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2有線傳輸技術(shù)——OTN技術(shù)
2.1采用有線傳輸——OTN技術(shù)的必要性
鐵路通信網(wǎng)作為鐵路運(yùn)行的技術(shù)支撐，需要對鐵路的運(yùn)營狀況，實時數(shù)據(jù)進(jìn)行傳送，目前我國鐵路通信網(wǎng)主要依靠無線傳輸技術(shù)和有線傳輸技術(shù)來完成數(shù)據(jù)的傳送。然而，無線傳輸技術(shù)由于受到平臺限制，具有一定的弊端，不能很好地完成傳輸任務(wù)。此外，傳統(tǒng)的鐵路通信網(wǎng)也存在很多問題。例如，在鐵路部門采購?fù)ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)設(shè)備時，是通過招投標(biāo)但是形式進(jìn)行的。在這一過程中容易出現(xiàn)通信設(shè)備不配套的問題。各廠商的產(chǎn)品都有自己的一套網(wǎng)管系統(tǒng)，而這些網(wǎng)管系統(tǒng)在開發(fā)之前沒有定義統(tǒng)一的信息交換和信息管理協(xié)議與格式，而是采用各自的管理協(xié)議、互不兼容。這就導(dǎo)致了信息不能共享局面的出現(xiàn)，每個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)只能對本網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的資源進(jìn)行傳輸，極大地影響了鐵路通信的效率；另一方面，傳統(tǒng)的鐵路通信網(wǎng)無法實現(xiàn)跨系統(tǒng)的調(diào)度，當(dāng)然也就不能保證信息傳輸業(yè)務(wù)的完成。而有線傳輸技術(shù)能夠恰到好處的完成這一任務(wù)。通過有線傳輸技術(shù)能夠時時監(jiān)測與管理鐵路運(yùn)營所反饋回來的信息，促進(jìn)了鐵路網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)化。以上這些原因都是采用有線傳輸——ONT技術(shù)的必要性。
2.2ONT技術(shù)的概念及發(fā)展
ONT技術(shù)是一種結(jié)合了數(shù)字傳送和模擬傳送技術(shù)的新概念，它最大的優(yōu)勢就是能夠提供巨大的傳送容量，并且給予一定級別的保護(hù)，能夠傳送寬帶大顆粒業(yè)務(wù)。正因為其具有如此大的優(yōu)勢，在現(xiàn)代通信領(lǐng)域才會被廣泛應(yīng)用。除此之外，ONT還在SDH的基礎(chǔ)上加以繼承，其內(nèi)容包括了光層與電層。客戶通過使用OTN技術(shù)能夠提高信息的傳輸效率，同時一開OTN技術(shù)的監(jiān)測，為跨運(yùn)營商傳輸提供了合適的管理手段。OTN技術(shù)雖說是一項較為先進(jìn)的有線傳輸技術(shù)，但是其發(fā)展的歷史卻并不短暫。早在上個世紀(jì)九十年代，國際電信聯(lián)盟就提出了OTN這一概念，當(dāng)時這一概念的提出在業(yè)界引起來巨大的反響。在隨后幾年的發(fā)展中OTN技術(shù)可以看作是傳送網(wǎng)絡(luò)向全光網(wǎng)演化過程中的一個過渡應(yīng)用。隨著人們對通信技術(shù)要求越來越高，OTN技術(shù)也在不斷發(fā)展之中。更多的電信產(chǎn)品制造商開始親賴于OTN技術(shù)，這也使得這一技術(shù)在本世紀(jì)初得到了長足的發(fā)展。同時，系統(tǒng)制造商們也推出具有更多OTN功能的產(chǎn)品來支持下一代傳送網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建。
2.3ONT技術(shù)下的鐵路通信網(wǎng)組成部分
OTN技術(shù)下的鐵路通信網(wǎng)主要由傳輸子系統(tǒng)，通信子系統(tǒng)，閉路電視監(jiān)視子系統(tǒng)，數(shù)字專用電話調(diào)度子系統(tǒng)，廣播子系統(tǒng)和程控電話子系統(tǒng)組成。其中傳輸子系統(tǒng)主要是起到為其他系統(tǒng)提供信息傳輸通道的作用。而通信子系統(tǒng)則為車站、列車、維修以及安保等部門提供通信聯(lián)系，以完成整個鐵路運(yùn)行。閉路電視監(jiān)視子系統(tǒng)主要是為列車調(diào)度員，司機(jī)，站臺人員提供圖像信息的，以便于鐵路工作人員處置突發(fā)狀況。數(shù)字專用電話子系統(tǒng)則是為了列車的正常運(yùn)行調(diào)度而設(shè)立的，主要分為數(shù)字調(diào)度主系統(tǒng)、分系統(tǒng)、前臺及分機(jī)組成。廣播子系統(tǒng)則是為了實現(xiàn)列車廣播，以及車站廣播的目的。以上這些子系統(tǒng)共同構(gòu)成了OTN技術(shù)下的鐵路通信網(wǎng)，實現(xiàn)了鐵路通信跨時代的轉(zhuǎn)變。
物理層釆用自適應(yīng)調(diào)制編碼技術(shù)，根據(jù)業(yè)務(wù)類型分類，制定M種調(diào)制方式和編碼方式。首先，接收端通過信道測量技術(shù)，估計出信道質(zhì)量信息，并通過反饋信道，將信道質(zhì)量信息反饋給發(fā)送端；然后，發(fā)送端根據(jù)接收到的信道質(zhì)量，選擇下次傳輸要使用的調(diào)制編碼階數(shù)。MAC層采用同步并行停等協(xié)議即HARQ協(xié)議。首先對各數(shù)據(jù)幀分別進(jìn)行CRC編碼，級聯(lián)構(gòu)成數(shù)據(jù)幀進(jìn)入物理層。物理層使用FEC編碼對整個數(shù)據(jù)幀進(jìn)行編碼，然后存入緩存用以進(jìn)行重傳。接收端經(jīng)過譯碼、CRC校驗后，回送確認(rèn)幀。確認(rèn)幀包含了幀確認(rèn)號和重傳比特向量。
幀確認(rèn)號表示鏈路層上一個按序接收的幀的序號，重傳比特向量比接收窗口長度（W）小1的比特向量，即長度為W－1。比特向量表示當(dāng)前接收窗口的所有幀接收情況，如“1”表示需要重傳，“0”表示接收成功。由于重傳比特向量是接收窗口的歷史移位記錄，即使當(dāng)前的確認(rèn)幀因信道變化而丟失，確認(rèn)幀也不應(yīng)重發(fā)，因為后續(xù)的確認(rèn)幀包含歷史的接收記錄。確認(rèn)幀格式如圖2所示。收發(fā)雙方的鏈路層都緩存W個數(shù)據(jù)幀。發(fā)方維護(hù)發(fā)送緩存和重傳列表，發(fā)送緩存中保存著當(dāng)前發(fā)送窗口中未確認(rèn)的幀，重傳列表中保存了待重傳的幀序號。收方的接收緩存保存當(dāng)前接收窗口中亂序的數(shù)據(jù)幀，當(dāng)接收到的幀有序后，鏈路層向。
2AMC－HARQ跨層自適應(yīng)傳輸性能分析
根據(jù)CAN通信的連接方式，通信盤A和通信盤B均應(yīng)向CANA、CANB發(fā)送數(shù)據(jù)，CANA或CANB僅一路通信中斷不影響系統(tǒng)的正常使用。而且，根據(jù)《客專列控中心與軌道電路接口規(guī)范（報批稿）》4.6.1中規(guī)定“若不能從某一通道接收到有效數(shù)據(jù)時，應(yīng)自動采用冗余通道接收的數(shù)據(jù)”。通信板A的CAND和通信板B的CANE連接主發(fā)送器和單數(shù)接收器，且兩路CAN通道互為備用；通信板A的CANE和通信板B的CAND連接備發(fā)送器和雙數(shù)接收器，且兩路CAN通道互為備用。通信接口板與移頻接口柜的通信連接情況，由于發(fā)送器“1+1”備用，接收器互為并機(jī)，因此兩路CAND和兩路CANE有一路可用即可正常CAN通信。綜上所述，列控中心與軌道接口盤主用CANA通道，若CANA通信故障，則可通過CANB發(fā)送、接收數(shù)據(jù)。同時，軌道接口盤與軌道電路移頻柜間四條CAN通道（兩條CAND，兩條CANE），只要有一條通道通信正常，則數(shù)據(jù)可正常傳輸，不會導(dǎo)致軌道紅光帶。
2CAN通信“假冗余”問題分析
