1数字无线对讲系统实现方案
数字无线对讲系统应用于无线调车作业与现行的模拟无线调车系统在设备组成上基本一致，主要由固定设备、机车设备、便携设备等组成。其工作的频道间隔为模拟电台信道间隔25kHz的一半，即将原每个物理信道分2个时隙。数字对讲系统除具备现有模拟平调系统所有的全部功能外，还具有节省频率资源、可应用信令强插、通话质量高、覆盖范围广和双模使用等特点。丰台西站编组场改造后，既有分散在5个作业区（上行出发、上行到达，下行出发、下行到达、丰台西七场）的调车作业管理，集中至综合调度楼。调车系统各作业区现场，采用调车区长设备由调车区长台、射频处理单元等组成，调车区长设备通过调车系统服务器与设置在综合调度楼的车站综合服务器相连，可以完成调车作业通知单传送功能。车站综合服务器可实现作业通知单的编制，手动或自动传输与移动设备的通信、作业过程的记录等，车站综合服务器可通过标准网络接口实现从SAM（或CIPS）系统获取编制好的调车单，并将调单转发至机车台、调车作业手持台上供调车作业司机、调车作业人员查看。调车作业手持台、调机机车台可实现调单系统的传送及确认。丰台西编组场调车作业组织系统如图2所示。由于负责各调车场作业的调车区长台集中在综合楼，调车作业手持台距离综合楼较远，固定台与移动台（包括便携台与调车台）之间的通信需要接入调车集中系统通过中继器进行异频转发，以此完成相互的通话需求。调车集中系统由中继器、中继器服务器、交换机、天馈系统组成，每1组双工频点可提供2组调车组的作业。考虑每场3组调车使用2个频点，共需8对双工频点完成全场调车作业。
2GSM-R系统实现方案
GSM-R系统可为调车作业提供如下服务。语音通信：每个调车机车相关成员组成一个调车作业组，该调车组成员采用组呼方式进行语音通信，各作业组有独立的组号。调车作业组的组呼采用永久在线的方式。安全数据传输：安全数据是指挥调车机车的信号，包括停车、推进、启动等。安全数据的传输要求数、话同传，传输时延要求500ms以内。非安全数据传输：非安全数据指调车作业单。调车作业单的内容一般较长（1～5k）。根据上述不同的业务类型需求，每个调车组占用2个信道。丰台西编组场在不考虑除调车外的个呼及组呼情况下，总信道需求数为：24（调车）+1（数据业务GPRS）+3（BCCH控制信道）=28个。适当考虑冗余度，单基站覆盖需要O5或S33站型。考虑丰台西编组场附近已有GSM-R覆盖铁路，无法完成频率规划，故丰台西编组场考虑设置两处基站，分别设置于三场（覆盖范围为除五场3台调机外的9台调机）、五场（覆盖范围为除三场3台调机外的9台调机）处。每处基站需要覆盖的业务：9台调机（18信道）+数据业务（1信道）+BCCH（2信道），共21信道，考虑适当冗余度，三场、五场基站站型应设置为O3。丰台西编组场北接京石武客专引入丰台站正线，西靠京石武客专，东临京九、京沪、北京动车走形线等线路。其中京石武客运专线、京沪高铁为CTCS-3线路，整体频率规划情况较复杂，如图3所示。图中圆圈标识内基站为编组场设置基站。其余标示里程及站型为邻近线路GSM-R网络基站设置情况。综合考虑，可调整京广DK1+200基站，将其站型调整为O2，天线调整为窄波瓣天线；丰台西编组场三场、五场分别设基站，均设O3站型；根据场强测试结果，对京石武客专、京九、京沪基站系统进行调整。本方案需要新设编组场GSM-R通信服务器。该服务器设置于综合调度楼内通信机械室，其一侧与编组场信息系统通信服务器相连，一侧与GPRS核心网相连。GSM-R通信服务器与编组场信息系统通信服务器之间采用以太网方式连接，应用层数据采用TCP协议。GSM-R通信服务器与GPRS核心网之间采用2M传输+协议转换器方式连接，应用层数据采用UDP协议。此服务器可完成编组场信息系统、编组场综合自动化系统接入、编组场调车作业单信息存储转发、编组场车号及商检信息协议转换、存储转发、自动应答编组场调车终端、车号商检终端业务请求等功能。
3模拟调车系统方案
丰台西站编组场既有调车方案为模拟调车系统，本次工程实行调车作业集中化管理，可将既有设置于各场的调车区长台，统一移设至综合楼，同时改造既有天馈线系统，架设于30m高铁塔上完成丰台西编组场各场的覆盖。
4方案比较
采用数字对讲方案实现丰西编组场无线通信需求，需在每场配备调车区长固定台、调车单服务器、综合自动化服务器、现车系统防火墙、调车机车台、调车手持台、网络交换机、语音记录仪和电源等设备，总计费用约503万元。采用GSM-R系统实现丰西编组场无线通信要求，需设置基站、调车作业机车台、调车作业手持台、编组站GSM-R接口服务器，此方案需对京九及京石系统频点进行测试调整、对既有核心网及网管进行扩容调整，且需相对复杂的场强测试及系统调测，总计费用726万元。采用模拟调车系统方案，需完成对既有调车台的移设及调测、完成与调车作业集中化设备的连接及天馈系统的架设，总计费用约60万元。依据上述研究可知，采用GSM-R系统实现丰台西编组场调车作业，其组网方案及工程实施较为简单，但丰台西编组场所处交叉地段频率规划较复杂，会对京石武引入丰台站造成干扰影响，也会对京石武客专已完成工程实施的系统容量产生影响，且交叉地带同时有3个基站信号，电平值相当，覆盖区域难以控制。模拟调车方案可实现调车系统话音业务，但集中化管理改造后，干扰较为严重，且无法实现与编组场信息系统的互连。且铁道部办公厅办运发[2010]1号文有如下通知：“自2011年1月1日起，国家将停止对150、400M频段内模拟对讲机型号的核准，全面推广数字对讲机”，“为了满足社会对数字对讲机的需求，促进数字对讲机的健康发展，进一步提高频谱利用率。”故丰台西编组场调车系统采用数字对讲系统作为无线通信方案。
5结束语
丰台西编组站属于北京铁路局丰台枢纽地区，调车系统既有无线通信方式为模拟制式的调车系统。进行集中化管理改造后，工作人员与主要设备在综合办公楼集中。本文提出数字无线对讲、GSM-R系统、模拟调车系统3种解决方案，根据丰台西编组场特点确定采用数字对讲系统实现调车无线系统。
作者：郑玉杰 单位：铁道第三勘察设计院集团有限公司
