《高速铁路概论（第2版）》（纪书景）5051 教案 第12课了解高速铁路通信系统.docx

《《高速铁路概论（第2版）》（纪书景）5051 教案 第12课了解高速铁路通信系统.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《高速铁路概论（第2版）》（纪书景）5051 教案 第12课了解高速铁路通信系统.docx（7页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、课题了解高速铁路通信系统课时2 课时(90 min )教学目标知识技能目标：(1 ) 了解铁路通信系统的业务范围、通彳言网及倜度网系统(2 )熟悉 GSM-R(3)明确铁路通信系统的功能及组成思政育人目标：具备勇于承担、敢于奉献的团队精神教学重难点教学重点：铁路通信系统的功能及组成 教学难点：铁路通信系统的功能及组成教学方法讲授法、问答法、案例分析法、分组讨论法、知识竞赛法教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材教学设计课刖任务-考勤(2 min )一互动导入(8 min )一传授新知(50 min )一知识兄赛(25 min ) t课堂小结(3 min )一作业布置(2 min )教学过程主要

2、教学内容及步骤设计意课前任务【教师】布置课前任务，和学生负责人取得联系，让其提醒同 学完成课前任务请大家以35人为一组，选出组长并进行任务分工，制订合理 的工作计划。将小组成员信息及分工情况填入教材表5-5中，并完 成教材任务工单5.2中的相关的引导问题(详见教材)。【学生】完成课前任务通过课前任务， 让学生对高速铁 路通信系统有初 步了解，以便做好 教学准备考勤(2 min) 【教师】使用文旌课堂APP进行签到 【学生】按照老师要求签到培养学生的组 织纪律性，掌握学 生的出勤情况互动导入 (8 min)【教师】通过向学生展示案例赣深高速铁路通信系统的守护者(详见教材)，让学生思考以下问题 1

3、 )局速铁路通信系统有何重要作用？ 2 )局速铁路通信系统的设备为何要高标准、严要求地保证质 量？ 【学生】每35人一组，并以小组为单位，各小组成员在组内轮流发言，阐述自己对案例的理解并讨论 【教师】参与到每组的讨论中，及时为学生答疑解惑 【学生】分小组阐述观点 【教师】总结学生的回答，导入本节课课题并板书：任务5.2了解高速铁路通信系统通过阅读案例 让学生以小组为 单位思考并讨论 高速铁路通信系 统的相关内容，激 发学生的学习兴 趣【教师】讲授新知：高速铁路通信系统概述.高速铁路通信网、高速铁路调度通信系统、GSM-R5.2.1 高速铁路通信系统概述1 .高速铁路通信系统的概念及业务范围高速

4、铁路通信系统是实现高速铁路专用通信业务的系统。通过案例分析、 视频解析、课堂讨 论和老师讲解，使 学生了解高速铁 路通信系统、通信 网、调度通信系 统、GSM-R等相 关知识其通信业务包括干线通信、局线通信、区段通信、站场通信、无 线专用通信、应急通信和列车通信等，具体业务范围详见教材表5- 8。【课堂互动】A【教师】请同学们以小组为单位通过阅读教材表5-8 ,试着 说一说高速铁路通信系统的具体业务范围有哪些相同和不同之处？ 沙【学生】聆听、思考、讨论.发言【教师】做出总结2 .高速铁路通信系统的功能高速铁路通信系统相当于高速铁路的神经系统，主要完成 各种信息的传输，其具体功能如下。(1 )传

5、输列车运行的各种调度指挥命令信息。(2 )为旅客提供各种服务通信。(3 )为设备维修及运营管理提供通信条件。传授新知(50 min)(详见教材)3.高速铁路通信系统的特点【课堂互动】A【教师】请同学们以小组为单位直阅资料，试着说一说高速 铁路通信系统的特点有哪些？*【学生】聆听、思考.讨论、发言*【教师】做出总结(1 )安全性高。(2 )能够保证运营管理的高效率性。(3 )信号与通信系统结合紧密，成为一个整体。(4 )通信设备与计算机及计算机网络相结合，形成一个现代化 的运营、管理、服务系统。(5 )能完成多种信息的传输，并提供多种通信服务。(详见教材)【高铁资料库】目前，通信新技术层出不穷，

6、例如移动通信、卫 星通信、微波中继通信.室内无线通信等。这些新技术与光纤通信、 程控交换等相结合，可形成具备多种通信方式的通信网，这能够大 大提高通信系统的可靠性和有效性，满足高速铁路的各种需求。高速铁路通信网【课堂互动】许【教师】让学生通过文旌课堂APP观看微课铁路通信在 哪里？(详见教材)，思考：铁路是如何通信的？小【学生】观看、聆听、思考、发言A【教师】做出总结1 .有线通信网(1 )光缆线路：为部分安全生产信息系统提供从业务中心到车 站、区间的物理媒介服务，为站场基层信息化提供物理媒介服务， 为光传送网、接入网提供物理媒介服务。(2 )光传送网：为安全生产网、内部办公网、外部服务网提供

