铁路信息通信系统建设与发展方向

大准铁路于1990年7月17日开工建设，东起山西省大同市燕庄站，经山西、内蒙古两省区至鄂尔多斯准格尔旗，正线全长264公里，其经营管理与行车组织涉及的信息通信业务，主要由自建的信息通信系统提供。

1大准铁路信息通信系统概况

1.1基础通信系统。1.1.1传输网。大准铁路传输网，目前采用华为公司的Optix155/622H、Optix2500+、OSN3500、OSN1500等光传输设备，组建了以环形复用段为主干传输通道、以环带链方式解决小站业务接入的基础承载网。1.1.2专用通信。大准铁路专用通信网采用佳讯飞鸿98、MDS3400数字调度设备，依托传输网，全线正线车站以调度指挥中心为枢纽、相邻车站首尾相接的方式构建成4个具备自愈功能的环形专用通信网，为调度指挥中心与各站提供调度行车指挥、站内行车组织、站间行车联络等通信业务。1.1.3电话交换与接入网系统。大准铁路的电话交换系统采用华为CC&08数字程控交换机与融合了2/4线音频通道、共线电话、自动电话等多种业务功能的FA16铁路专用接入网系统，为全线不同工种的工作人员提供自动电话业务及其他语音服务。1.1.4无线通信系统现状。大准铁路信息通信系统目前采用400K+450M，B制式二合一电台，满足了管内“大三角”无线通信的需求。列车尾部安全装置采用400K+450M二合一双信道双向数传主机，与无线列调共用机车电台的方式，同时满足了开行常规列车与开行万吨列车的安全性需求。在消除弱场区方面，目前采用光纤直放站（天线+漏泄同轴电缆）的方式完成了九苏木至点岱沟段160公里的补盲工作，补盲后区段内450M信号场强覆盖达到了95%以上，有效地解决了该区段内部分区间弱场区严重的问题。1.1.5通信线路及附属设施大准铁路长途干线电缆使用14×4长途通信电缆，长途干线光缆由2条不同径路的24芯或32芯光缆（部分区间采用32芯光缆）构成，区间电话采用传统的区间通话柱配合数字调度系统实现区间通信功能。1.2信息系统建设概况。在2006年初，大准铁路完成了信息化一期建设项目的规划，并依托既有的基础通信网，陆续构建了多个基于IP的数据通信网，并于2009年基本完成了包括列车调度指挥系统（TDCS）、计划调度、货运调度等子系统在内的综合调度信息系统和包括车站综合管理信息、货运制票、车号自动识别、统计分析等子系统在内的铁路运输管理信息系统（TMIS）的建设。在2009年至2017年间，又陆续建成了基于IP的行车安全视频监控、供电电力远动系统、全线视频会议与办公网等信息系统；2015年沿线有13个车站由调度指挥系统（TDCS）升级为分散自律调度集中（CTC）车站，并在这13个站点之间组建了单独的CTC网络，实现了TDCS、CTC的双网运行；完成了车辆红外轴温智能探测系统、车号识别子系统信息传输通道的IP化改造。

2大准铁路既有信息通信系统存在的突出问题

2.1基础通信系统存在的突出问题。基础通信系统的突出问题，主要是传输网、无线通信系统带宽不足与电话交换系统设备落后的问题。大准铁路传输网从最初建设至现在，共经历了三次大的升级改造，1993年建成的传输系统为34M+8M光传输系统，2002年升级为155M光传输系统，2004年扩容为622M光传输系统，从2008年开始，分三期将全线主干传输网升级为2.5G光传输系统。近年来，由于视频监控、视频会议、办公网等信息系统占用大量的传输通道资源而导致的，传输通道资源不足已成为公司推进信息化建设的瓶颈之一。电话交换与接入系统采用的是较为传统的数字程控交换机与FA16接入网系统，其可提供的业务类型仅限于传统的语音业务，其所依托的技术和产品目前已处于逐渐退出通信市场的状况，设备厂商已基本停止了基于这一技术基础的新设备的研发，针对该系列设备的硬件技术支持和业务技术支持正在逐年减弱，这给该系统的设备维护、维修带来一定的困难。无线通信方面，450MHz+400KHz无线列调系统可提供的带宽资源非常有限，难以满足承载高速数据业务的需求，系统的稳定性、可靠性也越来越不能满足用户的需求。2.2信息系统与网络存在的问题。大准铁路各专业所建设的信息系统均采用传统的架构自成体系，系统功能单一，数据格式各异，没有实现互连互通与信息共享，软、硬件资源利用率低；不同系统采用的硬件和软件系统各不相同，增加了维护、管理的复杂性，系统维护、管理复杂度和难度较大。

