无线技术在铁路通信中的应用 梁栋 （中国铁通集团有限公司石家庄分公司） 摘要：铁路交通向高速化与标准化方向的迈进，对通信业务支 数字移动通信系统技术日趋成熟，经过长期的推广和使 撑体系提出了新的要求，必须采用先进的通信技术，实现铁路通信网 用，现ＧＳＭ—Ｒ成为铁路正在使用的专用数字移动系统， 络的升级。介绍了无线技术在铁路通信中的应用和未来发展趋势。 ２铁路无线通信的特点 ２．１覆盖范围广中国地域广阔，共有３１个省市自治 迈进，中国铁路正不断吸取国外铁路的先进经验和成果， 区，部分省市之间相距几千多公里，并且列车在运行过程 努力提升自身的经济技术结构和规模水平，加快发展步 中要通过多个铁路局及集团公司的管辖区域，每个单位均 伐，铁路通信系统也迎来了新的发展机遇。为了保证列车 有调度指挥及为车辆服务的部门及人员，所以通话对象不 运行安全，实现有效的信息传递，就需要组建一个功能更 固定，这就需要一个统一的呼叫方式及规则，由联合控制 加完善的、技术更加先进的通信网络。 中心根据列车运行区间及位置确定呼叫路由及地址。这也 １铁路通信的发展 是符合我国铁路特得点的独特通信方式。 铁路通信在最初发展时期，传输采用了明线和电缆，交 ２．２需要具备数据的传输功能列车无线电台设备不 换设备使用的是落后的步进制及后来的纵横制交换机，铁 仅需要语音传送，还需要有传输数据的能力，应具备多功 路专用通信则以人工台方式为主，随着通信技术的发展，铁 能的数据接口，可以传输列车运行所需的各种数据，交换 路通信也随之更新换代，到９０年代数字光纤通信已经被广 信息，确保列车通信及监控的实时性和有效性。 泛的使用，随着程控及软交换技术的成熟，电话进行了全面 ２．３综合性要求强铁路运营所需支撑体系庞大，车 升级，形成基本的长途骨干交换网，铁路专用分组交换数据 务、机务、工务、电务、车辆等单位各司其职，对通信的需求 网初步建立，行车电话也推广采用了数字调度设备，在技术 也存在差异，这就要求无线通信设备具备很好的适应性， 先进性、设备稳定性等方面都有了大幅度的提高。 结合各部门需要开发相应功能。设备要有良好的综合应用 在无线技术的应用方面，由于行业特点铁路也是较早 能力，一机多用，即能传递语音还能传送数据，将列车信息 开始使用的。２０世纪５０年代，铁路工作人员开始使用电 根据需求传递到不同单位，各取所需，便于部门问联动，提 子管无线通信设备，７０年代全部改用晶体管无线通信设 高统一协调能力。 备，８０年代在站场应用了便于携带的１５０ＭＨｚ、４５０ＭＨｚ ３铁路移动通信系统介绍 的站内无线电台，同时根据需要又开发出适应其他岗位的 ＧＳＭ—Ｒ（ＧＳＭ ｆｏｒ Ｒａｉｌｗａｙ）为铁路专用数字移动通 无线应用，使业务迅速得到了推广。随着科技技术的发展， 信系统，和ＧＳＭ网络标准相似，是从欧洲引进的铁路通 进入２１世纪，随着铁路列车向高速化、标准化方向的 （上接第２８４页） 关键词：无线技术铁路通信应用 成为铁路通信的重要组成部分。 取，包括经济、政治、体育、娱乐等各个类型，相关度小是选 义倾向性的计算。该方法扩充了基准词判定的范围，并使 取时注意的要点，从而保证了测试集的覆盖范围，测试结 用具体数值来表示词汇语义的倾向程度。在对词汇语义进 果也会更准确，更能体现实验方法的普遍性。 行倾向性计算时，并没有考虑到词语所在的语言环境，这 挑选出测试并人工标注其中的主观性词语，将文本依 也是导致判定结果的一个重要原因。因此，考虑词汇语言 次输入系统，自己计算并标注其中的主观词，将两者进行 环境的倾向性分析将是本文下一步考虑的工作和研究点。 比较，比较结果如表１所示 参考文献： 表１倾向性判定结果 倾向性 测试文 判定为该 正确的 召回 ５３ ４１ ８２ …娄德成，姚天畴．