论文移动接入在铁路信息化的应用分析，本文是信息化类有关硕士论文开题报告范文和铁路和移动接入和应用分析方面论文范本.
摘 要：随着我国社会经济发展水平的提升,各种信息技术的应用范围也越来越广泛.当前,铁路信息化是提高铁路管理水平、决策能力和运输效率,保障运输安全,支撑现代化铁路的重要手段.其中,移动接入技术是铁路信息化建设中必不可少的技术之一,本文就针对移动接入在铁路信息化的应用进行了分析和研究.
关键词：移动接入；铁路信息化；应用
中图分类号：TP27文献识别码：A文章编号：1001-828X(2017)021-00-02
现代社会是信息化的社会,铁路信息化已经成为铁路现代化发展的重要标志之一,进行铁路信息化建设的根本目的是将各项信息技术、通信技术等应用于铁路运营管理过程中,最终实现铁路服务质量提升的目标,移动接入技术是近几年出现的一种新技术,其在铁路信息化中的应用大大提高了铁路的工作效率,同时也弥补了传统技术中存在的诸多缺陷.
一、移动接入技术概述
无线接入技术是一种新型的信息化技术,该技术也被称为空中接口,它是无线通信中最重要的技术,与有线接入技术相比,该技术最突出的优点就是可以使用户利用无线接入技术享受各种移动接入服务,该技术主要利用介质实现用户终端和网络节点之间的联系,进而实现用户与网络之间的信息交互的目的,在传递信号的过程中,无线接入技术必须遵循相关协议,这些协议本质上也属于无线接入技术的一部分,从定义上看,无线接入技术指的是通过无线电波来实现用户与信息交互中心相联系的一种新型技术,该技术的应用需要建立在无线接入系统的基础之上,无线接入系统是本地通信网的一个组成部分,它的主要作用是拓宽有线通信网的覆盖面,能在一定程度上弥补有线通信网存在的缺陷,若遇到有线通信网无法正常工作的情况,无线接入系统可作为暂时的应急系统使用.
二、我国铁路信息化建设的现状
早在1957年,我国铁道部就开始进行电子中心的筹备工作,历经几十年的发展历程,我国的铁路信息化一直处于不断前进的发展态势,在功能、应用范围等方面都逐步完善,尤其是发售系统、客票预定系统、TMIS系统建成之后,我国铁道部门的车辆管理、运输统计、资金清算、自动化办公等项目都逐渐得以实现,现阶段,铁路信息化应用几乎已经涵盖了包括铁路经营管理、运输组织等各大关键环节.各大子系统的建设,促进了铁路运输服务水平的提高.尽管我国的铁路信息化建设已经取得了一定成就,但是铁路运输需求与其运输能力之间仍然存在较大差距,要解决这一矛盾,就必须实现扩大再生产的跨越式发展目标,将信息化建设作为铁路跨越式发展的支撑和保障,按照新时期工业化发展的要求,使铁路信息化建设迈上一个新的台阶.当前我国铁路信息化建设基本上已经达到初期预定的目标,具体表现在以下几点：
(一)覆盖全路的计算机网络已经初步建立
当前,全路共包括微型计算机十万台左右,分为大型、中型和小型三类,在一些主要路段、分局等处还建立了内部计算机网络,利用光缆将所有内部计算机相互联系,最终形成4级计算机网络,实现对全路的覆盖,使铁路信息化建设具备最基本的网络平台,并在国内达到了较为先进的水平,一开始,铁路计算机还属于单机应用,现在已经发展到覆盖财务、电路、机车等各路系统的综合性应用.自TMIS建成之后,车站系统、货票、生产管理、客运清算等诸多系统都逐渐投入使用,同时,还有财务信息系统、办公自动化系统、机务信息系统、车辆维修管理系统等部分投产的新项目.
(二)建立了一支先进的信息化队伍
我国各大铁路局、铁路分局等基本上都建立了各自的电子所和电子中心,在业务方面,主要由铁道总部电子中心进行归口管理,所有重要站点都成立了电算室,由其负责对基层信息系统的管理和维护.分局的电子所负责指导各项业务,这就形成了从总局到分局的全路信息系统,使得铁路信息系统的研发、投产和维护等工作得到全面实现.
