铁路货检现状货检是货运安全工作的一个重要工作环节,长期以来货检工作一直没有独立的指挥系统,货检作业方式主要靠眼观、尺量、手摸、鼻闻、图填、笔记。货检作业人员检车过程中需要手动记录各种数据,返回作业岗点后才可以通过电脑终端录入系统,现场货检作业工作强度大,信息录入容易出现错误。货检作业中也存在诸多矛盾,如无法卡控货检员是否真的到达现场进行了作业;现场某些问题无法确定时,只能通过对讲机进行语言描述来获得值班员的工作指导;现场记录信息遗忘、损坏等。货检工作质量主要依赖于货检人员的责任心、工作态度和细心程度,作业手段原始落后,管理粗放,难以适应铁路现代化发展的要求。
为指导铁路货运安全保障体系建设,统一建设标准,提高铁路货运安全检测监控与管理系统建设和运用质量,充分发挥科技设备保安全作用,铁路总公司发布《铁路货运安全检测监控与管理系统总体技术规范》,实现铁路货物运输源头装载质量、途中检查、卸车交付全过程的检测监控与管理,确保铁路货物运输安全。整个货安系统在铁道部、铁路局、直属站(段)、车站已经进行了部署,实现铁道部、铁路局、直属站(段)三级管理和铁道部、铁路局、直属站(段)三级应用。铁路综合信息网总体逻辑架构示意图1所示。
图1 铁路综合信息网架构图
站(场)业务终端设备通过ZiLTE通信模块与地面相应的网络接入平台构成传输通道,按照业务需要采用TD-LTE无线接入方式,将作业信息传至相应的业务系统,实现业务系统与现场作业人员之间的数据、图像、视频、语音信息的实施交互。总体逻辑架构如图2所示。
图2 站(场)货安系统逻辑架构图
郑州铁路局的郑州北站就是全国率先实现信息化改造的货场之一。郑州北站是亚洲作业量最大的列车编组站之一,该站南北长6000余米、东西宽800余米,占地5.3平方公里,采用双向纵列式三级八场机械化驼峰编组站站型,他连接华北、华东、华南、西北和西南铁路,是我国铁路交通的重要枢纽。郑州北站平均每天接发车500列左右,日均办理车数达2.6万辆以上。在传统的货检作业方式下,货检人员工作量大,信息录入有误,常出现某节货车车厢“丢失”在运输途中的现象。
在中兴通讯的ZiLTE系统应用于郑州北站承载货运安全检测业务后,大大提高了货检作业的效率,降低错误发生的概率,减少货检作业人员的工作量,收到铁路局领导、工作人员的一致好评。
TD-LTE已经作为我国新一代宽带无线通信网,被列入了国家重大科技专项,国内的政府有关部门、研发部门、制造商和运营部门都对此大力支持。科技部已将TD-LTE列入十一五国家科技重点支撑项目,加强TD-LTE工作的推动,包括新一代无线技术评估、网络新技术、实验验证和总体实施共4个项目,在各个技术层次上联合产业各方开展TD-LTE技术创新。同时TD-LTE的国际标准化以及产业链的发展已经取得了突破性的进展,TD-LTE标准已被国际产业广泛接受,为我国下一代移动通信产业进入国际主流带来了历史性的机遇,TD-LTE已成为移动通信产业面向移动互联网发展的必然。第四代移动通信技术TD-LTE具有一下更宽、更广、更快、更安全的技术优势:
高带宽
20M带宽下:DL: >100Mbps;UL:>50Mbps
更高的频谱效率::HSDPA的3-4倍,HSUPA的2-3倍
更宽广的业务平台,更丰富的业务功能
广覆盖
LTE协议定义了100km的覆盖能力
先进的天线解决方案,如分集技术、MIMO技术、Beamforming等
低时延
CP:100ms UP:5ms
采用扁平化系统架构和新的无线接入技术,如OFDMA、SC-FDMA
更安全
采用LTE协议安全机制,如AS、NAS
硬件端到端加密
ZiLTE集群是中兴通讯自主研发的基于第四代移动通信技术TD-LTE的数字集群通信系统,提供丰富专业的语音、视频多媒体集群功能,普通话音业务、短消息、定位以及高速无线分组数据业务等,更提供了无线数据采集/传输、视频监控等丰富的行业/商业应用解决方案,充分满足客户需求。ZiLTE拥有自主知识产权、接口开放、无线资源和网络资源共享、快速接入、通话保密性高等特点。他针对集群呼叫的特点,在LTE标准空中接口技术基础上进行了增强,定义了一套相应的系统结构和协议栈,系统不但秉承了LTE原有的标准架构和协议、成熟性、良好的扩展性及技术先进性,同时实现了专业集群业务的信道共享和快速接入。
郑州北站采用ZiLTE系统对站(场)区域进行统一覆盖、在一张网络内提供视无线频监控、集群调度、视频调度、数据传输的统一部署,可以满足车站的日常调度指挥、货检、商检、列检、调车各工作场景的无线通信需要。网络架构如图3.
图3郑州北货场TD-LTE网络拓扑图
总体来说,中兴通讯提出的基于ZiLTE系统专网解决方案通过建设无线宽带网络,助力货场、编组站解决宽带无线接入问题,提供货检系统智能化通道,宽带多媒体集群业务大幅提升货检效率与作业质量,是站(场)业务无线覆盖接入的的最佳选择:
4G技术优势:TD-LTE是具有我国自主知识产权的面向4G的技术,相对3G、WLAN等无线接入技术,带宽有革命性的突破,各种业务质量得到了很好的保证,安全可靠;
频段优势:工信部发布的65号文已明确制定1785-1805MHz属于专网频点,由行业用户申请使用,安全可靠;
产业链优势:产业链成熟,ZiLTE已具备从终端、接入到核心网的端到端、完善的商用产业链布局,全国各行业TD-LTE专网已经开始规模商用部署;
时隙配比优势:TD-LTE时隙可灵活配置,可以根据不同的业务特点,灵活配置LTE时隙配比,更适合上网、文件传输、视频监控等上下行不对称的多媒体数据业务。
集群业务亮点:ZiLTE可以通过一张网络同时实现宽带数据和多媒体集群功能,节约网络投资,通过编组完成协同工作,有效沟通,提升效率。