鱼卡至一里坪铁路通信网组网方案研究

倪晓(中铁二院西北勘察设计有限责任公司，甘肃　兰州　730000）



鱼卡至一里坪铁路通信网组网方案研究

倪晓
(中铁二院西北勘察设计有限责任公司，甘肃兰州730000）

摘要：通信系统的设计应考虑适应本工程铁路建设技术标准和运营管理体制布局的需要，网络结构设计必须满足安全可靠、灵活高效、便于管理维护和经济适用的原则。并且遵循统一规划、统一标准、合理布局、互连互通、资源共享的原则为运输生产需要，提供话音、数据、图像等各种信息的通信业务。

关键词：通信网；传输系统；移动通信系统；无线列调；CSM-R

通信系统设计应适应本线运输组织和维护管理体制的要求，为运输指挥和经营管理提供稳定、可靠、畅通、质优的通信手段，充分利用网络资源和多种传输手段，满足调度指挥、工务通信、信息传输、列车运行控制的需要，为运输调度、信号系统、信息系统等提供基础通信平台；应按照远程监控、集中维护管理、逐步实现无人值守的原则进行设计。根据通信网全程全网需要，做到系统完整配套，并合理利用既有通信资源，与既有铁路通信网互联互通。并且充分考虑与相邻线通信系统的一致性。

1　本线及相邻线工程概况

1.1本线地理位置及车站

新建地方铁路鱼卡（红柳）至一里坪线位于青海省海西州大柴旦行委。线路东起在建敦格铁路的鱼卡车站（DK396+250），利用敦格铁路至红柳站（DK364+750），于红柳站接轨。全线共设马海南、水鸭子墩、伊克雅乌、一里坪四个车站，其中伊克雅乌为预留车站，路基工程约占全线的94.34%,桥梁长度为5.55km,约占线路长度的5.66%，正线长度98.053km，见表1。

表1　开站表

1.2相邻线主要通信设备及线路概况

本线接轨于敦格铁路红柳车站。从区域路网分析，本线相邻线主要有敦格铁路、兰新线、青藏铁路等，见表2。

表2　通信设备数据

2　通信网构成方案比较分析

2.1通信业务需求分析

根据本线通信业务的需求，本线通信网主要承载实时性、安全性要求较高的语音、数据以及TDM专线等业务，接口类型主要为2Mb/s或2Mb/s以下（自动电话、2B+D、低速数据、2/4线音频等）。

2.2通信网构成方案比较

传输系统主要承载接入网、调度通信系统、电源及环境监控系统、信号、电力等业务，并实现与其它线传输系统的互联互通。

根据本线在铁路通信网中的地理位置，及相邻在建敦格线通信系统方案，本线通信传输系统可采用以下两个方案解决。

方案一：与在建敦格线传输系统构成方式一致，由干线层和接入层两层传输系统构成。即在既有站红柳站新增SDH2.5Gb/s设备，水鸭子墩、一里坪站设置SDH2.5Gb/s设备，组成红柳至一里坪SDH2.5Gb/s（1+1）MSP干线层传输系统，并将红柳站新增SDH2.5Gb/s设备纳入敦格线既有干线层传输系统。各中间站、光纤直放站设置的SDH 622Mb/sADM设备，组成STM-4（1+1）MSP接入层传输系统。

本方案与红柳站新设SDH2.5Gb/s设备需纳入敦格线干线层传输系统，施工时需对敦格线干线层传输系统做适当调整。

方案二：新设接入层传输系统，红柳站及沿线

各车站、电力配电所、牵引变电所设SDH 622Mb/sADM设备组成STM-4（1+1）MSP接入层传输系统。

本方案较方案一投资省约100万左右，对在建线影响小，而且容量能满足本次工程需求，并且与接轨站传输方式相同。

综合两个组网方案的利弊，本次设计推荐采用方案二。

3　移动通信系统方案比较分析

鱼卡至一里坪线位于柴达木盆地西北部，穿越雅丹地貌无人区，全线大部分地段无网络覆盖。为保障列车运行安全，移动通信系统在工程中至关重要。移动通信在铁路通信中的作用是提供一个可靠的语音和数据平台通信，通过无线系统将控制命令直接传输给列车驾驶员。并为铁路工作人员、调度人员、驾驶员及维护人员等提供直接可靠的通信服务。

3.1方案选择

方案一：移动通信采用GSM-R数字移动通信系统，完成列车无线列调通信，区间、站场移动通信，应急语音通信，列车无线车次号校核信息传送，调度命令信息无线传送。沿线车站及区间设置GSM-R基站构成链状通信网，基站控制器与基站之间利用2M通道环形连接。区间弱场区采用光纤直放站加泄漏电缆或天线方式。GSM-R系统在满足95%时间地点概率情况下，接收电平标准不小于-98dBm，基站间场强覆盖重叠距离按机车10S内运行的距离考虑。一里坪站设一套无线数字平面调车系统，用于调机的调车作业。每个车站设置为车站基站，区间每7公里设置一处基站，每3～5个基站形成一个基站环接入敦格线既有BSC。

方案二：本线无线列调采用450MHz B制式无线列调通信系统。区间弱场区通信采用光纤直放站或者区间中继台方式解决。系统主要由调度总机、监测总机、监测分机、车站电台、车次号解码器、车站转接器、光纤直放站网管、机车电台和便携电台等设备构成。调度指挥纳入西宁调度所，本线新设无线列调系统，由西宁调度所对该线进行统一管理，增设调度台1台。系统采用有、无线相结合的方式，调度总机和车站电台之间采用传输子系统中提供的2M通道连接。西宁调度所新设监测总机，工区新设监测分机。一里坪站设一套无线数字平面调车系统。

目前，适合本工程450MHz B制式无线列调通信系统弱场区覆盖方案主要有区间中继台、光纤直放站两种。这两种方案的比较见表3。

表3　系统方案技术经济对照表

综合上述系统方案技术经济比选分析以及与既有线兼容，450MHz B制式无线列调通信系统设计方案弱场区推荐采用光纤直放站，即采用450M B制式系统，弱场区采用光纤直放站方式解决覆盖问题。

方案比选：GSM-R系统区间每个基站处设传输系统一套，承载GSM-R、电源及环境监控、电力远动等业务。直放站处一般不设传输，电源及环境监控由直放站网管统一管理，电力远动由箱变RTU与基站机房传输设备采用光纤根据需求传输通道传送至基站处，然后通过传输系统传送至动环网管电力远动等。基站房屋面积约15m2，直放站房屋面积约9m2。GSM-R无线数字系统一般用于客运专线和高铁，因此GSM-R系统及配套设施的建设标准较高，造成配套设施多，工程投资高，建设和维护涉及专业多，运维难度较大。鱼卡至一里坪地方铁路为货运铁路等级较低，GSM-R系统承载业务的重要性相应较低。而且投资大、配套设施要求高、配套专业多等问题。为了降低工程投资和运维成本，本工程移动通信系统采用450MHz B制式无线列调通信系统。

4　结论

通信网的构成满足通信语音、数据、图像等综合业务的需要。网络结构设计满足安全可靠、灵活高效、技术先进、经济合理、利于发展、便于管理维护的原则。铁路建设必须适应市场经济的需要，树立以人为本、服务运输的理念，在设计中坚持强本简末的设计原则。结合本线的实际情况，优化设计方案，完善工程措施，更新设计理念，节约工程投资。在确保运输需要和行车安全的条件下，认真分析各专业的“本”和“末”，据此拟定符合强本简末设计精神的设计原则。

参考文献：

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中图分类号：TN913.2