打开文本图片集

摘要：随着中国高铁迅速发展，目前以及成为了一张中国经济发展的靓丽名片，中国高铁及高铁相关装备甚至走出国门，走向全世界。质量为生命之源，打造高铁精品品牌，离不开持续创新，更离不开品质提升。针对高铁行车指挥领域，主要采用GSM-R网络来承载相关铁路业务，而无线通信数据业务即将成为主要的行车调度手段，对于通信主用设备CIR在GSM-R模式下车次号校核信息下发、进路预告/调度命令等信息的上传成功率及可用要求也越来越高。本文根据作者多年的项目实践经验和归纳演绎分析，提出CIR单点故障导致系统业务故障的解决思路，并探讨通过如何增设冗余热备的GSM-R数据接入方法，切实提高数据业务可用性，解决当下CIR有关车次号校核信息上传、调度命令信息（包括进路预告）下发等可用性低的问题，通过技术改进提高可用性，保障安全性的前提下提升铁路运输效率。

关键词：铁路通信;数据业务;CIR;冗余热备;可用性

一、前言

CIR作为高铁动车上必备通信终端设备^[1]，一直在铁路行车调度指挥中发挥至关重要的作用^[2]，但由于CIR设备定型较早，设备主要结构相关的依据技术规范文件主要在2010年前定的，虽然后续有新技术补充文件持续发布更新，但主要侧重于细节功能方面的优化，对设备组成和可靠性冗余机制没有做具体要求。但是，目前在运用过程中，在某些环境场景下，时有出现GSM-R数据单元SIM卡不识别、数据模块无法附着网络（公网干扰）垮路局路由区更新失效等问题，导致GSM-R数据业务失效，引发设备故障，导致列车误点甚至停车。此类故障问题较难复现，难以查找根本原因，对铁路正常运输带了很大影响，也对通信维护单位很大困惑和压力，已经成为了铁路通信专业领域当下最聚焦的难点问题。所以考虑在现有CIR基础上，通过对GSM-R数据业务进行热备切换，切实提高GSM-R数据业务可用性，解决当下CIR有关车次号校核信息上传^[3]、调度命令信息^[4]（包括进路预告）下发等不可靠的问题，具有非常重要的现实意义和必要性。

二、设备构成及问题介绍

根据CIR技术条件及实际考察分析，作为重要组成单元的既有数据单元没有采用任何冗余部件和机制，基本组成仅含电电源供电、数据模块、SIM、天馈等。

目前在运用过程中，在某些环境场景下，时有出现GSM-R数据单元SIM卡不识别、数据模块无法附着网络（公网干扰）垮路局路由区更新失效等问题，导致GSM-R数据业务失效，引发设备故障，导致列车误点甚至停车。此类故障问题较难复现，难以查找根本原因，对铁路正常运输带了很大影响，也对通信维护单位以及生产厂家很大压力和困惑，已经成为了铁路通信专业领域当下最聚焦的疼点问题。

三、改进思路和方法

以可靠性理论为指导，结合实践经验，提出对供电、无线模块、SIM进行冗余架构，MUC根据诊断，按故障弱化导向原则进行最优工作路径进行切换，在单点器件失效的情况下，进行合理切换，保证数据单元输出继续可用，总体框图图1所示：

通过以上方法改進可达到效果如下：

（一）SIM卡接触问题或者损坏问题通过冗余机制可大大提高可靠性，根据可靠性理论，如单模块失效率为年1%，则改进后失效率为年0.01%，故障率大大下降。

（二）采用主流两种无线模块组合热备，针对非网络信号覆盖问题及路由区切换失效问题，根据调研评估，同一场景和时间段内，各终端（一般不是同一类型的终端）不是注册同时失效或者路由更新失效，故偶发性网络注册问题或者路由更新可以减少一倍;

（三）原则上此方案不依赖于CIR既有控制逻辑和机制，对控制方采用了透明的实现方式，兼容既有单元的连接方式，电气接口和单元尺寸也完全向前保持一致，故不影响升级改造和维护方法，利于推广应用。

四、结束语

本文根据国内全路实际遇到的问题进行梳理总结，遵循问题导向提出改进思路和方法，可满足既有CIR设备适应铁路运输日益增长的通信设备运用高质量的新要求，可显著提高GSM-R数据业务的运用质量，减少CIR设备运维单位和生产厂家的压力，对于CIR产品改进及运维工作大有裨益，此思路和方法对于CIR改进和后续发展具有重要的现实意义和借鉴价值，希望能给予从事铁路无线列调系统领域的同行研究人员起到抛砖引玉的作用。

参考文献：

[1]QCR651.1-2018机车综合无线通信设备 第1部分：技术条件

[2]科技运[2007]116号 GSM-R数字移动通信应用技术条件 第一分册 调度通信系统（V3.0）

[3]TB-T3325-2013列车无线车次号校核信息传送系统

[4]TBT 3231-2010 GSM-R数字移动通信系统应用业务调度命令信息无线传送系统