城市軌道交通通信系統(tǒng)設計方案探究

摘要 本文結合筆者親身工作經歷，重點分析了我國當前社會環(huán)境下的城市軌道通信系統(tǒng)的設計問題，并針對系統(tǒng)的各部分的功能和組織框架情況做出了初步的研究，并根據實際需求提出了具體的解決方案。

關鍵詞 城市軌道交通；專用通信系統(tǒng)；總體設計

中圖分類號 TN914 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)051-0184-02

1 概述

隨著我國經濟的快速發(fā)展以及我國市場經濟環(huán)境的初步完善，城市基礎建設事業(yè)取得了空前的發(fā)展，而城市軌道交通作為城市基礎設施建設的重要內容，同樣在這一過程中獲得了空前的發(fā)展，而城市軌道交通通信系統(tǒng)，作為一種復雜綜合性系統(tǒng)，對其進行研究，具有重要的現實意義。實際上，城市軌道交通通信系統(tǒng)各個子系統(tǒng)之間關系復雜，通過彼此的協(xié)作來實現整體性能。作為城市軌道交通的重要組成部分，信息系統(tǒng)的構建對于列車的正常運行、整體營運效果具有非常重要的現實意義?；谏鲜銮闆r，城市軌道交通通信系統(tǒng)必須能夠對交通運營過程中的各類信息進行及時的傳送，才能夠保證城市軌道交通系統(tǒng)的整體性能，因此，對其進行研究，是提升我國城市交通效率的重要途徑，應該給予更多的重視。

2 設計思路

從上文中對城市軌道交通系統(tǒng)中的專用通信系統(tǒng)進行的介紹，我們可以認為，城市軌道專用通信系統(tǒng)的設計，可以從以下幾個角度加以考慮。

1）通用性和穩(wěn)定性。城市軌道交通信息系統(tǒng)，作為圖像、文字信息傳播的重要途徑，其穩(wěn)定性，對于交通系統(tǒng)的整體運行具有重要意義。

2）必須對系統(tǒng)的簡潔性加以考慮，要求能夠快速的和其他軌道交通網絡進行連接。

3）要從軌道交通的整體通信網絡布局角度考慮，滿足信息交互要求。

4）要保證系統(tǒng)的標準化，能夠符合國內相關設計標準。

3 系統(tǒng)組成及功能介紹

本文所研究的城市軌道交通信息系統(tǒng)由公務通信系統(tǒng)、通信電源及接地系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)、車站信息顯示系統(tǒng)、集中監(jiān)視告警系統(tǒng)、閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)、綜合信息網絡系統(tǒng)、時鐘分配系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)構成。

3.1 傳輸系統(tǒng)

作為通信系統(tǒng)中的重要內容，傳輸系統(tǒng)是通信系統(tǒng)功能得以實現的基本系統(tǒng)，也是最為重要的系統(tǒng)之一。在傳輸系統(tǒng)中，傳輸語音信號、 數據信號等方面的能力，以及為其它通信子系統(tǒng)和信號、AFC、主控系統(tǒng)及軌道交通信息管理系統(tǒng)等提供可靠、 靈活的信道等，都是其主要功能?；谏鲜鲆螅鶕嶋H情況設計一個能夠保證集中維護、統(tǒng)一管理的綜合業(yè)務傳輸系統(tǒng)，對于本文所研究的城市軌道交通信息系統(tǒng)的整體性能的提升是具有重要的現實意義的。

3.1.1 傳輸制式比較

從傳輸系統(tǒng)的整體性能為基礎，結合當前我國城市軌道交通發(fā)展的實際需求，基本上普遍采用SDH和OTN兩種制式作為傳輸制式。

1）SDH制式。這種制式較為常見，通常以SDH傳輸體制作為系統(tǒng)構建的基礎，利用寬帶作為系統(tǒng)的主要開放式平臺構建，提供相應的數據傳輸服務。

2）OTN制式。OTN作為一種高速數據傳送平臺，一般常見于封閉式的專用網絡信息傳輸過程中，對于網絡性能的要求較高。

3.1.2 傳輸線路

在上下行軌道均敷設一條單模光纜和一條電纜。

3.1.3 系統(tǒng)構成

1）采用制式SDH方案為系統(tǒng)的主要設計方案。通過下設的各個部門設置一套光分插件復用設備來作為信息傳送的基本節(jié)點，通過光纖傳送的方式來完成整體的數據傳送。

2）采用制式OTN方案作為系統(tǒng)的主要設計方案。同樣在下設各個部門增設OTN2.5Gb/S節(jié)點機，作為信息傳送的基本節(jié)點，通過兩根光纖構成基本的環(huán)形網絡結構。根據實際信息傳輸要求進行各種信息的傳送。2 Mbit/s中繼線及以太網信息由節(jié)點機界面卡直接引出。

3.2 無線通信系統(tǒng)

本文所研究的系統(tǒng)主要采用800 MHz頻段TETRA作為基本調度控制中心的無限通信平臺，提供相應的數據傳送服務。具體系統(tǒng)構建狀態(tài)如下所示：

