淺談鐵路客運專線通信系統的維護

葛 斌

*鐵通安徽分公司 工程師，230011 合肥

鐵路客運專線具有高技術、高集成、高安全性、多系統聯動等特點，其通信系統擁有GSM-R、數據網等十多個子系統，在客運專線的運輸信息傳遞與控制、客運專線多系統的維護和保障中承擔著重要的基礎性作用。

1 客運專線通信系統的特點

根據客運專線相關技術體制，客運專線通信系統一般由傳輸及接入子系統、數據網子系統、調度子系統、GSM-R無線基站子系統、調度通信子系統、會議電視/電話子系統、應急通信子系統、同步及時鐘分配子系統、電源子系統、綜合視頻監(jiān)控子系統、通信線路子系統、車站段 (所)綜合布線子系統等12～14個子系統組成。

1.1 特征和變化

客專通信系統大量采用了新技術，與既有通信系統相比對通信系統在高速情況下的安全性、可靠性、實時性、便捷程度提出了更高的要求，其主要表現如下。

1．通信系統對信息傳遞的承載和基礎作用進一步顯現。

2．以GSM-R為主要標志的新技術被大量采用。

3．建立了一個集數據、語音、視頻服務于一體的多功能、多業(yè)務的網絡平臺——鐵路IP數據網，實現核心節(jié)點之間的高速數據交換以及各接入節(jié)點數據流量的高速轉發(fā)，為鐵路多業(yè)務通信提供了條件。

4．綜合視頻監(jiān)控系統得到全面應用。

5．系統引入了可靠性、可用性、維修性和安全性 (RAMS:Reliability，Availability，Maintain ability and Safety)指標。

1.2 通信信號一體化趨勢

鐵路通信信號一體化在客運專線日趨明顯，特征突出，通信系統的運行狀態(tài)與鐵路行車相關的廣度和深度都是其他鐵路難以想象的，稍有不慎直接影響客運專線行車安全和運輸秩序。

1．客運專線列控信息使用光纖進行傳輸，雖然列控在設計時采用A、B雙網冗余保護設計，但是實際列控使用光纖的狀況是A網用了一條光纜中的4芯，B網使用另一條光纜的4芯，一旦光纜受外界損壞，而另一條光纜特性也不良或有多點故障時，將造成列控信息中斷。

此外，已開通的客運專線列控系統不能對列控通道的運用情況進行有效的實時監(jiān)測，相關網管仍在開發(fā)完善中，在一定程度上降低了列控系統的安全性;通信光纜特性與列控系統密切相關。

2．隨著客運專線運營管理方式的變更，客運專線通信系統提供的CTC通道、電力、電化SCADA通道、GSM-R列車進路預告信息等電路和業(yè)務無一不直接涉及對列車的控制和與行車相關信息的傳遞。例如，當客運專線到路局調度所的CTC通道出現阻斷后，將使CTC由集中控制轉為站控模式，必然對運輸指揮和效率產生影響。

3．GSM-R系統中的語音、數據等業(yè)務涉及車機聯控、調度命令傳遞，在山區(qū)和長大隧道等公用移動通信網覆蓋欠佳的地區(qū)，GSM-R已成為沿線車站、工電、公安等維護作業(yè)人員通信聯系的重要手段。

因此，在客運專線運營中通信系統與鐵路運輸安全、生產、服務的各個環(huán)節(jié)融合的更加緊密，承擔了更大的責任，對其安全性、可靠性、運行維護質量、網絡支撐能力、維護組織方式等提出更高的要求。

2 新形勢下的維護組織和維護方式

2.1 通信系統面臨的新問題

GSM-R系統的大規(guī)模應用對移動通信系統的維護能力提出了巨大的挑戰(zhàn)，涵蓋骨干匯聚層、接入層的鐵路數據網對維護也提出了新的課題。隨著客運專線由點線逐步成網，通信系統正由原有的在一個路局內、一個省內線狀的管理演變?yōu)榭缫粋€或多個路局管理，在一個車間管內可能面臨既有客專也有既有線的情況。因此，需要在組織指揮、業(yè)務流程、分工界面、制度建立等方面進行相應的規(guī)范;需要對涉及全網、多節(jié)點的GSM-R等業(yè)務系統建立一個全路的、統一的網管運行指揮系統，以減少中間環(huán)節(jié)，提高指揮效率與響應速度;需要對現有的通信維護組織如何適應已開通客運專線維護和如何配合新線建設進行研究。

