1.鐵路對ICT的需求和趨勢

鐵路是國民經濟大動脈、國家重要基礎設施和大眾化交通工具，在國家經濟社會發展中的地位和作用至關重要。鐵路行業的發展趨勢是高效(客運快速化、貨運重載化)，安全(生產可靠，安防無憂)，滿意(提升乘客出行體驗滿意度)，在鐵路業務發展過程中需要應對以下挑戰：

提高鐵路運輸效率：隨著國民經濟的快速增長，鐵路客貨運運量需求增長迅速，但實際運量增長顯著低于需求增長，主要問題在于鐵路路網長期處于高負荷狀態導致的運力不足和效率低下，通過新建客運專線和重載鐵路，既有線的電氣化改造是提升效率的有效手段。

健全災害防御手段：據不完全統計，全世界每年運輸安全事故會帶來上千億的經濟損失和嚴重的人員傷亡，其中鐵路場景下有5%的事故是自然災害引起，10%的事故是恐怖襲擊引起，這需要建立起長效的災害防御措施提升鐵路安防能力。

提升乘客旅行體驗滿意度：乘客出行通常會面臨買票難(如無法實時查詢余票、買票方式單一、退票改簽麻煩等)、 客服差(如投訴咨詢渠道少、服務方式落后等)、旅程無聊(如車站無信息、網絡服務等)，這些問題降低乘客的出行體驗和鐵路服務滿意度。

數字鐵路解決方案是華為在深刻理解鐵路業務發展面臨問題的基礎上，基于華為領先的鐵路ICT解決方案能力，通過建設鐵路運營通信系統有效提高鐵路運輸效率,建設綜合視頻監控系統提高鐵路防災減災能力，建設乘客信息服務系統提高鐵路乘客服務水平和乘客旅行體驗，助力鐵路運營商全面提升鐵路信息化水平，迎接鐵路業務發展的挑戰。

2.華為數字鐵路解決方案

2.1解決方案概述

華為數字鐵路解決方案由以下子解決方案組成:

運營通信解決方案：綜合華為GSM-R、電源、傳輸、IP類優勢產品，攜手行業TOP級配套產品供應商，為鐵路行業客戶提供運營通信解決方案，協助其實現高可靠、高靈活、可演進運營通信系統。

綜合視頻監控解決方案：包含攝像頭、接入網 、傳輸、無線、存儲、平臺、網絡能源、第三方產品等，保障區間行車安全、車站客貨安防、區間站機房設備運行安全。

乘客信息服務解決方案(PIS/PA/Clock/Call Center)：為乘客提供乘車信息、時間、天氣等多媒體信息服務，為緊急情況提供緊急信息發布、指示手段。

圖1：數字鐵路解決方案總覽圖

2.2鐵路運營通信解決方案

場景需求：

華為相伴鐵路現代化二十載，深刻理解鐵路的行業需求。在新技術發展趨勢下，基于傳統無線通信技術的調度業務面臨嚴峻挑戰：

調度集中化：在鐵路運營高效化趨勢下，列車發車間隔縮小，并行調度通信需求大幅增加，而中心調度員、車站值班員和列車司機的“大三角通信”如果仍使用傳統無線通信系統的單信道模擬制式，無法滿足廣域調度和并行通話需求;

客運高速化、貨運重載化：列車需要通過可靠、安全的無線通信網絡傳輸安全數據(如高速列車的ETCS-2列控數據，重載貨車的機車同步操控和電控空氣制動數據等)，而傳統無線通信系統數據傳輸能力不足，安全保護措施落后，無法實現數據承載。

解決方案

華為綜合GSM-R、傳輸、IP類優勢自研產品，攜手行業TOP級配套產品供應商，為鐵路行業客戶提供運營通信解決方案，協助其實現高可靠、高靈活、可演進的數字無線通信系統。其應用場景包括：

采用分布式基站方案實現隧道、編組站、山區等區域的信號覆蓋;

采用Hybrid MSTP組環+微波補環方案解決新建項目光纖敷設租用成本高、災害多發路段容易發生斷網的問題;

采用波分擴容+MSTP組環+微波補環解決改造類項目光纜敷設租用成本過高影響路側施工效率的問題。

圖2：鐵路運營通信解決方案概覽圖

解決方案亮點：

1.以高可用性、可靠性和安全性為設計準則，華為提供多種獨有技術及保護機制，充分保障調度通信業務安全可靠。

獨有AFC專利算法和業界唯一商用分布式基站技術，提高切換成功率，減少切換頻率，提高無線信號質量。避免掉話引起的調度通話中斷、信號設備降級或停車;

系統支持全冗余保護機制，獨有的BSC故障快速切換，有效抵御單點故障，提升系統容災能力;

OTN/MSTP構建骨干、匯聚、接入多層ASON，提供多重保護，抵御自然災害或人為事件引起網絡單點甚至多點故障。

網絡電源采用無橋PFC、同步整流、軟開關技術和優選器件的第四代整流模塊技術，整流模塊失效率減少到三分之一、55℃工作溫度下輸出不降額。

2.結合在通信行業積累的豐富經驗和對鐵路行業的深入理解，華為為鐵路行業定制高靈活調度通信系統，高度適配鐵路復雜環境，易于部署管理，減少站點投資，降低運營成本。

業界唯一商用分布式基站，靈活實現在隧道、山區、編組站場景下的網規、部署、管理和維護;

