关于做好隧道内铁路交通事故救援通信保障的思考

【摘要】 在高铁列车速度达到300Km/h的时候，存在不安全因素。本文结合合肥至武汉的铁路客运专线的情况来介绍铁路通信交通救助。

【关键字】 隧道 铁路交通事故 救援

合肥至武汉的铁路客运专线是是较高速度的客运专线之一，如何在最短的时间内拯救伤员生命、最大限度地减少损失，是摆在我们铁路人面前的一道难题。

一、GSM-R铁路通信系统现状

1. 1 GSM-R铁路通信系统现状

GSM无线通信技术，是个不错的选择。铁路GSM-R是结合铁路的具体情况，对原有的GSM技术经过适当的改造而形成的铁路无线通信系统，属于2G无线通信技术。

在GSM-R系统中，使用频段为885-889MHz/930-934MHz，去除保护频点，按频率间隔200k来划分，实际上、下行可用频点各只有19个。GSM/GSM-R是基于FDMA+TDMA多址方式来工作的。

合武线每个无线基站配置2个载波单元CU，每个载波单元有1个载频，每个载频8个时隙，第一个载频可用6个时隙，第二个载频满配置时有8个时隙可用，共计有14个时隙可用。每时隙的数据速率为14.4kbit/s，若将2个载频完全用来捆绑成一个时隙，则最大能达到的数据传输速率为201.6 kbit/s，远远不能完成铁路救援系统所需要的2Mbits/s的要求。

1.2铁路通信救援系统现状

铁路通信救援系统采用FH-V088应急通信系统。通信原理如图1。由图1可知，救援现场的应急通信设备通过系统自带的协议转换器就近接入附近的通信机房，通过传输设备提供的2Mbit/s通信通道和指挥中心进行信息交换，把现场的情况通过动图和静图的方式传到指挥中心，也可以在大屏幕上显示。

现场的救援设备的连接方式如图2。其中，FH-V088 FA为现场综合接入设备， FH-V088 PBX为现场无线PBX（程控用户交换机）设备，和现场的几部PBX手机配合使用，可以完成现场PBX手机在1公里范围内实现自由移动，内部通过拨打小号即可实现通话，也可拨打外线，实现和指挥中心的通话，也可实现救援现场与中心之间的热线电话功能。现场笔记本PC可访问中心数据库，支持邮件发送功能，支持互联网访问功能。FH-V088 RAV为现场无线影音采集设备，可以完成救援现场视频信号的采集，也可以通过无线方式，在1-10公里的范围内实现无线移动的拍摄，并通过FH-V088 FA上传图像到指挥中心。

由上面的分析可知，仅凭铁路的GSM-R难以提供应急救援系统所需的2Mbit/s传输通道。

FH-V088应急救援系统虽然还提供了基于野战光缆的接入方式，但由于交通不方便，救援人员很难在短时间内赶到，无法快速布放光缆。若救援现场在隧道内，卫星接入方式也成为一纸空谈。应急通信车也无法开进隧道进行应急通信。

FH-V088应急救援系统的有线接入方式也可以将FH-V088 FA设备设在通信机房，使用FH-V088 RAV在1-10公里范围内进行视频采集，但是由于事故现场的不确定性，合武线的隧道又很长，无法满足现场救援的需要。

然而，天无绝人之路。合武隧道内同期布放的还有中国移动、中国电信、中国联通的无线漏泄电缆。可以利用他们的无线通道作为应急通信救援通道。而且随着无线技术的发展以及4G技术的应用，提供2M透明传输通道应该不会有什么困难。

在此，用中国联通的设备来举例。中国联通公司在合武客专线隧道内的无线通信技术为WCDMA，属于3G技术。调制方式上行为BPSK，下行为QPSK；导频辅助的相干解调方式；适应多种速率的传输，同时对多速率、多媒体的业务可通过改变扩频比和多码并行传送的方式来实现；上、下行快速、高效的功率控制，提高了系统容量。

WCDMA技术，上行频率为1940-1955MHZ，下行频率为2130-2145MHZ。

WCDMA系统单载波理论最大下行容量为：384Kbps/码道×7码道=2.7Mbps。

当采用高速下行分组接入HSDPA技术时，单载波理论最大下行容量为：960Kbps/码道×15码道=14.4Mbps。

当采用高速上行分组接入HSUPA技术时，物理层码片速率×调制阶数/扩频因子=384 Kbps×（2×0.25+2×0.5）=5.76 Mbps

通过对WCDMA的技术参数进行分析后可知，该技术可以提供2Mbit/s的传输通道。一般情况下，在高速运动时，数据传输速率为144kbps；在步行时，数据传输速率为384 kbps；在静止环境下的数据传输速率为2Mbps。

下一阶段，准备进一步扩容，隧道内的基站增加2个载频，容量进一步扩大。在遇到紧急状况时，可通过网管系统对所承载的2M业务设定最高的优先级，以防止事故现场发起的呼叫急剧增加，造成无法完成应急系统的通信。