鐵路站場是車站進行各種技術(shù)作業(yè)的場地，站場無線通信系統(tǒng)是鐵路車站運輸安全及調(diào)度指揮的重要手段。在《鐵路信息化總體規(guī)劃》中，明確提出2020年車站（場）寬帶無線覆蓋率達到60%以上；《鐵路站場寬帶無線接入系統(tǒng)總體技術(shù)要求（暫行）》規(guī)定了鐵路站場（包括編組站、貨運站、客運站、動車段所和集裝箱中心站等）寬帶無線接入系統(tǒng)的技術(shù)要求，明確了站場寬帶無線接入系統(tǒng)可用于承載鐵路站場列檢、貨檢、調(diào)車、車號、客貨運等語音、數(shù)據(jù)、圖像通信業(yè)務(wù)。

LTE寬帶集群無線組網(wǎng)方案

采用全球先進無線通信技術(shù)4G（TD-LTE）開發(fā)設(shè)計的專業(yè)寬帶多媒體數(shù)字集群系統(tǒng)在1張網(wǎng)絡(luò)內(nèi)、使用1個頻點和通過1部終端，可同時提供專業(yè)語音集群、視頻調(diào)度、數(shù)據(jù)作業(yè)、視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)，并在網(wǎng)絡(luò)安全性、可靠性、可擴展性等方面具有強大技術(shù)優(yōu)勢，目前已用于交通運輸、公共安全、能源、無線政務(wù)等多個行業(yè)和領(lǐng)域。由于采用專業(yè)的集群設(shè)計，與TD-LTE的公網(wǎng)系統(tǒng)相比，在時延、可靠性、終端定制等方面具有絕對優(yōu)勢，可滿足專業(yè)語音集群的性能要求。

基于LTE開發(fā)的專業(yè)手持機設(shè)備支持各類信息化APP應(yīng)用、語音呼叫與群組功能，以及視頻群組等功能。基于LTE芯片開發(fā)的各類鐵路專用終端可基于4G網(wǎng)絡(luò)回傳傳感數(shù)據(jù)和視頻信息等，如4G機車臺、三孔機和4G可視化高精度定位領(lǐng)車儀等。

既有窄帶通信、Wi-Fi、公網(wǎng)、3G技術(shù)等因帶寬和安全性無法支撐鐵路大數(shù)據(jù)應(yīng)用和信息化大發(fā)展，而LTE寬帶集群具有適用于鐵路站場的多種特性，如專用網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)靈活部署、扁平化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、頻率利用率高和廣域覆蓋等。

▲LTE寬帶集群組網(wǎng)方案示意圖

方案優(yōu)勢

?安全可靠。LTE系統(tǒng)可提供全套的可靠性組網(wǎng)方案，保障單點故障不影響網(wǎng)絡(luò)運行；可提供端到端安全加密算法和防入侵機制，保障網(wǎng)絡(luò)不受外界入侵，安全可靠；LTE網(wǎng)絡(luò)由專業(yè)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃團隊設(shè)計，可保證網(wǎng)絡(luò)覆蓋性能達到業(yè)務(wù)要求，更好地提供網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化服務(wù)，保障業(yè)務(wù)的有效應(yīng)用。

?靈活高效。中、小型車站采用單站模式，支持1000用戶；大型編組站采用小核心網(wǎng)系統(tǒng)，支持4000用戶；鐵路局集團公司或站段跨區(qū)域整體聯(lián)網(wǎng)，采用大核心網(wǎng)系統(tǒng)，支持20萬用戶。對超大型編組站及其后續(xù)網(wǎng)絡(luò)演進，結(jié)合編組站內(nèi)各專業(yè)的業(yè)務(wù)隔離需求，采用云架構(gòu)分布組網(wǎng)。采用多個子網(wǎng)負荷分擔(dān)方式，組成1張規(guī)模和范圍更大的整網(wǎng)，并通過VPN方式進行業(yè)務(wù)隔離，實現(xiàn)不同子網(wǎng)內(nèi)用戶的互聯(lián)互通和業(yè)務(wù)保密，還可通過快速部署系統(tǒng)Rabid進行臨時混合組網(wǎng)等靈活方案，形成多級調(diào)度網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)大規(guī)模的聯(lián)合組網(wǎng)與業(yè)務(wù)互通。