控制中心共設交換機、調度臺、網管終端等設備；每車站設兩載頻基站；在區(qū)間設置光纖直放站；各車站值班員處設置固定臺；助理車站值班員、維修人員等配備便攜臺；機車配備車載電臺（列車兩端均配備語音、數據車載臺）。

3.3 公務通信系統(tǒng)

內部管理過程中，對于公務通信提供服務的重要性是不容忽視的，實際上，為各個部門提供公務聯絡通信的公務通信系統(tǒng)，同樣是本文所研究系統(tǒng)中的重要組成部分，基本上包括市內電話和公務電話兩個部分組成。設置獨立網絡，能夠保證網絡的整體穩(wěn)定性，對于提升城市軌道交通通信網絡的安全性具有重要意義，其系統(tǒng)的具體構造情況如下文所示：

控制中心通過程控設備來為提供相應的數據交互服務，下設站段利用交換區(qū)形成一個完整的公共信息交互網絡?？刂浦行耐ㄟ^程控設備上預留于與公網的 2 M中繼接口，在換乘站數字程控交換機上預留與其他線公務通信網的2 M中繼接口。

3.4 閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)

在系統(tǒng)的整體構造中，閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)是實現系統(tǒng)整體性能要求的重要組成部分之一，通過為各個部門提供相應的數據支持，來提升整體的組織管理水平，是保證城市軌道交通正常運轉的重要前提。其具體系統(tǒng)構成情況如下文所示。

通過中央控制室進行控制設備鋪設來完成基本的信息交互要求，設置相應的設備連接要求，在下屬各個站段中提供終端閉路電視監(jiān)視設備，尤其是對出站口、售票廳等，更是需要進行專業(yè)化的閉路電視監(jiān)視設備，如在這些部分設置攝像機等，都是提升監(jiān)控效率的有效手段，利用專門的信息交互通道將這些設備收集到的信息進行傳送，從而形成一個完整的閉路電視監(jiān)視網絡體系，保證基本的監(jiān)視和控制。

3.5 車站信息顯示系統(tǒng)

實際上，本文所研究的系統(tǒng)中，車站信息顯示系統(tǒng)的主要存在意義在于提升現代化管理水平，為乘客提供必要的時間信息服務支持，通過這一系統(tǒng)，乘客能夠及時的了解時間，對于軌道交通的實際運營情況有一個清晰的了解，同時也能夠通過各種信息的了解來緩解乘客候車過程中的焦躁心態(tài)。同時，這套系統(tǒng)也能夠通過在系統(tǒng)空閑時間加播廣告來為企業(yè)提供更多的效益。其具體的系統(tǒng)構成如下文所示：

通過中央控制室進行視頻分配放大器和傳輸用數字光端機鋪設來完成基本的信息交互要求，在下屬各個站段中提供播放機、數據交換機、數字光端機等設備，采用100 M以太網來進行基本信息的交互。布線方式采用總線布線方式來完成信息交互任務

3.6 時鐘分配系統(tǒng)

該系統(tǒng)的主要作用在于為乘客和工作人員提供專業(yè)的標準時間，從而對整體的運營效率的提升提供必要的支持。其系統(tǒng)構架情況如下：

時鐘系統(tǒng)由設于控制中心的GPS時鐘信號接收單元、一級母鐘、監(jiān)控設備，在下屬的各站段中配設二級母鐘。數字控制中心應設置必要的時鐘系統(tǒng)監(jiān)控設備來為一級母鐘進行監(jiān)控。在系統(tǒng)子鐘的控制（加快、減速復位、校對、追時等）；故障記錄及輸出等方面進行控制和管理。

3.7 其他一些要說明的問題

1）網絡同步問題。網絡同步對于所傳輸的信息質量的影響是非常巨大的，本文所研究系統(tǒng)基本上采用了主從同步方式進行設計，基本上能夠保證網絡內所有基本單元都能夠從基準主時鐘上接收到信號。在這一過程中，程制中心接受來自于局間中繼的2 M具體時間信號作為基準主時鐘數據，然后通過相應的數據交互來為下設的各個站段提供時鐘數據。

2）通信線路問題。由于本文所研究系統(tǒng)在實際應用過程中，必將面對傳輸通道和區(qū)間之間的通信通道問題，所以在上下行道上，采用國際先進手段進行單模光纜和電纜的鋪設，從而保證這一問題的順利解決。

實際上，交換機與電信局彼此之間的中繼狀態(tài)出現之前，在SDH 設備中主要是通過常見的自由振蕩模式來保證網絡整體的時間問題保持在一個偽同步狀態(tài)。

4 結束語

在我國經濟飛速發(fā)展的過程中，市場經濟環(huán)境下的城市軌道交通的專用通信系統(tǒng)中涉及多個方面，在實際設計過程中，必須對這些方面給予充分的考慮和研究，才能夠真正意義上的保證系統(tǒng)整體性能，從而為我國的城市交通事業(yè)的發(fā)展提供必要的

支持。

參考文獻

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