产学研结合，中铁建电气化局集团与北京交通大学GSM-R战略合作协议签约仪式
如果将我们生长的这片国土看作一个庞大的肌体，那么穿行于这片土地上的铁路线便是它输送血液和能量的脉络，而GSM-R（铁路专用数字移动通信系统）就好比这条脉络的神经系统。
在GSM-R的指挥运作之下，这条条脉络才得以有条不紊地运转，才使得广袤的中国大地上物畅其流，人畅其行。
中国铁路的高速梦想
从1997年到2007年十年时间，我国铁路已经历了六次大提速，极大地提升了铁路运输能力。目前，随着越来越多的客运专线建成并投入使用，一批时速200公里～350公里动车组更驶出了铁路的“中国速度”——
时速180公里，相当于强台风的速度；
时速300公里，堪比波音飞机加速起飞时离地前一瞬间的速度；
时速350公里，这是目前中国高速列车的运营速度。
中国列车还在加速，时速380公里新一代动车组即将下线，时速500公里的试验高速动车组正在研发……
铁路发展的中国梦想，提升的不只是速度，还有运力—上海世博会铁道馆的3D电影里，有重点介绍大秦线的片段。大秦线上来往穿梭的运煤列车，让无数车迷为之倾心。这种重联的大列，之前用的是韶山4型电力机车牵引，1+2+1机车分布，整列车全长约2.7千米。采用和谐2型机车后，重载列车的机车为1+1+可控列尾分布，列车全长约2.6千米，由204节车厢构成。当这种2万吨的重装大列穿行于大秦线上的山川河谷之间，甚至摆出S型姿态的时候，其壮观与美感迅速改变了中国铁路的固有形象。
和谐型货运机车运输速度惊人，普及速度更是惊人。大秦线开行万吨、1.5万吨和两万吨列车，年运输能力达4亿吨以上。这样的重载铁路以后还要再增、扩、改建若干条。
以高铁和重载为代表，中国铁路的发展，远超过常人的思维。
到2012年，中国将建成“四纵四横”高速铁路网，总里程1.3万公里，超过目前世界高速铁路的总和。这个世界最大的高速铁路网，将把经济最发达的长三角、珠三角、环渤海地区及其他城市密集地区紧紧相连；到2020年，我国高速铁路总规模将达1.8万公里。从北京到绝大部分省会城市不过1小时至8小时；上海、郑州、武汉等中心城市到周边城市控制在1小时之内。广袤的中国，将是压缩时空的一日生活圈。
高速化、信息化、自动化——中国铁路的美好图景，已不再是梦想！“车、路、信号”这个庞大的高铁体系技术平台，就这样奇迹般地被中国人搭建起来。
俗话说，“火车跑得快，全凭车头带”，但是在高速铁路领域，能够使众多火车畅行无阻、忙而不乱的，可不是完全依靠车头，它有一套自己的调度指挥通信工具—GSM-R（铁路专用数字移动通信系统）。正是有它，才使得中国铁路的高速梦想得以实现。
钟章队教授（左）向教育部郝平副部长介绍代表性成果
钟章队的GSM-R研究与中国高铁节拍相和
GSM-R在当今中国已是“风光无限”，但它在我国刚刚起步之时，却少有人能领略其中的奥妙。
“男怕入错行，女怕嫁错郎”。选择一种行业、选择一个研究领域，对于科技工作者来讲至关重要。它需要的不仅是魄力，更要有一种高屋建瓴的战略眼光。
机遇偏爱有准备的头脑，机遇的偶然和积累的必然造就了每一个科研上的发明创造。在命运的偶然与必然之中，钟章队的步伐正好踏在中国高铁发展的节拍之上，自此开始了他的科研旅程，也就是中国铁路的GSM-R研究历程。
1983年，钟章队自北京交通大学无线通讯专业毕业。因为成绩好，他被学校留了下来。1994年，钟章队以自己科研上的敏感，提出未来的通信一定是数字的、小区制的、高可靠性的、无缝覆盖的。他隐隐地感觉到，铁路无线通信系统将面临深刻变革。
