地鐵線路延長(zhǎng)線工程傳輸系統(tǒng)拆解方案探討

劉 靖

（廣州市地下鐵道總公司，廣州 510030）

由于種種原因，出現(xiàn)一些地鐵線路修建完成運(yùn)營(yíng)后，又將其拆解為兩條線路并各自延伸的情況。比如廣州地鐵二、八號(hào)線延長(zhǎng)線，北京地鐵八號(hào)線等?，F(xiàn)就廣州地鐵二、八號(hào)線傳輸系統(tǒng)的拆解實(shí)施方案進(jìn)行探討，為今后類似的項(xiàng)目建設(shè)提供借鑒及參考。

1 工程概況

廣州地鐵二、八號(hào)線延長(zhǎng)線工程是由目前運(yùn)營(yíng)的廣州地鐵二號(hào)線在曉江區(qū)間實(shí)施拆解，分成二號(hào)線、八號(hào)線，計(jì)劃于2010年10月28號(hào)開(kāi)通。拆解后二號(hào)線廣州新客站—嘉禾段線路全長(zhǎng)31.4 km，全為地下線，共設(shè)24座車站，目前已建成8.10 km線路和8座車站。二號(hào)線新設(shè)車輛段、停車場(chǎng)各1座，控制中心與一、八號(hào)線合用。拆解后八號(hào)線全長(zhǎng)14.67 km，設(shè)車站12座，均為地下站，其中已建成9.54 km線路和8座車站；已建成車輛段1座，控制中心與一、二號(hào)線合用。廣州地鐵二、八號(hào)線延長(zhǎng)線拆解示意如圖1所示。

2 拆解分析

從圖1可以看出，拆解工程主要是在既有曉江區(qū)間。對(duì)于通信系統(tǒng)拆解，從功能上來(lái)說(shuō)，商業(yè)通信和治安監(jiān)控通信沒(méi)有嚴(yán)格意義上按線路劃分，不存在拆解。商業(yè)通信只需將地面商業(yè)移動(dòng)通信信號(hào)引入地鐵進(jìn)行覆蓋即可，治安監(jiān)控通信則是將地鐵警務(wù)站監(jiān)控信息上傳到相應(yīng)派出所和公安地鐵分局指揮中心。專用通信的拆解，主要集中在傳輸系統(tǒng)和無(wú)線通信兩個(gè)子系統(tǒng)上。尤其是傳輸系統(tǒng)，不僅要為通信內(nèi)無(wú)線、廣播、時(shí)鐘、閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)（CCTV）、不間斷電源系統(tǒng)（UPS）等各子系統(tǒng)提供通道，而且還要為信號(hào)、自動(dòng)售檢票系統(tǒng)（AFC）、環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)（BAS）、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)（FAS）、門禁等其他系統(tǒng)的拆解提供透明傳輸通道。所以，傳輸網(wǎng)絡(luò)是通信系統(tǒng)拆解的重中之重。

廣州地鐵二、八號(hào)線延長(zhǎng)線工程在拆解時(shí)，既有二號(hào)線仍會(huì)維持運(yùn)營(yíng)，所以在二、八號(hào)線通信系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)中，除了應(yīng)滿足兩線本身運(yùn)營(yíng)對(duì)通信的需求外，還應(yīng)使之對(duì)既有運(yùn)營(yíng)管理影響最??；應(yīng)綜合考慮與其他線路通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)互連、互通；在設(shè)備制式選型上，其功能應(yīng)不低于既有傳輸設(shè)備性能。

3 傳輸系統(tǒng)拆解實(shí)施方案

3.1 傳輸系統(tǒng)技術(shù)分析

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外城市軌道交通傳輸系統(tǒng)主要采用以下幾種技術(shù)。

（1）基于SDH的多業(yè)務(wù)傳輸平臺(tái)（MSTP）

目前，基于同步數(shù)字體系（SDH）的第三代MSTP已商用化。從公用網(wǎng)和專用網(wǎng)的業(yè)務(wù)使用情況來(lái)看，在近期TDM業(yè)務(wù)仍占相當(dāng)份額。數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)不斷發(fā)展的情況下，在步入保證服務(wù)質(zhì)量（QoS）的可控制、可管理的純IP寬帶傳輸網(wǎng)之前，密切關(guān)注MSTP組網(wǎng)技術(shù)的使用和發(fā)展，應(yīng)該是穩(wěn)妥的可持續(xù)發(fā)展策略的一種正確選擇。MSTP技術(shù)不足之處：不能動(dòng)態(tài)分配信道帶寬，不太適合具有“突發(fā)業(yè)務(wù)”特點(diǎn)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

（2）OTN傳輸技術(shù)

開(kāi)放式傳輸網(wǎng)絡(luò)（OTN）是由德國(guó)Siemens公司開(kāi)發(fā)并在全球?qū)I(yè)網(wǎng)投入使用的光纖傳輸技術(shù)，仍然采用時(shí)分復(fù)用技術(shù)，屬于同步傳輸體系。OTN傳輸技術(shù)的主要業(yè)務(wù)：音頻、中低速數(shù)據(jù)、E1、10 M/100 M以太網(wǎng)、視頻（M-JPEG或MPEG-2/4）及寬帶廣播信號(hào)傳輸。主要不足之處：OTN傳輸技術(shù)是獨(dú)家產(chǎn)品，技術(shù)支持受限。近年來(lái)，OTN系統(tǒng)在OTN-2500 M設(shè)備上開(kāi)發(fā)了622 M光收發(fā)模塊，能與MSTP相連，OTN系統(tǒng)的發(fā)展動(dòng)向值得進(jìn)一步關(guān)注。

