西门子(中国)公司借GSM-R提升铁路信息化
来源:通信产业报 更新时间:2008-03-11

 
 
 
  近日喜讯传来,西门子通信集团以其世界领先的GSM-R技术解决方案赢得了北京——天津客运专线通信网络合同。据此合同,西门子还将提供包括INMS、光传输、数据通信、调度以及交换设备在内的一揽子通信相关设备和工程服务。

  京津线是铁道部的新高速铁路网络示范项目,因此被视为中国客运专线的关键性工程。京津线从北京南站到天津站全程约116公里,为复线,并设有运营调度中心。铁路基础设施将达到设计时速350公里,运营时速300公里。该线路将在2008年奥运会举办前准时投入运营。

  高速客运通信的绝佳选择

  按照《中国铁路中长期发展规划》的构想,我国铁路建设迎来了跨越式发展的春天。GSM-R将大大增强铁路信息化能力,提高铁路运输指挥效率,从而使铁路行业的整体服务跃上一个新的台阶。下面,针对铁路客运专线的需要,分几个方面谈谈建设GSM-R网络的必要性。

  高速下信号系统对无线通信的需求

  信号系统是客运专线乃至未来高速铁路建设项目中的关键部分,就ETCS1级中采用的轨道空闲检查加地面应答器以及联锁方式实现的信号控制,目前相关产品能够支持的最高时速大约为300km/h左右;而我国的CTCS2(相近于ETCS1)采用的是轨道电路实现的多闭塞分区的联锁系统,其能支持的实际最高速度仅为260km/h,列车运营间隔8.5km,这些成为制约客运专线运营速度和运营量的关键因素。

  基于GSM-R数字无线通信系统这一必备条件实现列控信息的ETCS2级,是专门为高速运营设计的系统,其最高设计时速可达到500km/h,当前已实现的时速约为350km/h,由于闭塞分区长度灵活,还可以支持小运营间隔。在欧洲,已实现的和在建的ETCS2级线路中,全部采用并且要求必须采用GSM-R系统为其提供无线承载实现连续式的机车信号。

  当前,在欧洲作为用于实现控制信号传输的其他系统,如LZB传输系统,虽然也能支持200km/h~300km/h的运行速度,但由于其采用的是轨道电缆,造价十分昂贵,并且不能实现连续式机车信号、且容易被盗,逐渐被GSM-R无线通信系统代替。

  高速铁路的可靠安全对无线通信的需求

  无线通信作为车地之间语音和数据传送的必要通信手段,能有效应对各种实时应用和高效的故障检测维修。例如,机车车辆信息无线传输应用使故障诊断、信息传输与维修紧密结合起来,大大缩短了维修停时,提高了维修效率和质量。

  在德国,ICE高速列车维修控制系统中,由于ICE列车具有一个功能全面的内部诊断系统,它能全自动地记录运行中发生的故障,并将乘务员发现的故障以代码形式输入到诊断系统中。通过机车或车辆总线、ICE列车维修控制总线将所有故障信息汇集起来,最后通过无线系统传输给列车段高效计算机系统,该系统按照优先等级顺序加工处理。各工作岗位上的人员按照指令做好准备,严阵以待,列车入段后按照相应程序和规定时间,准确、快速和高效地进行维修。

  建立综合的铁路专用无线通信系统是必然选择采用标准的ETCS(CTCS)和GSM-R相结合的技术,可以替代自成体系的、落后的通信和信号系统,全部系统可实现统一维护管理,降低运营维护成本,从根本上保证了全路系统真正的互联互通。ETCS(CTCS)定义的标准接口保证了车载和道旁设备不会受到不同厂家产品的制约,实现开放的通信。因此,建立一套综合的铁路专用无线通信系统是一项面向长久的最佳选择。其优势是:

  1)增强的网络性能:提供更大的语音和数据容量,语音和数据传输质量也得到提高;

  2)降低运维费用:全部系统统一维护管理,降低运营维护成本;

