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青藏鐵路通信技術實現(xiàn)眾多突破

2007-10-27 7:32:00 來源:物流天下 編輯:56885 關注度:
摘要:... ...
 全長1,142公里,平均海拔4,500米,沿線氧氣只有海平面的50%~60%,年平均氣溫在零攝氏度以下,極端最低氣溫為零下45攝氏度,沿途穿越900多公里的凍土地帶——這就是剛剛開通的青藏鐵路格爾木至拉薩段(下稱青藏鐵路格拉段)一連串令人驚嘆的數(shù)字。   在這樣惡劣的生存環(huán)境里修建鐵路,本身就是一次舉世矚目的創(chuàng)舉,同時也對通信技術提出了極高的要求。青藏鐵路建設采用了先進的數(shù)字化技術,使得在世界屋脊上疾馳的列車基本實現(xiàn)了無人化維護管理,保證了乘客與外界溝通無極限。
  無人化管理
  青藏鐵路格拉段沿途生態(tài)條件十分惡劣,不利于人員長期駐守工作,因此,“免維護,基本無人化管理,全線運行時間最短”就成了青藏鐵路運營管理的目標。
  中國鐵道部信息中心主任李中浩在接受記者采訪時曾表示,在這條世界一流高原鐵路的格拉段上,共設立34個車站,其中有23個實現(xiàn)無人值守,線路用工人數(shù)由計劃的上萬人減至不足500人,刷新了國內鐵路每公里用工人數(shù)最少的全國記錄。
  由于多數(shù)車站無人值守,因此青藏鐵路的信息系統(tǒng)建設也與其他線路有很大不同,不可能在沿途都放置數(shù)據(jù)服務設備,并由專人操作和維護。據(jù)鐵道部信息技術中心副總工程師李舒揚介紹,為了降低系統(tǒng)運行風險,青藏鐵路信息系統(tǒng)采取了“集中管理、分散操作”的作業(yè)模式,并構建了支撐這一作業(yè)模式的信息系統(tǒng)體系構架。
  按照規(guī)劃,整個系統(tǒng)在青藏鐵路公司西寧總部部署了處理中心和數(shù)據(jù)中心,集中配備高性能、大容量的計算機設備,負責全公司范圍內運輸生產、客貨營銷、經(jīng)營管理數(shù)據(jù)的存儲和處理加工。在基層站段,系統(tǒng)只配備管理簡單、易于維護的終端類設備,實現(xiàn)各作業(yè)崗位的數(shù)據(jù)錄入、信息查詢及打印,最大限度地節(jié)省了基層站段和管理部門的人力物力,具有較明顯的優(yōu)勢。
  另外,青藏鐵路和其他任何鐵路線路一樣,不僅要有內部信息的傳輸和處理,同時還必須與其他部門以及全國鐵路系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)共享。但是,1,000多公里的青藏鐵路線上一人多崗現(xiàn)象普遍存在,為了連通世界屋脊上傳輸?shù)臄?shù)據(jù),不僅需要整合應用系統(tǒng),還要強化系統(tǒng)間的信息交換、數(shù)據(jù)共享機制。
  “青藏鐵路信息系統(tǒng)共有網(wǎng)絡及安全平臺、數(shù)據(jù)共享平臺、基礎數(shù)據(jù)維護平臺以及地理信息平臺四個基礎平臺,還有21個子系統(tǒng)承載各類應用。”李舒揚介紹道。而其中基礎數(shù)據(jù)維護平臺,就是通過對各應用子系統(tǒng)所共用的基礎信息進行歸納整理,統(tǒng)一編碼、統(tǒng)一維護、統(tǒng)一發(fā)布,來提高基礎數(shù)據(jù)的一致性,在實現(xiàn)基礎數(shù)據(jù)共享的同時,還能提高數(shù)據(jù)維護水平,縮短基礎數(shù)據(jù)更新周期,減輕維護工作量。
  在各類子系統(tǒng)中,融合了很多應用軟件以及各類方案的支持,其中就有一部分是青藏鐵路信息系統(tǒng)項目組和北京中科紅旗軟件技術有限公司的合作。他們以Linux為核心支撐平臺,設計了適用于鐵路行業(yè)的信息處理和交換安全服務器的總體框架。而另一企業(yè)級Linux和開源軟件解決方案供應商拓林思公司(TurboLinux)則為青藏鐵路的行包管理系統(tǒng)打造了一個24×7小時永不停頓的運行平臺。
  青藏鐵路公司信息所主任杜建平表示,大集中、網(wǎng)絡資源共享和信息共享,是青藏鐵路數(shù)字化建設的主要特點,目前西格(西藏-格爾木)二線的信息化工作還在設計中。
