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[摘 要]随着新型无线网络的逐步发展，国家步入高速发展的信息化时代。在这个信息化社会中，信息传送技术扮演着越来越重要的角色和作用。作为世界铁路运输最繁忙的国家之一，我国的铁路运输在旅客周转量及货物周转量两方面，均能与德国、美国及俄罗斯等铁路运输相对发达国家的周转水平相接轨。铁路机车列尾信息传送技术以新型无线网络为基点，具备相应的理论研究意义。本文在分析比较铁路机车列尾信息传送技术现有系统的缺憾和无线网络下机车列尾信息传送技术的优势的基础上，分析新型无线网络下铁路机车列尾信息传送技术的应用。
[关键词]新型无线网络；铁路机车；列尾信息传送技术；利弊分析；应用
中图分类号：TU231 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）38-0103-01
社会迅猛发展形势下，重载铁路取得飞速发展，铁路运输能力也在持续提高，这就对列车运输的安全性能有了更高的要求。列车尾部防护系统，即End of the Train System（简称EOTS），是一个列车安全防护设备，其主要目的是用来监测列车尾部的信息，如监视列车的尾部风压等。EOTS 通常由两部分组成，安装在列车车厢尾部的为第一部分，称之为列尾防护系统尾部装置，即End of the Train Device （简称EOTD尾部装置）；安装在驾驶室内的为另一部分，称之为列尾防护系统机车装置，即Head Of the Train Device （简称HOTD头部装置）。尾部装置安装在列车的最后一节车厢，主要有两种不同的安装方式，即列车车厢的横梁上和列车的车钩上。尾部装置以监测或控制列车尾部风压为主要目的，其原理是采取无线网络传输方式，向驾驶室内的头部装置输送尾部装置检测到的制动管道风压信息等。尾部装置除具备辅助排风的功能外，也大幅度地降低了铁路职工的工作强度。
一、铁路机车列尾信息传送技术的利弊分析
（一）铁路机车列尾信息传送现有系统的缺憾
作为列尾风压检测系统，铁路机车列尾信息传送的现有系统通常是借由通信400或GSM-R无线技术实现机车列尾信息的传送。400无线电台因传输距离的限制，往往无法应用于2万吨以上列车，因2万吨列车的总长度会达到3km以上。GSM-R是目前各国铁路领域广泛使用的无线通信技术，但通常情况下因其宽带的限制，往往只能承载为数不多的业务系统，无法满足国家铁路无线通信业务系统持续增涨的信息传输需求。因此，铁路机车列尾信息传送的现有系统通常是以原有的无线通信系统为基础，因业务系统的不断增长，另外增设其它无线通信系统，这样的结果往往使运营成本的大幅度增加。
（二）新型无线网络下铁路机车列尾信息传送技术的优势
基于新型无线网络的铁路机车列尾风压信息传送系统，指的是借助新型无限通信技术，如WCDMA、WMIAX、TLE等基于PI地址的新型无线通信技术，提供列车尾部安全防护装置以实时数据传输，最终实现排风和实时查询风压等功能的一种信息传送技术系统。随着信息技术的持续发展，3G、4G无线通信技术的持续涌现，在满足多业务系统对无线网络全面需求的同时，能够实现铁路通信建网成本的有效降低，以及同步控制信息传送延迟的有效缩短。首先，纯IP通信技术的采用，可以将网络终到端的通信延迟有效缩短并控制在100m/s以内，将切换延迟控制在70m/s，进而满足同步控制信息及时传送的各方面要求。其次，新型无线网络应用于铁路机车列尾信息的传送，可以提供业务分级和QoS的保证，进行实时传输和服务质量的控制，切实提高重要业务信息传输的可靠性和及时性。最后，铁路机车列尾信息传送中应用新型无线网络，可以借助其高宽带能力及其对于移动性的支持力度，提升机车同步外其它多种无线业务的多业务承载能力，进而实现铁路通信建网成本的有效降低。
二、基于新型无线网络的铁路机车列尾信息传送技术的应用
在铁路机列尾信息传送系统中，应用新型无线网络具备多种职责，包括机车号码的处理、列尾主机和CIP一对一连接关系的建立、列尾风压查询命令的传送、机车通信单元（OCU）与列尾通信单元（RCU）连接关系的拆除、链路状态的检测、链路的自动切换和列尾数据的优先处理。
第一，在机车号码的处理工作上，先将列尾主机开机，维护人员接着借由确认仪将机车号码输入列尾主机，列尾主机便能储存这些机车号码，同时向RCU发送连接请求，进而引发列尾与地面地址服务器之间的连接建立过程。
