Definice
Úvod
Kmitočtové pásmo China Railway je 885-889MHz ve směru uplink a 930-934MHz ve směru downlink. Systém GSM-R se skládá ze čtyř částí: Network Subsystem (NSS), Base Station Subsystem (BSS), Operation and Service Support Subsystem (OSS/BSS) a koncové zařízení. Mezi nimi síťový subsystém zahrnuje mobilní přepínací subsystém (SSS), subsystém mobilní inteligentní sítě (IN) a subsystém obecné paketové rádiové služby (GPRS). Systém GSM-R využívá metodu synchronizace master-slave. Zařízení jako TMSC, MSC, HLR, SCP atd. by měla získávat časovací signály z blízkých zařízení BITS. Digitální spojení G mezi MSC a BSS by mělo být také použito jako synchronizační spojení. BSS získá synchronizaci od MSC. Hodinový signál lze také extrahovat z blízkého zařízení BITS nebo SDH pro synchronizaci hodinového signálu. Přenosový systém GSM-R se týká digitálního přenosového systému, který poskytuje kanály pro spojení mezi různými subsystémy systému GSM-R, včetně jednotek podporujících přenos nezbytných pro systém GSM-R k poskytování základních služeb, jako je přenosové světlo. , kabel a přenosové zařízení, ale nezahrnuje spojovací kanál mezi vzdálenou jednotkou a jednotkou blízkého konce opakovače, ani nezahrnuje připojení anténního napáječe.
Specific practical applications
Xiamen-Shenzhen High-speed Railway, Guangzhou-Shenzhen-Hong Kong High-speed Railway, Qinghai-Tibet Line, Daqin Line, Jiaoji Line, Wuguang Line, Zhengxi Line, Xinfeng Town Marshalling Station , Shi-Tai Line, He-Ning Line, He-Wu Line, Beijing-Tianjin Intercity Line, Beijing-Shanghai High-speed Railway, etc.
Doplňkové informace
Vyhrazená rádiová komunikace pro železniční personál mezi pevným bodem a mobilním bodem nebo mezi mobilním bodem a mobilním bodem, zejména včetně vlakové rádiové komunikace, staniční rádiové komunikace a rádiových poplašných zařízení a další rádiové komunikace používané železničáři. Železniční mobilní komunikace je nepostradatelným komunikačním prostředkem pro zajištění bezpečnosti provozu, prevenci provozních nehod, zlepšení efektivity dopravy, urychlení obratu lokomotiv a zlepšení kvality služeb. Je důležitou součástí železniční komunikace.
Stručná historie vývoje
Už ve dvacátých letech minulého století začaly železnice v některých zemích experimentovat s bezdrátovou komunikací mezi lokomotivami a zemí. Ve 40. letech 20. století mnoho zemí postupně instalovalo do vlaků elektronické trubkové radiotelefony, využívající pásma středních a krátkých vln. V 50. letech se obecně používala bezdrátová komunikace typu point-to-point v pásmu krátkých vln. V 60. letech 20. století, s vývojem a aplikací tranzistorů a integrovaných obvodů, přijaly železniční mobilní komunikace velký počet frekvenčních pásem velmi vysoké frekvence (VHF) a ultravysoké frekvence (UHF) a přijaly výběr místa, duplexní a vícefrekvenční uživatelská komunikace pro networking. Z hlediska výbavy dochází ke zmenšení objemu, snížení hmotnosti, snížení příkonu, zvýšení spolehlivosti a dokáže se přizpůsobit různým klimatickým podmínkám. Po 70. letech 20. století kombinace mikroprocesorů a transceiverů učinila signalizaci zařízení kompletnější a flexibilnější, s funkcemi, jako je automatické vyhledávání kanálů, automatický uživatelský přístup, automatické řízení napájení a automatické sledování poruch zařízení. Železnice v některých zemích začaly používat pro cestující ve vlaku bezdrátové telefony, které lze připojit ke kabelovým telefonním sítím. V 80. letech 20. století byly železniční mobilní komunikace, kromě jejich použití v železničním vypravování a velení, široce používány také v různých obchodních odděleních železnic.
