網(wǎng)上營(yíng)業(yè)廳
掌上營(yíng)業(yè)廳
從烽火狼煙到飛鴿傳書(shū)，從驛站郵遞到5G通信，通信的變革就像一部宏大的史詩(shī)，每一次都見(jiàn)證著文明的進(jìn)步。當(dāng)工業(yè)時(shí)代的蒸汽機(jī)呼嘯而來(lái)，當(dāng)火車(chē)隆隆駛?cè)霘v史舞臺(tái)，通信就像鐵路的 “神經(jīng)系統(tǒng)”，負(fù)責(zé)傳遞各種關(guān)鍵信息，保障列車(chē)安全、高效地運(yùn)行。
今天，我們就聊聊我國(guó)鐵路通信發(fā)展史，看看鐵路通信從 “青銅” 進(jìn)化到 “王者” 的歷程。
蒸汽時(shí)代（1876-20世紀(jì)60年代）
明線(xiàn)與電報(bào)的“慢通信”
1876年，我國(guó)第一條鐵路——吳淞鐵路在上海啟程，鐵路通信隨之萌芽。在當(dāng)時(shí)，鐵路運(yùn)輸主要靠時(shí)速僅30-40公里蒸汽機(jī)車(chē)，通信設(shè)備為指針式電報(bào)機(jī)——一個(gè)簡(jiǎn)單的用一根電線(xiàn)（另一根線(xiàn)以大地為回路）連接的電報(bào)機(jī)，作為閉塞（保證列車(chē)按照前行列車(chē)和追蹤列車(chē)之間必須保持一定距離(空間間隔制)運(yùn)行的技術(shù)方法）電報(bào)使用。
1881年，中國(guó)自辦鐵路唐胥鐵路開(kāi)通，邁出了中國(guó)自辦鐵路通信的第一步。其采用西門(mén)子莫爾斯電報(bào)機(jī)，作為站間閉塞和通信聯(lián)絡(luò)之用：電報(bào)機(jī)被安裝在車(chē)站之間，通過(guò)莫爾斯電碼將信息轉(zhuǎn)化為“嘀嗒”聲傳遞行車(chē)指令、緊急信息以及天氣情況等關(guān)鍵數(shù)據(jù)。雖然電報(bào)機(jī)的傳輸速度慢且易受天氣和線(xiàn)路質(zhì)量的影響，但它已是鐵路通信領(lǐng)域的一大革命性突破，極大地提高了鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩院托省?/p>
1896年，唐胥鐵路電報(bào)線(xiàn)上開(kāi)通了風(fēng)拿波式電話(huà)，它是一種電報(bào)、電話(huà)合一的通信裝置，人們可以借用電報(bào)線(xiàn)進(jìn)行通話(huà)。
1899年，我國(guó)鐵路引入磁石電話(huà)，為當(dāng)時(shí)的鐵路通信提供了關(guān)鍵支持。作為當(dāng)時(shí)鐵路通信的 “神器”，它通過(guò)手搖發(fā)電，自帶電源，保密性強(qiáng)，在沒(méi)有外接電源的情況下也能遠(yuǎn)距離通信。
磁石共電兩用電話(huà)機(jī)（中國(guó)電信博物館館藏）
20世紀(jì)初期，一些鐵路開(kāi)始改造通信線(xiàn)路，增設(shè)行車(chē)管理和調(diào)度指揮用的電話(huà)線(xiàn)路，逐步從以電報(bào)通信為主轉(zhuǎn)為電話(huà)、電報(bào)并用，也讓鐵路調(diào)度從“文字編碼”邁向“即時(shí)語(yǔ)音”時(shí)代。
但電報(bào)也并沒(méi)有退出歷史舞臺(tái)：1956年京津、京石線(xiàn)開(kāi)始采用話(huà)夾式移頻電報(bào)進(jìn)行通信，同時(shí)開(kāi)始安裝德制51型電傳打字機(jī)，隨后逐漸采用國(guó)產(chǎn)055型電傳打字機(jī)。直到今天，出于對(duì)安全的需求，很多鐵路信息仍然用電報(bào)發(fā)送。比如，北京局集團(tuán)公司的部分電報(bào)傳遞任務(wù)，由北京局集團(tuán)公司電所采用電子傳遞方式向用戶(hù)傳遞電報(bào)。
BD055型電傳打印機(jī)（中國(guó)電信博物館館藏）
內(nèi)燃機(jī)車(chē)時(shí)代（1960—1980年）
電纜與載波的“地下革命”
20世紀(jì)60年代以后，隨著機(jī)車(chē)運(yùn)力需要增加，內(nèi)燃機(jī)車(chē)被廣泛運(yùn)用，鐵路通信網(wǎng)也隨著鐵路運(yùn)輸需求的增加開(kāi)始迅速擴(kuò)展，從單純的語(yǔ)音擴(kuò)展到了低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。
《新聞日?qǐng)?bào)》刊登中國(guó)第一臺(tái)12路載波電話(huà)機(jī)試制成功