?互聯(lián)互通。LTE寬帶集群解決方案具有各類互聯(lián)互通網(wǎng)關(guān)，可通過空口互通、網(wǎng)關(guān)互通和系統(tǒng)互通方式，與窄帶集群、固網(wǎng)PSTN、公網(wǎng)PLMN及鐵路既有系統(tǒng)（如FAS調(diào)度系統(tǒng)）進行有效對接，實現(xiàn)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互通，提高調(diào)度效率，保護既有投資。

?高質(zhì)量寬帶集群。LTE寬帶集群方案基于用戶、群組、業(yè)務(wù)3個維度優(yōu)先級，滿足不同場景QoS；通過GBR設(shè)置，保障語音、集群和視頻流業(yè)務(wù)的帶寬要求；專業(yè)語音集群，話音質(zhì)量清晰，并支持雙MIC降噪，適應(yīng)各種惡劣環(huán)境；單小區(qū)（20 MHz帶寬）可同時支持15路720P視頻實時回傳。語音調(diào)度還可提供多樣化業(yè)務(wù)，如環(huán)境偵聽、搶話等多優(yōu)先級的調(diào)度服務(wù)。調(diào)度員可動態(tài)臨時組建群組，終端通過空口接收并更改刷新簽約的群組。

?高精度定位。通過高精度定位功能（GPS、北斗、差分技術(shù)），可有效實現(xiàn)站場車、人、物的作業(yè)卡控和軌跡回放。

客戶價值

借助4G寬帶無線通信手段，實現(xiàn)對鐵路站場管理的科學(xué)調(diào)度，達到支撐業(yè)務(wù)管理和改善運營的目標(biāo)，是建設(shè)鐵路4G智慧站場平臺的價值所在。鐵路相關(guān)部門已認識到站場LTE 4G系統(tǒng)對加強安全管理、深化生產(chǎn)改革、提高工作效率和管理水平的重要意義與作用。

保安全

（1）實現(xiàn)安全卡控，形成安全信息鏈。通過數(shù)據(jù)分析和挖掘，及時發(fā)現(xiàn)、糾正、預(yù)防不合規(guī)作業(yè)、調(diào)度不當(dāng)、盲目指揮等過錯和失誤。

（2）形成橫向信息鏈，打通信息壁壘，實現(xiàn)作業(yè)過程的全天候、全方位、全過程監(jiān)控，預(yù)防各類人為錯誤的發(fā)生。

（3）智慧站區(qū)高速網(wǎng)絡(luò)建立后，對大量數(shù)據(jù)進行關(guān)聯(lián)與綜合分析，及時發(fā)現(xiàn)障礙根因，第一時間消除安全隱患，保證行車安全。

（4）通過4G調(diào)車系統(tǒng)，減輕領(lǐng)車員工作強度，未來可替代連接員，有效減少人員安全事故。

（5）使用4G網(wǎng)絡(luò)，APP系統(tǒng)可自動統(tǒng)計貨檢、列檢、調(diào)車、養(yǎng)護維修等作業(yè)與計劃的完成情況，可形成扇形圖等分析數(shù)據(jù)，避免人為計算錯誤。

（6）通過4G平臺可對各專業(yè)業(yè)務(wù)問題的整改進行追蹤提示，對缺陷存續(xù)時間過長進行報警提示。

促管理

（1）平臺化建設(shè)使系統(tǒng)集監(jiān)控、管理、決策為一體，大幅提高管理信息化水平，使管理向自動化、科學(xué)化、信息化邁進，并帶動相關(guān)系統(tǒng)的應(yīng)用不斷深入，使現(xiàn)場作業(yè)及管理能力實現(xiàn)質(zhì)的飛躍。