第二，在列尾主机和CIP一对一连接关系的建立上，基于列尾主机发起的连接请求， RCU从地面的地址服务器获取机车上OCU的相应IP地址，随之建立起RCU与OCU之间一对一的连接关系，列尾RCU的IP地址也就随之被OCU保存。机车上车载设备人工风压设备的查询工作和排风制动工作，只有在列尾主机和CIP之间唯一对应关系建立的基础上才能得以进行，列尾主机也才能进行电池电量的不足报警、风压报警和风压信息的定时发送工作。
第三，在列尾风压查询命令的传送工作上，列尾主机的RCU接收到列尾风压查询命令后，便会进行数据帧中机车号码和以儲存号码一致性的确认工作，一致便转发给RPU，反之则丢弃。
第四，收到确认仪的关机指令后， 机车RCU将注销命令发送给OCU，机车OCU随之进行合法性检查，之后将OCU上存储的列尾RCU的PI地址删除，进而拆除连接关系；收到注销成功命令后， 存储的机车号和OCU的PI地址也随之被列尾RCU删除。
第五，为实时掌控列尾及机车上各单元的通信状况，连接建立后每隔1分钟便发送一次心跳数据侦查，以此检测链路状态。若OCU在接收任何RCU发送的心跳信号，便会将报警信号发送给机车处理单位（OPU），进而给司机发送报警信号。
第六，在链路的自动切换中，列车机车的A、B室安装有一主一备OCU设备，以保证通信的可靠；当主用OCU检测出正在使用的无线链路有中断现象时，主用OCU通知OPU并自动切换到备用OCU进行通信；RCU接收到备用OCU发送过来的数据帧，或RCU检查到通信中断时，便会自动切换到备用OCU进行通信。若检测到备用OCU处于工作状态时，自动切换到主用OCU。
第七，在列尾数据优先处理工作中，司机按下操作显示终端上的“列尾排风”键时，无论此时的RCU处于何种工作状态，都必须响应此按键信息，同时优先将排风命令发送给列尾主机，同时进行列尾语音提示的优先播放。
结束语
随着新型无线网络的全面普及，铁路机车列尾信息的传送技术也与时俱进，进行技术上的创新，充分利用新型无线网络下铁路机车列尾信息传送技术的优势，提升铁路机车列尾信息的传送效率的同时，也有效降低列尾信息传送的运营成本。因此，新型无线网络下铁路机车列尾信息传送技术具备超高的可行性和应用性。
参考文献
[1]殷力. 基于新型无线网络的铁路机车列尾信息传送技术研究[J]. 科技致富向导，2014.
[2]陈宏达. 列尾信息传送系统方案研究[J]. 铁路通信信号工程技术，2012.
[3]李冰. 列尾防护系统的改进方案研究[D].兰州交通大学，2013.
[4]王利国. 列尾装置运用不畅的原因及对策[J]. 建筑，2012.
[关键词]新型无线网络；铁路机车；列尾信息传送技术；利弊分析；应用
中图分类号：TU231 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）38-0103-01
社会迅猛发展形势下，重载铁路取得飞速发展，铁路运输能力也在持续提高，这就对列车运输的安全性能有了更高的要求。列车尾部防护系统，即End of the Train System（简称EOTS），是一个列车安全防护设备，其主要目的是用来监测列车尾部的信息，如监视列车的尾部风压等。EOTS 通常由两部分组成，安装在列车车厢尾部的为第一部分，称之为列尾防护系统尾部装置，即End of the Train Device （简称EOTD尾部装置）；安装在驾驶室内的为另一部分，称之为列尾防护系统机车装置，即Head Of the Train Device （简称HOTD头部装置）。尾部装置安装在列车的最后一节车厢，主要有两种不同的安装方式，即列车车厢的横梁上和列车的车钩上。尾部装置以监测或控制列车尾部风压为主要目的，其原理是采取无线网络传输方式，向驾驶室内的头部装置输送尾部装置检测到的制动管道风压信息等。尾部装置除具备辅助排风的功能外，也大幅度地降低了铁路职工的工作强度。
一、铁路机车列尾信息传送技术的利弊分析
（一）铁路机车列尾信息传送现有系统的缺憾
作为列尾风压检测系统，铁路机车列尾信息传送的现有系统通常是借由通信400或GSM-R无线技术实现机车列尾信息的传送。400无线电台因传输距离的限制，往往无法应用于2万吨以上列车，因2万吨列车的总长度会达到3km以上。GSM-R是目前各国铁路领域广泛使用的无线通信技术，但通常情况下因其宽带的限制，往往只能承载为数不多的业务系统，无法满足国家铁路无线通信业务系统持续增涨的信息传输需求。因此，铁路机车列尾信息传送的现有系统通常是以原有的无线通信系统为基础，因业务系统的不断增长，另外增设其它无线通信系统，这样的结果往往使运营成本的大幅度增加。
