城市軌道交通換乘站專用通信系統(tǒng)的建設(shè)

馬 蘭

（北京全路通信信號(hào)研究設(shè)計(jì)院有限公司，北京 100073）

1 概述

隨著城市軌道交通的大規(guī)模建設(shè)，軌道交通正在向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，換乘站的數(shù)量也越來(lái)越多，并且換乘種類多樣。專用通信系統(tǒng)是運(yùn)營(yíng)指揮、企業(yè)管理、服務(wù)乘客的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，換乘站的專用通信系統(tǒng)如何建設(shè)，如何實(shí)現(xiàn)資源共享，如何更有效地服務(wù)于運(yùn)營(yíng)及乘客已經(jīng)成為新的課題。

軌道交通專用通信系統(tǒng)包括傳輸子系統(tǒng)、公務(wù)電話子系統(tǒng)、專用電話子系統(tǒng)、無(wú)線子系統(tǒng)、閉路電視監(jiān)視子系統(tǒng)、廣播子系統(tǒng)、時(shí)鐘子系統(tǒng)、電源子系統(tǒng)和集中告警子系統(tǒng)，由于專用通信系統(tǒng)是直接和運(yùn)營(yíng)相關(guān)的系統(tǒng)，目前各線均采取分線運(yùn)營(yíng)的模式，因此換乘站均為各線獨(dú)立建設(shè)專用通信系統(tǒng)，采取互聯(lián)或互設(shè)終端的模式，實(shí)現(xiàn)換乘站通信系統(tǒng)功能。本文將針對(duì)換乘站的各種形式，對(duì)換乘站專用通信系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行分析并提出建議。

2 換乘站專用通信系統(tǒng)需求分析

專用通信各子系統(tǒng)功能及在換乘站的需求如下。

1）傳輸子系統(tǒng)主要為通信其他子系統(tǒng)及本線信號(hào)、綜合監(jiān)控等其他專業(yè)提供車站至中心的傳輸通道，各線間無(wú)傳輸通道需求。

2）公務(wù)電話子系統(tǒng)主要將市話引入軌道交通，為工作人員等提供通信手段，各線均通過(guò)和市話交換機(jī)相連實(shí)現(xiàn)該功能，在換乘站無(wú)互聯(lián)需求。

3）專用電話系統(tǒng)包括各種調(diào)度電話：行車調(diào)度、防災(zāi)調(diào)度、電力調(diào)度等，并且在各車站設(shè)有站內(nèi)直通電話。換乘站需實(shí)現(xiàn)車站控制室間的直接通話或有互調(diào)等功能需求，因此兩線間專用電話系統(tǒng)需互聯(lián)或互設(shè)終端。

4）無(wú)線子系統(tǒng)、閉路電視監(jiān)視子系統(tǒng)、廣播子系統(tǒng)均需在站廳、站臺(tái)區(qū)域內(nèi)布置終端設(shè)備，因此涉及到兩線間的界面劃分，如何進(jìn)行終端設(shè)備的布置以實(shí)現(xiàn)資源共享，如何實(shí)現(xiàn)互調(diào)互看等，是換乘站中需重點(diǎn)考慮的通信子系統(tǒng)。其中無(wú)線子系統(tǒng)主要為如何實(shí)現(xiàn)兩條線路對(duì)車站公共區(qū)域的無(wú)線覆蓋；閉路電視監(jiān)視子系統(tǒng)為如何實(shí)現(xiàn)兩條線路對(duì)公共區(qū)域視頻圖像的互調(diào)互看；廣播子系統(tǒng)為如何實(shí)現(xiàn)兩條線路對(duì)公共區(qū)域的廣播。

5）時(shí)鐘子系統(tǒng)主要為軌道交通工作人員及其他專業(yè)提供統(tǒng)一的時(shí)間信號(hào)，在車站設(shè)有發(fā)車鐘及設(shè)置在相關(guān)用房?jī)?nèi)的各子鐘，在換乘站無(wú)互聯(lián)需求。

