启动、运行及列车停止信息的实时控制以及信息反馈。能实时监控高速铁路的客运行状况，实现监控旅客信息的功能;②实现监控高效性，通过先进的监控电子技术，能够及时准确反馈高速铁路服务信息，提供优质的高速铁路导航、运输及其他高速铁路信息服务;③实现高度协调性，高速铁路采用智能运输系统，是集多种类型的控制系统功能权限于一机的铁路智能监控系统，人机之间的高度信息综合性和协调，并且用该系统不仅能够掌握高速铁路列车客流运行情况，还能将信息及时准确快速地反馈给其它高速铁路列车，也同样会根据线路运行客流情况，将信息反馈给高速铁路客户，实现了对高速铁路客户、列车及其他客运服务线路的多种高度信息综合性和协调性。事实上目前我国高速铁路许多关键地方都已经成功应用并安装了现代化的通信智能监控系统，比如说安装在高速车体末端车厢尾部的自动风压无线数据传输及监控系统、高速铁路轨道智能监控列车无线运输系统等方面，这样不仅有效实现了目前我国高速铁路通信系统现代化、高速化，同时也有效地提高了高速列车的安全性[3]。

　　4　结语

　　综上所述，随着近些年来科学信息技术的进步，我国高速铁路技术发展已经到了新阶段，并且铁路列车都已经进入了重载、高速的现代化技术水平。高速铁路工程的大规模开工建设，也直接促进了当前我国高速铁路的通信网络化快速发展。在高速铁路快速发展的同时，应用各种现代化的通信网络技术是必然趋势，也是高速铁路提速、确保安全的有力技术保障。

　　参考文献：

　　[1] 谢刚强 . 现代通信技术在高速铁路中的应用 [J]. 冶金丛刊，2016，000(008)：56，59.

　　[2] 于云程 . 浅谈现代通信技术在高速铁路中的应用 [J]. 中文科技期刊数据库(文摘版)工程技术，2017(1)：00026-00026.

　　[3] 张文霞 . 浅谈现代通信技术在高速铁路运输生产中的应用[J]. 建筑工程技术与设计，2017，000(011)：5875-5875.

　　选自期刊《时代汽车》前沿探讨

　　作者信息：朱秦凤包头铁道职业技术学院　内蒙古包头　014000