  3)提供更多的新业务:货物跟踪、远端信息采集、移动办公、旅客信息服务等。

面向未来可扩展的需求

  GSM-R系统不仅本身具备向未来技术平滑演进的能力,同时还能支持列车控制系统平滑过渡到最终方案ETCS2/3级,完全利用车载设备实现列车完整性检查,不需要地面信号系统的移动闭塞分区,极大地减少了道旁设备,继而减少线路投资并提高线路营运容量。

  所以,GSM-R和ETCS(CTCS)相结合给铁路运营带来的益处,不仅能提高运行速度,增加运输量,实现互通,而且也能降低成本。采用新技术带来的将是安全性的提高,设备的减少,可靠性的增强,并将允许列车在跨越国界时不需要停顿。这对于我国建设铁路客运专线和未来的高速铁路都是十分必要的。

  引领GSM-R技术发展之路

  GSM-R是一种基于目前世界上最成熟、最通用的公共无线通信系统GSM平台上的、专门为满足铁路应用而开发的数字式的无线通信系统,GSM-R完全汲取了GSM十多年来的发展成果,又专门针对铁路各种不同的需求开发了许多功能。

  西门子是GSM-R标准的发起者和推动者。GSM-R技术构建在GSM技术基础之上。而西门子是GSM标准的倡导者和缔造者之一,西门子拥有GSM核心专利,西门子对GSM技术本身及其应用有着深刻的认识。在GSM技术标准基本确立的上世纪90年代,西门子就开始酝酿和起草GSM-R技术标准,到了上世纪90年代末,GSM技术发展成熟,在全球获得大规模部署,西门子则与国际铁路联盟(UIC)联合在欧洲三个国家建设了最早的三个GSM-R试验网,将基本确立的GSM-R标准投入不同的实际应用环境加以验证。在意大利建设的试验网验证了GSM-R技术在山区隧道环境下的性能;在法国高速铁路上建设的试验网则验证了GSM-R在高速运动状态下的可靠性;在德国铁路网上建设的试验网则考察了GSM-R与原有模拟系统的兼容性。值得指出的是,在UIC最早的3个GSM-R试验网中,西门子是唯一提供了全套核心网及无线网设备的主导供应商

  西门子全球市场份额第一。依据业界通用的两种衡量标准,即按GSM-R商业项目数计或按已部署了GSM-R网络的铁路线长度计,西门子都是全球GSM-R市场份额当之无愧的第一名。迄今为止,西门子GSM-R解决方案已经被全球11个国家采纳,已经或正在各个国家全面部署,所涉及的铁路线长度超过3.9万公里。

  2000年,西门子为瑞典建设了世界上第一个GSM-R商用网。到目前,该网络覆盖长达7500公里铁路线,成为世界上最大的GSM-R网络之一。全球第一个GSM-R系统就是在瑞典的?resund大桥于2000年1月开始正式商用。

  经过多年在世界各地、各种地理环境、各种文化的实际商业运营,西门子积累了丰富的设备安装调测以及网络管理和运营经验。在所有GSM-R解决方案提供商中,西门子是最具有实际应用经验的。

  西门子是业界当中唯一一家提供全套端到端解决方案的GSM-R提供商。包括核心网、基站、车载台和调度通信系统。西门子还是业界唯一一家同时拥有通信和交通运输两个产业领域业务的供货商,这种独特的条件使西门子能够深入理解客户的需求,并提供体贴入微的产品和解决方案。

  百年老店西门子

  西门子以其作风稳健而著称于世,这也是其历经一个半世纪风霜的考验而保持常青的重要原因之一。西门子出色的财务稳定性常常使其在众多设备供应商的激烈竞争中胜出。财务稳定往往意味着设备可以按时生产、准时交货;而相反,动荡的公司财务状况则给设备商执行合同时带来很大的不确定因素。

  另一方面,专用通信系统的服役期远远超出面向公众的通信网络,一旦投入使用就要不停歇地工作十年、二十年、甚至是三十年,芬兰铁路管理局和西门子就签下了长达15年的维护协议。跨越如此之长的时间,只有实力雄厚、信誉卓著的公司才能获得如此信任,许下如此承诺。