高润泽

中国铁路呼和浩特局集团有限公司呼和浩特电务段 内蒙古 呼和浩特 015000

引言

铁路通信信号系统是进一步增强铁路运输稳定性和安全性的基础，保障，也是建立在科学技术高效发展的基础上打造的现代化通信体系，随着当前铁路运行压力的逐步加大，通信系统也逐步向数字化，网络化以及智能化方向发展，但是在实际应用的过程中受到区域多种因素以及外界环境的影响，铁路通信的信号传输还存在着不稳定情况，因此建立在通信信号技术以及特征的角度，结合存在的问题提出优化解决策略，不仅是文章论述的重点，也是建立在增强铁路运行稳定性目的基础上落实的课题研究。

1 基础理论概述

1.1 铁路通信信号传输技术分析

从本质角度上来讲，铁路通信信号技术是建立在不同通信方式的基础上，结合铁路运输期间产生的大量信息以及相关需求构建的具有交互性的通信网络，具有较强的及时性以及准确性特点，是铁路运行以及发展过程中的核心体系[1]。和其他的行业相比，当前铁路运输具有较强的特殊性，它与人们的生命和财产安全有直接的联系，同时铁路系统自身的复杂性较强，产生的数据和信息基数较大，为了进一步提升铁路运行稳定性的管控力度，就必须要结合通信体系进行全方位的更新和研发。因此铁路通信信号技术与铁路运输的安全性和可靠性有着紧密的联系，同时能够为铁路运行提供稳定的基础。

1.2 铁路通信信号技术的特征

从特点角度来看，当前铁路通信信号技术具备高效率以及可靠性等特点。

首先从高效率特征的角度来讲，社会的快速发展为当前铁路运输的规模扩大以及效率提升提供了平台和前提保障。近些年，铁路建设事业的蓬勃发展，代表了我国交通领域的繁荣景象，而为了进一步增强铁路建设的有效性，落实好数据的高效率传输，利用通信信号技术进行通信系统的辅助，能够实现对列车整体运行体系的指挥和管理，具有极高的效率，较强的及时性以及便捷性。

另外，从可靠性角度来讲，和其他领域的通信体系相比，铁路运输本身具有较强的特殊性质，稳定性、安全性、可靠性是最终目标，而想要实现这一目标，就必须要提升通信系统的稳定性，落实好通信保障建设，这样才可以避免其他因素对通信体系产生干扰。

2 铁路通信信号系统的运行现状

随着当前铁路运行压力的不断加大，为了进一步增强通信系统运行的稳定性，落实阶段性的创新已经成为领域发展的主要任务，而结合实际情况来看铁路通信信号体系的运行和改革还存在着一系列的问题亟待解决。

2.1 电路制式呈现多样化特点

结合当前的轨道通信技术体系发展情况来看，通信系统存在较多制式，这导致整体的通信方式类型多样，在选择通信技术的过程中，需要结合不同的系统需求进行针对性分析，无意中为通信电路以及系统的规划带来了较多的困难。信息移频以及交流技术等多种制式的存在，导致整体的信号传输体系较为混乱，若选择不当则有可能导致传输系统存在缺陷。另外，在列车信号体系发展的过程中，现代化的通信系统与原有的技术体系之间存在着一定的断层关系，原有的轨道电路制式出现了较强的滞后性问题。

2.2 轨道通信电路电码化较为困难

轨道交通体系站内的电码化进程随着整体需求的不断提升，在逐步完善，但是依旧没有达到最高质量，产生该种现象的主要因素在于系统设计的过程中存在较多的弊端，例如兼容性较差或者协调性较差。另外，随着轨道运行速度的全面提升，当前也产生了较多的新鲜问题，例如站内轨道区段无法接收整体系统的全部信息，信息传输不畅，类型分化不够明确。

2.3 信号干扰的因素较为复杂

在轨道通信信号传输的过程中，干扰因素往往来源于外界环境，会导致轨道信号失真，甚至会出现信号损失的情况，这种情况的主要因素在于站内的干扰源较多，形式较为复杂，尤其是牵引回流干扰以及邻线干扰问题，将会对信号传输产生较为严重的影响[2]。

2.4 信息传输量较小

由于轨道本身具有较大的局限性，模拟信息传输的方式往往建立在数据信息传输的基础上，传输效率不高，同时不够稳定，这是当前信息传输规模较小的主要表现。另外，传输电路本身的性质也将影响轨道线路的运行状态，若电路存在故障或者出现了电路中断等情况，会直接导致轨道通信体系无法正常运行。

3 铁路通信信号安全传输的保障技术

建立在OTN技术的基础上，结合铁路通信系统打造OTN保障体系，能够有效增强通信信号传输的安全性和可靠性。

3.1 基础体系分析

OTN通信保障体系是当前大部分铁路项目通信系统中的主要技术形式，例如在当前的京广线、京沪线、京九线等重要线路中均有应用。OTN架构是建立在40波10g ota系统的基础上进行配置的，在正常运行的过程中能够提供集中电交叉功能，同时设置了分离式之线路，能够有效实现多用户的在线监测，同时可以为信息的安全传输提供良好的技术保障。