（2）通過建立4G智慧鐵路站場平臺系統(tǒng)，突破既往傳統(tǒng)思維模式，結(jié)合技術(shù)創(chuàng)新與管理創(chuàng)新，探索新的技術(shù)手段、工作方法及業(yè)務(wù)流程的變革方案。

（3）自動分析工作質(zhì)量、設(shè)備質(zhì)量和設(shè)備障礙率等運維指標(biāo)，形成各種質(zhì)量報表，為制定重點工作計劃提供依據(jù)。

（4）自動記錄各專業(yè)作業(yè)過程關(guān)鍵時間節(jié)點，統(tǒng)計分析作業(yè)效率、便于優(yōu)化管理。

提效率

（1）實現(xiàn)貨檢作業(yè)計劃、列檢、商檢、調(diào)車作業(yè)計劃自動實時下達，養(yǎng)護維修、巡檢作業(yè)計劃協(xié)同編制，將紙質(zhì)工單變?yōu)殡娮庸危a(chǎn)作業(yè)、維護作業(yè)、設(shè)備運行等業(yè)務(wù)變?yōu)殚]環(huán)管理。

（2）實現(xiàn)調(diào)度、運維專家與現(xiàn)場作業(yè)人員的多媒體信息交互，對安全關(guān)鍵點進行提示，精準(zhǔn)指導(dǎo)現(xiàn)場作業(yè)和問題處理。

（3）智能識別障礙和自動派單，降低人工作業(yè)勞動強度，提高調(diào)度工作效率和工作質(zhì)量。

（4）通過4G調(diào)車自動化業(yè)務(wù)，減少領(lǐng)車員崗位，并可保障高危崗位人員安全；可自動發(fā)送“十五三”信令，通過后臺自動高精度定位，顯示車、人、物狀態(tài)。隨著調(diào)車業(yè)務(wù)的深入應(yīng)用，在提質(zhì)增效和保障安全方面，還要不斷提升和深入挖掘。每天都要產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，使用公網(wǎng)流量費用巨大，建立專網(wǎng)后，網(wǎng)絡(luò)歸屬鐵路站段使用，一次性投資，不用再繳納高額網(wǎng)絡(luò)使用費。

（5）統(tǒng)一無線通信平臺，1張網(wǎng)絡(luò)、1個頻點，打破信息壁壘，做到綜合承載，現(xiàn)場人員由2～3部終端變?yōu)?部終端，節(jié)省成本，減輕作業(yè)強度。

（6）4G平臺具有覆蓋廣的特性，站場減少大量設(shè)備和施工點，節(jié)省投資和施工成本。

（7）電信級高可靠性方案。設(shè)備平均無故障時間達15萬h，保障了站場設(shè)備的穩(wěn)定可靠，減輕站段維護壓力。多類異構(gòu)系統(tǒng)向單個融合系統(tǒng)平臺轉(zhuǎn)化，極大節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)后期使用維護成本。

（8）站場智能業(yè)務(wù)應(yīng)用不斷投入和衍生，指令與計劃自動下達、審核與審批智能校核、作業(yè)表單電子化填報和總結(jié)報告自動形成，為智能站區(qū)打通信息化通道，為大數(shù)據(jù)分析提供最后1公里的接入條件。

結(jié)束語

LTE技術(shù)已在國內(nèi)大型編組站場和大型客運車站（哈爾濱南編組站、南寧南站、昆明東編組站、長沙南客運站等）得到應(yīng)用。隨著我國鐵路的高速發(fā)展和LTE技術(shù)的創(chuàng)新與完善，越來越多的業(yè)務(wù)將轉(zhuǎn)向LTE寬帶集群網(wǎng)絡(luò)，將成為鐵路站場未來無線通信的發(fā)展趨勢。