V 50. letech 20. století začali čínští nádražní průvodčí a traťoví průvodčí na seřazovacích nádražích používat vlakové bezdrátové výpravní telefony a staniční bezdrátové telefony s použitím elektronických trubic s provozními frekvencemi 2 MHz a 40 MHz. Na počátku 70. let byla všechna tranzistorová zařízení přepnuta na frekvenční pásma 150 MHz a 450 MHz. Na počátku 80. let minulého století byly v seřaďovacím nádraží propagovány a používány malé 150MHz a 450MHz bezdrátové telefony uvnitř stanic. Jeden po druhém se také propaguje používání bezdrátových telefonů pro pracovníky údržby podél železnice. Rychle byla vyvinuta a aplikována také bezdrátová poplašná zařízení pro údržbu a výstavbu silnic a byl proveden test bezdrátového vlakového dispečerského telefonu v úseku horského tunelu.
Účel
Bezdrátová komunikace vlaku
Komunikace mezi personálem jedoucího vlaku a dispečerem nebo jiným personálem na zemi. Zahrnuje vlakový bezdrátový dispečerský telefon a bezdrátový telefon pro cestující ve vlaku.
Vlakový bezdrátový dispečerský telefon
Bezdrátový telefon používaný dispečery k odbavení a velení lokomotiv jedoucích po trati. Bezdrátový vlakový dispečerský telefon China Railway používají dispečeři a staniční průvodčí k odbavování a velení strojvedoucím a kapitánům vlaků cestujícím po trati. Stanice podél železniční trati jsou rozmístěny po celé zemi v pásech. Každá stanice je vybavena radiostanicemi nízkého výkonu a spínacími zařízeními, lokomotivy jsou vybaveny radiostanicemi a ovládacími skříněmi. Dispečer se připojí ke staničnímu rádiu (nebo pevnému rádiu) prostřednictvím drátového nebo bezdrátového okruhu a poté se staniční rádio (nebo pevné rádio) spojí s lokomotivní stanicí v oblasti pokrytí polem pomocí bezdrátového kanálu, čímž se vytvoří mír mezi dispečera a řidiče. Obsluha stanice a strojvedoucí spolu mluví.
Vlakový bezdrátový dispečerský telefon využívá frekvenční pásma 150 MHz a 400 MHz, kanálový interval je 25 kHz a simplexní komunikační metoda je přijata v úseku, kde není provoz dopravy vytížen. Obě strany používají stejnou frekvenci k střídavému odesílání a přijímání hovorů. Tento systém má vlastnosti flexibilního síťového propojení a jednoduchého vybavení. Ve stále vytíženější části železniční dopravy a používání bezdrátových telefonů se zvyšuje, aby se rychle a spolehlivě spojily, země na světě nyní postupně používají duplexní nebo poloduplexní komunikační metody pro vysílání a příjem na různých frekvencích. Přijímá kombinované zvukové nebo digitální kódované selektivní volání a je doprovázeno funkcí nouzového volání a odesíláním dispečerských příkazů a různými funkcemi s informacemi o pokynech. Existují dva způsoby, jak rozdělit oblast pokrytí vlakového bezdrátového dispečerského telefonu: jeden je pro velké oblasti s nízkou hustotou provozu a nerušeným provozem; druhý je určen pro malé oblasti s vysokou hustotou provozu a rušným provozem. Navíc, protože je pro rádiové vlny v ultravysokém frekvenčním pásmu obtížné se v tunelu šířit, byla v rané fázi použita metoda šíření paralelních vlnovodných linií, ale intenzita přenosového pole této metody je nerovnoměrná a útlum se často zvyšuje kvůli špatné izolaci. Zejména v úseku elektrické trakce se bude indukovat vysoké rušivé napětí, které ohrožuje bezpečnost personálu údržby. Později mnoho zemí používalo děravé koaxiální kabely. Tento typ kabelu otevřel řadu štěrbin nebo štěrbin na vnějším vodiči koaxiální trubice, takže část energie elektromagnetické vlny přenášené v kabelu unikla ze štěrbin do prostoru podél vedení. Útlum je relativně rovnoměrný bez kolísání a je snadno přijímán přijímacím zařízením. Tento druh netěsného kabelu má široké přenosové frekvenční pásmo, které může nejen komunikovat, ale také přenášet různé datové informace. V oblasti dlouhého tunelu je kvůli velkému útlumu netěsného kabelu nutné instalovat do tunelu opakovač pro kompenzaci přenosové ztráty a opakovač potřebuje napájet z velké vzdálenosti.