1960年，寶成鐵路寶雞至鳳州段建成中國(guó)首條高屏蔽對(duì)稱(chēng)電纜，解決了電氣化鐵路電磁干擾問(wèn)題，架空明線(xiàn)開(kāi)始逐漸被直埋電纜取代。與此同時(shí)，3路、12路明線(xiàn)載波電話(huà)機(jī)能夠在一根電纜同時(shí)傳輸多路語(yǔ)音信號(hào)，大大提高了通信效率，成為了新的通信主角。
1977年，我國(guó)建成了北京－洛陽(yáng)－襄樊1170km的長(zhǎng)距離小同軸電纜線(xiàn)路。這一系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)成空為鐵路電纜多路模擬通信建設(shè)奠定了基礎(chǔ)。
20世紀(jì)90年代初，全路建成的小同軸綜合電纜線(xiàn)路已有15623km，京滬、京哈、京廣、西隴海等10多條干線(xiàn)建成了小同軸電纜線(xiàn)路，電纜多路化模擬通信進(jìn)一步被實(shí)現(xiàn)。
內(nèi)燃機(jī)車(chē)時(shí)代的鐵路通信網(wǎng)不僅覆蓋了主要鐵路干線(xiàn)，還逐漸延伸到鐵路沿線(xiàn)的各個(gè)車(chē)站和信號(hào)點(diǎn)。鐵路系統(tǒng)從而可以實(shí)時(shí)掌握列車(chē)的運(yùn)行狀態(tài)、貨物的裝卸情況以及旅客的出行需求等信息。此外，鐵路通信還開(kāi)始承擔(dān)運(yùn)輸生產(chǎn)指揮、事故救援等重要職責(zé)，為鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩透咝峁┝擞辛ΡＵ稀?/p>
電力機(jī)車(chē)時(shí)代（1980—2000年）
數(shù)字化通信崛起
從1980年開(kāi)始，電力機(jī)車(chē)憑借高效環(huán)保等優(yōu)勢(shì)成為鐵路運(yùn)輸?shù)?“新寵”，鐵路通信也由此迎來(lái)了數(shù)字化革命。1983年，北京東郊環(huán)行線(xiàn)完成國(guó)內(nèi)首次鐵路光纖抗干擾試驗(yàn)。光纖通信以光波為載波，通過(guò)光纖進(jìn)行信息傳輸，具有抗干擾能力強(qiáng)、傳輸距離遠(yuǎn)等優(yōu)點(diǎn)，為鐵路通信提供了更加穩(wěn)定、可靠的傳輸通道。
重載列車(chē)行駛在大秦鐵路上
圖片來(lái)源：新華社記者 楊晨光 攝
1988年，在大秦鐵路工程的推動(dòng)下，鐵路長(zhǎng)途和區(qū)段通信實(shí)現(xiàn)了光纜化。1994年鐵道部再次修訂并頒布《鐵路主要技術(shù)政策》，進(jìn)一步把“信息技術(shù)”作為鐵路現(xiàn)代化的標(biāo)志，其中提出了“干線(xiàn)鐵路通信以光纜傳輸為主……新建干線(xiàn)一般應(yīng)采用光纜”，小同軸電纜逐步退出歷史舞臺(tái)，光纖成為鐵路通信的“血管”。
隨后，在1996年京九鐵路工程中，同步數(shù)字系列（SDH）大容量光數(shù)字通信被引入鐵路通信領(lǐng)域，再次引領(lǐng)了行業(yè)革新。
除了光通信技術(shù)，現(xiàn)代通信技術(shù)的 “豪華套餐”—— 數(shù)字無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)、程控交換技術(shù)以及多媒體信息技術(shù)等也在這一時(shí)期紛紛登場(chǎng)，鐵路通信發(fā)展按下了“加速鍵”。
此外，多媒體信息技術(shù)也被逐漸采用，如會(huì)議電視、圖像傳輸?shù)?。這些技術(shù)的應(yīng)用使得鐵路系統(tǒng)能夠更加直觀(guān)地了解列車(chē)的運(yùn)行狀態(tài)和沿線(xiàn)環(huán)境，為鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩透咝峁┝烁尤娴谋Ｕ稀?/p>
高速鐵路時(shí)代（2008年至今）
5G引領(lǐng)通信新未來(lái)
2008年，京津城際與合寧鐵路客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)的開(kāi)通讓我國(guó)正式邁入高鐵時(shí)代，GSM-R（鐵路專(zhuān)用數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)）系統(tǒng)成為高速鐵路通信的核心技術(shù)之一。GSM-R系統(tǒng)是一種專(zhuān)為鐵路設(shè)計(jì)的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)，它基于2G的GSM技術(shù)，不僅能夠提供語(yǔ)音通信服務(wù)，還能夠?qū)崿F(xiàn)列車(chē)運(yùn)行監(jiān)控、調(diào)度指揮、安全防護(hù)等多種功能?；贕SM-R系統(tǒng)的CTCS-3列控系統(tǒng)更是極大地提高了鐵路運(yùn)輸效率和安全性。