 溝通無極限 
  青藏鐵路號稱“天路”,青藏線開通以后,每天將有數(shù)千人次的游客及商務人士進藏,人流的驟增對無線通信的需求大大增加,鐵路通信系統(tǒng)不僅需要保證機車的正常運行,還需要為乘客提供手機通信保障。 
  與其他鐵路線路不同的是,在海拔高、穿越長距離無人區(qū)的環(huán)境下,青藏鐵路成為中國第一條完全基于GSM-R鐵路無線通訊系統(tǒng)支持的鐵路線,無需傳統(tǒng)的模擬系統(tǒng)作為后備支持。此外,GSM-R系統(tǒng)還能夠承載列車控制信息,實現(xiàn)對列車的有效控制,從而提高鐵路運輸效率,降低運營成本。
  2004年3月,鐵道部選擇北電網(wǎng)絡(中國)有限公司(下稱北電網(wǎng)絡)的設備開始試驗GSM-R項目。
  GSM-R項目始自格爾木,終止于不凍泉,線路全長186公里,一共部署了65個基站收發(fā)信臺(BTS),兩個寬帶服務控制器(BSC),一套移動交換中心(MSC)和一套智能網(wǎng)系統(tǒng)。
  2004年6月19日,鐵道部部長劉志軍打通了中國第一個GSM-R電話,9月23日,格爾木至不凍泉32個站址64套基站全部開通。
  據(jù)北電網(wǎng)絡無線市場部鐵通事業(yè)部經(jīng)理于濤介紹,GSM-R能夠在青藏鐵路包括司機、調度員、調車員、機車工程師和站臺人員在內的工作人員之間,提供語音和數(shù)據(jù)通訊服務。GSM-R符合新的歐洲鐵路運輸管理系統(tǒng)(ERTMS)標準,可將信號直接發(fā)送給列車司機,從而提高了列車速度,增加了運輸密度,同時增強了行駛的安全性。
  另外,GSM-R還超越了語音和信號服務的范圍。一些新興的應用服務,如貨物追蹤、車廂和站臺的視頻監(jiān)測、以及乘客信息服務等,都將使用GSM-R技術。
  在世界屋脊上高速奔跑,除了列車之外,乘客也需要與外界有正常的手機連通。上海貝爾阿爾卡特股份有限公司(下稱上海貝爾阿爾卡特)為中國移動通信有限公司開通了確保青藏鐵路從唐古拉到拉薩沿線GSM網(wǎng)絡的無縫覆蓋,讓手機用戶能正常使用高質量的語音、數(shù)據(jù)服務。
  而中興通訊股份有限公司(下稱中興通訊)則承建了青海、西藏的CDMA移動通信網(wǎng)絡,還負責承建覆蓋青藏鐵路格爾木-唐古拉山一段的GSM網(wǎng)絡。針對部分山區(qū)和旅游地區(qū)無法提供微波和有線傳輸?shù)那闆r,中興通訊采用了一套專用的、利用衛(wèi)星傳輸?shù)耐ㄐ欧椒ǎ鉀Q了當?shù)赝ㄐ诺碾y題。
  另外,對于7月1日的通車儀式,視頻會議系統(tǒng)還完成了異地圖像高清晰實時交互傳送及轉播的任務。
  青藏鐵路沿線GSM網(wǎng)絡覆蓋的各個站址,都選定在海拔4,600~5,300米之間,屬于高海拔、高寒地帶,空氣平均含氧量只有海平面的40%左右。這一惡劣環(huán)境給通信設施的部署帶來了極大的挑戰(zhàn)。
  吳格是上海貝爾阿爾卡特西藏分公司工程服務部的無線工程師。他參與了建設15個GSM無線基站的工作,“15個GSM基站的項目工程,在內地不算啥,但是在平均海拔4,500米以上的高原施工,難度無法想象。”吳格對當初建設的情景還歷歷在目。
  好天氣被吳格和同事們看作是上天賜予的最奢侈的禮物。當吳格第一次在CBO基站測試TRX功耗時,越野車爬上小山坡后,一座離地三米高的CBO 基站平臺出現(xiàn)在眼前,要徒手爬上去,不抓緊就會被大風吹走。幾分鐘后,上塔的同事就難以張嘴講話,腦袋嗡嗡響,反應遲鈍,下來休息一會,再上平臺測試數(shù)據(jù),不到兩小時,手腳凍僵,無法敲擊鍵盤,只好再換人上去。
  “每一次我們都得事先準備好壓縮餅干和飲用水。如果工作時間比較長,飲用水不足,就只好在基站附近尋找比較干凈的積雪收集起來,等融化成水后飲用。”吳格說。
  不過,在部署過最高海拔的基站之后,吳格倍感欣慰和自豪。據(jù)悉,我國在“十一五“期間還將繼續(xù)投入巨資,修建1.7萬公里的鐵路線
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