7、 中国国家铁路集团有限公司、各铁路局集团有限公司、站段三级物 理层和数据链路层的服务。(3 )接入网：为外部服务网、内部办公网提供从车站到段所和 区间的物理层、数据链路层和网络层的综合业务接入服务。(4)IP网：为安全生产网、内部办公网提供中国国家铁路集团 有限公司、各铁路局集团有限公司、站段三级的网层服务。【高铁资料库】高速铁路有线通信网的基础网包括通信线路. 传输网、数据通信网。其中，传输网基本已将18个铁路局集团有限 公司及铁路沿线车站覆盖；数据通信网在2015年已实现了全路覆 盖，可完成与各铁路局集团有限公司区域网互联。2 .无线通信网无线通信网是高速铁路运输安全的重要保障，它主要由无

8、线列 车调度通信系统、无线调度命令传送系统、集群移动通信系统、站 场无线通信系统和其他机车设备等组成。【高铁资料库】中国无线通信网从20世纪60年代开始发展， 目前已形成全路全网规模。1 )无线列车调度通信系统无线列车调度通信系统以铁路运输调度为目的，利用无线电波 完成列车与调度中心之间或列车与列车之间的通信，也可简称为无 线列调。无线列车调度通信系统是铁路专用的移动通信系统，由调度所 设备、沿线地面设备、移动电台设备和传输设备等组成。2)无线调度命令传送系统无线调度命令传送系统是行车安全的最后一道保障，行车调度 员可通过该系统向辖区内的列车发送调度命令、行车许可证等，使 列车在运行中能够及时

9、、准确、可靠地接收调度台发出的调度命令, 确保调度台、车站值班员、列车司机之间信息沟通的实时性。无线调度命令传送系统主要由列车调度指挥系统(以下简称 TDCS )设备、无线列车系统设备、TDCS无线车次号校核系统设备、 机车安全信息综合监测装置(TAX箱)等组成。3)集群移动通信系统集群移动通信系统主要由控制交换中心、调度台、基站、移动 台及与市话网相连接的若干条中继线组成，是多信道综合业务无线 移动通信系统。4)站场无线通信系统站场无线通信系统设置在铁路的区段站、编组站内，主要包括 平面无线调车系统和各种独立的单工通信系统。平面无线调车系统是以铁路调车标准为依据，提供调车区长台、 机车台、手

10、持台的平面调车系统，具有语音通话功能、信令传输功 能、灯光显示功能、语音提示功能等，可解决头、尾部之间编制场内 的调度问题，在全路应用广泛。独立单工通信系统一般以同频或异频单工通信方式为主来独立 使用。5）其他机车设备除规定的无线列车调度通信系统制式设备外，各设备生产厂还 根据现场的实际需要开发出一些满足铁路生产需要的新型无线机车 设备。（详见教材）高速铁路调度通信系统1 .高速铁路调度通信系统的概念高速铁路调度通信系统通过数字调度系统的调度交换机与 GSM-R互联，形成有线、无线一体化的调度通信系统，提供调度员、 值班员等固定用户与司机等移动用户之间的点对点、点对多点的语 音业务。（详见教材

11、）2 .高速铁路调度通信系统的级别根据运输调度体制不同，高速铁路调度通信系统可分为：1 ）干线调度通信系统干线调度通信系统是中国国家铁路集团有限公司为统一指挥各 铁路局集团有限公司协调地完成全国铁路运输计划，在中国国家铁 路集团有限公司与各铁路局集团有限公司之间设立的调度通信系 统。2）局线调度通信系统局线调度通信系统是铁路局集团有限公司为统一指挥所属调度 区段及主要站段，协调完成全局运输计划，而在铁路局集团有限公 司与编组站、区段站、主要大站之间设立的调度通信系统。3）区段调度通信系统区段调度通信系统是各调度区段为指挥运输生产，在调度员与 所辖区段的铁路各中间站按专业、部门设置的调度通信系统

12、。5.2.4 GSM-R【知识拓展】中国GSMR的发展随着欧洲铁路的迅速发展，国际铁路联盟（UIC）为满足欧洲21 世纪铁路路网一体化进程的需要，于1993年向欧委会推荐了铁路 综合调度移动通信系统GSM-R（GSM for Railway）。从1999年开始，欧洲一些国家开始了 GSM-R网络的运行。2002年以来铁道部经过几年的论证，研究，决定借鉴欧洲先进 国家铁路通信在GSM-R系统上成功经验，决定在国内选择GSM. R作为铁路专用移动通信系统，替代原有的模拟通信系统，支持铁路跨越式发展，首批试点线路为青藏线、大秦线和胶济线，并在实 验成功的基础上逐步在全国各条铁路干线和新建城际客运专线

13、上推 广使用。2015年1月29日，中国铁路总公司召开工作会议，会上通 报，2014年，我国铁路新线投产规模创历史最高纪录，铁路营业里 程突破112万公里。高速铁路营业里程超过1.6万公里，稳居世界 第一。1 . GSM-R的概念【课堂互动】小【教师】让学生通过文旌课堂APP观看微课GSMR, 中国高铁核心技术(详见教材)，思考：你是如何理解GSM-R这 个中国高铁核心技术的？*【学生】观看、聆听、思考.发言【教师】做出总结GSM-R即铁路综合数字移动通信系统,是Global System for Mobile Communications-Railway的简称,它是指专门为铁路通信设 计的综