京廣高鐵聯(lián)調(diào)聯(lián)試期間，通過列控功能試驗和聯(lián)鎖試驗發(fā)現(xiàn)：通信盤A與軌道移頻柜通道中斷，即主通道中斷時，列控顯示該移頻柜軌道電路全部“紅光帶”。但是，若通信盤B與軌道移頻柜通道中斷，則設(shè)備通信正常不會發(fā)生軌道電路“紅光帶”的故障。于是，立即組織對現(xiàn)場CAN通信連接方式及相關(guān)配線、板卡進(jìn)行檢查和分析，發(fā)現(xiàn)CAN通信連接方式正確，檢查各部板卡也未發(fā)現(xiàn)問題。由此得出結(jié)論，京廣高鐵CAN通信系統(tǒng)硬件配置及連接方式符合可靠性設(shè)計要求，但是其內(nèi)部軟件的邏輯處理方式卻未考慮冗余設(shè)置，導(dǎo)致主通道中斷就會發(fā)生軌道區(qū)段“紅光帶”故障。換而言之，即CAN通信冗余設(shè)置“表里不一”，可稱之為“假冗余”。通過軟件邏輯分析，當(dāng)軌道電路通信盤與移頻柜主通道中斷時，即軌道電路通信盤A與軌道電路移頻柜通信故障，按照目前軌道電路的處理方式，通信盤通過CANA、CANB發(fā)送至列控中心的信息包仍都為有效信息包，只是CANA中區(qū)段狀態(tài)為通信故障。根據(jù)《客運(yùn)專線列控中心列控與軌道電路接口規(guī)范（報批稿）》第4.5.2節(jié)，列控中心需將區(qū)段故障處理成占用狀態(tài)。但該接口規(guī)范中并未規(guī)定在軌道電路上傳的CANA、CANB數(shù)據(jù)不一致的情況下，列控中心該如何處理。京廣高鐵列控中心與通信盤A、B均為通信正常且數(shù)據(jù)校驗正確的情況下，列控中心使用CANA數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯判斷，在綜合GJ狀態(tài)后，判斷區(qū)段是“空閑”還是“占用”狀態(tài)。同時，發(fā)現(xiàn)目前的通信盤配置為“通信盤A僅向CANA發(fā)送數(shù)據(jù)，通信盤B僅向CANB發(fā)送數(shù)據(jù)。因此，當(dāng)斷開通信盤A盤與移頻柜的連接時，由于通信盤A收不到軌道電路狀態(tài)數(shù)據(jù)，會向CANA發(fā)送軌道電路通信故障狀態(tài)。列控中心收到CANA中的通信故障數(shù)據(jù)后處理為“占用”狀態(tài)，確認(rèn)為有效數(shù)據(jù)，并不使用CANB的正常數(shù)據(jù)，且此時采集GJ狀態(tài)為“空閑”狀態(tài)，則造成列控中心認(rèn)為“驅(qū)動采集不一致”故障，導(dǎo)致軌道“紅光帶”發(fā)生。
二改造方案及建議解決
京廣高鐵“假冗余”問題，僅需要修改“狀態(tài)數(shù)據(jù)幀輸出邏輯關(guān)系”即可，而不用修改任何硬件配置，即正常情況下CANA為主用通道，列控中心以CANA通信數(shù)據(jù)為準(zhǔn)，當(dāng)CANA通信故障時，則以CANB通信數(shù)據(jù)為準(zhǔn)。由于《客運(yùn)專線列控中心列控與軌道電路接口規(guī)范》中沒有明確：“軌道電路上傳的CANA、CANB數(shù)據(jù)不一致的情況下，列控中心該如何處理?！痹斐闪锌刂行纳a(chǎn)廠家處理方式不一，從而片面的提高其系統(tǒng)的安全性，只要主通道故障就判斷為系統(tǒng)故障，大大降低了系統(tǒng)的可靠性。因此，為了杜絕類似問題重復(fù)發(fā)生，建議明確CANA/B總線冗余處理邏輯，修訂《客運(yùn)專線列控中心列控與軌道電路接口規(guī)范》，修改列控中心通信數(shù)據(jù)處理方式，并增加關(guān)于對CANA、B數(shù)據(jù)進(jìn)行冗余處理的原則說明。
隨著我國鐵路列車的速度不斷提高，其對通信要求也越來越高，以往的鐵路通信網(wǎng)基本采用的都是有線接入，這已經(jīng)無法滿足列車不斷提速對通信網(wǎng)絡(luò)的要求。為此，無線接入網(wǎng)必然會成為鐵路通信工程的首選。但車站以及一些固定設(shè)施還會以有線接入網(wǎng)為主。同時，也可以考慮采用雙纖單向環(huán)的接入方式，這種接入方式不僅高速、安全，而且價格合理、傳輸質(zhì)量也能得到可靠保障。在組網(wǎng)的過程中，應(yīng)當(dāng)充分考慮經(jīng)濟(jì)型和實用性，并且還要考慮鐵路未來的發(fā)展需要，這樣才能達(dá)到一勞永逸的效果。目前，接入網(wǎng)在鐵路通信工程中占有較大的比重，既有無線接入網(wǎng)，也有有線接入網(wǎng)，它們的應(yīng)用為鐵路通信帶來了極大的便利。
鐵路客運(yùn)專線的通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)平臺中的通信網(wǎng)能夠為實現(xiàn)匯聚層的高效連接，不會對接入、寬帶共享進(jìn)行限制，應(yīng)用環(huán)形拓?fù)湓O(shè)計原理，使鐵路兩旁光纖形成環(huán)形，進(jìn)一步增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的安全性；而數(shù)據(jù)網(wǎng)又可以劃分為接入層、匯聚層及骨干層三個部分，接入層及匯聚層的路由器分別設(shè)置在鐵路通信站、車站站房或樞紐位置，具有接入遠(yuǎn)端用戶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的及匯聚數(shù)據(jù)等功能[2]。
這些功能都以業(yè)務(wù)接入網(wǎng)的匯聚及專線透傳性能為基礎(chǔ)；域名、局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)及IP地址設(shè)計是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的關(guān)鍵要素，其中在鐵路工作站通過綜合布線方式構(gòu)建的局域網(wǎng)，可以共享通信鏈路及網(wǎng)絡(luò)，廣域網(wǎng)可以實現(xiàn)客運(yùn)專線調(diào)度所同鐵路客運(yùn)沿線基層站鏈路的連接。
二、鐵路客運(yùn)專線通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)平臺的通道要求與接口設(shè)計
在鐵路客運(yùn)專線中應(yīng)用通信技術(shù)，在構(gòu)建的通信網(wǎng)絡(luò)平臺基礎(chǔ)上，可以將廣域連接交換變?yōu)楝F(xiàn)實，使得低速數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性大大增強(qiáng)，同時還可以進(jìn)行相應(yīng)的視頻監(jiān)控和管理，加強(qiáng)多種業(yè)務(wù)之間的聯(lián)系，使信息交換平臺、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)更加高效化和安全化[4]。
針對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的可變寬業(yè)務(wù)、固定帶寬業(yè)務(wù)，前者可以在基于SDH的多業(yè)務(wù)傳送平臺中借助傳輸通道完成，而后者需要將MSTP設(shè)備在原有基礎(chǔ)上進(jìn)一步增強(qiáng)調(diào)度及承載性能，GSM-R移動通信平臺承載多種鐵路業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)，為運(yùn)輸調(diào)度指揮、設(shè)備維護(hù)及安全管理提供移動語音通信、短消息、電路域及分組域數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)[5]。鐵路客運(yùn)專線通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)平臺的通道要求詳見表1。