獨有同頻共站、雙網覆蓋及增強覆蓋技術，提高頻率利用率，減少站點建設投資;

支持微波組網、補環、拉遠保護，MSTP設備80%單板共享，減少建設和備件投資。

網絡能源解決方案適配鐵路各種場景，可滿足室內、室外，有無市電和市電不穩定等各種場景，可有效降低運營成本。

3.憑借對通信行業發展趨勢敏銳洞察和鐵路行業建設過程的充分認識，華為提供面向未來的調度通信系統，全面支持平滑演進，保護已有投資。

業界唯一GSM、LTE雙模基站支持面向LTE網絡的平滑演進;

MSTP、微波產品支持面向全IP的平滑升級;

業界領先端到端1588V2滿足LTE網絡μs級時間同步要求。

網絡能源設備部件可兼容 、系統可擴展，支持網絡平滑演進、升級。

2.3鐵路綜合視頻監控解決方案

場景需求：

鐵路運輸中面臨著地震、塌方、泥石流、洪水等自然災害，爆炸、縱火等恐怖襲擊的威脅，這些自然災害和恐怖襲擊造成了嚴重的事故。

所有的這些事故都需要安防系統進行事前預防、事中快速定位與監控以及事后的取證。視頻監控系統是鐵路安防的建設重點，主要面臨如下方面的挑戰：

前端：滿足鐵路各種場景所需,如售票窗口看清鈔票幣種的高清需求,看清站臺列車車次的需求;解決無市電的供電難題;

網絡：適應鐵路沿線惡劣環境;無光纖資源的視頻接入;列車內的實時監控的視頻接入需求;保證重要視頻的帶寬;

中心：節省存儲空間，降低投資、快速讀寫并易于調看、方便高層決策;

智能應用：智能分析滿足防災、公眾安全的需求，并能實現聯動告警。

解決方案

華為鐵路綜合視頻監控解決方案,采用高清攝像頭對鐵路各個場景進行監控，在鐵路沿線在沿線有光纖資源時采用PON接入，在無光纖資源時采用無線接入，在車站附近的咽喉區可以采用WIFI接入，列車與地面之間采用LTE回傳，在車站內部采用以太網設備接入。視頻接入后通過傳輸網絡上傳到監控中心存儲調看，并進行智能分析和告警處理。

圖3：鐵路綜合視頻監控解決方案概覽圖

解決方案亮點：

1. 多種接入方式，確保車站、列車、沿線監控全覆蓋。

有線(PON、交換機)和無線(3G、LTE、WIFI)多種接入方式輕松滿足車站和鐵路沿線視頻監控接入;

業界唯一實測430km/h時速鐵路下30Mbps帶寬LTE視頻回傳，提供列車實時監控;

2.高可靠的產品和方案設計，適應鐵路特殊應用場景。

工業級PON支持環境溫度范圍為-40~85℃，適應鐵路沿線高溫嚴寒的惡劣環境;

視頻媒體流自動分配防止網絡阻塞 ，QoS保證重要視頻監控回傳質量，多重網絡保護(單板級、設備級、網絡級)，確保視頻安全回傳;

太陽能提供長達3X24小時備電，解決鐵路沿線無市電難題。

3.高效、易用、降低投資。

智能分析對越界、非法逗留、定點安全監控等進行分析后，實現燈光與音響自動報警并進行聯動處理，快速響應、節省人力、提高效率;

多達6種OS接入方式顯示實時監控畫面，隨時隨地可以調看視頻監控畫面 ;

多次抽幀實現淡忘式存儲，節省30%的存儲空間。

2.4乘客信息服務解決方案

場景需求

1.乘客旅行途中對旅行信息、娛樂上網需求增加迅速

乘客信息系統需要承載大量的的視頻、音頻信息，包括文字引導、自動廣播、資訊服務、廣告發布、旅途娛樂(車站/車載)、互動查詢、實時信息查詢等。

2.鐵路運營商需要考慮系統的統一部署、運營和維護

部署：因對接系統結構各異需要進行不同物理場景(室內、室外、在線)的部署。

運營：針對不同車站、不同區域引導信息獲取故障時，保障終端的不間斷工作。

維護：沿線大量終端設備的統一監控，故障設備快速定位和維修。

解決方案

華為乘客信息服務解決方案，包含中心、基礎網絡、終端，為旅客提供信息服務、無線網絡服務等，側重于提升旅程體驗，提高旅客的舒適度和滿意度。

圖4：乘客信息服務解決方案概覽圖

方案亮點

華為乘客信息服務解決方案有以下優勢：

提供全程、高質量的信息服務：從車站到列車提供全程引導和多媒體資訊服務;顯示終端(大小、種類)和播放內容可以根據乘客情況布置，高質量媒體播放平臺還可以提供廣告編播服務。

融合開放：站內不同的終端和接入設備融合共用一張網絡，信息服務系統平臺的接口開放，能接入各種系統(時鐘、CATV等)的信息。

高效運營：系統、網絡，供電多級保護，保證系統不間斷服務 。

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