作為列車控制和運行的重要支撐,保障通信系統暢通至關重要,公網通信可以成為鐵路通信的應急備份手段,鐵路部門應該更開放利用公網通信資源。
7月23日甬溫線特大鐵路事故令人們對高鐵的安全性更加關注。如何保障高鐵安全運行?作為列車控制和運行的重要支撐,保障通信系統暢通不僅是鐵路系統,也是所有通信企業責無旁貸的責任。
隨著高鐵線路密度持續加大,目前僅4M頻帶的鐵路GSM-R專網通信系統有無法充分覆蓋的危險,中國電信集團公司高層日前表示,應該將公眾移動通信作為鐵路通信的應急備份手段。
GSM-R頻帶不足
與普通移動通信不同,高鐵移動通信要面臨三大難題:列車是全封閉鋼鐵結構,信號穿透性差;列車高速移動,信號面臨瞬間切換;存在多普勒頻移。
目前,高鐵專用移動通信主要采用GSM-R系統。GSM-R是基于GSM平臺,增加了調度通信功能和適合高速環境下使用的無線集群通信系統,理論上能滿足運行速度為0-500km/h的無線通信要求。GSM-R最早于1997年由歐洲建設,目前在英國、瑞士、荷蘭、西班牙等歐洲國家被大量應用。我國在青藏鐵路上首次使用了GSM-R通信系統。
根據鐵道部《鐵路GSM-R數字移動通信系統網絡技術規劃》,未來將逐步建成和完善GSM-R核心網北京、武漢、西安、廣州、上海、哈爾濱、南昌、成都等城市節點,中國鐵路GSM-R網絡架構將基本搭建完畢。
然而,隨著鐵路不斷提速以及建設線路的增加,GSM-R無線覆蓋也面臨嚴峻挑戰。尤其是在鐵路并線、交叉線路、大型車站、隧道橋梁等弱場區域,以及鐵路編組場等匯集點,無線覆蓋問題日益突出。受制于有限的4M頻率資源,傳統基站無法為這些區域提供可靠覆蓋。
當前的GSM-R頻帶只有4M,移動站到基站為876~880MHz,基站到移動站為921~925MHz。據北京交通大學教授、中國鐵路GSM-R首席專家鐘章隊介紹,國際鐵路聯盟、諾西、德鐵、法鐵等8家已經聯合向國際電磁兼容和無線頻率事務管理部門提交正式文件,申請增加3MHzGSM-R工作帶寬。
在高鐵的實際應用中,還配備了450MHz手持終端,作為GSM-R終端的補充。根據《辦法》規定,進入客運專線的列車司機等均應配備GSM-R手持終端和450MHz手持終端。辦理客運業務的集控站,車站客運作業人員應配備與司機通信聯絡用的450MHz手持終端。
專網醞釀升級
在此次甬溫線動車追尾事故中,微博等公網移動通信應用形式的作用凸顯。23日晚事故發生后僅4分鐘,就有D301次列車上的乘客發出了第一條相關微博。
實際上,此次事故發生后,第一時間涌上公眾心頭最直接的疑問,就是為何調度不直接打電話通知后車司機停車。盡管根據鐵道部最新的聲明,事故是因為信號燈故障造成,與通信系統無關。但在有識之士看來,利用公網通信作為鐵路專網通信的補充和安全備份,仍應引起重視。
中國電信集團公司總經理助理郭浩認為,列車運行中應該建立一個鐵路通信信號系統之外的、最簡單的利用公網移動通信的聯絡機制。“有時往往是最簡單、最普通的通信手段最能解決大問題。公眾移動通信應該作為鐵路通信的應急備份手段。”郭浩呼吁。
根據鐵道部《鐵路客運專線技術管理辦法(試行)》(200~250km/h部分),無線通信系統應與調度運行系統相結合,實現行車憑證、調度命令、接車進路預告信息、調車作業通知單等向司機的書面可靠傳送,并能通過無線通信系統獲取車次號校核、調車請求及簽收回執等信息。同時,通信系統應為客運專線運輸生產和經營管理提供穩定、可靠、暢通的通信手段,提供語音、數據和圖像等綜合業務,滿足高速、寬帶通信業務的需要。
然而,由于GSM-R在寬帶數據通信能力方面較弱,要實時地傳送一些視頻、圖像等寬帶數據信息,仍有困難。同時,由于GSM-R頻率帶寬的限制,系統容量受到一定的限制。
北京交通大學教授、軌道交通控制與安全國家重點實驗室副主任艾渤表示,GSM-R并不是落后的系統,在我國還將不斷的發展。據介紹,2010年中國鐵路在第七屆世界高速鐵路大會上提出了發展LTE-R鐵路寬帶移動通信系統,2011年國家重大專項設立了“基于TD-LTE的高速鐵路寬帶通信的關鍵技術研究與應用驗證”的研究課題。
“我國鐵路具有150MHz、450MHz和900MHz等頻率資源,相關研究機構考慮采用跨頻段頻率資源聚合的方式,研究多載波LTE-R系統,實現高速鐵路列車安全運行車地數據的高效傳輸。”艾渤表示。
更開放利用公網資源
目前,中國電信、中國聯通以及中國移動都表示,其移動通信信號已經覆蓋了包括京滬高鐵在內的所有高鐵線路。不過,據媒體報道,仍有很多旅客在乘坐京滬高鐵后表示通信體驗不佳。
某不愿透露姓名的網優專家表示,高鐵通信覆蓋從技術上根本不是問題,問題在于鐵路、電信等不同部門的利益分割上。據了解,在技術上,為了解決高鐵公網信號切換、接入、覆蓋等問題,目前運營商主要通過在高鐵沿線增加宏基站和直放站的方式,加大基站覆蓋密度。
但鐵路運營部門出于安全性的考慮,在高鐵線路兩側設置了紅線區域,在紅線區域內,除了鐵路設施外,禁止其他物理建設。對于平原地區這一規定影響還不太大,因為基站的覆蓋范圍可以達到5-6公里。但是對于隧道,基站無法進入,而且隧道對信號有削弱作用,因此會造成信號不佳。
高鐵3G通信覆蓋,實際上對運營商和鐵路部門都是好事。對運營商來說,3G網絡對高鐵的覆蓋,可以幫助其留住或吸引高ARPU值的用戶,而對于鐵路部門來說,良好的通信服務,是高鐵相對于航空的重要競爭優勢。然而受制于鐵路和電信不同部門間的利益糾葛,提高公網信號質量進展緩慢。
“一個政府最大的責任就是保護人的生命安全。”溫家寶總理7月28日在甬溫線動車追尾事故現場對中外記者表示。在現實的安全要求面前,鐵路部門應該盡快放下單個部門的利益,更開放利用公網通信資源,促進鐵路通信應用及旅客通信體驗。