中國移動、中國電信、中國聯(lián)通三大運(yùn)營商IP數(shù)據(jù)骨干網(wǎng)，基本覆蓋了所有省會節(jié)點和大部分地市節(jié)點，采用核心、匯聚和接入3層結(jié)構(gòu)。它們基本都采用BGPMPLSVPN承載業(yè)務(wù)，建立了服務(wù)質(zhì)量保證（QoS）體系，在全網(wǎng)部署了IGP／LDP快速收斂功能，并部署了MPLSTEFRR鏈路保護(hù)功能，域內(nèi)路由協(xié)議采用IS－IS，并通過MP－iBGP傳播MPLSVPN路由信息。
1．2鐵路既有IP數(shù)據(jù)網(wǎng)
鐵路數(shù)據(jù)通信網(wǎng)由建設(shè)于不同時期的客運(yùn)專線數(shù)據(jù)網(wǎng)、鐵通公司劃轉(zhuǎn)的專用數(shù)據(jù)網(wǎng)及鐵路綜合計算機(jī)網(wǎng)（TMIS數(shù)據(jù)網(wǎng)）3個相對獨立的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成?？瓦\(yùn)專線數(shù)據(jù)網(wǎng)目前已經(jīng)覆蓋了鐵路總公司，各鐵路局的調(diào)度中心，京滬、京石武、武廣、甬臺溫、溫福、鄭西、滬寧、滬杭等已建成的客運(yùn)專線沿線站段、動車所等業(yè)務(wù)節(jié)點。鐵路局區(qū)域網(wǎng)絡(luò)由核心節(jié)點、匯聚節(jié)點、接入節(jié)點構(gòu)成。骨干網(wǎng)絡(luò)暫采用北京、武漢、西安、上海局區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的核心節(jié)點路由器作為臨時域間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點，滿足各鐵路局對總公司區(qū)域網(wǎng)絡(luò)間，以及各鐵路局區(qū)域網(wǎng)絡(luò)間數(shù)據(jù)路由轉(zhuǎn)發(fā)需求?？瓦\(yùn)專線數(shù)據(jù)網(wǎng)采用MPLSVPN實現(xiàn)對業(yè)務(wù)的承載。既有普速線數(shù)據(jù)網(wǎng)大部分為鐵通公司劃轉(zhuǎn)鐵路之前的鐵通建設(shè)，目前各鐵路局網(wǎng)進(jìn)行基礎(chǔ)通信網(wǎng)改造工程，在改造完成后基本實現(xiàn)了對既有普速線所有車站的覆蓋，并實現(xiàn)了與客運(yùn)專線數(shù)據(jù)網(wǎng)的整合。鐵路綜合計算機(jī)網(wǎng)為2層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，覆蓋鐵路總公司、鐵路局及部分車站。隨著網(wǎng)絡(luò)安全工程的實施，鐵路總公司、鐵路局機(jī)關(guān)局域網(wǎng)實行三網(wǎng)分離，即局域網(wǎng)被分割成內(nèi)部服務(wù)網(wǎng)、安全生產(chǎn)網(wǎng)、外部服務(wù)網(wǎng)3個邏輯子網(wǎng)，分屬于不同的安全域。TMIS網(wǎng)絡(luò)以路局為分界點，路局以上是骨干網(wǎng)，路局以下是基層網(wǎng)，總公司至各路局為星形組網(wǎng)。目前TMIS數(shù)據(jù)網(wǎng)與客運(yùn)專線數(shù)據(jù)網(wǎng)（即鐵路數(shù)據(jù)通信網(wǎng)）未實現(xiàn)整合。
2鐵路數(shù)據(jù)通信網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)
鐵路數(shù)據(jù)通信網(wǎng)建設(shè)的目標(biāo)為以既有數(shù)據(jù)網(wǎng)為基礎(chǔ)，整合成一張綜合的IP數(shù)據(jù)網(wǎng)，實現(xiàn)對不涉及行車安全及資金往來的鐵路信息系統(tǒng)和通信數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的承載，采用適合鐵路需求的技術(shù)策略，提高數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行效率。
2．1骨干網(wǎng)建設(shè)方案
骨干網(wǎng)絡(luò)由匯接節(jié)點、轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點和接入節(jié)點組成。骨干網(wǎng)匯接節(jié)點設(shè)置在鐵路總公司；轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點設(shè)置在北京、西安、武漢、上海、成都；接入節(jié)點設(shè)置在各鐵路局。每個節(jié)點設(shè)置2臺路由器。骨干網(wǎng)為一個獨立自治域。北京、武漢、西安轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點間構(gòu)成半網(wǎng)狀連接方式，相鄰骨干網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點間互聯(lián)，每個轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點與總公司節(jié)點間直聯(lián)，實現(xiàn)全網(wǎng)流量在骨干網(wǎng)層面轉(zhuǎn)發(fā)；骨干網(wǎng)接入節(jié)點同時與2個大區(qū)轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點互聯(lián)。骨干網(wǎng)節(jié)點間采用10GEWAN接口互聯(lián)。
2．2區(qū)域網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案
每個鐵路局區(qū)域網(wǎng)絡(luò)均作為一個獨立的自治域，區(qū)域網(wǎng)絡(luò)間的互訪通過骨干網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)。鐵路局區(qū)域網(wǎng)絡(luò)由鐵路局所在地的核心節(jié)點、業(yè)務(wù)相對集中的匯聚節(jié)點和接入節(jié)點組成。接入節(jié)點到匯聚節(jié)點間、匯聚節(jié)點到核心節(jié)點間的連接，在城市范圍內(nèi)或有需求的節(jié)點，采用星形或環(huán)形方式接入上層節(jié)點，在鐵路沿線范圍，接入節(jié)點采用鏈型雙歸方式接入?yún)R聚節(jié)點。對于接入節(jié)點，采用分層PE技術(shù)，在大型車站部署SPE節(jié)點，小型站段或工區(qū)部署UPE節(jié)點。
2．3既有數(shù)據(jù)網(wǎng)整合方案
由于TMIS數(shù)據(jù)網(wǎng)承載著貨票、確報、調(diào)度、車號自動識別、行車安全監(jiān)控（5T）、鐵路辦公自動化、統(tǒng)計、工務(wù)、財務(wù)核算等多個應(yīng)用系統(tǒng)，因此，鐵路數(shù)據(jù)網(wǎng)與TMIS網(wǎng)絡(luò)的整合要分步驟實施。第一步：TMIS數(shù)據(jù)網(wǎng)業(yè)務(wù)之間存在大量互通需求，因此沒有對承載業(yè)務(wù)做嚴(yán)格的訪問隔離，而鐵路數(shù)據(jù)通信網(wǎng)采用VPN方式實現(xiàn)業(yè)務(wù)接入，為避免對TDMS廣域網(wǎng)承載業(yè)務(wù)造成影響，第一步將承載的全部業(yè)務(wù)以一個統(tǒng)一VPN接入鐵路數(shù)據(jù)網(wǎng)。第二步：新的信息業(yè)務(wù)直接接入鐵路數(shù)據(jù)網(wǎng)，TMIS既有業(yè)務(wù)逐步向鐵路數(shù)據(jù)網(wǎng)割接，業(yè)務(wù)割接后TMIS網(wǎng)絡(luò)設(shè)備根據(jù)性能及配置情況，融入鐵路數(shù)據(jù)網(wǎng)各類節(jié)點中，實現(xiàn)一張統(tǒng)一的數(shù)據(jù)網(wǎng)，實現(xiàn)信息資源共享。
