CTCS-3级列控通信系统可靠性模型分析(4)
桥的成功运行标志着GSM-R 铁路通信试用成功。2003 年，芬兰开通了第一个 GSM-R电
话。2006 年，挪威GSM-R 网络覆盖计划全面完成[5]
。我国既有铁路的通信系统存在着许多不足，如频率利用率低、功能单一、制式不统一
等，这些缺陷使现有的通信系统不能满足CTCS信息安全传输的需要。为实现我国铁路快
速发展，2000 年底，我国铁道部确定了 GSM-R 为中国专用铁路无线通信。2007 年，我
国青藏铁路成功将 GSM-R无线通信技术与铁路相结合。2008 年，我国全面建设 GSM-R
铁路专用通信[6]
。
根据中国的基本国情，中国铁路规划在2005 年到 2020 年基本完成铁路 GSM-R 网络
覆盖。 2010年将完成主要干线GSM-R无线网络建设， 2020年将建成覆盖全铁路的GSM-R
网络。2020年，既有铁路干线的GSM-R 无线网络覆盖长达 2 万多公里，新建铁路干线的
GSM-R 无线网络覆盖长达1 万多公里，即到 2020 年，我国铁路干线覆盖 GSM-R无线网
络总距离长达32000 公里。如表 1.3 是 GSM-R 网络建设的规划表。
表 1.3 GSM-R 网络建设的规划表
线别 一阶段 二阶段 合计
既有线建设规
模
主要干线 6546 4284 10830
干线 3315 6767 10082
小计 9861 11051 20912
新建线建设规
模
客运专线 — 6350 6350
路网新线 1100 3150 4250
小计 1100 10395 11495
合计（km） 10961 21446 32407
1.3 本论文研究目的和意义
1.3.1 研究目的
列控系统是确保列车安全运行、减少列车追踪时间、提高列车的运输效率的核心， 是
列车运行的重要的技术之一。基于 GSM-R 无线通信传输的 CTCS-3 级列车运行控制系统
是列车运行控制系统的重要组成部分。CTCS-3 级列控系统采用目标距离控制模式，实时
监控列车的运行状态， 从而保证列车在高速下安全运行， 满足列车高速跨线运营的需求[4]。
根据我国铁路一张网原则规划的CTCS-3级列控系统联通了时速在200-250km的既有提速
铁路干线，如今的最高的运行的速度已经到 380km/h、追踪最小间隔时间为3 分钟。
GSM-R 无线网络作为列控系统的重要组成部分，主要用于传输列车和地面之间重要
的行车信息，若 GSM-R无线网络出现故障，会导致信息出现丢失、延迟等现象，从而直
接影响到 CTCS-3 级列控系统的可靠性和安全性，从而对列车的行驶造成危险。因此， 研
究该系统通信的可靠性问题是十分必要。对一个系统进行可靠性分析的方法有很多种， 模
型法是最为直观简洁的方法。 运用马尔可夫模型方法分析系统通信的可靠性是十分重要的课题。