14、合专用数字移动通信系统。【课堂互动】A【教师】提问：为什么要建设GSM-R系统？A【学生】聆听.思考、讨论.发言【教师】做出总结GSM-R可提供调度通信、铁路紧急呼叫、组呼、点对点普通呼 叫等语音通信业务，以及列车控制等数据传输业务，还可提供进路 预告信息传输和无线车次号校核信息传输等数据通信业务。【知识拓展】GSM-R的主要业务(1)语音业务语音业务通过电路交换方式实现，属于电路域业务。电路域业 务主要针对那些对实时性要求较高又要十分准确的传递信息，具有 最高或者较高的优先级的业务，一般用于列车控制、调度语音指挥 行车、铁路应急指挥通信等重要的业务。电路交换数据传输方式配 置固定单独的信道，

15、不共享信道，保证了数据传输的实时性和准确 性，数据传输速率最高为9.6 kbps。语音业务提供基础语音通话功能，如调度移动通信语音业务， 除此之外还具备较高级的语音功能。如：优先级与强拆。语 音组呼。语音广播。(2)数据业务数据业务可以通过电路交换方式和分组交换方式完成，因此数 据业务可以分为电路域数据业务和分组域数据业务。电路域数据业务。电路域数据业务主要针对安全数据业务， 而非安全数据业务，则采用分组交换的方式，多用户共享一个分组 数据传输通道，需要传输数据时才占用信道。分组域数据业务。分组域数据业务主要是指那些相较于电路 域数据业务而言实时性要求较低、突发性强、有一定数据量的业务。(3)

16、智能业务功能号注册、注销与管理业务增强型接入矩阵业务功能寻址业务位置寻址业务2 . GSM-R的组成GSM-R主要由GSM-R陆地移动网络、FAS固定网络、固定终 端和移动终端、调度台、车站台等组成。GSM-R的组成详见教材图5-8。(1 ) GSM-R陆地移动网络包括网络子系统(NSS )、无线子系统(BSS )、运营与支撑子 系统(OSS )等部分,与FAS固定网络互联互通,为各种移动终端 提供移动的网络服务。其中，网络子系统又包括移动交换子系统 (SSS )、移动智能网子系统(IN )和通用分组无线业务子系统 (GPRS)o(2 ) FAS固定网络实际上是一个以专用交换机及用户级交换机(

17、PBX )为平台的 有线调度通信网络。(3 )固定终端和移动终端包括机车通信系统、作业手持台和其他固定及移动终端。【提示】为满足高速列车运行及行车组织的实际需求，司机、 随车机械师、列车长.乘警、客运值班员等相关工作人员应配备无 线对讲设备和手持终端进行通信联络。司机配备的GSM-R手持终端可在车载通信设备发生故障时， 作为应急通信手段。在客运车站，客运值班员需要配备与司机通信 联络用的无线对讲设备，以满足处置突发事件的需要，并及时向司 机通报旅客的乘降情况。【课堂互动】【教师】让学生通过阅读思政列车一守好铁路通信设备“生 命线(详见教材)，思考并讨论：你从高铁通信工长李坚身上学到 了什么？计

18、【学生】阅读、聆听、思考.讨论、发言小【教师】做出总结通过知识竞赛， 锻炼学生的自主 学习能力和语言 表达能力，并对本 节课的知识及时 进行练习巩固加 深记忆 【学生】聆听、理解、记忆【教师】组织全体学生进行分组，每个小组作为一个参赛队知识竞赛(25 min)伍【学生】学生每35人一组，并以小组为单位，组长带领组员复习高速铁路通信系统相关知识【教师】组织全体学生进行知识竞赛 【学生】每个小组作为一个参赛队伍，参赛 【教师】提出与本任务内容相关的问题 【学生】以小组为单位进行抢答 【学生】将自己在知识竞赛中学到的新知识，以及表现记录在教材表5-6中 【教师】填写考核评价表课堂小结 (3 min)

19、 【教师】简要总结本节课的要点本节课学习了高速铁路通信系统的概念、业务范围、功能与特 点，以及通信网、调度网系统与GSM-R。通过本节课学习，希望大 家可以明确铁路通信系统的功能及组成。 【学生】总结回顾知识点总结知识点，巩 固学生对高速铁 路通信系统、通信 网、调度网系统及 GSM-R等相关知 识的理解作业布置 (2 min) 【教师】布置课后作业请简要回答以下问题：(1 )简述高速铁路通信网的类型？(2)高速铁路调度通信系统有哪几个级别？(3 )简述GSM-R的组成？ 【学生】完成课后任务复习巩固学到 的知识，并进行练 习，加深印象和理 解教学反思本节课效果不错，教U砰时要注重自身素养的提高，经常阅读各类专业书籍,学习 别人先进的教学方法和教学经验，并适当加以改变运用在目己的教学工作中，时刻做到 学以致用。