2017年6月25日，中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車(chē)組被正式命名為“復(fù)興號(hào)”并于次日在京滬高鐵正式雙向首發(fā)。京張高鐵更是實(shí)現(xiàn)了全球首次有人值守?zé)o人駕駛模式，并在隧道內(nèi)通過(guò)漏泄波導(dǎo)管成功保障信號(hào)零中斷。
高鐵時(shí)代的鐵路通信為運(yùn)輸生產(chǎn)提供語(yǔ)音、高清視頻和高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。此外，鐵路通信還開(kāi)始采用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)，推動(dòng)鐵路通信向更加智能化、自動(dòng)化的方向發(fā)展。這些新技術(shù)的應(yīng)用，使得鐵路通信能夠更好地滿(mǎn)足高速鐵路安全、高效運(yùn)行的需求。
目前，中國(guó)鐵路通信已構(gòu)建起涵蓋通信傳輸網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)、同步網(wǎng)、管理網(wǎng)等在內(nèi)的龐大網(wǎng)絡(luò)體系，為鐵路運(yùn)輸?shù)姆€(wěn)定運(yùn)行筑牢根基。
在 5G 通信技術(shù)應(yīng)用上，中國(guó)基于 5G 技術(shù)的鐵路新一代移動(dòng)通信系統(tǒng)（5G - R）也正在穩(wěn)步推進(jìn)。與乘客上網(wǎng)通常連接的公共網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)不同，5G-R是一個(gè)專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)，僅供鐵路內(nèi)部使用。這種系統(tǒng)建立在5G技術(shù)之上，具有超大帶寬、超低延遲和大量連接的特性，其網(wǎng)絡(luò)性能遠(yuǎn)超GSM-R，是專(zhuān)門(mén)為鐵路運(yùn)輸領(lǐng)域設(shè)計(jì)的5G技術(shù)，旨在滿(mǎn)足鐵路通信的運(yùn)營(yíng)和管理需求。
隨著5G-R技術(shù)的不斷成熟和廣泛應(yīng)用，鐵路通信系統(tǒng)在未來(lái)還將與物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等先進(jìn)技術(shù)深度融合，推動(dòng)鐵路通信系統(tǒng)的智能化、自動(dòng)化水平不斷提升。
從蒸汽機(jī)車(chē)時(shí)代到內(nèi)燃機(jī)車(chē)時(shí)代；從電力機(jī)車(chē)時(shí)代到高速鐵路時(shí)代，通信方式變得越來(lái)越便捷、高效、穩(wěn)定。每一次鐵路通信技術(shù)的躍遷，都見(jiàn)證了人類(lèi)文明的巨大進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展。
未來(lái)，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和創(chuàng)新，鐵路通信將繼續(xù)向更加智能化、自動(dòng)化和高效化的方向發(fā)展，為鐵路運(yùn)輸提供更加全面、高效、安全的通信服務(wù)。讓我們拭目以待！
參考資料：
1.通信世界網(wǎng)：《中國(guó)鐵路通信技術(shù)發(fā)展歷史》；
2.京鐵辦：《史說(shuō)鐵路｜走進(jìn)中國(guó)鐵路通信發(fā)展史》；
3.上海市土木工程學(xué)會(huì)：《科普 | 鐵路人常說(shuō)的5G-R是做什么的》；
4.中原鐵路：《鐵路通信發(fā)展的絢爛歷程》；
5.中國(guó)鐵路：《鐵路上，那電波永不消逝》；
6.《漫話(huà)通信信號(hào)》:【鐵道知識(shí)·通信】早期的中國(guó)鐵路通信；
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