2．4技術(shù)策略
鐵路數(shù)據(jù)通信網(wǎng)采用骨干網(wǎng)絡(luò)及區(qū)域網(wǎng)絡(luò)二級構(gòu)建，在區(qū)域網(wǎng)絡(luò)接入節(jié)點，采用分層PE構(gòu)建。鐵路數(shù)據(jù)通信網(wǎng)骨干網(wǎng)絡(luò)鏈路由OTN承載，采用10GE接口；鐵路局區(qū)域網(wǎng)絡(luò)核心、匯聚節(jié)點間的鏈路及接入節(jié)點到匯聚節(jié)點間的鏈路，主要由OTN承載，采用GE接口；接入節(jié)點間的鏈路主要由光纖承載，采用GE接口。為保證數(shù)據(jù)網(wǎng)對業(yè)務(wù)承載的可靠性，數(shù)據(jù)網(wǎng)要求OTN承載網(wǎng)啟用保護(hù)機(jī)制，并利用傳輸網(wǎng)絡(luò)保護(hù)機(jī)制、數(shù)據(jù)網(wǎng)故障檢測恢復(fù)機(jī)制及兩者的協(xié)調(diào)配合，來共同保證數(shù)據(jù)網(wǎng)的可靠性。數(shù)據(jù)網(wǎng)通過lay－er3MPLSVPN實現(xiàn)對業(yè)務(wù)的承載，保證不同業(yè)務(wù)組的安全隔離，采用OptionB方式實現(xiàn)VPN跨域互通；將layer2MPLSVPN作為補(bǔ)充，提供基于MartiniVLL業(yè)務(wù)。采用區(qū)分業(yè)務(wù)（DiffServ）同時結(jié)合CBQ以及CAR等多種技術(shù)方式，來保證各類業(yè)務(wù)的QoS。骨干網(wǎng)絡(luò)依靠高帶寬的設(shè)計提供網(wǎng)絡(luò)的輕載來保證SLA，采用IPDSCP、IPTOS和MPLSEXP字段標(biāo)識QoS等級；在PE路由器實現(xiàn)QoS的等級化標(biāo)記，根據(jù)初始業(yè)務(wù)類型提供6類服務(wù)等級對應(yīng)6種隊列；部分關(guān)鍵業(yè)務(wù)，如GSM－R／GPGS、會議電視、軟交換等，考慮直接在區(qū)域網(wǎng)核心節(jié)點下設(shè)置獨立的PE接入設(shè)備，基于物理端口進(jìn)行分類和標(biāo)識。在全網(wǎng)部署路由快速收斂功能，啟用BFD完成快速鏈路故障探測，先期在骨干網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點間對重要業(yè)務(wù)（如GSM－R／GPRS業(yè)務(wù)）進(jìn)行MPLS－TEFRR的部署。域內(nèi)路由協(xié)議采用IS－IS，并通過MP－iBGP傳播MPLSVPN路由信息，域間協(xié)議采用E－BGP。骨干網(wǎng)絡(luò)及各區(qū)域網(wǎng)絡(luò)均為獨立AS。在骨干網(wǎng)接入路由器部署流量采集設(shè)備，在鐵路總公司節(jié)點設(shè)置流量分析與統(tǒng)計服務(wù)器，對各鐵路局引入骨干網(wǎng)流量進(jìn)行統(tǒng)計分析，并對異常流量進(jìn)行告警。數(shù)據(jù)網(wǎng)為鐵路專網(wǎng)綜合IP網(wǎng)，與公眾互聯(lián)網(wǎng)采用物理隔離；全網(wǎng)通過實施MPLSVPN，完成各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的隔離；網(wǎng)絡(luò)支持分域、分權(quán)管理；對于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的服務(wù)配置，遵循最小化服務(wù)原則，關(guān)閉網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不需要的物理端口及服務(wù)；對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實行交互式訪問安全措施；支持對接入業(yè)務(wù)限速處理；在IS－IS、BGP等協(xié)議中啟用校驗和認(rèn)證功能；網(wǎng)管區(qū)域的防火墻具有入侵檢測功能；在網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)端口開啟I－SISHello的MD5認(rèn)證；在區(qū)域網(wǎng)出口限制BGP對等體（peer）以外IP地址對179端口的訪問。在MPLS環(huán)境下向IPv6演進(jìn)，在所有IPv6業(yè)務(wù)不需隔離時，可采用6PE技術(shù)實現(xiàn)；在IPv6業(yè)務(wù)需隔離的情況下，可采用6VPE技術(shù)實現(xiàn)。
鐵路移動通信系統(tǒng)介紹
GSM-R(GSMforRailway)為鐵路專用數(shù)字移動通信系統(tǒng)，和GSM網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)相似，是從歐洲引進(jìn)的鐵路通信專用系統(tǒng)。GSM-R是基于GSM技術(shù)平臺，針對鐵路無線通信的特點，專門為鐵路設(shè)計的數(shù)字移動通信系統(tǒng)，提供特色的附能的高效綜合無線通信系統(tǒng)，并增加鐵路移動通信所需業(yè)務(wù)（組呼、群呼、強(qiáng)插、強(qiáng)拆、優(yōu)先級別等功能），構(gòu)成整體的解決方案。GSM-R同時還具備數(shù)字集群的功能，滿足列車高速運(yùn)行時的無線通信要求，可以提供應(yīng)急通信、無線列調(diào)等語音通信功能，安全可靠。GSM-R還是一個信息化的平臺，使得用戶可以在這個信息平臺上輕松開發(fā)各種各樣的鐵路應(yīng)用。GSM-R通信系統(tǒng)主要由基站系統(tǒng)（BSS）、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（NSS）、管理系統(tǒng)（OSS）三大部分和移動終端設(shè)備組成。其中網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括移動交換系統(tǒng)、移動智能網(wǎng)系統(tǒng)、和分組交換無線業(yè)務(wù)系統(tǒng)，是GSM-R系統(tǒng)的核心組成部分，實現(xiàn)了與其他網(wǎng)絡(luò)的有機(jī)結(jié)合。GSM-R系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖4GSM－R技術(shù)的應(yīng)用GSM－R系統(tǒng)不僅可以提供語音業(yè)務(wù)，還可以提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、智能業(yè)務(wù)。針對鐵路通信需求，GSM－R系統(tǒng)還提供了組呼叫、尋址、廣播呼叫、緊急呼叫等特殊方面的要求。
目前，鐵路常用的數(shù)字無線電臺主要有450MHz、400MHz數(shù)字無線電臺。450MHz數(shù)字無線電臺主要用于普速鐵路列車無線調(diào)度通信、調(diào)度命令和無線車次號校核信息傳送，400MHz數(shù)字無線電臺主要用于站場常規(guī)無線通信。國家規(guī)定給鐵路的450MHz、400MHz頻點有限，需要各鐵路局申請額外頻點才能滿足站場無線對講業(yè)務(wù)需求。鐵路總公司鐵運(yùn)函[2014]31號要求，貨車列尾裝置可采用GSM-R/400MHz雙模列尾裝置，在非GSM-R鐵路區(qū)段，列尾無線通信使用400MHz頻率；站場無線調(diào)車?yán)^續(xù)使用鐵路專用的400MHz頻段頻率。在編組站，規(guī)劃分配的400MHz專用頻率資源不足，無法滿足運(yùn)用需求時，由各鐵路局無線電主管部門負(fù)責(zé)向?qū)俚厥〖墴o線電管理部門申請400MHz額外的頻率。對于當(dāng)前使用450～470MHz頻段頻率用于鐵路養(yǎng)護(hù)維修、生產(chǎn)組織、監(jiān)控監(jiān)測、公安保衛(wèi)、應(yīng)急保障等各類區(qū)域性普通無線電對講通信業(yè)務(wù)，應(yīng)結(jié)合更新改造退出450～470MHz頻率。需要繼續(xù)使用的業(yè)務(wù)，由鐵路局統(tǒng)一向?qū)俚厥〖墴o線管理部門申請400MHz、150MHz、160MHz的頻率。鐵路總公司規(guī)定，對涉及車地人員之間相互通信的業(yè)務(wù)，為簡化終端設(shè)備的配置，宜優(yōu)先規(guī)劃申請400MHz頻率，以便與總公司規(guī)劃的跨局通信業(yè)務(wù)頻率工作在同一頻段。站場所有業(yè)務(wù)采用無線電臺通信，則會造成無線設(shè)備設(shè)置分散、數(shù)量多、無法集中維護(hù)和管理。而且，無線電臺通信不適應(yīng)高速率、高帶寬的車地數(shù)據(jù)信息業(yè)務(wù)傳送，不能滿足未來站場的自動化、智能化、高帶寬業(yè)務(wù)發(fā)展需求。
