談鐵路通信技術應用及發展趨勢
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摘要：從鐵路通信系統建設概況入手，進一步分析影響鐵路通信質量的因素，介紹幾種重要的鐵路通信技術，最后提出提高鐵路運輸通信質量的措施。
引言
鐵路工程的建設為群眾的出行、物資的往來運輸提供了便利，鐵路通信是列車運行的“順風耳”，通信技術運用不當、通信設施一旦發生故障，會對行車安全造成不可估量的影響，因此，合理運用通信技術是保證通信傳輸暢通乃至鐵路運輸安全的頭等大事。
1鐵路通信系統建設概述
在政府不斷推動改革以及城市化進程加快的影響下，中國經濟和城市人口迅速增長，帶動鐵路及城市軌道交通運輸的需求上升，進而促進對軌道交通領域寬帶通信產品和服務的需求。隨著近年來我國鐵路網的高速發展，鐵路通信系統得到了快速的建設，甚至走向了智能化建設的高階水平。例如，隨著我國5G網絡的快速部署，5G商用范圍不斷擴大，鐵路專網也有很大可能從2G制式直接躍升為5G制式。通信市場上相關企業單位也有望充分受益鐵路專網換代帶來的市場空間，實現業務的突破發展[1]。
2影響鐵路通信質量的因素
2.1外界復雜天氣與惡劣環境的影響
一直以來，因為鐵路運行受到自然環境、技術、經濟等客觀要素的制約，可能出現一系列的不穩定、不安全要素，通信系統的建設也面臨一定的難度，尤其在鐵路覆蓋范圍不斷擴大的今天，行車可能會經過某些地勢較為偏遠、險惡的山區地帶，這些地段的通信路線長期暴露于較為惡劣、復雜的自然環境中，受到各種自然力包括大風、對流天氣、雷雨等威脅，進而帶來通信安全問題。
2.2光纖通信技術的水平高低
從當前國內鐵路運輸通信網絡建設的整體情況看，最核心的通信技術依然限于傳統技術，雖然它們能完成基本的信號傳輸任務，但相對于快速發展的鐵路建設事業來說依然稍顯滯后。例如，光纖傳輸通信自動監測技術發展不到位，導致其光纖傳輸效率較低，特別是通信監測技術水平不足，無法對整個傳輸過程進行嚴密、全程監測，即使某部分光纖線纜可能受到外力侵蝕，也難以迅速被工作人員察覺[2]。
2.3鐵路通信系統建設的質量
由于鐵路通信系統技術含量不斷上升，參與系統建設與通信檢修的工作人員必須具有一定的專業性，但當前許多工作由具有一定管理人員的老員工完成，即使他們的主觀經驗比較豐富，但并未接受專業的技術培訓，因此對先進設備的運用與掌握相對生疏，這可能影響故障處理的時效性與質量。
3重要的鐵路通信技術
3.1移動通信技術
當前，隨著通信工程建設步伐不斷加快，移動通信技術得到了良好的發展環境，其技術實力不斷提升，在更多社會領域內得到了更廣泛的運用，其通信、連接、傳輸性能也得到了持續優化，因此，促進移動通信技術與鐵路運輸的融合成為必然。在融合過程中，移動終端的配置量不斷增加，其信息接口也得到豐富，這就使得信息的流動得以加快。將移動通信技術運用到鐵路通信中，就可以形成一個相對完善的通信網絡，為鐵路運輸提供移動終端控制、遠程網絡控制等優質服務。
3.2光通信技術
光通信技術，從其內在構成上看，是集合光纖通信和無線通信技術的一種功能更強大的通信技術，目前，光通信技術的發展已相對成熟。總體來看，在眾多傳感技術中，光纖傳感的技術優勢更為突出，它可以得到更準確的感知結果。當前，為了保證鐵路運輸過程中的信息處理效果，普遍采取無線的方法實現互聯，但無線網的寬帶受限，其承受力可能無法滿足信息持續增長的需求，因此將光通信技術運用于鐵路運輸體系中將成為必然。借助光通信技術可以對鐵路運輸指令進行有效執行，并且得到后續的反饋信息，將其整合起來加以運用，得到更完善的數據庫。