Bezdrátový telefon pro cestující ve vlaku
Cestující mohou využít veřejné rádiové zařízení ve vlaku k připojení k místní telefonní síti prostřednictvím pozemního rádiového zařízení a spínacích zařízení umístěných na trati a prostřednictvím spojovacího zařízení. Relevantní uživatelé nebo komunikují s dálkovými uživateli prostřednictvím dálkového linkového přenosu.
Bezdrátová komunikace v rámci stanice
Bezdrátová komunikace používaná pro řízení provozu a obchodní kontakt na nádraží. Jedná se především o bezdrátové telefony pro osobní a nákladní stanice a bezdrátové telefony pro seřaďovací stanice.
Bezdrátové telefony pro cestující a nákladní stanice se používají hlavně pro provozní operace a operace nakládání a vykládání mezi nákladním personálem a také pro komunikaci mezi personálem osobní dopravy.
Bezdrátový telefon seřaďovací stanice
Pro různé operátory, jako je seřaďovací nádraží, personál údržby vlaků a vozidel, železné brzdy atd. Vlakové číslo, průvodčí pro příjem a odbavení vlaků a mobilní personál provádějící posunovací operace na vyhrazených linkách komunikují a komunikují podle svých vlastních odlišných systémů. Podle charakteru provozu a různých potřeb se dělí na tucet nezávislých bezdrátových komunikačních systémů, které tvoří maloplošnou komunikační síť. U bezdrátových telefonů používaných lidmi, kteří pracují mezi vozidly, protože šíření rádiových vln je ovlivněno výškou antény a stínícími účinky vozidel, lidských těl a přenosných rádií, by mělo být pro komunikaci vybráno nejlepší frekvenční pásmo. Přenosný telefon používaný operátory, jako je posun a kontrola, se vyznačuje malými rozměry, nízkou spotřebou energie, nízkou hmotností a vysokou spolehlivostí a může splňovat požadavky na odolnost proti dešti, nárazům a za každého počasí.
Hlavní výkon
Hlavní výkon bezdrátového komunikačního zařízení ve stanici je: poměr potlačení rušení vysílače je obvykle požadován nad 60 dB, kombinovaný poměr potlačení vln je požadován nad 70 dB, a přijímač je zablokován. Útlum by měl být nad 80dB a intermodulační imunita nad 60dB.
Radiopoplachové zařízení je nastaveno tak, aby zamezilo vjezdu vlaků do úseku údržby a výstavby trati, zabránilo nehodám na přejezdech, mostech a tunelech a varovalo strojvedoucího mezi strojvedoucím a stavebním úsekem mezi řidič a přejezd. Mezi řidičem a silničářem. Toto zařízení musí být absolutně spolehlivé a mít speciální značku použití. Jeho provozní vzdálenost je do několika kilometrů, doba poplachu je asi 10 minut, použití celonárodně jednotné vyhrazené frekvence a automatické detekce v maximální možné míře.
Bezdrátová komunikace používaná ostatními železničními zaměstnanci zahrnuje zejména bezdrátový telefon používaný personálem provozu a údržby v úseku a telefon široce používaný v jiných železničních úkolech, jako je průzkumná stavba, údržbářské práce, záchranné vlaky, železniční policie Čekání na bezdrátový telefon. Tyto bezdrátové telefony používají civilní frekvenční pásma a neobsazují vyhrazené železniční frekvence, aby nerušily operace plánování přepravy. Bezdrátové telefony s interkomem obecně používají univerzální přenosné bezdrátové telefony. Aby se usnadnily pracovní potřeby pracovníků veřejné bezpečnosti na železnici, bezdrátové telefony často komunikují s drátovými telefony a podle potřeb uživatelů se vytvářejí různé typy železničních mobilních komunikačních sítí s různými funkcemi.
Původ
Komunikační technologie GSM-R pochází z Evropy a nyní se začala komerčně používat ve většině zemí, jako je Německo, Švýcarsko, Nizozemsko, Itálie a Švédsko. Protože GSM-R má funkční výhody pro přizpůsobení se charakteristikám železniční dopravy a je více v souladu s potřebami rozvoje integrované komunikační a signální technologie, Ministerstvo železnic formálně určilo GSM-R jako směr rozvoje mé země. železniční specializované komunikace na konci roku 2000.