1.2數(shù)字集群無線通信技術(shù)應(yīng)用
集群通信，即無線專用調(diào)度通信系統(tǒng)，早期，集群通信從“一對一”的對講機(jī)形式、同頻單工組網(wǎng)形式、異頻雙工組網(wǎng)形式以及進(jìn)一步帶選呼的系統(tǒng)，發(fā)展到多信道用戶共享的調(diào)度系統(tǒng)，并在政府部門、警務(wù)、鐵路、地鐵、電力、民航等各行各業(yè)的指揮調(diào)度中發(fā)揮了重要作用。國際上數(shù)字集群調(diào)度系統(tǒng)主要有TETRA、iDEN和FHMA3種較為先進(jìn)的技術(shù)體制，由于這3種技術(shù)體制構(gòu)成的無線通信系統(tǒng)互通性不太理想，主要用于地鐵、航空、公安等專網(wǎng)應(yīng)用，未在鐵路領(lǐng)域獲得推廣應(yīng)用。近年來，隨著數(shù)字移動無線電標(biāo)準(zhǔn)（DMR）制定，我國無線設(shè)備供貨商根據(jù)數(shù)字移動無線電標(biāo)準(zhǔn)（DMR）為各企業(yè)用戶提供DMR數(shù)字集群系統(tǒng)設(shè)備。DMR標(biāo)準(zhǔn)是完全公開的標(biāo)準(zhǔn)，國內(nèi)擁有眾多供應(yīng)商支持，國內(nèi)設(shè)備廠家生產(chǎn)的400MHz的DMR數(shù)字集群系統(tǒng)已在部分鐵路站場獲得應(yīng)用。鐵路使用的400MHz的DMR數(shù)字集群系統(tǒng)主要采用403～470MHz頻段的專用頻點，通過數(shù)字通道實現(xiàn)基站與IP控制服務(wù)器間的連接，控制臺、運(yùn)用服務(wù)器與IP控制服務(wù)器連接，構(gòu)成站場無線通信平臺，可提供同頻單工或異頻雙工方式，根據(jù)站場業(yè)務(wù)特性要求進(jìn)行業(yè)務(wù)與頻點綁定，也可以各業(yè)務(wù)采用公共頻點通信。400MHz的DMR數(shù)字集群無線通信系統(tǒng)主要功能是實現(xiàn)移動人員間點對點對講功能，以及移動終端與固定終端或移動終端與移動終端間的點對點低速率數(shù)據(jù)信息傳送。站場所有業(yè)務(wù)采用400MHz集群無線通信，其無線設(shè)備可以集中設(shè)置、減少設(shè)備數(shù)量、并能集中維護(hù)和管理，最適用于解決站場平面調(diào)車業(yè)務(wù)和無線對講業(yè)務(wù)，以及綜合自動化SAM系統(tǒng)車地信息傳送。但是，不適應(yīng)高速率、高帶寬的車地數(shù)據(jù)信息業(yè)務(wù)傳送，頻點也受限于國家規(guī)定給鐵路的400MHz頻點，系統(tǒng)能提供的業(yè)務(wù)容量有限。
1.3GSM-R移動通信技術(shù)應(yīng)用
GSM-R數(shù)字移動通信技術(shù)作為中國鐵路列車無線通信主要采用的技術(shù)，鐵路總公司已建立了一整套相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定。在中國高速鐵路、客運(yùn)專線、重載鐵路、城際鐵路或部分普速鐵路均選擇GSM-R數(shù)字移動通信技術(shù)構(gòu)建鐵路無線通信系統(tǒng)，主要用于列車無線調(diào)度語音通信，以及調(diào)度命令、車次號校核、列控信息、機(jī)車同步操控等數(shù)據(jù)信息傳送。GSM-R系統(tǒng)包括移動交換子系統(tǒng)（SSS）、移動智能網(wǎng)子系統(tǒng)（IN）、通用分組無線業(yè)務(wù)子系統(tǒng)（GPRS）、無線子系統(tǒng)（BSS）、無線終端、運(yùn)營與支撐子系統(tǒng)（OSS）等部分。其中，移動智能網(wǎng)子系統(tǒng)（IN）由鐵路總公司統(tǒng)一設(shè)置2套，互為冗余，作為全路GSM-R系統(tǒng)共用。在鐵路總公司各鐵路局設(shè)置移動交換子系統(tǒng)（SSS）、通用分組無線業(yè)務(wù)子系統(tǒng)（GPRS）、運(yùn)營與支撐子系統(tǒng)（OSS）各1套設(shè)備，根據(jù)用戶需求在鐵路沿線、車站、樞紐設(shè)置無線子系統(tǒng)（BSS），配置相應(yīng)的無線終端設(shè)備。雖然，GSM-R數(shù)字移動通信系統(tǒng)可以實現(xiàn)鐵路沿線和車站統(tǒng)一的綜合無線通信系統(tǒng)平臺，提供列車無線調(diào)度通信、站場常規(guī)無線通信語音和低速數(shù)據(jù)信息傳送，設(shè)備能集中維護(hù)和管理。但是，由于GSM-R數(shù)字移動通信系統(tǒng)的頻點有限，站場所有業(yè)務(wù)采用GSM-R的系統(tǒng)實現(xiàn)會造成信道占用很大，現(xiàn)有的頻點不夠使用，當(dāng)站場靠近正線鐵路或通過正線列車時，會對列車調(diào)度指揮系統(tǒng)產(chǎn)生影響。因此，GSM-R數(shù)字移動通信系統(tǒng)未被全面應(yīng)用于站場常規(guī)無線通信業(yè)務(wù)。目前，只能適用于解決站場部分語音業(yè)務(wù)，以及低速率、時延要求不高的數(shù)據(jù)信息傳送。
1.4WLAN無線局域網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用
WLAN無線局域網(wǎng)是指利用無線通信技術(shù)在一定的局部范圍內(nèi)建立的網(wǎng)絡(luò)，屬于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與無線通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。WLAN無線局域網(wǎng)技術(shù)使用戶擺脫各種線路的束縛，可以隨時隨地接入網(wǎng)絡(luò)。WLAN（Wi-Fi）無線通信可采用2.4GHz或者5.8GHz通信頻段。在鐵路領(lǐng)域，WLAN無線局域網(wǎng)技術(shù)主要應(yīng)用在編組站綜合自動化車地數(shù)據(jù)信息無線傳送。采用2.4GHz頻段和IEEE802.11g、IEEE802.11n標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備進(jìn)行組網(wǎng)，實現(xiàn)綜合自動化CIPS調(diào)機(jī)業(yè)務(wù)等信息傳送需求。綜合自動化WLAN無線局域網(wǎng)系統(tǒng)主要由WLAN終端設(shè)備、接入點設(shè)備（AP）、接入控制點設(shè)備（AC）、PORTAL服務(wù)器、RADIUS認(rèn)證服務(wù)器、用戶認(rèn)證信息數(shù)據(jù)庫、業(yè)務(wù)運(yùn)營支撐系統(tǒng)等組成。由于WLAN無線局域網(wǎng)頻點是公眾頻點，將會受到外界終端設(shè)備的干擾，列車遮擋物影響，以及缺乏站場無線對講業(yè)務(wù)、無線調(diào)車等業(yè)務(wù)的終端設(shè)備支持。因此，WLAN無線局域網(wǎng)不適用于涉及行車安全的鐵路調(diào)車業(yè)務(wù)，不適應(yīng)未來站場業(yè)務(wù)發(fā)展需求。