6）電源子系統(tǒng)主要為通信其他各子系統(tǒng)設(shè)備提供電源，在換乘站無(wú)互聯(lián)需求。

7）集中告警子系統(tǒng)設(shè)置在控制中心，主要收集通信其他各子系統(tǒng)的報(bào)警信息，集中監(jiān)控，在各車站無(wú)集中告警系統(tǒng)設(shè)備。

通過(guò)以上分析可以看出，換乘站專用通信系統(tǒng)的功能主要涉及到專用電話子系統(tǒng)、無(wú)線子系統(tǒng)、閉路電視監(jiān)視子系統(tǒng)、廣播子系統(tǒng)，以下將主要對(duì)這些子系統(tǒng)在換乘站的方案進(jìn)行分析比較。

3 換乘站專用通信系統(tǒng)方案

3.1 軌道交通換乘站形式

軌道交通換乘站一般可以分為3種形式：通道換乘站，同站臺(tái)換乘站，同站廳換乘站。

通道換乘站：不同線路的車站其位置關(guān)系為脫離式，車站間的換乘需通過(guò)專門的連接通道來(lái)實(shí)現(xiàn)，即只有換乘通道連接兩條線，兩條線站廳站臺(tái)等其余部分完全獨(dú)立。

同站臺(tái)換乘站：不同線路的車站其位置關(guān)系為同層并行或上下平行等方式，車站間的換乘主要通過(guò)共用站臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)(示例如圖1所示)。

同站廳換乘站：兩條線站臺(tái)相互獨(dú)立，但共用站廳，共用的站廳可以有L型、T型、十字型等形式。該形式換乘站又可以分為兩種，一種為L(zhǎng)型、T型等雖共用站廳，但有明確建筑分界，可以劃分出兩條線各自范圍的站廳(示例如圖2、3所示)；另一種為無(wú)任何分界面，即整個(gè)站廳完全為兩條線共用（示例如圖4所示）。

對(duì)于通信系統(tǒng)而言，以上換乘站形式，可以歸結(jié)為兩大類：1）有明確建筑分界的換乘站。該類換乘站又可分為兩種，一種即通道換乘站，一種即同臺(tái)或同廳換乘站。2）完全共用的同臺(tái)或同廳換乘站。

3.2 換乘站專用通信系統(tǒng)方案

3.2.1 終端設(shè)備布置方案

終端設(shè)備布置方案主要指在吊頂或頂板上的通信設(shè)備的布置，包括無(wú)線子系統(tǒng)的天線、閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)的攝像機(jī)、廣播系統(tǒng)的揚(yáng)聲器等。

1）有明確建筑分界的換乘站

無(wú)論是通道換乘站，還是同臺(tái)或同廳換乘站，由于兩條線有明確的建筑界面，均可以建筑界面為界，兩條線各自設(shè)置本線范圍內(nèi)的通信終端設(shè)備，分別管理。

2）完全共用的同臺(tái)或同廳換乘站

該種類型車站無(wú)明確建筑分界，完全由兩條線共用。若在公共區(qū)域內(nèi)各自設(shè)置一套通信終端設(shè)備，會(huì)造成資源浪費(fèi)以及視覺(jué)、管理上的混亂。因此對(duì)于該種類型的換乘站，原則上共用區(qū)域內(nèi)的終端設(shè)備應(yīng)由一條線（先開(kāi)通線）進(jìn)行設(shè)置，在后期開(kāi)通線路進(jìn)行建設(shè)時(shí)，通過(guò)系統(tǒng)互聯(lián)或互設(shè)終端的方式，實(shí)現(xiàn)后開(kāi)通線路對(duì)公共區(qū)域的廣播、監(jiān)視等功能。如果由于裝修等原因，在先開(kāi)通線運(yùn)營(yíng)時(shí)部分區(qū)域未投入使用，則可按裝修界面劃分，各線負(fù)責(zé)本線范圍內(nèi)終端設(shè)備的布置。

