摘要：随着经济的发展，我国的高速铁路发展速度不断加快，其智能信息化程度越来越高，所以在铁路信号系统中对于其现代化的通信技术也有了新的要求。在高速铁路中运用现代化的通信技术可以有效的减少其成本，并提高在高速铁路中的安全。文中通过对现代通信技术进行了解，并对其在高速铁路中的应用进行阐述，结合案例分析了在高速铁路中现代通信技术发挥的应用。
关键词：现代通信技术；高速铁路；应用
在现在的各行各业中都开始应用科学技术，高速铁路的发展中也是如此，其发展的现代化都一直要依赖通信技术的运用，这就会推动技术和劳动力之间的转化。但现代信息技术也有其局限性，而且高速铁路在进行运用中也会出现一些问题，需要对其进行完善，并将其运用到实际铁路建设中。
一、现代通信技术
（一）现代通信技术
信号系统可以控制着列车的指挥和运行，在高速铁路的整个工程中它占的投资总额比率小，但它可以保证高铁列车的安全和高速运行，并发挥着关键作用，比如高速铁路的力度、安全和工作环境等方面[1]。在高速列车的信号控制系统中，列车运行的轨道环境差，信号传输速率低，不利于高速铁路进行快速的发展。在国外很早就开始进行高速铁路信号系统中通信技术的开发，在进行通信时还会有很多好处，可以有效的节约系统投资，提高其管理职能，减少运行的时间间隔。而在加快高铁列车的速度后，要保证高铁的安全，就要加大资金投入，增多信号数量。在高速铁路要具备好的信号系统和先进的技术设备。
（二）现代通信技术在高速铁路信号系统中的特点
现在高速铁路中主要运用的现代通信技术有蓝牙、红外、2.4GHz和433MHz、800MHZ频段，在高速的高铁列车上，进行短距离运行时，通常运用的就是这几类通信技术。但进行长距离运行时，现代通信技术的使用距离也会加长，其就要少用或不中继。高速铁路的信号系统是列车的指挥控制系统，在运行过程中，高铁列车的速度和位置可以通过使用全球定位系统（GSM-R铁路专用移动通信系统）和信标（信号专业称为信号应答器及高频脉冲轨道电路等）进行[2]。如果高铁车站的接收设备在收到信息后，就会将信息送到计算机这一控制系统中。在高速铁路中的现代通信技术有这样几个的特征：
1.在高速铁路的通信系统中，高铁列车要调节自身的操作状态，以此实现电脑的辅助调整，对其信号系统进行职能管理。
2.现代通信技术可以进行高铁列车的控制，保证其运行的稳定性，提高了其运行的速度，有效的实现了资源的节约。
3.现代通信技术的运用，减少了以前在地面上设置的信号装备，也减少了信号系统中进行装备的修整维护费用。
4.信号系统的适用能力比较强，可以有效的提高高铁列车的速度，减少列车发车间隔，对其软件系统中的参数进行调节。
二、现代通信技术在高速铁路中发展的问题和前景
（一）发展局限
我国高速铁路的路网建设和相应的配套设施在近十几年来都发展比较迅速，国内的高速铁路总覆盖率在不断提高，为人们的工作和生活带来了很大的便利，但人们对高速铁路中的通信技术有了更高的要求，这现代给通信技术的发展提供了动力，也需要加大其人力、财力和物力的投资。在高速铁路中进行现代通信技术的运用，需要运用在其建设、管理、运营和维护的所有环节中，完善高速铁路路网，可以实现高速铁路的经济效益和社会效率的提升，增强其安全性能，保证出行时人们的生命财产安全，而且现代通信技术和高速铁路在发展中进行不断的融合，减少路网运营的管理和修理费用[3]。但现代通信技术和高速铁路的建设发展中也存在很多问题。我国现代通信技术发展比较晚，其核心技术的研究探索不够深入，很多领域的发展都不太成熟，有的领域的技术还是真空状态，限制了技术和路网的双方面发展融合，使得在高速铁路进行通信技术的应用时其建设管理运营会出现问题，可能会存在潜在的威胁。而且通信技术进行改造投入的成本大且风险高，短时间内难以进行盈利，会加大国家的财政负担压力。每年国家在新型的通信技术发展研究和高速铁路的建设管理中进行很大的资金投入，但还有很多因素制约和影响着其发展，比如政策、成本等等。在进行高速铁路的初步建设中就要对这些风险进行解决，否则会影响其现代通信技术的应用，最终影响我国高速铁路的发展和经济水平的提高。
（二）发展前景
1.政府要加大对现代通信技术的投资，结合各种融资和投资手段，鼓励社会主体积极参与到现代通信技术的研发中，减轻国家财政的压力，多方面的推动现代通信技术的发展。国家东南沿海高铁建设就是成功的案例，中国东海沿海的上海、浙江、福建属于经济发达地区，民间资本丰厚，高铁建设期盼值高，多种因素搓成多元经济参与我国的高铁建设中来，其中不乏资金用于高速铁路的现代化通信建设中。有了现代化的通信技术的东海沿海高速铁路，上座类达到80%以上，个别车次一票难求，高铁收益提升了，必然加速国家高速铁路的建设，不断满足国民经济发展的需求。