正是这一年，国家开始对高速铁路可行性发展进行立项研究。因为列车速度上去后，一系列技术都需要跟进：速度快了，反应也要快，安全系数要高，作为铁路信息化的重要组成部分，铁路无线通信需要更新换代。我国铁路延续使用了40多年的单信道无线列调通信系统采用的是模拟信号，这种旧的制式已经远远不能满足高速列车的需要，人们迫切需要寻找一种新的制式来替代它。
但是，对于中国铁路系统这样一个庞然大物来说，更换通信制式非同小可，它直接关系铁路运输的安全。本着“先进、成熟、经济、适用、可靠”等技术引进的原则，铁道部抱着审慎的态度，找来多方专家反复论证，寻找最合适的新制式。
讨论最后变成了GSM-R与TETRA（陆地集群无线电系统）两种技术的PK。GSM-R最早在欧洲开始发展，20世纪90年代初已具雏形，是一种先进的铁路专用通信系统，但当时在中国却还一直是个空白。TETRA同样也是一种专用无线通信系统，多用于地铁通信系统。
孰优敦劣，举棋不定。
于是从1994年起，我国开始对专用移动通信技术跟踪研究，研究重点就是对GSM-R和TETRA系统进行比较—看哪一个是更适合中国实际的铁路移动通信发展方向。
钟章队认为GSM-R的发展模式、高可靠性和无缝覆盖非常适合中国铁路的发展要求，他参与了中国高速铁路的研究，成为国内第一批研究高速铁路通信的学者。当时，对高速铁路十分自信的欧洲人来中国推销GSM-R，钟章队惊奇地发现自己研究的东西和他们介绍的东西是一样的，只是自己没把它们叫做GSM-R。这更加坚定了他深入研究GSM-R的决心，于是便在这一研究领域深入了下去。从大量研究、比选到向信息产业部申请频率资源再到铁道部决策，这一历程足足用了十年的时间。
钟章队教授（左）出席国际铁路通信信号技术研讨会
十年磨一剑 一剑刺九天
钟章队说，铁路要发展，通信控制系统是基础技术之一，我们不能让它成为制约我国铁路发展的瓶颈。为了打破瓶颈，钟章队和他的团队将热情全部倾注到了GSM-R上来。
十年时间里，钟章队带领他的团队从一个20平方米的小办公室起步，逐步发展到拥有上百人的现代通信研究所，在此基础上建立了国家重点实验室，使得中国的GSM-R拥有了自己的高端研发平台。他们见证并实践了一个产业的兴起，他们亲手构建着中国的铁路动脉的神经网络。
艰辛的努力再加上正确的方向，终于使GSM-R的研究得到了越来越多的认可。由于GSM-R具有更适应铁路运输特点的功能优势，更成熟的技术优势以及更符合通信信号一体化技术发展的需要，更重要的是GSM-R支持铁路移动通信的可持续发展，因此铁道部于2002年底正式确定将GSM-R作为我国铁路移动通信的发展方向。
2003年2月，为中国铁路量身订制的GSM-R研究与应用模拟系统实验室建成。这是全国唯一一家GSM-R实验室，即使在GSM-R技术成熟的欧洲也没有过。它引来了国外众多同行的关注，国际铁路联盟GSM-R技术主席多次前来参观后表示，欧洲也应该建立一个这样专门的GSM-R实验室以推动技术发展。但只有钟章队和他的同事知道，为了这个实验室他们倾注了多少汗水和心血！
钟章队对于他的学生和科研团队的要求是：“顶天立地，面向工程”。
所谓“面向工程”，他强调，研究必须对接国家需求，为国家建设提供智力支持；同时要走“产学研用”相结合的道路，产学研体现在产业链中的各个方面，工程学科必须要面对工程，必须是产业链中的一环；他们的团队作为国家重点实验室重要组成部分，其重要任务之一便是促进学科发展，增进学术交流。
而“顶天立地”，要求的则是道德水准，要学会做人。在这个基础之上提升专业知识水准，培养学术上的高素质。钟章队说：“人才成长，靠的是机遇、实力和实干，学生的实力大部分是在学校培养出来的，要使他们有真才实学，每个星期都要和他们进行学术交流。”