3.3軟交換技術
借助軟交換技術，將其與計算機控制中的軟件分離功能結合起來，可以加大通信網絡的把控力度，而應用開放式業務接口也能更高效地對資源進行封存并且確保網絡的能力化。不僅如此，該項技術中的硬件設備設計也是極為重要的。追根究底，軟交換技術的使用特征包括以下幾個方面，其一，它可以對網絡服務做分層處理，使其分成應用、接入、管控等不同的層次；其二，軟交換技術相較于其他技術類型具有更高的通信獨立性，能夠承載多個通信接口，因此在通信事業中的運用范圍極為廣泛[3]。
4提高鐵路運輸通信質量的措施
4.1增強骨干網的穩定性
鐵路通信網絡系統是一個復雜的結構體系，因此要對其結構加以優化，首先要從骨干網的建設入手。骨干網本身帶有高速網絡的顯著特征，其核心優勢在于將各個區域的網絡銜接為一個整體，由此可見，骨干網的穩定程度如何會對各區域的整體穩定性造成決定性影響。在通信技術的發展過程中，網絡站點的建設規模不斷擴大，各骨干網的聯系進一步密切、復雜，因此運營商必須主動優化其內部所配置的PTN設備，不斷提升其系統容量，為提升骨干網的安全、穩定程度奠定硬件基礎。
4.2完善局域網的建設
在通信網絡內部，除了骨干網要引起高度關注外，局域網也有著不相上下的重要性。一旦局域網內發生錯亂，網絡內各類信息的傳輸也會面臨障礙，特別是在人口密集、網絡用戶群體角度的鐵路運輸系統中，針對這種問題，相關管理部門尤其要高度重視。當前許多通信運營商所用PTN網絡技術可以支持網絡的二層功能，但為跟上通信技術發展的步伐，必須對設備進行升級與創新，使其足以支持三層功能，這樣才能真正實現通信事業的全面進步。
4.3加快5G通信網絡技術的運用
隨著技術的發展，鐵路專網仍以2G為主，已經不能滿足鐵路網繼續發展的需求。目前鐵路專網按部就班升級4G與直升5G相比，不但不能利用我國高速發展的5G基建，而且面臨建成即落后的尷尬境地。因此，鐵路專網應該“直升5G”，通過保證技術儲備，配備作業技術人才，為5G技術的充分利用夯實基礎，進而提升鐵路通信系統質量[4]。
4.4對鐵路通信系統的運行進行長期監管
管理人員要隨時巡視，建立健全長效檢測與巡查機制、實施預防整治安全模式，可根據線路包保區段，由兩人一組分頭行動，對鐵路線上故障頻發的地段光纜徑路進行長期有效的排查，對一些容易受到雨水沖刷的低洼區段光纜重新進行培土加固。同時，要確保各類應急器材、通信防護用品的儲備保質保量，以便出現問題時及時供應，依據鐵路線上不同的地形地貌、徑路走勢、環境特點，制定具體的光纜防護標準，對光纜標樁、警示牌埋設等進行全面檢查，確保鐵路運輸安全。
5結語
綜上所述，加強對鐵路通信技術的應用及發展趨勢的探討，毋庸置疑具有極其重要的現實意義。相關工作人員需要明確鐵路通信系統建設概況，在此基礎上提出提高鐵路運輸通信質量的措施，增強骨干網的穩定性，完善局域網的建設，加快5G通信網絡技術的運用，對鐵路通信系統的運行進行長期監管。
參考文獻
[1]趙運海，項揚，孫嶸，等.量子通信技術在鐵路通信中的應用[J].信息與電腦（理論版），2017（14）：183-185.
[2]龍林.淺議高速鐵路通信電源的施工技術與方法[J].企業技術開發，2015，34（17）：148-149.
[3]韓秀茹.基于信息傳輸編碼算法的鐵路通信系統的安全設計[J].科技與生活，2010，（23）：93.
[4]孫薇嘉.淺談光纖通信技術在鐵路通信系統中的應用[J].中國新通信，2018，20（20）：106.
作者：謝克宇 單位：中鐵第五勘察設計院集團有限公司東北分院
