營銷調(diào)運處無線通信系統(tǒng)與GSMR系統(tǒng)對比研究

張新紅

摘 要 本文對營銷調(diào)運處無線設(shè)備進行了概括、分析，將其與新興的GSMR系統(tǒng)進行了對比，從而提出了優(yōu)缺點比較。

關(guān)鍵詞 GSM-R 營銷調(diào)運處 無線通信

GSM-R是中國首次從歐洲引進的移動通信鐵路專用系統(tǒng)，它除了能提供無線列調(diào)、編組調(diào)車通信、應急通信、養(yǎng)護維修通信等語音通信功能外，還能夠滿足列車運行速度每小時500公里的無線通信要求，達到了國際行業(yè)水平。

一、GSMR系統(tǒng)在鐵路無線通信系統(tǒng)的應用

1.GSMR在無線列調(diào)方面的應用。數(shù)字集群通信系統(tǒng)GSMR可以輕易地實現(xiàn)目前模擬通信系統(tǒng)的所有功能。并且作為民用公用網(wǎng)類型的通信系統(tǒng)，可以輕易實現(xiàn)國鐵上所使用的列車無線調(diào)度系統(tǒng)所不能實現(xiàn)的選呼功能。GSM-R具備組呼、單呼、廣播呼叫、緊急呼叫、優(yōu)先呼叫這幾種呼叫功能，并根據(jù)呼叫類型建立了幾個呼叫級別以確立在緊急狀況下系統(tǒng)對呼叫的選擇權(quán)，見表1。

由于此表源于一個有偏向性的文章，因此表中所標的呼叫時間應該是最長呼叫時間即：跨度為數(shù)個小區(qū)的呼叫建立時間。這里涉及一個問題：GSM-R話音業(yè)務的呼叫建立時間，見表2。

如上表所示，GSM-R系統(tǒng)正常工作時呼叫接通時間定義為5 s。尤其是其最常用的組呼和單呼時間均為5 s，相較現(xiàn)有對講機在固定頻率幾百毫秒的接通時間較長，但鑒于其為全雙工通信，因而絲毫不會影響員工工作效率。并且根據(jù)一些非官方消息，使用GSM-R手機的通話質(zhì)量要明顯好于手臺喊出來的通話效果。

接發(fā)車作業(yè)時，值班員使用功率為5W的對講機直接與調(diào)度室聯(lián)系，這樣對于較遠的站（如交接站），值班員接發(fā)車作業(yè)時在電磁環(huán)境不好的情況下就容易發(fā)生與調(diào)度聯(lián)系不通暢的狀況。（國鐵采用有線+無線的方式解決此問題）而GSM-R只要在建站的時候做好信號覆蓋測量以及設(shè)計的工作，就可以保證通信質(zhì)量，杜絕此類問題的發(fā)生。

2.GSMR在列控技術(shù)方面的應用。列控即列車運行控制系統(tǒng)（TCS）。中國列車運行控制系統(tǒng)（CTCS）有兩個子系統(tǒng)，即車載子系統(tǒng)和地面子系統(tǒng)。地面子系統(tǒng)由以下部分組成：應答器、軌道電路、無線通信網(wǎng)絡(luò)（GSM-R）、列車控制中心（TCC）/無線閉塞中心（RBC）。而其中GSM-R的作用即為一個車地信息傳輸平臺。由于其數(shù)字移動通信系統(tǒng)的先天特性以及可用的通用分組無線業(yè)務GPRS，使得其非常適合列控系統(tǒng)中各部件的報文信息傳送。

二、編組站平調(diào)通信

1.現(xiàn)有平調(diào)設(shè)備。由于營銷調(diào)運處鐵路專用線的性質(zhì)，使其生產(chǎn)運輸中平面調(diào)車成為車務相當重頭的工作。營銷調(diào)運處目前采用的無線平調(diào)通信系統(tǒng)為ZTD6。ZTD6型平調(diào)設(shè)備是以GP3688、GP88S對講機為核心進行了功能擴展（以GP88S對講機為例），見圖1。

其中手持臺使用了帶擴展功能的GP88S對講機附加一塊指令板，指令板將面板上平調(diào)按鈕按下產(chǎn)生的音頻指令采集，然后通過識別出指令將其調(diào)制成電信號送入對講機調(diào)入載波并發(fā)送；接收端為類似過程。

機控器由于需要實現(xiàn)燈顯功能、與一些附件的搭配功能以及與其他設(shè)備（如LKJ2000）相連，因而設(shè)計了一塊母板實現(xiàn)其各種邏輯功能以及搭配各種外設(shè)附件，與對講機的連接方式為直接連接對講機側(cè)板上的mic和line out口。