1.5LTE移動通信技術(shù)應(yīng)用
LTE移動通信技術(shù)是鐵路下一代寬帶無線通信技術(shù)發(fā)展方向，比較適用于寬帶數(shù)據(jù)信息無線傳輸。LTE有TD-LTE與FD-LTE兩種不同的制式，雖然總體上都滿足大帶寬的數(shù)據(jù)通信需求，但也存在很多不同。FD-LTE是在分離的兩個對稱頻率信道上進(jìn)行接收和發(fā)送，依靠頻率來區(qū)分上下行鏈路。TD-LTE是用時間來分離接收和發(fā)送信道，接收和發(fā)送使用同一頻率載波的不同時隙作為信道的承載，可以根據(jù)上下行的數(shù)據(jù)大小動態(tài)進(jìn)行分配，對于頻率信道的利用率更好。未來鐵路移動通信采用TD-LTE的概率較大。目前，在朔黃鐵路已引入TD-LTE集群技術(shù)應(yīng)用于列車同步操控、列車無線調(diào)度通信系統(tǒng)構(gòu)成；在部分鐵路局站引入TD-LTE集群技術(shù)應(yīng)用于站場貨檢、車號等無線對講和作業(yè)信息傳送；在鄭州地鐵引入TD-LTE集群技術(shù)用于車地間PIS信息和視頻監(jiān)控圖像傳送。工信部根據(jù)《中華人民共和國無線電頻率劃分規(guī)定》及我國頻譜使用情況，確定使用1447～1467MHz頻段建設(shè)時分雙工（TDD）工作方式的寬帶數(shù)字集群專網(wǎng)系統(tǒng)。而1785～1805MHz頻段，則主要用于本地公眾網(wǎng)接入，對確有需要的本地專網(wǎng)也可用于無線接入，具體頻率指配和無線電臺站管理工作，由各省、自治區(qū)、直轄市無線電管理機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)。在同一地區(qū)給一具有無線接入業(yè)務(wù)經(jīng)營權(quán)的公眾網(wǎng)運(yùn)營商或?qū)＞W(wǎng)單位指配的頻率寬帶一般不超過5MHz。未來，在鐵路領(lǐng)域，可以考慮申請使用1785～1805MHz頻段的5MHz帶寬用于站場無線通信業(yè)務(wù)。TD-LTE支持1.8G/1.4G/400M專用頻段，覆蓋增強(qiáng)算法、高增益定向天線、高終端發(fā)射功率，多方式天線組網(wǎng)。TD-LTE移動通信系統(tǒng)移動性好，支持350km/h，具有完善的QoS業(yè)務(wù)保障，可二次開發(fā)定制終端、調(diào)度臺、無線通信模塊等；可提供調(diào)度通信語音業(yè)務(wù)、低速率或高速率數(shù)據(jù)信息傳送業(yè)務(wù)，是一個比較完善的綜合無線通信系統(tǒng)解決方案。LTE移動通信技術(shù)在鐵路調(diào)度通信業(yè)務(wù)中的應(yīng)用正在研究開發(fā)階段，在站場或編組站中的無線調(diào)車、無線對講、綜合自動化信息無線傳送系統(tǒng)中尚未被應(yīng)用開發(fā)。
2未來站場綜合無線通信系統(tǒng)技術(shù)選擇
站場或編組站作業(yè)范圍比較獨立，技術(shù)作業(yè)業(yè)務(wù)較多，綜合上述幾種無線通信技術(shù)應(yīng)用介紹，以及應(yīng)用于站場多種業(yè)務(wù)情況下的可適用性進(jìn)行分析，結(jié)合無線通信技術(shù)發(fā)展，選擇TD-LTE移動通信技術(shù)作為未來站場綜合無線通信技術(shù)。TD-LTE移動通信技術(shù)已在鐵路和地鐵領(lǐng)域獲得應(yīng)用，具有技術(shù)實用性和先進(jìn)性，系統(tǒng)安全可靠，具備集中監(jiān)測和維護(hù)管理，能滿足站場各類業(yè)務(wù)綜合承載能力和未來各業(yè)務(wù)信息化、智能化發(fā)展需求。鐵路局可以申請使用1785～1805MHz頻段的5MHz帶寬合法頻點用于站場無線通信業(yè)務(wù)。站場無線通信使用TD-LTE數(shù)字集群系統(tǒng)，可將公網(wǎng)MME、HSS、S-GW以及P-GW等多個網(wǎng)元合并為一個網(wǎng)元eCN，使其小型化，降低核心網(wǎng)成本，可以有效的節(jié)約近期工程投資，為將來鐵路正線引入LTE移動通信系統(tǒng)應(yīng)用預(yù)留互聯(lián)互通條件。TD-LTE數(shù)字集群通信系統(tǒng)主要由核心網(wǎng)節(jié)點、無線子系統(tǒng)和無線終端組成。其中，核心網(wǎng)節(jié)點設(shè)置TD-LTE核心網(wǎng)設(shè)備，核心網(wǎng)設(shè)備通過交換機(jī)等設(shè)備與各種業(yè)務(wù)應(yīng)用服務(wù)器相連；無線子系統(tǒng)根據(jù)站場覆蓋和業(yè)務(wù)需求在鐵路站場內(nèi)設(shè)置，無線子系統(tǒng)設(shè)備包括LTE基站設(shè)備BBU（BasebandUnit）和RRU（RadioRemoteUnit）設(shè)備；根據(jù)需要配置相應(yīng)的無線終端。
隨著鐵路建設(shè)的高速發(fā)展，作為鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)基礎(chǔ)之一的鐵路信號設(shè)備也發(fā)生了很大變化，主要體現(xiàn)在設(shè)備組成部件及器材產(chǎn)品中的科技含量逐年增加，表現(xiàn)為技術(shù)條件復(fù)雜、標(biāo)準(zhǔn)要求高、試驗項目多、測試技術(shù)指標(biāo)精確的特點。鐵路經(jīng)過6次大提速之后，對既有線鐵路信號設(shè)備的維修和施工質(zhì)量要求越來越嚴(yán)格，對信號設(shè)備更新、改造和大修及新舊設(shè)備更替時間的要求也越來越短。信號設(shè)備更新、改造與運(yùn)輸需求之間的矛盾越來越突出，因此優(yōu)化施工組織，縮短信停時間已成為鐵路信號工程中的當(dāng)務(wù)之急。
1信停期間的鐵路信號工程施工組織
信號工程的核心工作就是信、聯(lián)、閉、停、用期間的施工組織，是一個系統(tǒng)工程，直接關(guān)系到信號工程安全、質(zhì)量和工程指標(biāo)的實現(xiàn)。
1.1制定嚴(yán)密的施工方案
項目經(jīng)理組織有關(guān)工程技術(shù)人員進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)查，征求車務(wù)、電務(wù)、工務(wù)及上級主管部門意見，了解既有設(shè)備的使用情況，確認(rèn)好信停影響范圍，明確信停前及信停中施工內(nèi)容，確認(rèn)具體的工作項目、工程數(shù)量、相互關(guān)系和工作順序，使每項工作都圍繞關(guān)鍵項目來進(jìn)行。
同時，要對每個作業(yè)項目提出具體的作業(yè)時間和安全措施、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及所用材料和工具等，并以作業(yè)單形式進(jìn)行細(xì)化分解，提前兩天發(fā)到作業(yè)小組，使每個人都明確自己所負(fù)責(zé)的工作。主管工程的技術(shù)人員要通過新、舊圖紙核對，了解施工中的每一細(xì)節(jié)及新設(shè)電路與已有電路的不同。落實好需要電務(wù)、車務(wù)、工務(wù)、房產(chǎn)、鐵通和供電等部門配合的項目，綜合各方面因素，編制出詳細(xì)、準(zhǔn)確、具有可操作性，與實際工作相符的施工方案。
項目指揮長、項目經(jīng)理、主管項目安全的負(fù)責(zé)人及項目總工程師中的每一個人必須明確信停期間的作業(yè)項目和主要工程數(shù)量及影響范圍，掌握關(guān)鍵路線，運(yùn)用好網(wǎng)絡(luò)計劃技術(shù)，組織好流水作業(yè)和平行作業(yè)。
信停期間參加施工的所有管理干部必須實行分工負(fù)責(zé)和逐級負(fù)責(zé)制，分片包干，明確自己的責(zé)任、任務(wù)，完成項目的時間和應(yīng)達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)。這樣才能確保信停施工安全穩(wěn)定、質(zhì)量達(dá)標(biāo)、施工進(jìn)度有序可控，使工程能夠按期或提前完成，因此，編制切實可行的施工方案是實現(xiàn)工程施工的前提。