(三)铁路办公信息系统
随着我国铁路信息化的不断发展,当前已经建立起比较完善的铁路办公信息系统,该系统的主要目标是利用铁路计算机网络的相关资源,达到电子化、自动化办公的目标,从而大幅提高政府机关应急指导、行政管理等方面的能力,当前,铁路机关已经基本上建立起办公局域网,各铁路局都已经实现四条宽带入网,每个铁路局的下级单位也基本上实现了联网工作,在全国18个铁路局的基础路段以及局属单位之中,共完成了905个办公网的建设,全路段信息系统联网功能的实现,显著改善了各级部门和单位在信息交流与共享中存在的问题,使铁路部门的工作效率和质量得到显著提升,尤其是在铁路局的管理体制改革实现之后,铁路办公信息系统在指令传达、基层管理等方面都具有其它技术系统难以企及的巨大作用.
(四)铁路运输管理信息系统
铁路运输管理信息系统的简称为TMIS,它是一种典型的计算机应用系统,具有体积庞大、构造复杂、功能强大、信息交互实时等诸多特点,从1994年开始,该系统就已经投入使用,经历十年的不断发展与完善,到2004年年底,铁路运输管理信息系统的所有子系统几乎已经得以全面建立,整个系统以TMIS网络平台作为基础,涵盖运输调度、车站综合管理、货票制票、集装箱管理、货运营销、生产管理等各大子系统,已经实现对铁路货运生产过程的全面覆盖.
(五)列车调度指挥系统
一直以来,我国的铁路运输调度指挥都处于比较落后的状态,为了改善这一状况,提升铁路运输管理的综合质量,确保铁路运输服务能力能够适应当前我国市场经济的发展情况,我国铁路部门开始逐步建成调度管理信息系统,即DMIS,2005年,按照铁路信息化整体规划的相关要求,将该系统重新命名为调度管理信息系统,即TDCS,该系统的建成标志着我国铁路调度指挥在信息化进程中迈出了十分关键的一步,至此,我国落后的铁路调度方式已基本得到改善,初步建立起集计算机网络、多媒体、通信等为一体的集中管理与分散控制相结合的运输调度指挥体系.TDCS主要以计划调度台标志的日行车计划等为依据,自动生成并传达各阶段计划指令,最终实现对列车运行信息的实时自动记录,并根据实际情况自动调整相关计划,进而达到对列车整个运行状态的实时跟进、调整与指导,历经多年的建设时间,我国的大多数城市都已经实现了TDCS系统的全面建设,部分城市甚至已经能利用计算机自动绘制出列车运行图.
(六)铁路客票预定与发售系统
铁路客票预定与发售系统是一种利用网络进行实时在线订票的计算机应用系统,其英文简称为TRS,被列为“九五”国家科技重大攻关项目,该系统的建设投产成功改变了我国铁路客票一直以来的手工操作模式,硬版票被彻底淘汰,这就使得我国长期以来的买票难问题得到显著改善,铁路服务质量也得以显著提升,并赢得众多铁路旅客的一致好评,有力塑造了铁路企业的形象,不仅带来了良好的经济效益,同时也创造出一定的社会效益.从构造上看,TRS主要由三部分构成,即车站客票系统、地区客票中心和铁道部客票中心.其中,车站客票系统的工作范围是完成客票的实时交易任务,地区客票中心则主要完成客运业务、座席调度等的管理.铁道部客票中心的任务是对全路段的客运进行营销分析、协调管理等,并确保全路段的网络售票通畅.
三、铁路通信的主要发展方向
(一)应急救援指挥通信系统
尽管当前我国的铁路信息化系统建设已经处于比较完备的阶段,但是随着时代的不断进步与发展,在信息化方面的要求也越来越高,因此,必须进一步完善铁路通信信息化系统,从目前来看,大多数铁路局都没有建立应急救援指挥通信系统,只有北京、上海等一线城市的铁路局的应急救援指挥通信系统的建设比较完备,在功能上已经基本实现了对图像、语音等的传送能够对一些紧急事件进行实时指挥和控制,同时还能与防灾监控系统、综合视频监控系统等实现交互联通,最终达到资源最大化共享的目的,其他城市和地区的铁路局也应当朝着同一方向发展,逐步完善和改进应急救援指挥通信系统,使之在功能、应用范围、工作效率等方面得到提升.