（二）新型无线网络下铁路机车列尾信息传送技术的优势
基于新型无线网络的铁路机车列尾风压信息传送系统，指的是借助新型无限通信技术，如WCDMA、WMIAX、TLE等基于PI地址的新型无线通信技术，提供列车尾部安全防护装置以实时数据传输，最终实现排风和实时查询风压等功能的一种信息传送技术系统。随着信息技术的持续发展，3G、4G无线通信技术的持续涌现，在满足多业务系统对无线网络全面需求的同时，能够实现铁路通信建网成本的有效降低，以及同步控制信息传送延迟的有效缩短。首先，纯IP通信技术的采用，可以将网络终到端的通信延迟有效缩短并控制在100m/s以内，将切换延迟控制在70m/s，进而满足同步控制信息及时传送的各方面要求。其次，新型无线网络应用于铁路机车列尾信息的传送，可以提供业务分级和QoS的保证，进行实时传输和服务质量的控制，切实提高重要业务信息传输的可靠性和及时性。最后，铁路机车列尾信息传送中应用新型无线网络，可以借助其高宽带能力及其对于移动性的支持力度，提升机车同步外其它多种无线业务的多业务承载能力，进而实现铁路通信建网成本的有效降低。
二、基于新型无线网络的铁路机车列尾信息传送技术的应用
在铁路机列尾信息传送系统中，应用新型无线网络具备多种职责，包括机车号码的处理、列尾主机和CIP一对一连接关系的建立、列尾风压查询命令的传送、机车通信单元（OCU）与列尾通信单元（RCU）连接关系的拆除、链路状态的检测、链路的自动切换和列尾数据的优先处理。
第一，在机车号码的处理工作上，先将列尾主机开机，维护人员接着借由确认仪将机车号码输入列尾主机，列尾主机便能储存这些机车号码，同时向RCU发送连接请求，进而引发列尾与地面地址服务器之间的连接建立过程。
第二，在列尾主机和CIP一对一连接关系的建立上，基于列尾主机发起的连接请求， RCU从地面的地址服务器获取机车上OCU的相应IP地址，随之建立起RCU与OCU之间一对一的连接关系，列尾RCU的IP地址也就随之被OCU保存。机车上车载设备人工风压设备的查询工作和排风制动工作，只有在列尾主机和CIP之间唯一对应关系建立的基础上才能得以进行，列尾主机也才能进行电池电量的不足报警、风压报警和风压信息的定时发送工作。
第三，在列尾风压查询命令的传送工作上，列尾主机的RCU接收到列尾风压查询命令后，便会进行数据帧中机车号码和以儲存号码一致性的确认工作，一致便转发给RPU，反之则丢弃。
第四，收到确认仪的关机指令后， 机车RCU将注销命令发送给OCU，机车OCU随之进行合法性检查，之后将OCU上存储的列尾RCU的PI地址删除，进而拆除连接关系；收到注销成功命令后， 存储的机车号和OCU的PI地址也随之被列尾RCU删除。
第五，为实时掌控列尾及机车上各单元的通信状况，连接建立后每隔1分钟便发送一次心跳数据侦查，以此检测链路状态。若OCU在接收任何RCU发送的心跳信号，便会将报警信号发送给机车处理单位（OPU），进而给司机发送报警信号。
第六，在链路的自动切换中，列车机车的A、B室安装有一主一备OCU设备，以保证通信的可靠；当主用OCU检测出正在使用的无线链路有中断现象时，主用OCU通知OPU并自动切换到备用OCU进行通信；RCU接收到备用OCU发送过来的数据帧，或RCU检查到通信中断时，便会自动切换到备用OCU进行通信。若检测到备用OCU处于工作状态时，自动切换到主用OCU。
第七，在列尾数据优先处理工作中，司机按下操作显示终端上的“列尾排风”键时，无论此时的RCU处于何种工作状态，都必须响应此按键信息，同时优先将排风命令发送给列尾主机，同时进行列尾语音提示的优先播放。
结束语
随着新型无线网络的全面普及，铁路机车列尾信息的传送技术也与时俱进，进行技术上的创新，充分利用新型无线网络下铁路机车列尾信息传送技术的优势，提升铁路机车列尾信息的传送效率的同时，也有效降低列尾信息传送的运营成本。因此，新型无线网络下铁路机车列尾信息传送技术具备超高的可行性和应用性。
参考文献
[1]殷力. 基于新型无线网络的铁路机车列尾信息传送技术研究[J]. 科技致富向导，2014.
[2]陈宏达. 列尾信息传送系统方案研究[J]. 铁路通信信号工程技术，2012.
[3]李冰. 列尾防护系统的改进方案研究[D].兰州交通大学，2013.
[4]王利国. 列尾装置运用不畅的原因及对策[J]. 建筑，2012.