2.GSM-R平調(diào)設(shè)備。GSMR平調(diào)設(shè)備設(shè)計理念與ZTD6相同，即具備如下功能：（1）調(diào)車小組每個設(shè)備具有發(fā)起小組呼叫并通話的功能；（2）調(diào)車小組調(diào)車長便攜臺具有發(fā)送調(diào)車指令的功能；（3）調(diào)車員調(diào)車便攜臺具有發(fā)送緊急停車指令和解鎖指令的功能；（4）調(diào)車機車控制臺依據(jù)調(diào)車小組成員發(fā)來的調(diào)車指令，控制調(diào)車機信號顯示；（5）調(diào)車長發(fā)送的調(diào)車指令能夠以語音的方式通知到調(diào)車小組的每一個成員；（6）機車控制器具有與機車運行速度監(jiān)控器進行數(shù)據(jù)通信的功能。機車控制器將接收到的調(diào)車指令傳送到機車運行速度監(jiān)控器，運行速度監(jiān)控器依據(jù)調(diào)車指令對機車運行速度進行限速或者自動停車控制；（7）具有“測機”功能，當列車行進時可以測試調(diào)車長便攜臺的工作狀態(tài)，確保調(diào)車安全；（8）具有調(diào)車計劃單遠程傳送功能。調(diào)車計劃中心可以將調(diào)車作業(yè)任務計劃遠程傳送到調(diào)車機車控制器并打印，或者傳送到調(diào)車小組成員的顯示終端并存儲、顯示。

以上7條ZTD6都可以實現(xiàn)。這里唯一不同的是第八條，可以直接傳送調(diào)車單到調(diào)車族成員終端，此功能對于南北站還是相當實用的，可以減少調(diào)車組人員在加單或者計劃變更時去信號樓取得新的調(diào)車單這一繁瑣步驟。

另外，由于在調(diào)車過程中要求有很高的實時性，規(guī)定數(shù)據(jù)必須在500ms內(nèi)由發(fā)送端到達接收端，而普遍采用的GPRS方式不能滿足這種實時性的要求，因此必須采用CSD（Circuit Switched Data）方式的數(shù)據(jù)傳輸才能滿足所規(guī)定的數(shù)據(jù)延時。而據(jù)稱在整個調(diào)車過程中，CSD連接一直保持，直到調(diào)車工作結(jié)束，這樣才能滿足鐵道部規(guī)定的必須在500ms內(nèi)由發(fā)送端到達接收端的要求。盡管并沒有任何官方文章說明，但從這一點可以推斷：在調(diào)車過程中，調(diào)車組人員終端設(shè)備的耗電量還是很大的，在配備相同容量電池的情況下，續(xù)航力可能會不如目前的ZTD6型平調(diào)設(shè)備。當然，通話質(zhì)量以及指令發(fā)送接收的可靠性上應該會優(yōu)于ZTD6。

三、維護人員通信

1.現(xiàn)有設(shè)備及存在問題。在這里，維護人員指的是工務、電務、機務以及各站防護員、列檢、貨運等對通信實時性要求不高的人員。目前營銷調(diào)運處所使用的對講機多為TK-378和GP88S。各人員工作時主要使用各站站內(nèi)頻進行呼叫通話。其中比較特殊的是工務段所有對講機都有行調(diào)頻，為的是工務人員在巡道和作業(yè)時能及時了解機車動向。但巡道工由于其作業(yè)性質(zhì)又經(jīng)常會誤碰PTT按鈕干擾行調(diào)頻的正常作業(yè)。

2.GSM-R通信。GSM-R的組呼功能即可代替營銷調(diào)運處現(xiàn)有站頻的功能。并且一部終端設(shè)備可同時加入幾個呼叫組——即可同時監(jiān)聽幾個站的作業(yè)并隨時發(fā)起對任意組的呼叫，這樣可以有效的解決工務巡道工的監(jiān)聽要求。同時通過在GSM-R基站管理平臺上做設(shè)置可以對任意一部終端呼叫權(quán)限進行設(shè)定，方便快捷，也可以減少人為干擾因素。

另外，由于營銷調(diào)運處生產(chǎn)調(diào)度室同時也為應急指揮中心，GSM-R所具備的語音廣播功能使得調(diào)度員可以直接呼叫GSM-R基站覆蓋內(nèi)的所有無線終端，并且增強型的多級優(yōu)先可以使最高級優(yōu)先權(quán)用戶切斷低優(yōu)先級用戶的呼叫，直接建立高優(yōu)先級呼叫。為緊急狀態(tài)下通信指揮提供方便。

四、數(shù)據(jù)傳輸、記錄

在此方面首先應當提到的是列尾數(shù)據(jù)傳輸。營銷調(diào)運處目前所使用的北京中鐵公司的列尾設(shè)備，需要配合一個接到機車車載電臺上的列尾控制盒（見圖3）。GSM-R列尾控制盒與機車電臺做到了一起，功能上在此方面兩者并無太大區(qū)別。

除了列尾數(shù)據(jù)傳輸，GSM-R還可以實現(xiàn)車次號傳輸與列車停穩(wěn)信息的傳送功能以及調(diào)度命令傳送功能，目前，在營銷調(diào)運處，這兩項接發(fā)車時所進行的工作是由值班員來完成的。

GSM-R還能夠提供調(diào)車機車信號和監(jiān)控信息傳輸通道，實現(xiàn)地面設(shè)備和多臺車載設(shè)備間的數(shù)據(jù)傳輸，并能夠存儲進入和退出調(diào)車模式的有關(guān)信息。目前，營銷調(diào)運處對無線通信檢測手段是在本務機上安裝語音記錄儀，記錄行調(diào)頻通話。其他頻率都沒有記錄，而且要調(diào)出檢測記錄必須等機車到達。而GSM-R語音監(jiān)控可以直接存儲到基站機房，并可任意調(diào)用。