动车组网络覆盖和稳定性优化措施研究

动车组网络覆盖和稳定性优化措施研究

赵起明

中车长春轨道客车股份有限公司

摘 要：交通是决定一个国家经济发展水平的衡量要素之一。中国高铁做为“新四大发明”的一大组成元素，在以每小时二三百千里的速度疾驰于华夏大地时，不仅有效缩短了不同地域间的距离，还将一些偏远小城市融入了区域内大型城市的经济生活圈，在为高铁技术点赞的同时，还需要注意到目前动车组在行驶期间，网络信号覆盖方面仍有一定改进空间，这不仅取决于铁路客专沿线运营商通信基站覆盖情况，对动车组制造企业而言，对于无线电波的损耗与穿透效果也将对使用电子设备通信的乘客产生影响。因此，本文将分别从目前的动车组网络覆盖信号和优化方法做论述，并通过有效的改革手段，提升乘客乘坐期间的通信效率。

关键词：动车组 网络覆盖 信号稳定性 信号优化 通信技术

1. 引言

在我国高铁线网日益密集的大环境下，对于动车组制造企业而言，因与列车相关的技术安全标准是复杂而严苛的，在已有技术的标准上必须做到精益求精，在积极学习各项新生产技能，并及时了解行业的最新动向，才能确保公司生产的动车组列车平安运送千家万户到目的地，进而在行业内具有竞争力。根据调查显示，多数人会在乘坐高铁列车期间在车内玩手机或睡觉以打发时间，但我国地貌较复杂，且高铁沿线多为荒芜之地，穿梭于群山之间时又会经过无数的涵洞，在山洞内受限于手机的信号接受能力和运营商的基站建设能力，用户的通信体验很一般，且因区域内通信基站的容量难以承载数以千计的同列高铁乘客，在使用手机时也难免会有不畅感，为了提升用户对通信的满意度和适应我国高铁的技术发展，提升高铁列车的通信质量是迫在眉睫的。

2. 动车组网络覆盖强度现状

CRH5型列车做为我国第一批投入使用的动车组，可在严寒地区投入使用，亦可在火车站低站台停靠，目前该车型多在我国东北地区的铁路公司使用，从当前的技术视角看，CRH5型列车在设计时，没有充分考虑不同消费能力人群对动车组列车舒适度的要求，一等座、二等座车厢的座椅空间较小，且一部分内部座椅不支持随着列车运行方向改变而旋转，列车支持的最高时速也难以匹配目前的最高标准，一部分投入使用的铁路线路是与普速列车混行的，受早期通信技术等级和当时高速铁路客专线网有限的限制，乘客在车内的实际通信体验不佳，且因列车的过道区域十分狭窄，人员之间较密集也给通信网络的布局带来不利影响，因列车已交付使用多年，在设计时的通信技术标准也没有对未来通信线网扩张做过多预留，因该型号列车在行驶线路上有局限性，展开大规模的通信改造也是不现实的，因此需要以提升沿线通信质量的方式完成对网络覆盖的提升工程。

CRH380型动车组目前在我国的高铁线网中十分常见，与之前的CRH5型列车相比，不仅在最高时速和制造技术上有了显著提升，不同车厢的座椅空间也得到了改善，以东北地区的哈大客专为例，因高纬度的长期严寒气候对高铁列车的制造提出了严格的要求，对于高寒地区铁路长期被冰层覆盖的适应能力也得到了明显改善，同时列车增加了特等座席位以满足对高铁服务和旅行空间提出更高要求的高端消费人群需求，列车在设计时，也充分考虑了在行驶过程中完全密闭的车厢对信号的接收能力，在符合第四代LTE技术的基础上，当时在思考与信号接收相关的概念时，也充分给未来的通信发展预留了一定空间，在每个车厢内部也都做出了一定的促进信号接收的仪器，并在经过恶劣地段时，通过车厢内的无线路由装置，确保每个乘客的通信顺畅。