2.国家要出台政策和优惠鼓励，推动现代通信技术中核心技术的发展研究，早日实现现代通信技术的发展完善，推动现代通信技术在高速铁路发展中的应用，将科技动力转换为生产动力，带动我国高速铁路的进一步发展。
3.核心技术研究部门要向其他国家的新的技术能力进行学习和借鉴，实现自力更生，自我突破，发挥其技术的实用性，在节约经费的基础上着重提高我国现代通信技术的发展。
三、现代通信技术在高速铁路中的实际应用
（一）通话组间的变动
现在在高速铁路中进行通话组间的变动都要通过工作站来进行，而移动台中变换通话组已经可以自动完成。现在高速铁路的列车台都在列车的运行范围内，一般都要进行列车范围段的管理，但其在正规路线范围内建设时，就属于高速铁路列车进行调度管理的范围，而其中设置的通话组列车台就可以进行快速的变换。
（二）信号传输
在所有的高速铁路中进行无线基站的设置，不仅会增加高速铁路的建设成本，而且不具有实际意义，（此段值得商榷，因为就目前高铁建设的通信专业来说，高速列车控制系统，目前还是依赖GSM-R铁路专用移动通信所设置的无线基站及直放站所发出的控制信号进行实现的）所以现在将现代通信技术运用在高速铁路中，通过使用中继器进行基站路线和车站的统一管理。基站对其中的场强和经过中继器输送的射频的信号进行，也可以实现这一目的。
（三）信息存储
在维修部和防护部通过使用移动终端进行维修处的一些系统应用，在高速铁路列车上的控制系统中进行数据的存储。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当高速铁路的列车和这些设置的点靠近时，在地面上就会进行一些系统设置，可以通过移动的终端进行报警信息的传输。而且在高速铁路的列车定位中也运用了很多现代通信技术，像GPS、应答器和雷达等技术实现铁路列车的定位。
（四） 改变列车次号
在高铁列车上进行车次号的改变可以通过现代通信技术直接完成，在系统进行车次号和机号的信息输入，将其情况输送到集群系统。系统就会依据其存储的车次号和机号信息，自动进行列车车次号和机号的改变，对于客户的呼叫这一技术的使用就可以发挥很好的作用。
（五）进行集中调度
在进行系统调度时要结合区域的闭塞分区和列车车站实际的使用情况进行，了解高铁列车实际的运行状况。在现代通信技术的控制系统中，要准确的进行高速铁路列车所有速度和位置的了解，并结合线路的信号系统、风速、雨量等自然环境、外物入侵等客观情况，与所有的高铁列车进行数据的双向通信，在列车运行过程中进行控制指令的传送，控制高速铁路的运行速度和前后列车的安全距离，进行其列车实际情形的实时把握，保证在短时间内实现高铁列车的安全平稳的快速运行。
（六）实现微机联锁
对控制系统中的操作指令通过接口单元进行接收，约束其道岔和信号机中的行为，把获得的实际情况传递到控制系统中。通过在控制系统中无线信道、装备和电缆间的关系和连接，进行系统辅助的约束乃至调度员的介入。在微机联锁中进行现代通信技术的运用，在正使用的装备处进行无线接收和发送设备的安置，虽然会加大建设的资金投入，但加快了信息的传输和列车的安全运行，可以进行直接的无线控制[4]。
四、实际铁路客运中应用的现代通信技术
（一）列车调度系统应用GSM-R
GSM-R是指铁路移动全球系统，可以满足铁路的移动通信需求，其已经超越了GSM的系统功能，是发展较成熟的一项具有实用性的技术。近年来铁路的提速和运输的发展中都有现代通信技术的运用，在运输压力大的铁路干线中列车调度系统开通了新的数据业务。对于原系统中的天线高度和方向也进行了一定的调整，在覆盖范围上拓展沿线的场强，改善弱场问题，提供新的技术设备在地面和列车间。在列车调度系统应用GSM-R，在大屏幕上可以显示列车运行的经过地点和沿途站点的动态，并发出指令。如果有突发事件的发生，通过这一网络平台的通信业务，进行人员的指挥，实时把握救援的实际情况，进行及时的指挥控制。在现在的高速铁路中主要运用的是无线列调，在这一网络平台上实现列车的行车调度，机车司机、调度员和车站值班人员可以相互间进行通信，提高高速铁路的行车质量。
（二）安全监控车辆系统
