我国铁路通信应用GSM-R技术探讨

摘要：伴随着信息技术的不断发展，与铁路通信特点相契合的GSM-R(铁路专用数字移动通信)系统率先在技术发达的欧洲得到成功开发与应用。本世纪初，GSM-R引入我国铁路并得到了快速发展。本文在简要分析GSM-R技术及其功能特点的基础上，对GSM-R技术在我国铁路的应用现状，以及GSM-R技术与我国铁路通信系统的契合点进行了分析，并就GSM-R技术在我国铁路通信领域的进一步发展进行了探讨和研究，提出了需要关注的一些问题。

关键词：积极；GSM-R；铁路通信；通信技术

中图分类号：TN929.5

伴随着信息技术的不断发展，与铁路通信特点相契合的GSM-R(铁路专用数字移动通信)技术率先在技术发达的欧洲得到成功开发与应用。国际铁路联盟（UIC）和欧洲电信标准协会（ETSI）制定相应了技术规范标准。由于GSM-R建立在成熟、完善的GSM(全球移动通信系统)基础之上，具有传输可靠、交换灵活、容量大、功能完善、支持高速移动等特点，能够满足铁路移动通信的特殊需求，因而很快在世界上许多国家铁路通信中蓬勃发展起来。

随着我国国民经济的发展和人民生活品质的不断提高，人口与物质的巨量流动，对铁路运输安全、运输效率以及服务品质等均提出了更高的要求。建设安全、高效、节能、环保、高度信息化的现代化铁路迫在眉睫。铁路通信系统的高效、快捷是保障铁路运输指挥和生产调度安全、稳定的关键环节。GSM-R技术作为铁路数字移动通信专用技术，涉及车、机、工、电、辆乃至整个运输组织活动，是铁路运输实施指挥与调控的中枢神经系统，在保障铁路运输安全生产、提高运输效率和改善服务品质方面有着传统方式不可替代的作用，其在欧洲的成功运用，为我国铁路通信技术的发展提供了良好的技术借鉴。

1GSM-R技术及其在我国铁路通信领域的发展

GSM-R全称为：Global System of Mobile Communication for Railway，翻译为全球铁路移动通信系统。是一种专门为铁路通信设计的综合专用数字移动通信系统，最早起源于欧洲，经过不断发展和完善，已在世界范围多个国家得到运用。GSM-R针对铁路通信、列车调度、列车控制等专业应用，在诸如组呼、广播呼叫、多优先级抢占和强拆业务等高级语音呼叫功能的基础上，加入了基于位置寻址、功能寻址等功能，以适用于铁路通信特别是高铁专用调度通信的需要。GSM-R主要提供编组调车通信、无线列调、隧道通信、区段养护维修作业通信、应急通信等语音通信功能，也可为列车检测信息与自动控制提供数据传输通道，还可以提供列车自动寻址以及进一步为旅客服务。

由于GSM-R在适应铁路运输特点方面的功能优势，而且符合我国铁路通信信号一体化技术发展的需要，我国科研人员早在1994年就开始对GSM-R技术进行跟踪研究。到2000年年底，铁道部正式将GSM-R技术确定为我国铁路专用通信的研究发展方向，拉开了GSM-R技术在我国铁路通信领域发展的序幕。2004年7月13日铁道部《铁路主要技术政策》第五十六条提出“积极推进GSM-R建设，逐步建立覆盖全路的数字移动通信系统，满足调度指挥、公务通信、信息传输、列车运行控制的需要。”2013年1月9日铁道部新的《铁路主要技术政策》第四十七条明确提出，“发展GSM-R，全面实现高速铁路GSM-R网络覆盖，逐步建立覆盖全路的数字移动通信系统。建设和完善综合视频监控、应急通信、调度通信等系统。推进列车安全防护、安全预警等装备建设。开展下一代铁路移动通信技术的研究。”在不同发展时期为推动GSM-R技术在铁路通信领域的进一步深入发展，确立了发展研究的目标与方向。