l.2信停期間的配合工作
信號設(shè)備停用期間的施工配合工作是縮短信停時間的重要條件。在此期間的施工是以工程單位為主體，電務(wù)、車務(wù)、工務(wù)、機(jī)務(wù)、通信和供電部門密切配合，互相支持，團(tuán)結(jié)協(xié)作。
1)首先，鐵路局所屬的施工所在地或車站在信停前根據(jù)施工等級不同，由專人負(fù)責(zé)主持召開施工協(xié)調(diào)會，對工程與運(yùn)輸、通信、工務(wù)、電務(wù)、供電之間的相互配合提出明確要求，對關(guān)鍵問題抓好檢查落實工作，防治不必要的推誘，為施工順利進(jìn)行提供可靠的保證。
2)其次，信停期間的運(yùn)輸組織必須為施工部門創(chuàng)造條件，落實施工單位的合理要求。運(yùn)輸部門必須正確認(rèn)識施工與運(yùn)輸?shù)年P(guān)系，只有為施工中的測試、試驗項目創(chuàng)造條件，施工部門才能按期或提前開通，縮短無聯(lián)鎖狀態(tài)時間，從而確保行車安全。
3)電務(wù)段在施工過程中的全面參與及密切配合也發(fā)揮著重要作用。電務(wù)段從施工開始到工程竣工要給予全方位的配合，如電纜敷設(shè)、箱盒配線、設(shè)備安裝、電氣特性測試、更換轉(zhuǎn)轍設(shè)備等應(yīng)派專人參加，這樣可以做到有問題及時協(xié)調(diào)、協(xié)商解決，主動參與工程質(zhì)量監(jiān)督和驗收，將問題解決在信停之前，使出現(xiàn)問題的概率降到最小。信停前請電務(wù)段進(jìn)行初驗，盡量減少信停期間可能出現(xiàn)的問題，為信號工程的開通創(chuàng)造良好的條件。
4)信停期間的工務(wù)、通信、機(jī)務(wù)、供電部門的配合也是重要的組成部分。信停前施工單位必須及時把涉及到上述單位的配合工作以書面形式寫明，進(jìn)行溝通，聽取意見，配合單位也要指定專人落實好配合工作，確保行車設(shè)備正常投人運(yùn)營。
2鐵路信號電路導(dǎo)通施工
鐵路信號導(dǎo)通質(zhì)量的好壞關(guān)系到聯(lián)鎖關(guān)系是否正確及信號設(shè)備的正常使用。鐵路信號的導(dǎo)通丁一作可分為3個部分進(jìn)行，即:導(dǎo)通前的準(zhǔn)備工作、導(dǎo)通中的故障處理及模擬聯(lián)鎖試驗。結(jié)合工程實踐，本文重點闡述鐵路信號在電路導(dǎo)通中的故障處理。
2.1導(dǎo)通前的準(zhǔn)備工作
導(dǎo)通前準(zhǔn)備工作主要包括:①核對配線，此項工作分室內(nèi)、室外兩個部分同時進(jìn)行，也可以根據(jù)施工的規(guī)模情況分別進(jìn)行;②對電源屏做空載試驗，電源屏空載試驗是電路導(dǎo)通前必不可少的一項試驗工作，要符合標(biāo)準(zhǔn)和《鐵路信號施工規(guī)范》要求;③檢查組合架的架間零層電源環(huán)線、側(cè)面電源環(huán)線、控制臺電源環(huán)線等相互間有無短路及混線等錯接現(xiàn)象，各條配線對地絕緣及線間絕緣電阻是否達(dá)到《鐵路信號施工規(guī)范》要求，確定無誤后方可與電源屏連接;④通電檢查電源屏及組合是否有熔斷器熔斷;⑤在完成上述任務(wù)后，就可插裝繼電器，最好是在帶電狀態(tài)下進(jìn)行，這樣可以同時觀察到各部分熔斷器是否保持完好;⑥最后對室外設(shè)備做檢查;⑦在做好前6項工作的同時，還要按軌道電路的站場布局，做好軌道電路模擬盤，大站可做信號機(jī)模擬及道岔模擬操縱盤。
2.2導(dǎo)通中的故障處理
在完成前期準(zhǔn)備工作后，此時進(jìn)路還不能排列，還不能進(jìn)行聯(lián)鎖試驗。要使所有單元電路恢復(fù)到定位狀態(tài)后，才能進(jìn)行聯(lián)鎖試驗。
1)使各個單元電路恢復(fù)到定位狀態(tài)。此項工作要使室外信號機(jī)的定位燈光都能點亮，室內(nèi)相應(yīng)的燈絲繼電器(DJ>吸起:電動轉(zhuǎn)轍機(jī)能正常轉(zhuǎn)動并有定、反位顯示，且與室內(nèi)相應(yīng)的道岔組合中的1DQJ,2DQJ,DBJ,F13,相對應(yīng)，所有軌道繼電器(GJ)能可靠吸起，這些單元電路都比較簡單，可分組同時進(jìn)行。處理故障時應(yīng)本著先內(nèi)后外、先近后遠(yuǎn)、先易后難的原則，即先處理室內(nèi)故障、再處理室外故障;先處理距信號樓近的故障，再處理距信號樓遠(yuǎn)的故障;先進(jìn)行簡單容易處理的故障、再處理復(fù)雜的故障。對于較復(fù)雜的電路故障，要盡可能縮小故障范圍。
2)當(dāng)上述工作完成后，即可對控制臺盤面上的按鈕、表示燈進(jìn)行對照。要使盤面上的表示燈與此時的電路相一致、顯示正確、光帶熄滅，按鈕按下后，對應(yīng)的按鈕繼電器有所反應(yīng)。
3)排列進(jìn)路。依照聯(lián)鎖表中給出的進(jìn)路類型，按先短后長、先易后難的次序進(jìn)行排列進(jìn)路，先辦理短調(diào)車進(jìn)路，逐個辦理，逐個核對，做到操作、電路動作及表示完全符合聯(lián)鎖圖表的要求，不放過任何一個細(xì)小的故障及隱患。短調(diào)車進(jìn)路全部排出后才可進(jìn)行長調(diào)列車進(jìn)路的排列，再進(jìn)行調(diào)車進(jìn)路的正常解鎖、故障解鎖、中途返回解鎖等聯(lián)鎖試驗內(nèi)容，最后進(jìn)行列車進(jìn)路，列車進(jìn)路的辦理程序與調(diào)車進(jìn)路的辦理程序相同。
4)接口電路的導(dǎo)通，接口電路往往不定型，因此，對接口電路一定要試驗徹底。如64D繼電半自動閉塞電路、區(qū)間自閉結(jié)合電路、場間聯(lián)系電路、與機(jī)務(wù)段聯(lián)系電路等。
5)軌道電路送電端要接在箱盒引接線上，受電端反送電，使室內(nèi)軌道繼電器吸起。
2.3模擬連鎖試驗
由于我國鐵路建設(shè)起步較晚，導(dǎo)致鐵路計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)也只是在近些年初步成型。相比于發(fā)達(dá)國家，我國在鐵路計算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)管理運(yùn)行中缺乏經(jīng)驗。完善的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理可以大大提高鐵路運(yùn)行效率，保障列車安全。但是在實際運(yùn)行中，由于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)不夠完善、尖端技術(shù)人員缺失、硬件軟件達(dá)不到規(guī)范要求等諸多問題，是影響鐵路管理正常運(yùn)行的重要因素。
1.1缺乏上層的整體策略
主要體現(xiàn)在管理力度不夠，政策的執(zhí)行和監(jiān)督力度不夠，部分規(guī)定過分強(qiáng)調(diào)部門的自身特點，而忽略了在鐵路運(yùn)輸?shù)拇蟓h(huán)境下自身的特色。部分規(guī)定沒有準(zhǔn)確地區(qū)分技術(shù)、管理和法制之間的關(guān)系，以管代法，用行政管理技術(shù)的做法仍較為普遍，造成制度的可操作性較差。
1.2評估標(biāo)準(zhǔn)體系有待完善
主要表現(xiàn)在信息安全的需求難以確定，要保護(hù)的對象和邊界難以確定。缺乏系統(tǒng)的全面的信息安全風(fēng)險評估和評價體系，以及全面完善的信息安全保障體系。
1.3信息安全意識缺乏
普遍存在重產(chǎn)品、輕服務(wù)，重技術(shù)、輕管理的思想。
1.4安全措施建設(shè)滯后