汉语句子语义极性分析和观点抽取方法的研 正确 Ｆｍｅａ 究【Ｊ】计算机应用，２００６，２６（１ １）：２６２２—２６２５ 【２】冉婕，谢树云，黄吉亚．一种基于本体的概念相似度计算基于 本数量贬义 ５０ 倾向的数量 数量 率／％ 率／％ ｓｕｒｅ／％ ７７ ７９ 应用【Ｊ】ｌ微计算机信息，２０１ ２，２８（２）：５０—５２． 【３】崔其文，解福．改进的领域本体概念语义相似度计算方法【Ｊ】 ．褒义 ５Ｏ ４７ ３７ ７４ ７８ ７５ 实验结果显示，部分贬义词被判定为褒义，造成贬义 【４】李艺红，蒋秀凤中文句子倾向性分析【Ｊ］．福州大学学报（自然 词的词语判定召回率较低。 科学版），２０１０，３８（４）：５０４—５０８． 例如：我觉得自己的行为太单纯幼稚，女孩儿的眼神 【５】朱嫣岚，闽锦，周雅倩，等．基于ＨｏｗＮｅｔ的词汇语义倾向计 清澈又单纯。而一个单纯为贬义词，第二个单纯为褒义词。 算［Ｊ】．中文信息学报，２００６，２０（１）：１４—２Ｏ． 因此，在不同的语言环境下，他们的褒贬不同就造成了上 基金项目：宁夏大学科学研究基金资助项目（项目编号： 面方法的计算偏差。同样，这也是本文后续的一个研究重 ＺＲ１ １２２）。 点。 计算机应用与软件，２０１２，２９（２）：１７３—１７４． ４结论 作者简介： 邓箴，女，（１９８４一），河南三门峡人，助教，硕士，计算机应用技 数据挖掘、信息抽取、人工智能。 本文采用了基于基；隹词和本体词库的方法来进行语 术．主要研究方向：２８５ 信专用系统。随着ＧＳＭ技术的成熟，使用范围逐渐扩大 重要一环，通过对列车车次号的自动跟踪，实现调度中心 且造价不断降低，欧洲的科技人员在ＧＳＭ标准上加入了 对车辆运输业务的监控机办理。４．８列车尾部监控数据传输：在列车行进当中，司机 些适合高速移动环境使用的要素，开发出了适合铁路使 用的移动通信系统，并迅速在欧洲得到了推广。ＧＳＭ—Ｒ 应当准时了解列车性能变化。列车监控系统可以提供车尾 是基于ＧＳＭ技术平台，针对铁路无线通信的特点，专门 风压数值，电池电压情况，主风管风压情况等等，实现对车 为铁路设计的数字移动通信系统，提供特色的附加功能的 辆状态进行实时监控。 高效综合无线通信系统，并增加铁路移动通信所需业务 ４．９区间无线通信：在区间作业可以使用ＧＳ Ｍ—Ｒ （组呼、群呼、强插、强拆、优先级别等功能），构成整体的解 作业手持终端，包括机务、车务、工务、电务、等单位可 决方案。ＧＳＭ—Ｒ同时还具备数字集群的功能，满足列车 根据需要进行内部的业务联系，在有特殊情况时可与列车 高速运行时的无线通信要求，可以提供应急通信、无线列 调度人员或其他用户联系，在遇到突发状况时，还可通过 调等语音通信功能，安全可靠。ＧＳＭ—Ｒ还是一个信息化 无线终端直接与司机通话。 的平台，使得用户可以在这个信息平台上轻松开发各种各 ４．１０旅客业务信息收集：每辆客车都与控制中心保 样的铁路应用。ＧＳＭ—Ｒ通信系统主要由基站系统（ＢＳＳ）、 持一条实时双向数据传输通道，作为数据通信业务使用， 网络系统（ＮＳＳ）、管理系统（ＯＳＳ）三大部分和移动终端设 与旅客相关的所有移动信息通过此通道进行传输，为旅客 备组成。其中网络系统包括移动交换系统、移动智能网系 提供各种信息，增加旅客的便利性，提供各种人性化服务。 统、和分组交换无线业务系统，是ＧＳＭ—Ｒ系统的核心组 ５铁路无线通信技术的发展方向 成部分，实现了与其他网络的有机结合。