一流的国家需要一流的人才，除道德和专业上的素养之外，他对学生的团队协作精神也有很高的要求。在团队协作上，纵向横向协调能力都是必须的。“培养学术交流能力，不光要会做，还要会说。我们不仅要出于学术需要将国外的专家请进来，还会让学生走出去，高强度地培养学生协作与交流的能力。”
在钟章队的带领下，北京交通大学GSM－R团队成为一支特别能吃苦、特别能打硬仗的队伍。在他们的努力下，2003年5月，经过多年论证，最终由铁道部拍板决定，中国的高速铁路将全面使用GSM-R通信系统。这时，钟章队已经在GSM-R高速铁路环境下电波传播、抗多普勒频移、抗无线干扰等基础理论研究中取得了重要进展。
钟章队教授曾经说过，GSM-R最后胜出的原因在于：基础优势、可持续发展性以及铁路综合信息化的需要。
GSM-R像一条信息高速公路，将现代铁路运行的很多信息搭载其上，它作为一种技术支撑手段为高速铁路、客运专线的顺畅运行提供条件。
现代铁路两大发展龙头一是高速铁路技术，一是重载运输技术。作为中国GSM-R研究的先驱，钟章队和北京交通大学的科研团队当仁不让地承担起这两个方面的开创性研究。
面向列车控制的研究从青藏铁路开始在中国已经拉开。在青藏铁路的成功实践，也使青藏铁路成为我国乃至亚洲第一条使用GSM-R通信信号一体化综合平台的铁路。
大秦铁路是我国第一条单元重载电气化铁路，是山西、陕西、内蒙古西部煤炭外运的主通道。如果要开行2万吨的货运列车，势必要将4列火车捆绑在一起运行，由4台机车牵引制动。在这种条件下，如何保持4台机车丝毫不差的同步动作是重载列车开行的关键。山区里的手机信号无法保证，那么如何保证重载列车机车之间的无线通信可靠传输就成了很大的挑战。
钟章队2003年接受该项任务，2004年通过GSM－R技术与机车同步操作控制技术的系统集成创新，取得关键技术的突破。经过2005年一年的试验，2006年3月28日大秦重载列车正式运行。从那时起，大秦线的运力就迅速提升，如今年运输能力达4亿吨以上，使其设计运力得到4倍以上的提升。
高铁最初从日本发端，在高铁的研究和应用上，欧洲和日本曾经走在了世界前列，他们都在发展自己的移动通信铁路专用系统，欧洲采用GSM-R技术，日本则采用漏泄同轴电缆覆盖无线通信方式。与其相比，中国铁路的GSM-R创新点在哪里？
钟章队说，我们国家所提倡的三种创新方式，在GSM-R上都有体现。
首先，是原始技术创新，GSM-R技术本身市场很大、应用种类很多，但是我国是第一个采用将其运用到重载技术上，这是世界上其他国家没有的，完全是中国的技术；我们在青藏铁路上，在世界上建设了唯一一条线路最长（1412千米）、海拔最高、冻土长度最长（550公里）的基于GSM-R无线通信技术的铁路，目前运行非常平稳。
其次，设备创新，装备创新。现在GSM-R设备全部实现了国产化，为走向国际创造了条件。从青藏铁路开始，钟章队和他的团队开发了一系列新型设备，如信息化的网关设备、全套仪器仪表测量设备、网络优化设备、接口监测系统等。这些设备在青藏铁路的项目中开花结果，又在大秦线的运行中发挥了应有作用。基于大秦线项目特点，他们又完成了重载铁路运输机车同步操作控制安全数据传输的成套设备。
第三，管理创新。中国铁路网线路最多、网络最大，要实现模拟信号到GSM-R的转变，从市场运作到管理方式都需要极大的创新。GSM-R在中国铁路的应用种类最多，它在管理上的创新无疑是对世界铁路管理模式的一大贡献。北京交大在多年的研究和项目管理中，先后在青藏铁路、大秦铁路、胶济铁路等项目中经过实际研究论证、标准制定、工程实施、大规模建设和应用维护等方面积累了一整套技术方案和管理方法，这套方法经过实践检验，具有很强的科学性和可操作性。