（3）彈性分組環(huán)（RPR）技術(shù)

RPR綜合了SDH、以太網(wǎng)、MPLS、ATM、WDM等協(xié)議和技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，為數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)提供了一種優(yōu)化的解決方案。RPR組網(wǎng)方案可保證語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、視頻等業(yè)務(wù)在統(tǒng)一平臺(tái)上傳輸。RPR技術(shù)不足之處：對(duì)TDM業(yè)務(wù)的支持能力不可能達(dá)到MSTP技術(shù)水平。

上述3種傳輸技術(shù)均各有優(yōu)缺點(diǎn)，但將一條運(yùn)營(yíng)的地鐵線路拆解成兩條線路，傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)面臨多個(gè)需要考慮的問(wèn)題。如應(yīng)滿足兩線運(yùn)營(yíng)管理對(duì)通信的需求；兩線拆分時(shí)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)管理的影響最?。粻?zhēng)取最大限度地利用現(xiàn)有設(shè)備；綜合考慮與其他軌道交通線路通信系統(tǒng)的互連、互通；組網(wǎng)及設(shè)備選型盡量考慮減小對(duì)控制中心的影響；爭(zhēng)取選用主流通信設(shè)備等。進(jìn)行全面利弊權(quán)衡后，我們推薦采用OTN技術(shù)，MSTP技術(shù)作為備選。

3.2 帶寬分析

目前，拆解后的廣州地鐵二號(hào)線的帶寬需求如表1所示。

廣州地鐵八號(hào)線的帶寬需求內(nèi)容與二號(hào)線類似,約930 M左右。

3.3 組網(wǎng)方案實(shí)施

本次傳輸系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)主要組網(wǎng)思路如下。

（1）方案一：充分利用既有OTN-600M設(shè)備，新建線路繼續(xù)沿用與以前一致的設(shè)備，在容量不滿足當(dāng)前業(yè)務(wù)需求的情況下，通過(guò)系統(tǒng)升級(jí)或更換新的傳輸設(shè)備來(lái)滿足。由于既有OTN-600M設(shè)備升級(jí)到OTN-2500M后，對(duì)以太網(wǎng)和視頻業(yè)務(wù)支持欠佳。因此，可設(shè)新型OTN-2.5G設(shè)備，該設(shè)備對(duì)以太網(wǎng)和數(shù)字視頻業(yè)務(wù)較好。在新建和既有站點(diǎn)設(shè)置新型OTN-2.5G設(shè)備，并構(gòu)成各自獨(dú)立的OTN-2.5G傳輸網(wǎng)絡(luò)。

（2）方案二：先保留既有OTN-600M網(wǎng)絡(luò)，到拆分后的兩條線上都采用新的傳輸設(shè)備。待新設(shè)備安裝調(diào)試完成后，再將既有網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)倒換到新網(wǎng)絡(luò)上，并將既有設(shè)備拆除。該方案如采用OTN-2.5G設(shè)備，則回到方案一；如傳輸設(shè)備采用MSTP-2.5G設(shè)備，則在組成二、八號(hào)線各自獨(dú)立的傳輸網(wǎng)絡(luò)并將業(yè)務(wù)倒換至新網(wǎng)絡(luò)后，再將既有OTN-600M設(shè)備拆除。

（3）方案比選

方案一充分利用既有設(shè)備并保持既有業(yè)務(wù)不變化，拆解工程實(shí)施容易，對(duì)既有運(yùn)營(yíng)影響小，兩線分線新建設(shè)備組網(wǎng)，設(shè)備制式一致，運(yùn)營(yíng)維護(hù)方便；方案二則是完全按兩條新線建設(shè)，系統(tǒng)構(gòu)成簡(jiǎn)單，兩線分線組網(wǎng)，設(shè)備制式一致，方便運(yùn)營(yíng)維護(hù)，但需將既有網(wǎng)絡(luò)上的業(yè)務(wù)進(jìn)行倒換，存在一定風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)需拆除既有設(shè)備，經(jīng)濟(jì)性較差。

綜上所述，本工程推薦采用方案一，其系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成示意如圖2所示。

4 結(jié)束語(yǔ)

廣州地鐵二、八號(hào)線延長(zhǎng)線工程，不同于城市軌道交通新建線路或單條線路的延伸工程，是將一條線路拆分為兩條獨(dú)立的線路。通過(guò)對(duì)二、八號(hào)線專用通信的傳輸系統(tǒng)拆解方案進(jìn)行分析和探討，確認(rèn)拆解設(shè)計(jì)的首要原則是以對(duì)既有運(yùn)營(yíng)的影響最小為前提條件；同時(shí)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)結(jié)合目前的城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃，采取自上而下的設(shè)計(jì)思想，不僅僅只考慮本條地鐵線路的情況。

[1] GB 50157-2003 地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京:中國(guó)計(jì)劃出版社，2003.

[2] GB50490-2009 城市軌道交通技術(shù)規(guī)范[S].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2009.

[3] YD/T5089-2005 數(shù)字同步網(wǎng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京:北京郵電大學(xué)出版社，2005.

[4]王成．城市軌道交通線網(wǎng)通信傳輸組網(wǎng)方案探討[J].鐵道工程學(xué)報(bào)，2007（4）：80-84.

[5]王成．廣州地鐵二號(hào)線通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)的有關(guān)問(wèn)題[J].鐵道工程學(xué)報(bào)，2007（8）：93-96.