在高速铁路中进行安全运行的控制管理都会运用通信传输技术和信息网络，用动态图像进行货车运行故障的监控、红外线探测轴温进行智能跟踪等，提高安全运行监控体系的多层次、多专业和多部门性。其中运用最先进的是将短距离WiMax和WiFi的无线传输技术进行有机结合的传感器、长距离有线线路的形成网络等，为铁路安全监控的实现提供技术条件。在红外线探测轴温系统中，进行设置时每30公里就进行红外线探头的安装，对红外线的轴温进行测量，并与六十万辆货车配备的RFID标签进行结合，对车辆号码和每一根轴轮的温度进行检测，并实现了防范预警体系的专业化，其集中报警、分散检测、网络运行、信息共享和远程监控技术于一体，对车辆的安全能力是一种很大的提高。
另外，机车和客运车辆上都有传感系统的设置，对于线路钢轨、隧道和桥梁的数据进行静态与动态相结合的测定，进行双重检测监控，对高速铁路运行中的安全系数是一种提高。而且还有TPDS和TADS等系统组成了铁路车辆监控的安全系统，这些系统中对网络化、智能化和信息化技术进行综合应用，可以实现数据集中、动态检测、联网运行、信息共享和远程监控的功能。现在的高速铁路列车上都有电子标签的安装，不同的编组站、区段站和分界站也都有地面识别设备的设置，通过识别车号信息进行信息传递。
（三）将智能化应用到在线监测系统中
在进行高速铁路的大提速后，在一些区段中货车的行驶速度已达到了每小时250公里，与此同时在铁路的线路、配套设施和车辆方面都有了新的要求，要保证其巡检工作的连续性和密集型。列车在高速运行时，巡视检测要以人身安全为前提，要对来往车辆进行密切观察，如果能够将智能化在线检测运用到高速铁路的巡检工作中，就可以在保证其安全性的基础上，实现其巡检工作的高质量。在线路中进行巡检工作可以通过移动设备检测固定设备技术措施来进行，比如可以安装轨道动态的检测设备，对轨道线路状况进行检测。可以先就其轨道的基本参数进行测算，在机车的车体上进行安装，运用监控记录器对其记录里程错表和车速进行记录，及时了解车体的振动速度，在其超过门限值时，在储存器中就可以得到测定的加速值、坐标信息和车速，并进行数据的转送，在微机中进行其检测结果的打印。也可以结合高速摄像技术，应用GPS定位技术和图像处理技术等，对钢轨的表面进行高速拍摄，实现故障识别和定位。这种智能系统可以安装在轨道车、行李车和客车上，在其行驶过程中进行钢轨情况不间断的高速拍摄，并对其故障情况和精确里程进行准确的判断。这一检测技术功能很多，可以进行擦伤、掉块、裂纹和错牙的自动识别，并自动进行轨缝的检测等，在线路和客运专线上进行类似智能化在线检测系统的运用，将其与人工作业进行替代，其特点有速度快、效率高、全天候等不同的作业特征，可以进行数字化结果的检测，实现线路图像数据库的完整性。
对车轮状况进行检测的装置有列车踏面擦伤系统的在线检测，对车轮的局部擦伤和踏面损伤进行在线检测，在故障发生后可以实现列车及时的擦伤大小、位置的准确预报，减少车轮和轨道间的碰撞，避免出现轴承损坏和钢轨毁坏的情况，对于列车事故也是一种有效的避免，保证高速铁路的安全运行。这一检测系统的组成部分有两个内容:室外设备和室内设备。室外设备中有振动传感器、车轮传感器、配管配线、室外分线箱和相关附件。室内设备中的主要装置是信号采集电路、工业控制计算机和信号的预处理装置。
结语
在高速铁路中进行现代通信及时的应用，有效的降低了铁路维护人员工作的工作强度，也减少了其建设的费用，在保证高速铁路信号系统现代化的同时，推动了其发展的进程。但我国目前的高速铁路中在现代通信技术的运用中还是在发展的初级阶段，而人们对高速铁路中现代通信技术的运用要求越来越高，因此必须要加大对现代通信技术的发展，推动其与高速铁路的融合，实现我国高速铁路的新的发展。
参考文献
[1]朱正凯.现代通信技术在高速铁路中的应用[J].中国新通信,2016,12:69-70.
[2]陈艳斌.浅析无线通信技术的高速铁路信号系统中的应用[J].中国新技术新产品,2012,02:15.
[3]杨迁迁.现代通信技术在高速公路中的应用探究[J].电子制作,2014,08:183+181.
[4]屈俊杰.现代通信技术在高速公路中的应用和发展[J].信息与电脑(理论版),2011,11:24-25.
[5]陈家赟.现代通信技术在高速公路中的应用[J].信息通信,2015,05:230.
论文作者:王晗
论文发表刊物:《基层建设》2017年第11期
论文发表时间:2017/8/9
标签：高速铁路论文; 通信技术论文; 列车论文; 系统论文; 信号论文; 高铁论文; 技术论文; 《基层建设》2017年第11期论文;