第四个方面就是应用创新。对于用户来说，对于技术的最后衡量，就是要在工程方面得到很好的应用，解决实际问题。GSM-R应用几年来，在确保铁路运行安全、提高运输效率、为控制提供传输手段等方面发挥了十分显著的效果；使得很多铁路运作方式发生了变化，使得调度指挥作业更方便快捷，使行车间距缩短至3分钟，单条运量4亿吨，行车速度 350公里以上。
GSM-R在铁路上有十大应用，重载运输机车同步操作控制、列车运行控制、调度通信、调度指挥信息的传输、编组站的数据传输指挥手段、安全设备检测信息传输等。随着GSM-R发展的深入，其作用将被更深刻地认识，终端用户会越来越多，应用也会越来越广。
中国铁路发展走了一条信息化—信息化引领工业化—信息化与工业化高度融合来提升传统铁路的现代化之路。GSM-R应用技术，中国铁路走在世界最前沿。
高速铁路的中国标准
古语说，“取法乎上，仅得其中；取法乎中，仅得其下。”中国铁路，以至上标准作为要求，用二三十年走过了西方铁路六七十年的发展道路。
钟章队说：“中国有特殊的铁路运行方式，我们当时很坚定地走自己的标准化道路，要有自己的专利、有自己的标准，有标准才能形成产业链。”
于是从2003年我们借鉴欧洲的技术，建立了7大类47项标准，而随着高铁的高速发展，这一标准体系仍在不断地发展和完善，为整个客运专线网络、高铁网络建设打下了重要的基础。
中国铁路必须要走自己的路。在这一高目标值的要求下，中国铁路正以高铁的速度向前发展。这样惊人的发展速度就要求有很好的建设方法和建设工具。在通信领域，必须提供很多应用服务，打好基础之后才能展开其他领域的建设。所以从青藏开始，钟章队他们就开始日以继夜地研发网络优化系统，他们使用各种测量工具将网络优化时间从原来国外需要两年时间缩短到半年甚至3个月，大大节省了时间，提高了建设效率。
对于未来GSM-R向何处去，钟章队这样预期：随着中国高速路网的形成，各种各样流媒体都要上高速，所以GSM-R要向宽带发展；另外，几千列高速列车都在线上跑，安全不安全、一旦出现事故如何调整，这是我们主要考虑的问题；中国铁路的发展、城市交通、城市轨道交通、城际铁路、民航等等要建立一种综合交通，对我们来说也是一种很大的挑战；除此之外，中国铁路GSM-R应用技术走在世界最前沿，我们要为世界提供服务，这也是我们的一项使命。
“三流企业卖产品，二流企业卖技术，一流企业卖标准”。中国铁路是否已经走到了输出标准的时候？
有关媒体报道，2010年8月，泰国开始与中国商谈合资兴建高速铁路的项目。该铁路将从中国的昆明途径越南、老挝到达泰国东北部，未来还可能向南延伸至马来西亚和新加坡；伊朗法尔斯通讯社8月29日称，伊朗公路与交通部部长哈米德•斯坦日前宣布，中国与伊朗计划将于9月中旬签署价值数十亿美元的铁路工程协议，该项目的落成将连接伊朗整个西部地区，该项铁路工程预计在两年半内竣工……
随着中国高铁走出国门，钟章队和他的GSM-R研究将会在更加广阔的应用舞台上上演怎样精彩的表演，让我们且尽情期待……
钟章队简介：
北京交通大学现代通信研究所所长、轨道交通控制与安全国家重点实验室通信首席教授、中国铁路GSM-R首席专家、博士生导师。从事无线通信及宽带移动通信、数据通信及计算机通信、高速铁路列车控制和智能交通系统等研究。1994年提出基于GSM-R技术建设中国铁路数字移动通信系统，得到铁道部采纳，继而在青藏铁路、大秦重载运输铁路、客运专线、高速铁路等工程建设中推广应用；完成30多项国家级、省部级科研项目，30多项工程项目，获国家科技进步一等奖1项，省部级科技进步特等奖1项、一等奖2项、二等奖3项，主持完成的“铁路综合数字移动通信系统（GSM-R）理论、关键技术及工程应用”入选2007年度“中国高等学校十大科技进展”。