3.2 支撑系统保护

在铁路通信系统设置的过程中，通信机房能够稳定运行，主要的前提在于通信系统内部各个子系统都处于正常的运行状态，但是整体的通信系统工况存在一定的复杂性，因此可以利用双备份策略进行安全保障。双备份体系涉及了供电、通风等其他子系统，每一台设备都设置了基础公共系统，例如时钟模块以及主控模块等，在前期配置的过程中利用1+1的备份方式进行备份管理，电源是提供动力的核心结构，在模块设置的过程中采取分区供电的形式，能够有效增强业务区间的规范性和秩序性。

3.3 光线路保护技术分类

结合传输网络的实际故障进行处理，可以进行经验总结，大部分的光线路断裂故障发生概率较高，因此光线路1:1以及1+1的保护技术体系成为最主要的保障方式。在日常的光纤线路保护作业中，OTN系统能够结合不同光纤自身的光衰情况进行感知和数据获取，能够结合具体的运行状态做出决断，例如是否需要切换线路。通常来讲，主光纤和备用光纤的长度有一定的差异性，如果两条光纤线路利用相同的光放以及色散器件，在运行的过程中可能会存在判断失误的情况，因此必须要加强对主光纤以及备用光纤的测量，明确其光层特点，能够从根本上解决频繁切换以及判断失误的问题[3]。

在此基础上，为了进一步提升两条光纤的差异性，建立在安全设置的角度，可以利用光放以及色散单独配置的形式进行规划。

3.4 光通道保护技术

由于光纤的走向较为复杂，坡道冲突的发生概率较高，因此为了进一步提升光通道的运行质量，必须要落实故障排查，但是在故障筛查期间，需要结合额外的带宽传递测试命令，同时结合带宽本身的占有量进行增减监测。需要注意的是，如果OTN光通道中，为提前预留其他的播放，在故障筛查期间，往往是以县网报道为主，容易受到网络环境的影响，干扰性较强，传输稳定性无法保障，因此需要打造专线专用的故障检测体系，例如采取1:1以及n:1的波导冗余设计方案。

3.5 环网保护技术

当前较为常用的环网保护技术主要以SNCP组网为主，其优势在于灵活性较强，能够实现端到端的立体化保护，同时建立在生产厂商技术体系逐步成熟的基础上，SNCP组网的效果逐步提升，例如结合当前的交通以及电力体系，能够实现通信系统的全方位保障，因此，结合当前的大部分铁路通信信号传输安全性管控来讲，为了进一步增强环网保护的质量，在选择环网保护技术的过程中，通常以SNCP组网技术为主。

3.6 ASON保护体系

在当前的OTN网络保护体系中，保护能力、带宽利用率是不可或缺的重要组成部分，为了进一步提升其保护作用，建立在wdm以及OTN传送平面的基础上，还需要进行控制平面的叠加，这种结合模式能够进一步强化对业务颗粒的有效度。例如结合波分ASON以及双层智能调度的技术体系，能够增强业务保护效果[4]。但在实际应用过程中，若某一段的线路出现了中断情况，OTN系统会直接进行状态获取并且做出判断，建立在就近原则的基础上，在周边组网中挑选可以进行利用的链路来维持数据传输的稳定性。

3.7 强化铁路机车信号稳定性监控

结合当前的铁路机车信号传输故障，部分信号尚未进行主体化，“运器”获得信息不全，将直接影响控制效率。针对这样的常见问题，首先必须要落实主体化方案优化，当前无线机车信号主要分化成了连续式以及接近连续式两种类型，地面设备以及车载设备是重要的组成部分，其中无线传输通信渠道可以利用数传电台或者GSM2r网络进行。该种模式针对半自动闭塞区段有着较好的信息传出效果。

另外针对自动闭塞的区段，在车站可以采用接近连续式的无线机车信号传输方法，利用通用式机车信号进行信息传输，而针对自动闭塞区段可以建立在车站以及区间统一的角度，利用连续式无线机车信号作为传输方式。

4 提升铁路通信信号传输质量的优化策略

首先，建立在OTN保护体系的基础上，还需要构建完善的铁路信号传输系统，要打破原有的技术壁垒，落实好独立研发，结合具体项目的实际通信需求以及当前存在的困难，制定具有针对性的技术体系，在提升信号传输质量的同时能够打造高质量的数字技术，为后续的通信系统技术创新提供技术依据。

其次，在常规的技术管控方案中，为了进一步强化传输的稳定性，还需要结合安全技术以及容错系统进行优化和升级，可以识别故障代码，制定自动化修复体系，在信号传输以及获取的过程中，结合不同的故障问题进行自动定位和分析[5]，能够进一步强化信号传输的稳定性和安全性。

最后，需要构建危险安全防控网络，主要针对网络黑客以及计算机病毒等安全隐患进行针对性防控，例如可以在设备的开放入口设置网关，进一步提升通信系统本身的独立性，相关人员需要建立在授权许可的基础上，才可以进行通信系统内部管理，这在提升信号传输稳定性的同时，也可以有效降低传输故障的产生，同时能够避免通信系统遭受外界攻击，提升铁路运行的稳定性。

5 结束语

综上所述，在当前的铁路系统运行过程中，为了进一步强化通信信号的传输可靠性，必须要建立在技术体系创新的基础上，结合当前存在的问题落实针对性分析，通过OTN保障网络来实现传输体系的管控，进一步增强安全技术的创新力度，打造智能化自动化的通信传输体系，这不仅是我国运输行业全面发展的重要见证，也是增强铁路领域数字化建设质量的根本保障。