随着铁路运输事 铁路无线通信技术随着科技的进步不断发展，既有其 业的不断发展，信息化建设需求越来越多，使得无线通信 普遍性又存在特殊性，未来发展应该向公众网络融合的迈 系统在铁路有着广阔的发展前景，ＧＳＭ—Ｒ技术利用其固 进 向固网的三网融合一样达到与公众网络的统一，使用 有的网络特性，很好的顺应了科技的发展，利用其先进的 户通过专用通信网实现与公众网同样的应用功能，满足各 通信手段实现了铁路移动设施和固定设施的无缝隙连接， 种信息交流的需要，使用户在任何地方都可以获得无差别 确保列车安全、平稳的运行，为铁路自动化和信息化发展 服务，实现宽带的无线接入。对于无线宽带业务发展需求， 奠定了良好的基础。 现有铁路无线通信系统已经远远不够，ＧＳＭ—Ｒ由于技术 ４ ＧＳＭ—Ｒ技术的应用 的不足以支撑前进的步伐。 ＧＳＭ—Ｒ系统不仅可以提供语音业务，还可以提供数 由于３Ｇ无线通信技术使用的频点高，设备及组建网 据业务、智能业务。针对铁路通信需求，ＧＳＭ—Ｒ系统还提 络投资大，不符合无线网络广泛覆盖的目标，且３Ｇ技术 供了组呼叫、寻址、广播呼叫、紧急呼叫等特殊方面的要求。 与２Ｇ技术在语音通信业务上并没有本质区别。因此，未 ４。１调度命令传送：ＴＤＣＳ根据调度命令中的机车编 来铁路无线通信发展会越过３Ｇ，直接向“；隹４Ｇ”的 号查找对应的目的ｌＰ地址，将命令从无线列调车站台发 ＬＴＥ—Ｒ技术迈进，国际铁路联盟（ＵＩＣ）也已表示了对 出，经过ＧＳＭ—Ｒ网络组成的数据链路传送到车载无线 ＬＴＥ－Ｒ技术的支持。 通信设备，机车就能接收到调度下发的命令。调度命令是 ＬＴＥ采用新的网络结构，与２Ｇ的ＧＳＭ、３Ｇ的ＵＭＴＳ 各级调度指挥人员向列车司机下达的书面指令，是列车运 相比，ＬＴＥ具有更高的速率、更高的频谱效率、更灵活的载 行指挥系统的重要组成部分。 ４．２列车调度指挥：调度与司机之间的通话是行车通 波带宽及更好的系统兼容性等特点，能够提供安全的话音 信系统的重要组成，负责指挥各种车辆的运行，保证机车 和数据业务，组网形式简单、高效、低时延、低造价，充分满 足宽带无线接入的需求，真正实现了固定网和移动网的融 司机、车站值班员、列车调度员之间以及车站值班员、机车 合，提高了３Ｇ在新兴的宽带无线接入市场的竞争力。ＬＴＥ 司机、运转车长之间的通信畅通，确保安全。 Ｐ技术的网络架构，可以利用已部署的站点 ４．３机车同步控制：有时列车需要多个机车牵引，在 采用了基于ｌ 运行过程中，两台机车之间包括加速、减速和制动等一系 和设备，节省成本投资。随着ＬＴＥ在公众运营网的引入，在强化ＧＳＭ—Ｒ系 列行为必需同步操纵，利用本业务可实现机车间信息的传 统应用的同时，铁路部门也应大胆创新，向ＬＴＥ～Ｒ演进是 递和交换。 ４．４列车自动控制：通过ＧＳＭ—Ｒ提供车地之间双 ＧＳＭ—Ｒ发展的必然趋势，越早地适应新技术，就可以更 向安全数据传输通道，接收由ＧＰＳ或其他的定位工具提 灵活地应对内部及外部的通信需求，为未来的运营发展做 供的位置信息，控制列车运行，可代替以前的信号灯指示， 好准备。目前，国际铁路联盟（ＵＩＣ）正在积极研究ＧＳＭ—Ｒ向 保证列车运行安全。 ４．５机车信号和监控信息传送：实现车载设备和地面 ＬＴＥ—Ｒ的行业演进标准，确保ＧＳＭ—Ｒ技术随电信科技 间的数据传输，提供机车信号和监控信息传输，储存调车 的不断发展，使用的生命周期可以获得延长。从发展情况 模式的相关信息，构成站场通信系统重要组成部分。 看，无线技术在铁路专用通信中拥有广大的发展前景，有 ４．６列车停稳信息传送：利用数据采集传输应用系统， 了ＧＳＭ—Ｒ的成功运营及研发经验，我们必将开发出新一 可传送列车是否停稳信息，提高车辆运行的安全性。 代的适合国内实际的铁路移动通信系统，为铁路安全运营 ４．７车次号传输：车次号传送是实现车辆调度指挥的 提供有力保障。 一