需特別指出的是，對(duì)于以上兩種情況，“同臺(tái)”及“同廳”均是指站廳及站臺(tái)的公共區(qū)域，對(duì)于兩條線站臺(tái)上設(shè)置的直接和運(yùn)營(yíng)相關(guān)的設(shè)備，如各線上、下行站臺(tái)廣播，需向乘客傳遞列車進(jìn)站等信息；上、下行列車監(jiān)視設(shè)備，需向司機(jī)提供站臺(tái)的監(jiān)視圖像等，由于直接涉及到線路運(yùn)營(yíng)，仍需各線負(fù)責(zé)本線站臺(tái)上的終端設(shè)備布置。

3.2.2 專用通信各子系統(tǒng)方案

3.2.2.1 專用電話子系統(tǒng)

專用電話子系統(tǒng)主要為滿足兩條線間的直接通話或互調(diào)等需求。不管何種類型的換乘站，均可以分為以下幾種情況。

1）兩條線獨(dú)立設(shè)置車站控制室，在該站無(wú)聯(lián)絡(luò)線：需互設(shè)直通電話。

2）兩條線獨(dú)立設(shè)置車站控制室，在該站有聯(lián)絡(luò)線：需互設(shè)直通電話和行調(diào)電話。

3）兩條線共用車站控制室，在該站有聯(lián)絡(luò)線：需互設(shè)行調(diào)電話。

4）兩條線共用車站控制室，在該站無(wú)聯(lián)絡(luò)線：不需互設(shè)電話。

3.2.2.2 無(wú)線子系統(tǒng)

1）有明確建筑分界的換乘站

通道換乘站：換乘通道部分由建筑所屬線路進(jìn)行無(wú)線覆蓋即可，有特殊需求的情況下，另一條線亦可設(shè)置單獨(dú)小天線進(jìn)行無(wú)線覆蓋。

同臺(tái)換乘站：站臺(tái)的無(wú)線覆蓋由先期開(kāi)通線路負(fù)責(zé)，兩條線之間可通過(guò)設(shè)置合路器的方式，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的合路，完成對(duì)公共區(qū)域的無(wú)線覆蓋。

同廳換乘站：站廳一般為L(zhǎng)型、T型等，兩條線站廳是連通的，因此對(duì)于該種類型的車站，建議通過(guò)兩線之間設(shè)置合路器的方式，使兩條線均可以實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)站廳的無(wú)線覆蓋。

2）完全共用的同臺(tái)或同廳換乘站

該類型換乘站共用區(qū)域內(nèi)的無(wú)線天線由一條線設(shè)置，但另一條線也需對(duì)共用區(qū)域進(jìn)行無(wú)線覆蓋，為避免重復(fù)設(shè)置終端設(shè)備，實(shí)現(xiàn)資源共享，建議通過(guò)兩線之間設(shè)置合路器的方式，滿足兩線對(duì)公共區(qū)域的無(wú)線覆蓋需求。

對(duì)于以上兩種換乘形式，如果換乘的兩條線路共用中心無(wú)線集群交換機(jī)，則不再需設(shè)置合路器，通過(guò)基站間自動(dòng)切換即可實(shí)現(xiàn)對(duì)公共區(qū)域的無(wú)線覆蓋。

3.2.2.3 閉路電視監(jiān)視子系統(tǒng)

