铁路通信中信息化技术的研究

厉经坤

（中国铁建电气化局集团南方工程有限公司，武汉 430000）

铁路信息化的程度标志着铁路行业现代化的程度，通过信息化建设将通信、信息、控制技术运用于铁路各项活动中，并达到改造传统铁路产业，提高铁路运输服务质量，降低铁路运输生产成本，实现铁路运输现代化的目的。铁路通信以运输生产为重点，可分为铁路长途通信、铁路地区通信、铁路区段通信和铁路站内通信等。

1 铁路通信与信息化的发展现状

第一次工业革命的蒸汽式火车开始到十九世纪内燃机问世，铁路通信几乎无信息化可言，人们的出行和货物的运输都要耗费很长的时间。又经过几十年的演进，信息化逐渐发展起来，特别是TMIS、客票预订与发售系统等建设以来，铁路运输统计系统、机务管理、车辆管理、办公自动化等许多项目已经投入使用，应用涵盖了铁路运输、服务、经营管理等各个方面。

截止2016年中国铁路全年完成固定资产投资8238亿元，其中基建投资5925亿元；投产新线9531公里，其中高铁3306公里。“十三五”铁路固定资产投资完成358万亿元，较“十一五”增长473%；投产新线305万公里、复线263万公里、电气化铁路311万公里，较“十一五”分别增长109%、1229%、453%。由于铁路行业的快速全面发展，无论是铁路运输、企业管理还是公共服务都对铁路信息化建设提出了更高的要求。

2 铁路通信信息化的分析

图1 铁路通信调度控制系统

铁路通信是以运输为重点的通信。它的最主要任务之一是实现列车和机车车辆运行的统一调度和指挥，保证行车的安全和效率。铁路通信系统正常运行需要各级系统统一标准并实时接收与反馈信息；调度中心是整个地图通信控制中最重要的部分，负责制定铁路运行的整个计划与命令，可以称之为中枢神经系统；调度中心将命令下发给各个主控站，主控站接收命令服从指挥对下级的被控制站发出调度命令，被控站根据指令做出对应的操作，所有的列车与其他各种设备都按照上一级的要求来严格执行。若上一级或本级指挥系统故障，则暂时延续目前设置或严重情况下暂停作业。铁路通信中总的调度控制系统如图1所示。

调度中心内含有铁路列车调度指挥系统（Train Operation Dispatching Command System，TDCS），TDCS是实现铁路运输调度对列车运行的透明化指挥、能够实时地集中调整和监控列车运行情况的现代化信息系统。全面推进铁路信息化建设除了应用完备的铁路通信系统，还应大力引进先进技术，例如：积极发展应用物联网、云计算、地理信息、卫星导航、下一代互联网等现代信息技术，将这些技术运用到铁路行业中。另外，完善中国列车运行控制系统（CTCS），发展GSM-R，全面实现高速铁路GSM-R网络覆盖，逐步建立覆盖全路的数字移动通信系统。

3 铁路信息安全建设

在很长一段时间内，铁路通信系统采用专用封闭网络，没有外部入侵和网络病毒传播等问题。但是，由于各系统之间的对于高速实时数据共享要求，网络空前开放，近年来，随着Stuxnet和APT等工业控制系统出现新的病毒和攻击，为通信系统信息安全带来了新的挑战。并且，我国工业控制系统信息安全保护体系建设明显滞后于工业控制系统建设。在保护意识、保护政策、保护机制和法规标准等方面存在诸多问题。对于铁路运输安全提出了以下改进措施：

（1）对所有的子系统进行全方位的监控，在横向与纵向分别控制，通过多个维度的监控来防御各种袭击与病毒。

（2）进行大规模严密的系统测试，软件移植，改造和维护工作相互联系。严格规范系统软件的修改和维护，防止升级和维护时引入风险。

（3）深入研究系统的技术标准和体系结构，使系统更加安全，结构更合理。铁路信号标准发布后，应及时发布英文标准，将其列入相关国际组织标准目录，供其他国家推广使用。

（4）加强对基础和新兴技术的研究。例如：采用软件定义网络SDN等新技术，通过软件定义将安全策略应用到各种网络设备中，从而实现整个网络通信的安全控制。建立铁路信号管理与控制一体化平台，提供安全可靠的平台。

4 结束语

铁路信息化建设的重要性和必要性不言而喻，日后铁路信息化定会朝着更加完善和标准的方向发展。建立更加灵活、可靠、可演进的铁路运营通信网，借助于现在的云计算和大数据技术快速部署和解决问题，实时监控车辆调控与检修过程，为用户提供更加舒适便捷的服务，安全防御体制更加牢固，全方位提升地铁行业信息化水平，最终实现地铁行业的智能化与现代化。

[1] 阳卫文.铁路运输系统信息化现状及新规划建议[J].江苏科技信息.科学与社会，2017（32）：70-71.