CRH400BF复兴号动车组俗称“金凤凰”，是我国目前座椅空间较大和舒适度较高的车型，初使用于京沪高铁，为往来中国最重要的两大都市实现几小时内通达提供便利，是十八大召开以来的科学技术成果结晶，因我国拥有对列车全部技术的完全自主知识产权，列车的通信等级也得到了较大幅度的提高，能够适应第五代LTE技术，乘客能够在乘坐列车期间拥有较高等级的信号，此车型是在380型动车组的基础上，通过诊断以太网模块的加入，让网络的通信效率得到提升的基础上，对网络常见故障的判断和容错率也有提高，整个车厢组成了一个网络高度集成化的通信系统，同时方便为后期通信维保检修预留一定空间。

3. 优化动车组网络信号的方法探究

因动车组行驶沿途的基站多处运营商管辖区域内的偏远地区，且铁路沿途多为荒芜路段，也会经过无数河流、涵洞，这些不利因素都将对优化通信网络密度带来难度，同时每天客运铁路的“天窗期”是十分有限的，在进行信号提升相关工作时，还要同时进行日常的铁路沿线的检修工作。

考虑到乘客一般会在火车站候车室、车厢内使用电子设备完成上网动作，一般火车站对应的基站已达到区域内最大规模，但源源不断的客流和人们对高铁出行意愿的逐步提高，促使运营商不得不继续加大对基站建设的力度，因旧车型本身对信号的穿透率十分有限，在基站与设备交换信号时，最大程度降低不必要的损耗将成为未来一段时间内的工作重点，由于乘客的设备接收信号能力各异，可通过更换通信天线规格的方式，提高乘客的上网感受。

动车组在行驶期间一般会以较快的速度从多个基站间穿行，这需要使用到物理学的多普勒频移原理，当列车内部的乘客在发生高速位移时，一般会自动降低基站与设备间的通信效率，当用户的设备不断搜索最佳信号基站时，也会产生不必要的电量损耗，因此可通过技术革新，强化车厢内无线网络信号覆盖的密度，同时加大运营商在自然条件恶劣铁路沿线的基站覆盖能力，在后期对新铁路客专展开规划建设时，也需要充分考虑站点设置位置是否足够空旷及沿线是否存在较多的具有影响信号覆盖的居民区，在尽量避开这些不利因素的同时，还要选取最匹配环境的天线，并将对老旧车型通信信号改造这一议题提上议程，让乘客的体验感有效提升。

4. 提高动车组网络覆盖率和稳定性的意义

因我国的高铁技术历经十几年的发展后已足够成熟，并在将高铁打造为我国走向伟大复兴的一张名片向世界展示，但仍需看到目前车厢内部和铁路沿线的通信技术是难以匹配当前高铁线网的，很多乘客在实际乘坐时，都曾有通信不畅的经历，进而导致关键电话漏接或在签署重要文件时，因缺少畅通的网络而导致财富的大量损失。

因我国的铁路多建设在乡村，通信基站规模是难以和城市内的基站相提并论的，当人们在城市内使用第五代通信技术高速浏览网页、随时观看蓝光视频时，是难以想象目前部分动车组车型的移动通信技术，仍停留在半智能机时代的水平，浏览网页时的实时网速不过每秒几百千字节，在这样的网络环境下将会充分降低乘客的乘坐体验，不稳定的网络也会间接影响高铁衍生的其他产业，如高铁订餐、高铁快递等，因此从提升用户感受和经济发展水平的角度看，提升动车组的网络覆盖率可让用户在乘坐高铁的短暂时间内，拥有较满足的体验，进而通过提升“软环境”的形式间接提升铁路部门的服务质量，降低客户投诉率。

同时随着与高铁相关产业的发展，高铁也不仅以交通工具的形式出现，还是运输行业的集合体，未来会随着通信技术的不断发达而逐渐缩短不同人群间的沟通速度，可在有限相同的时间内处理更多的事物，也可让频繁出差的人们适应高铁办公节奏。

五.结束语

通信受阻已逐渐成为影响中国高铁行业发展的主要问题，未来车辆制造公司要在积极学习新生产技术的基础上，提高车辆对移动信号的接收能力，并和相关通信部门一道促进基站的建设力度，以提升乘客满意度为工作宗旨，让我国的高铁技术迈上新的台阶。

参考文献：

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