我国是能源消耗大国，而我国能源的特点是煤多油少，所以煤炭是主要消费能源，但是煤炭的运输量却非常有限。为了解决运输量问题，重载运输已经成为铁道运输的主攻方向，其特点在于列车重量大，列车编组加长，实现全程直达运输，从而提高运输效率、降低运输成本。 目前，大同至秦皇岛铁路线是一条装备完善、技术先进的重载运煤铁路线，目前每列车运输能力为一万吨左右。为了进一步提高大秦线的年运输能力，建立了国内第一个铁路专用移动通信网(GSM-R)。GSM-R网络是面向铁路应用设计的通信网络系统。它是基于GSM的基础结构及所提供的电信业务，提供了铁路特有的基础业务。GSM-R无论对该通信系统本身的发展，还是对铁路运输信息化的发展，都具有重要意义。 第一章概述了铁路移动通信发展的现状，我国重载运输的状况以及本篇论文的主要工作和意义； 第二章主要描述机车同步操控系统的运行平台：GSM-R网络的构成原理以及提供的数据业务； 第三章详细介绍机车同步操控系统，各个功能单元以及各功能单元的软硬件的实现； 第四章详细描述系统运营测试，测试中出现的问题的分析以及解决方案，并提出适合本系统的管理运行方案。 第五章对全文进行总结以及展望。