1）有明確建筑分界的換乘站

對(duì)于通道換乘站，換乘的兩條線路需要互看對(duì)方的客流情況，如調(diào)看換乘線站臺(tái)攝像機(jī)的圖像，以了解對(duì)方下車的人流情況；調(diào)看換乘通道攝像機(jī)的圖像，了解正在換乘到本線的乘客情況等。對(duì)于有明確建筑分界的同臺(tái)或同廳換乘站，除以上需求外，有可能需調(diào)看換乘線路站廳內(nèi)某一關(guān)鍵攝像機(jī)的圖像等，因此該類型換乘站都有對(duì)某些特殊部位攝像機(jī)圖像的調(diào)看需求，可采用設(shè)置模擬光端機(jī)的方式實(shí)現(xiàn)該功能。即攝像機(jī)所采集的圖像，經(jīng)視頻分配放大器后，分出1路視頻信號(hào)，經(jīng)模擬光端機(jī)傳送至換乘線的通信設(shè)備室，給換乘線路調(diào)看。

2）完全共用的同臺(tái)或同廳換乘站

該類型換乘站共用區(qū)域內(nèi)的攝像機(jī)由一條線設(shè)置，但另一條線也有對(duì)該區(qū)域的監(jiān)視需求，因此可通過(guò)模擬光端機(jī)將公共區(qū)域內(nèi)的所有圖像傳送至換乘線通信設(shè)備室，并需兩條線閉路電視系統(tǒng)之間開(kāi)放接口協(xié)議，進(jìn)行接口互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)對(duì)共用云臺(tái)攝像機(jī)的控制。

3.2.2.4 廣播子系統(tǒng)

1）有明確建筑分界的換乘站

通道換乘站：換乘通道一般劃分在一條線范圍內(nèi)由一條線管理，建議兩條線廣播系統(tǒng)不進(jìn)行互聯(lián)，各自負(fù)責(zé)各自范圍內(nèi)的廣播。

同臺(tái)換乘站：同臺(tái)換乘站的站臺(tái)公共區(qū)域由兩條線共用，但是各側(cè)站臺(tái)仍能明確區(qū)分屬于哪條線。例如站臺(tái)的左側(cè)線路為A線線路，即為A線列車?？空九_(tái)；右側(cè)線路為B線線路，即為B線列車?？空九_(tái)。由于站臺(tái)廣播一般分為上行站臺(tái)廣播、下行站臺(tái)廣播，需和本線信號(hào)系統(tǒng)等相連，直接向乘客傳遞列車進(jìn)站等信息，所以應(yīng)各線設(shè)置本線所屬站臺(tái)上的廣播終端設(shè)備，連接至本線廣播系統(tǒng)，不需進(jìn)行互聯(lián)。

同廳換乘站：站廳一般為L(zhǎng)型、T型等，兩條線站廳是連通的，即對(duì)于乘客來(lái)說(shuō)，視覺(jué)上是整個(gè)的大廳，并未明確區(qū)分兩條線。因此對(duì)于該種類型的車站，建議廣播系統(tǒng)進(jìn)行互聯(lián)，使兩條線均可以對(duì)整個(gè)站廳進(jìn)行廣播。

2）完全共用的同臺(tái)或同廳換乘站

該類型換乘站共用區(qū)域內(nèi)的揚(yáng)聲器等由一條線設(shè)置，但另一條線也有對(duì)該區(qū)域廣播的需求，需兩條線廣播系統(tǒng)之間開(kāi)放接口協(xié)議，進(jìn)行接口互聯(lián)，滿足兩線均可以對(duì)公共區(qū)域廣播的需求。

4 結(jié)束語(yǔ)

城市軌道交通換乘站的形式是多樣的，換乘站專用通信系統(tǒng)的建設(shè)已成為越來(lái)越受關(guān)注的課題。專用通信系統(tǒng)是滿足軌道交通運(yùn)營(yíng)、管理需求的綜合業(yè)務(wù)通信網(wǎng)，應(yīng)從功能實(shí)現(xiàn)及運(yùn)營(yíng)管理的角度出發(fā)，對(duì)換乘站專用通信系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)籌設(shè)計(jì)，達(dá)到節(jié)省投資、方便維護(hù)、方便運(yùn)營(yíng)管理的目的，提高軌道交通的整體水平。