主要體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)安全措施建設(shè)不夠健全。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速進(jìn)步，網(wǎng)絡(luò)安全也在不斷地遇到新的挑戰(zhàn)，原來的安全措施已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的需要。
1.5安全人才建設(shè)滯后
當(dāng)前鐵路系統(tǒng)信息技術(shù)人員較多，已經(jīng)初步形成了一支鐵路信息系統(tǒng)開發(fā)建設(shè)、運(yùn)行維護(hù)的專業(yè)技術(shù)隊伍。但從事信息安全技術(shù)方面的人才還非常缺乏，特別是既懂技術(shù)又懂管理的復(fù)合型人才。
2加強(qiáng)信息安全的重要性和必要性
2.1信息安全的重要性
近年來，信息技術(shù)的不斷推廣與應(yīng)用推動了信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)性、全局性以及全員性的不斷增強(qiáng)。鐵路運(yùn)輸組織、客貨服務(wù)、經(jīng)營管理、建設(shè)管理和安全保障等對其依賴程度越來越高，特別是隨著鐵路生產(chǎn)與管理向著智能化和管控一體化方向的進(jìn)一步發(fā)展，對網(wǎng)絡(luò)和信息安全提出了更高的要求。由信息安全引入的風(fēng)險也越來越大。網(wǎng)絡(luò)和信息系統(tǒng)一旦發(fā)生問題，將給鐵路生產(chǎn)、服務(wù)和經(jīng)營帶來重大威脅和損失，給鐵路形象造成不良影響。信息安全已成為鐵路安全的重要組成部分。鐵路信息系統(tǒng)不僅包括管理信息系統(tǒng)、信息服務(wù)系統(tǒng)，而且還包括生產(chǎn)自動化系統(tǒng)等。因此，信息安全保護(hù)的內(nèi)容不僅是數(shù)據(jù)和系統(tǒng)本身的安全，更重要的是運(yùn)行于網(wǎng)絡(luò)之上的業(yè)務(wù)安全，即保證業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的實時性、可靠性和操作的不可抵賴性。結(jié)合實際應(yīng)用，就是要確保運(yùn)行于網(wǎng)絡(luò)之上的行車調(diào)度指揮、列車運(yùn)行控制、編組站綜合自動化等控制系統(tǒng)，以及生產(chǎn)實時管理、客票預(yù)訂和發(fā)售、貨運(yùn)電子商務(wù)、12306客戶服務(wù)等業(yè)務(wù)系統(tǒng)安全運(yùn)行。
2.2信息安全的必要性
隨著信息系統(tǒng)在鐵路應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大，功能的不斷強(qiáng)大，網(wǎng)絡(luò)覆蓋的不斷延伸，開放性與互聯(lián)性的不斷增強(qiáng)，以及技術(shù)復(fù)雜性的不斷提升，由于信息網(wǎng)絡(luò)和信息系統(tǒng)自身的缺陷、脆弱性以及來自內(nèi)外部的安全威脅等所帶來的信息安全風(fēng)險日益凸現(xiàn)，而且日趨多樣化和復(fù)雜化。傳統(tǒng)的安全管理方式已不適應(yīng)信息安全保障要求，必須采取先進(jìn)的管理理念和科學(xué)的管理方法。信息安全管理的實質(zhì)是風(fēng)險管理。開展鐵路信息安全風(fēng)險管理，就是運(yùn)用科學(xué)的理論、方法和工具，從風(fēng)險評估分析入手，識別潛在風(fēng)險，制定有效管控和處置措施，加強(qiáng)安全風(fēng)險過程控制，強(qiáng)化應(yīng)急處置，努力消除安全風(fēng)險或使風(fēng)險可能造成的后果降低到可以接受的程度。加強(qiáng)信息安全風(fēng)險管理是鐵路信息系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的內(nèi)在需要，是保障鐵路運(yùn)輸安全和正常秩序的必然要求，符合信息安全管理工作特點，是做好信息安全工作的科學(xué)方法和有效手段。
3加強(qiáng)信息安全管理對策
為應(yīng)對日益嚴(yán)峻的信息安全形勢所帶來的挑戰(zhàn)，鐵路系統(tǒng)必須采取一系列的措施來提高信息管理水平。主要體現(xiàn)在以下幾個方面：
3.1端正信息安全認(rèn)識
如何看待鐵路系統(tǒng)的信息安全問題，實質(zhì)上是如何看待鐵路系統(tǒng)的信息資產(chǎn)的問題，信息化建設(shè)中的鐵路系統(tǒng)管理者應(yīng)該認(rèn)識到，與鐵路系統(tǒng)的有形資產(chǎn)相比，信息資產(chǎn)的生存和發(fā)展有著更加重要的地位。而鐵路系統(tǒng)的信息安全防護(hù)，雖然不能直接參加鐵路系統(tǒng)價值的創(chuàng)造，但能間接地影響鐵路系統(tǒng)的管理水平，管理能力，影響鐵路系統(tǒng)的競爭能力。在某些特殊條件下，甚至?xí)绊戣F路系統(tǒng)的生存和發(fā)展。因此，鐵路系統(tǒng)的管理者必須充分認(rèn)識到信息安全的重要性和嚴(yán)峻性，從鐵路系統(tǒng)生存發(fā)展的戰(zhàn)略高度來看待信息安全問題，國內(nèi)有關(guān)研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)提出了“信息安全治理”的概念，即將信息安全策略提升到和企業(yè)發(fā)展策略相同的地位，作為企業(yè)策略層的1項重要任務(wù)來實施，這個觀點在國外已經(jīng)得到廣泛實踐，值得鐵路系統(tǒng)借鑒。
3.2建立完善信息安全管理體制
在信息安全學(xué)界，人們經(jīng)常會提到，對于信息安全防護(hù)，應(yīng)該“三分技術(shù)，七分管理”，這充分說明了管理在鐵路系統(tǒng)信息安全防護(hù)中的重要性，明確自己的信息安全目標(biāo)，建立完善、可操作性強(qiáng)的安全管理體制，并嚴(yán)格執(zhí)行，這也是鐵路系統(tǒng)真正實現(xiàn)信息安全的重要環(huán)節(jié)。
3.3加大投入與提高人員素質(zhì)
安全技術(shù)是鐵路系統(tǒng)信息安全的基礎(chǔ)，高素質(zhì)的人員是實現(xiàn)鐵路系統(tǒng)信息安全的保證，對于鐵路系統(tǒng)的信息安全問題，必須加大人員、資金和技術(shù)投入力度，科學(xué)配置資源，達(dá)到投入和收益的最佳結(jié)合。圍繞鐵路系統(tǒng)的信息安全目標(biāo)和策略，系統(tǒng)、科學(xué)地進(jìn)行軟硬件系統(tǒng)的采購和建設(shè)，要重點加強(qiáng)信息安全人員資源素質(zhì)的培養(yǎng)和提高，在信息安全防護(hù)體系的建設(shè)和實踐中，不僅要利用傳統(tǒng)的補(bǔ)動防護(hù)技術(shù)，同時也要引入主動防護(hù)技術(shù)。此外根據(jù)實際的業(yè)務(wù)，可以引入PKI技術(shù)、VPN技術(shù)等，再結(jié)合專業(yè)素質(zhì)過硬的人員以及科學(xué)的信息安全管理，從而達(dá)到最優(yōu)的信息安全防護(hù)能力。定期組織專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)與信息安全培訓(xùn)，進(jìn)一步提高人員素質(zhì)。
3.4制定突發(fā)事件的應(yīng)急預(yù)案
必須針對不同的系統(tǒng)故障或災(zāi)難制定應(yīng)急計劃，編寫緊急故障恢復(fù)操作指南，并對每個崗位的工作人員按照所擔(dān)任角色和負(fù)有的責(zé)任進(jìn)行培訓(xùn)和演練。
3.5加強(qiáng)數(shù)據(jù)完整性與有效性控制
數(shù)據(jù)完整性與有效性控制要保證數(shù)據(jù)不被更改或破壞，需要規(guī)劃和評估的內(nèi)容包括：系統(tǒng)的備份與恢復(fù)措施，計算機(jī)病毒的防范與檢測制度，是否有實時監(jiān)控系統(tǒng)日志文件，記錄與系統(tǒng)可用性相關(guān)的問題，如對系統(tǒng)的主動攻擊、處理速度下降和異常停機(jī)等。