2.2 通信維護轉型的必要性

為切實提升客運專線通信系統的綜合保障能力，確保網絡安全和網絡質量，為客運專線提供可感知的網絡質量和服務水平，必須實行維護轉型。通過改變維護組織，進行功能整合，實施內部流程再造，圍繞客運專線需求提供全程、端到端、快速有效的通信保障，并通過業(yè)務流程優(yōu)化，改進管理提升人均維護效率。

針對客運專線通信系統大量采用新技術以及各類系統更趨融合的特點，維護工作要實現從重維修向重監(jiān)控的轉變，實現從重低端工作向重高端工作的轉變，實現重硬件技能向重軟件技能的轉變。

通過實施主動性維護，以日常維護和定期巡檢為主要內容，定期分析網絡故障原因，以制定預防性措施來達到預防性維護的目的;以網絡性能優(yōu)化為主要工作內容的綜合性維護，來改善通信系統的運用質量;通過集中性維護，將現場維護轉向系統維護，從故障維護轉向性能維護，借助集中維護提高運維整體質量，節(jié)約運維成本。

2.3 創(chuàng)新維護體制，理順維護界面

1．建立鐵路客運專線網絡支撐中心，實現對全路GSM-R系統、傳輸系統、IP數據網的集中監(jiān)控、網管、數據分析、網絡優(yōu)化技術方案制訂工作并參與鐵路客運專線通信建設方案的制訂。

2．構建客專通信扁平垂直管控體系，強化對涉及與既有系統密切關聯的傳輸系統、數據網系統網管的管理，可統一集中到路局所在地網管中心進行集中監(jiān)控、集中維護、集中數據制作、集中技術支撐、集中故障指揮處理，解決效率與能力問題，確保響應速度與保障能力。

3．對客運專線相對獨立的綜合視頻監(jiān)控系統、動力環(huán)境監(jiān)控系統等網管由通信段或車間直接進行管理，減少中間環(huán)節(jié)。

2.4 將通信“天窗”修納入客運專線維修體系

1．制訂客運專線通信“天窗”修實施細則。鐵路相關業(yè)務管理部門應針對目前客運專線通信系統維護的實際，將對通信“天窗”修相關安全管理工作要求和流程納入相關客運專線施工維護管理辦法中，把通信“天窗”修納入客運專線安全控制體系，做到有據可依，有章可循。

2．鑒于客運專線運營由相關鐵路局進行管理，建議將客專通信的施工、維修作業(yè)計劃納入相應路局相關計劃管理工作中。

3．由于通信系統具有全程全網的特點，客運專線通信系統檢修、作業(yè)、系統升級、網絡優(yōu)化等工作應堅持“行車不施工、不作業(yè)，施工、作業(yè)不行車”的原則，除非嚴重影響鐵路行車安全的故障，一律應在“天窗”點內進行，從而防止由于誤操作可能造成的影響。

4．加強通信系統在“天窗”點內進行檢修作業(yè)、缺點克服、故障處理等工作的組織。一是要對相關人員進行安全教育;二是在作業(yè)前進行充分預想，準備好必備的資料、圖紙、儀器儀表、工具器材;三是對數據修改、軟件升級等事前進行方案審核，確保有回退預案，事中謹慎操作，雙人核對，事后進行業(yè)務和設備運行狀態(tài)的確認;四是科學測算“天窗”修涉及長大隧道內設備檢修、故障處理等作業(yè)時間，爭取鐵路其他部門的支持，爭取共享鐵路其他單位的軌道車，充分提高“天窗”修工作效率。

5．提前制訂適時調整檢修工作計劃，充分利用“天窗”點定期對通信光纜等網管難以監(jiān)控的特性進行測試，對網管發(fā)現的性能異常進行現場驗證與數據采集，及時發(fā)現問題和隱患，將故障消滅在萌芽狀態(tài)，逐步實現從故障維護到性能維護的預防性維護、從被動性維護到主動性維護、從現場維護到系統維護的轉變，確保客運專線通信系統安全、可靠地運行。

總之，通信運營單位要積極介入客專通信系統設計、施工的過程，抓住設備MTBF(平均無故障時間)，通過系統的可靠性提升設備運行的穩(wěn)定性;通過培養(yǎng)、引進、交流、調整等多種手段打造一支具有較高素養(yǎng)的維護隊伍，減少系統平均修復時間 (MTTR)，保證通信系統的可用性，提升對客專通信系統的服務水平。