地理信息系統(tǒng)（GIS）在鐵路GSM—R通信系統(tǒng)中的應用及展望

【摘要】 隨著科技的發(fā)展，GIS在鐵路GSM-R通信系統(tǒng)中的應用越來越成熟，發(fā)展前景良好?；诖吮疚闹饕治隽薌IS在鐵路GSM-R通信系統(tǒng)中的應用及發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】 GIS 鐵路 GSM-R通信系統(tǒng) 應用

一、概述

地理信息系統(tǒng)（以下簡稱GIS）是近幾年國際上發(fā)展起來的一門新興的計算機技術(shù)，此系統(tǒng)能夠把數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)和圖形管理系統(tǒng)相結(jié)合，將空間實體的地理位置、大小、形狀與對應的內(nèi)部特征信息等數(shù)據(jù)在特定的數(shù)據(jù)庫中集合，通過設計的專業(yè)軟件對其進行分析、查詢和管理。

GSM-R 即全球鐵路移動通訊系統(tǒng)，是專門為鐵路通信設計的綜合專用數(shù)字移動通信系統(tǒng)。它不僅僅具備原有的組呼與多優(yōu)先級搶占和強拆業(yè)務功能，還增加了位置尋址和功能尋址特點，極大程度滿足了鐵路專用調(diào)度通信的需要。

二、GIS服務的主要功能

1、地圖功能。地圖瀏覽，根據(jù)條件獲取地圖圖片，如放大、縮小、指定比例尺、指定大小、指定可見圖層、指定坐標參考系統(tǒng)等。2、數(shù)據(jù)管理功能。用戶可通過服務組件的配置來控制數(shù)據(jù)服務的可編輯性。查詢數(shù)據(jù)要素，通過 ID、屬性查詢條件、空間查詢條件等獲取數(shù)據(jù)要素。數(shù)據(jù)集字段統(tǒng)計，對數(shù)據(jù)集中某一字段提供統(tǒng)計功能。3、空間數(shù)據(jù)分析功能。交通網(wǎng)絡分析包括最近設施查找分析、選址分區(qū)分析、最佳路徑分析等。空間分析提供緩沖區(qū)分析、疊加分析、表面分析、插值分析、鄰近分析、空間關(guān)系分析、線性參考分析等功能。交通換乘分析提供列車換乘分析、鐵路線查詢等功能。

三、GIS服務在鐵路GSM-R系統(tǒng)的應用

濟南鐵路局已經(jīng)采集了多條線路的GIS數(shù)據(jù)，包括京九線、京滬線、膠黃線、張博線、張東線、膠濟線、海青線單線、泰肥線、膠新線、磁東線、薛棗線、博小線、膠濟客專線、京滬3線、邯濟線、藍煙線、東鐵線、京滬高鐵、煙大輪渡、兗石線等。其中線路通信模式為GSM-R的線路是膠濟線、膠濟客專、京九線、京滬高鐵，海青線，在GIS數(shù)據(jù)灌注的前提下這些線路已經(jīng)采用GSM-R通信方式進行車機聯(lián)控。

如果有新建鐵路線開通，用GIS采集終端將沿線地理信息采集，上傳到地理信息數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)形成地圖，北京通信中心審核通過會下發(fā)數(shù)據(jù)，各局下載后，將數(shù)據(jù)交給CIR廠家，灌裝到CIR里進行應用。新增GIS數(shù)據(jù)的業(yè)務流程如下：

（1）新建鐵路需進行GIS數(shù)據(jù)采集，在線路正式開通前45天，由建設項目管理機構(gòu)向電務處數(shù)據(jù)管理室提出GIS數(shù)據(jù)采集申請，填寫《新增鐵路線GIS數(shù)據(jù)申請表》，數(shù)據(jù)管理室對鐵路線路名稱、線路代碼、鐵路類型、線路類型、局界等線路基礎數(shù)據(jù)進行核實確認，報北京鐵路通信技術(shù)中心（以下簡稱通信中心）進行審核。對于跨局新建鐵路，由相關(guān)鐵路局分別填報上傳；（2）待通信中心審核批復后，電務處數(shù)據(jù)管理室將批復的線路基礎數(shù)據(jù)與《新增鐵路線GIS數(shù)據(jù)任務表》一并發(fā)給建設項目管理機構(gòu)；（3）建設項目管理機構(gòu)組織通信段采集GIS靜、動態(tài)數(shù)據(jù)，通信段將數(shù)據(jù)整理、匯總，進行現(xiàn)場對照核實，做到準確無誤，形成GIS線路數(shù)據(jù)，由主管副段長同意后，上報電務處數(shù)據(jù)管理室；（4）電務處數(shù)據(jù)管理室對通信段上報的線路數(shù)據(jù)進行審核后，通過GIS系統(tǒng)上傳至總公司的GIS系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫；（5）電務處數(shù)據(jù)管理室及時下載并保存通信中心批復發(fā)布的新版GIS數(shù)據(jù)。

四、未來展望

1、實現(xiàn)面向公眾的服務。通過鐵路地理信息數(shù)據(jù)云為其他專業(yè)業(yè)務系統(tǒng)提供服務的過程，使地理信息數(shù)據(jù)云逐漸完善具備向公眾提供服務的條件。開放的服務可有第三方企業(yè)開發(fā)相應基于鐵路地理信息的應用，并可向其收取地理信息數(shù)據(jù)流量費用、平臺服務功能使用費用。為了保障服務的穩(wěn)定性及響應及時性，應建立數(shù)據(jù)中心及災備中心。

2、推出三維地圖服務。鐵路地理信息數(shù)據(jù)云具備支持三維地圖的擴展能力，未來可推出三維地圖服務，主要包括如下功能：1）影像數(shù)據(jù)發(fā)布，發(fā)布影像（*.SIT）或影像緩存數(shù)據(jù)，發(fā)布 Google 影像數(shù)據(jù)。2）地形數(shù)據(jù)發(fā)布，發(fā)布地形（DEM）或地形緩存數(shù)據(jù)?？梢园l(fā)布為地形和影像兩種形式。3）KML 數(shù)據(jù)發(fā)布，發(fā)布 KML 數(shù)據(jù)。4）模型數(shù)據(jù)發(fā)布，模型數(shù)據(jù)發(fā)布。5）矢量數(shù)據(jù)發(fā)布，發(fā)布矢量數(shù)據(jù)以支持三維顯示。6）地圖發(fā)布，發(fā)布二維地圖為三維圖層。7）符號發(fā)布，支持發(fā)布帶有符號（Symbols）的三維場景，符號類型包括二三維點符號、三維線符號以及外掛符號。8）三維安全，對數(shù)據(jù)傳輸進行控制，只有 iClient 客戶端才可以批量下載數(shù)據(jù)，同時在客戶端提供下載數(shù)據(jù)的加密機制。9）三維更新，動態(tài)更新，即工作空間有更新時，系統(tǒng)自動更新三維場景、風格、圖層。

五、總結(jié)

GIS在鐵路GSM-R通信系統(tǒng)中的應用越來越成熟，未來的發(fā)展前景更加廣闊。不斷完善GIS與GSM-R對鐵路的建設、運輸、管理等有十分重要的意義。