3大准铁路信息通信系统发展与建设方向分析

在全球范围内，受互联网、云计算、大数据等技术飞速发展的影响与业务需求的驱动，各行各业都在向着云计算、大数据和移动办公的方向发展，大准铁路信息通信系统的发展也将围绕高带宽、高速率、云计算、大数据建设的方向不断推进。3.1基础通信系统发展方向分析。大准铁路现有主干传输网的资源使用率已接近有效资源的85％。公司在转型发展的过程中，建设基于安全生产、经营管理的各类信息系统的需求和不断酝酿和增加的规划对数据、信息共享的需求日益迫切，所有的需求都必须由先进、稳定、高速和大容量的基础通信系统来支撑。大准铁路当前的传输网，已不能满足当前和后续信息系统的建设需求。因此，扩容和新建主干传输网是大准铁路基础通信系统中升级改造要采取的关键措施。3.1.1传输网。在云计算、大数据和各类信息系统智能化发展的趋势下，基于SDH技术的传输网，在组网能力、带宽、速率等方面，已无法满足这一发展趋势的需求，运营商和大型企业正逐步将基于密集波分复用技术（DWDM）的OTN（OpticalTransportNetwork）的光传输网络作为基础通信系统的承载网。OTN光传输网络在继承SDH和WDM优势的同时，优化了层级间的功能组合，更为高效地将传送和交换功能进行了集成，在光层和电层形成了完整的体系结构，可承载IP/MPLS、SAN、Video等大颗粒业务，扩展了与业务传送需求相适应的组网功能，是承载云计算、大数据等基于IP的信息业务的理想平台。大准铁路传输网未来的升级改造或新建系统的趋势，必定是向着建设高速、大容量、接口丰富、可承载各种新型信息系统的OTN光传输网络的方向发展。3.1.2电话与接入网系统。大准铁路的电话与接入网系统，作为一种处理日常事务和开展常规工作的主要通信方式，系统的功能、性能、可靠性和效率在经营管理中占有重要的地位。以传统的程控交换机为核心构建的电话与接入网系统，已逐步被功能更为强大、支持多种基于IP业务的软交换系统取代。基于软交换技术和产品组建的电话与接入网系统，可根据用户需求接入多种语音及多媒体业务，实现语音、数据、多媒体等多种高带宽业务的接入与传送。目前，软交换技术在运营商和许多大中型企业，已成为主流通信应用系统的关键部分，未来大准铁路电话与接入网系统升级改造，也将是向着采用基于软交换技术和PON技术的电话交换与接入系统的方向发展。3.1.3无线通信系统。长期以来，铁路行业在无线通信方面，采用的主要技术除了450MHz无线列调系统之外，还有基于GSM-R技术的移动通信系统。随着时展对行车指挥的效率、安全性、可靠性等要求的不断提高，铁路行业的不断发展对作业方式、行车组织方式的极大改变，以及列车运行信息对实时监测、分析、处理等需求的不断增加，采用二代窄带技术的GSM-R系统，已无法实现承载诸如动态视频监控、天气预报、路况信息实时传送等高带宽信息的任务，更解决不了多元用户以宽带方式接入的问题。基于LTE（LongTermEvolution）技术的移动通信系统的诞生和逐步投入使用，为铁路行业在移动通信方面的需求，提供了广阔而实用的解决方案。国际铁路联盟（UIC）把LTE-R（铁路专用宽带移动通信系统）作为铁路无线通信技术的方向并提出了相应的发展规划。大准铁路在进行基础通信前瞻性规划与建设的同时，应充分考虑未来建设LTE系统的需求，在传输网建设时，预留或同时部署LTE系统所需的资源和接口，为建设全线全覆盖的LTE移动通信系统奠定基础。3.2信息系统发展方向分析。在信息通信领域已进入互联网+的时代，云计算、大数据和移动办公已成为各行各业以及个人日常生活中必不可少的应用。铁路行业由于其行业本身的特点，在云计算和大数据方面的发展滞后于其他行业，大准铁路同样存在这一问题。大准铁路转型发展的快速推进、提质增效步伐的加速，对数据共享、信息共享、资源共享的需求也日益增加，对各单位、不同专业日常管理事务相互之间的信息交流需求也在不断增加，各单位、各专业在传统信息化建设架构下建成的信息系统，越来越满足不了铁路系统安全生产、经营管理和以现代化方式进行运输组织的需求。因此，大准铁路信息系统的发展目标，最终也将是向着基于云计算和大数据建设的方向推进。按照大准铁路目前信息系统的状况，可按照硬件资源云化、建设云计算中心和大数据建设三个阶段来考虑，利用5-8年的时间，使公司的信息化、数字化、智能化水平达到行业先进水平。

4结论

信息通信的建设与发展水平，是铁路行业发展水平的重要标志之一，大准铁路在实现转型升级、提高经营管理与运输组织效率目标的过程中，信息系统与时俱进的建设与部署，将会大幅提升公司的核心竞争力，为将公司建设成为世界一流铁路奠定坚实的基础。

参考文献：

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[5]华为公司.光传送网（OTN）培训资料[EB/OL].https://wenku.baidu.com/view/429e00c74028915f804dc2af.html，2012-03-05.

作者:田永平 樊勤 吴学科 单位:国家能源投资集团有限责任公司准能集团大准铁路通信段