GSM-R技术在我国从无到有，稳步发展。在短短的十年多的时间里，帅先将GSM-R技术引入地理环境复杂的青藏线、重载技术领先的大秦线、运输繁忙的胶济线这些亟待解决通信效率的干线通信系统，取得了宝贵的成功经验。并在试验成功的基础上，逐步在石太线、武广线、郑西线、合宁线、合武线、新丰镇编组站、京津城际线、京沪高铁等铁路干线和新建城际客运专线上推广使用，朝着覆盖全路铁路干线的GSM-R通信网络迈进。

特别需要指出的是，青藏铁路是世界上海拔最高的铁路，其地理气候相对其他环境更为恶劣，为施工和运行都带来了很多不便，青藏铁路引进GSM-R技术，在一些偏远地区的列车无线通信方面发挥了巨大的作用。还有，在我国运输发达地区的胶济线应用也较为典型，胶济线是连接我国青岛和济南的重要干线，因为青岛和济南经济比较活跃，无论是在客运还是货运方面都非常发达，铁路运输也成为地区经济发展的排头兵。但由于身处繁华地区，周围的环境特别是电磁环境相对复杂，必须对铁路周围的环境进行整改，因此铁道部相关部门联合其他单位对GSM-R技术进行改革创新，突破了对磁场垃圾的清扫，从而给铁路的提速提供技术条件。此外就是重载运输处于世界领先地位的大秦线，GSM-R技术的运用更具有典型意义。

2GSM-R技术与我国铁路通信系统的契合点

铁路通信系统的完善与否关系到铁路的安全与发展，关系到旅客的生命安全，因而GSM-R系统的标准及规范是极其严格的。GSM-R系统在建立的时候便明确了自己的宗旨，同时GSM-R系统是建立在GSM-R技术平台上的一个比较开放、完整的电子系统，它符合所有的GSM的相关标准，GSM-R系统在铁路中的具体应用是为铁路的通信提供了非常便捷高效的通信环境，利用铁路运输的相关环境组成和铁路专有的调度通信功能来提供服务，因此在制定GSM-R技术的标准和规范时也必须严格考虑在铁路运行方面的标准，不断的去完善技术要求，以求达到更高的水准，来确保铁路运输的安全。就现阶段我国铁路运输的无线通信系统在实际中的运用实情来看，我国的GSM-R技术大体上是与欧美一些发达国家的标准及规范的基本一致。更重要的是由于我国地域辽阔，存在着由于天气环境带来的不稳定因素，因而GSM-R技术根据我国铁路运输的具体情况也进行了相应的更改，以符合我国的国情所在。

GSM-R技术在我国铁路中的应用非常广泛，为列车的正常运行提供了很好基础。同时GSM-R技术从实际运用来说，与铁路运输无线通信需求相吻合，我国铁路在反复实验论证的基础上，正式将GSM-R技术作为我国铁路运输的无线移动通信的专用网络技术，并合理的规划出其今后的发展方向，GSM-R技术适用于铁路运输的主要功能有以下几点：

2.1列车调度功能。铁路轨道是被很多列车所共用的，列车的行驶需要进行调度，从而确保列车能够正常运行，GSM-R技术在其中发挥着对列车的重要调度作用，其中包括站台通信、专用通信、货运列车调度通信等等。

2.2语音功能。GSM-R技术在列车上提供语音功能，为列车的运行提供方便。在调度总部，调度员可以根据实际情况，直接对司机进行语音通话，方便控制列车，该功能是利用了GSM-R技术中的智能网络技术，根据列车在网络上注册的编码对列车进行直接通话，每辆列车的编码不同，可以更为准确的调度车辆。同时也可以使用应急语音通话，在列车面临紧急情况时，比如地震、泥石流等等自然灾害面前，可以将事故发生现场与紧急救援中心进行直接联系，第一时间对救援工作进行安排。

2.3命令传输功能。调度命令传输功能对于铁路运输是非常重要的，调度命令的准确与否会直接威胁到铁路的安全，命令传输功能的工作原理是利用在铁路相关部门的调度人员在根据铁路干线上的实况来直接对列车司机下达调度命令，此功能的好处是极大提高了列车的行驶安全，同时也提高了铁路运输的效率，节省了时间。调度命令传输功能是利用了GSM-R技术的通道传输功能。