GSM-R přidává k platformě veřejného mobilního komunikačního systému GSM speciální funkci dispečerské komunikace pro železniční dopravu. Komunikační systém GSM-R zahrnuje: přepínače, základnové stanice, integrovaná komunikační zařízení lokomotivy, mobilní telefony a další zařízení. Vezměme si příklad Qinghai-Tibet Railway: Qinghai-Tibet Railway je nejvýše položená železniční trať na světě. Čching-chajsko-tibetská železnice začíná ve městě Golmud v provincii Čching-chaj na severu, prochází Nachitai, Wudaoliang, řekou Tuotuo, Yanshipingem a překračuje horu Tanggula a vstupuje do Tibetské autonomní oblasti. Prochází Amdo, Nagqu a Damxung do Lhasy, hlavního města Tibetské autonomní oblasti, o celkové délce asi 1142 km. Většina linek je v zemi nikoho, kde na náhorní plošině není žádný kyslík. Pro potřeby železniční dopravní komunikace, návěstidla a dispečerského velení je použit mobilní komunikační systém GSM-R.
GSM-R je založeno na technickém standardu GSM. Vzhledem k tomu, že GSM-R se zaměřuje na železniční aplikace, má v současné síti GSM-R tři hlavní funkce více než veřejná síť, konkrétně službu hlasového skupinového volání VGCS, službu hlasového vysílání VBS a vylepšenou víceprioritní a nucenou demolici eMLPP. souhrnně označované jako služba ASCI projektu pokročilého hlasového volání. Právě pro tento rozdíl nelze produkty výrobců podporující veřejnou síť GSM přímo používat v síti GSM-R, pokud není speciálně vyvinuta služba ASCI. V současné době mezi výrobce podporující GSM-R patří ZTE, Nokia Siemens Networks (Nosi), Huawei a COMLAB. , Kapch (dříve Nortel, získaný Kapchem) atd.
Obchod dispečerského komunikačního systému zahrnuje vlakovou dispečerskou komunikaci, nákladní dispečerskou komunikaci, dispečerskou komunikaci trakční měnírny, ostatní dispečerské a vyhrazené spoje, staniční spoje, nouzové spoje, spoje stavební údržby a přejezdové spoje.
2. Funkce přenosu čísla vlaku a informace o zastávce vlaku
Přenos čísla vlaku a informace o zastávce vlaku mají velký význam pro řízení železniční dopravy a bezpečnost vlaků. Může projít Aplikační systém sběru a přenosu dat založený na technologii přepínání okruhů GSM-R může realizovat přenos dat a může být také realizován pomocí GPRS.
3. Funkce přenosu povelů z dispečinku
Příkaz železničního dispečinku je písemný příkaz, který vydává výpravčí v dispečerské stanici strojvedoucímu. Je důležitou zárukou bezpečnosti provozu vlaků. Použití přenosového kanálu systému GSM-R pro přenos plánovacích příkazů nepochybně urychlí proces přenosu plánovacích příkazů a zlepší efektivitu práce.
4. Funkce přenosu informací ocasního zařízení vlaku
Začlenění kanálu zpětného přenosu dat o tlaku zadního větru do komunikačního systému GSM-R může snadno vyřešit problém přenosu dat o tlaku zadního větru.
5. Funkce přenosu signálu posunovací lokomotivy a monitorovacího informačního systému
Poskytuje přenosový kanál posunovací lokomotivy a monitorovací informace pro realizaci přenosu dat mezi pozemním zařízením a více palubním zařízením a může ukládat příslušné informace o vstupu a výstupu z režimu posunu.
6. Funkce přenosu dat řízení vlaku
Použití komunikačního systému GSM-R k realizaci obousměrného bezdrátového přenosu dat mezi vlakem a zemí a zajištění obousměrného bezpečného kanálu přenosu dat mezi vlakem a zemí.
7. Mezioblastní mobilní úřední komunikace
Vnitřní komunikace vodních, inženýrských, signalizačních, spojových, silnoproudých, mostních a dalších útvarů působících v mezioblasti mohou využívat ruční GSM-R obsluhu V případě potřeby mohou operátoři kontaktovat obsluhu stanic, dispečery různých útvarů nebo automatické telefonní uživatele v případě potřeby. V případě nouze může operátor také zavolat řidiči a navázat hovor s řidičem.
8. Nouzové povelové a komunikační hlasové a datové služby
Systém tísňové komunikace slouží ke komunikaci s místem tísňového volání v případě přírodních katastrof nebo mimořádných událostí, které ovlivňují železniční dopravu. Komunikační systém GSM-R se používá mezi záchrannými centry a uvnitř místa události k vytvoření hlasových, obrazových a datových komunikačních systémů.