(二)综合视频监控技术平台
针对当前铁路客运服务要求越来越高,安全监控需求也越来越强烈的现状,必须建立一个综合性的视屏监控技术平台,扩大该平台的应用范围,首先,必须要实现对主要安全设备的监控,以确保整个铁路全线运营的安全性.其次,应实现对编组站货运装载的实时监控.再次,应实现对关键线路设备运行的监控,例如,在青藏铁路线上,应在其重点路段格拉段建立综合视频监控系统,以免该重点路段在运行过程中出现意外状况.最后,要实现对客运站关键区域的监控,包括候车区、站台等的监控.在实际规划建设的过程中,应对视屏监控网络的整体结构进行调整,分别建成铁道部监控中心和铁路局监控中心,设置同样的IP地址,并组建综合视频监控网络的大体框架,将建立一个共享的网络平台作为最终目标,进而实现对各种图像进行传送的任务.
(三)传统通信网络系统的改造升级
要适应我国铁路的长远发展目标,就必须对传统的通信网,包括接入网、传输网、调度网等进行改造升级,按照铁路信息化建设与规划的相关要求,遵循综合性、系统性、网络化、数字化等相关原则,确保铁路通信网改造建设的科学性和可行性,从而实现铁路信息化功能的增强,使更多的新业务应用到现代铁路中,具体来说,要实现传统通信网络系统改造升级的目标,应从以下几个方面做起：第一,应最大限度满足铁路运输发展的需求,建立一个统一的通信接入平台,实现铁路货运、客运等部门的相互连通.第二,应实现对无线列调区间设备的远程实时监控,使中继设施的可靠性得到全面提升,并扩大光纤直放技术的应用范围,使该区间的中继设施具备多业务支撑的技术优势.第三,应对机车交路进行适当调整,逐渐实现对已有列调系统使用频率的统一规范,在对特定地区的频率规划方案进行制定的时候,应做到点面结合,不仅要使系统的应用频率得到最大限度的优化,同时也必须降低司机进行频率转化操作的次数,这样才能最大限度避免列车在运行过程中出现制式转换.第四,应实现区段和干线调度的联网,力求在最大范围内实现调度通信业务的系统化和数字化.第五,应建立完善的综合数据通信平台,并将IP数据网作为信息化基础网络建设的中心,最终构建一个完整的铁路信息化平台,此外,还应拓展会议电视网的范围,将其终端与检修车间相连接.
四、新一代宽带移动接入在铁路信息化中的应用前景
随着我国铁路货运重载化发展,承载数据信息采集传输的高宽带网络、指挥调度技术复杂性和特殊性、列车多机车编组数量与监控手段等需求增加,G-R难以满足重载铁路货运指挥调度对多种需求承载的要求.
LTE 新一代宽带移动接入系统以云计算和大数据应用为前提,以专业化宽带集群作为性能保障,具有信道容量大、频谱利用率高、抗干扰能力强、传输性能好等技术优势,全IP无线多媒体网络架构,可以满足大容量、高速率、多媒体的现代无线通信网络的需求,实时掌握现场信息,保证网络数据的可靠传输,并且通过语音、视频、数据融合大幅提升调度效率,确保铁路安全运营和便捷乘运.
目前,此技术已应用于神华集团朔黄铁路公司,实现了4G技术首次在铁路宽带移动通信系统重载列车的应用,在机车同步操控、可控列尾、无线调度通信、调度命令及车次号传输、视频监控等方面率先启用.推动了LTE宽带技术在我国铁路行业的应用和LTE技术应用于重载铁路相关标准的制定,提升了我国铁路重载技术的核心竞争力.
随着移动通信网向更高带宽方向发展,G市场逐渐萎缩.G-R向铁路下一代移动通信系统演进是大势所趋.国际铁路联盟(UIC)也已经着手进行铁路下一代通信系统标准的制定研究,我国已选择将LTE技术作为我国铁路下一代移动通信系统发展方向.
五、结语
宽带移动接入技术对我国铁路的信息化发展来说非常重要,它是一种综合性的网络通信技术,能在一定程度上提高铁路的运行效率和质量,促进我国铁路的高效化、科学化发展.当前,尽管宽带移动接入技术已经在国内铁路工程建设与改造中得到应用,但是仍然存在一些技术不够完善的地方,相信随着时代的不断发展,宽带移动接入技术的成熟度将会大幅提升,也将在更为广泛的领域得到应用.
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参考文献：
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