基于ARM的地鐵調(diào)度系統(tǒng)值班臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

姜存明

摘要：本文主要針對(duì)ARM的地鐵調(diào)度系統(tǒng)值班臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)進(jìn)行論述，首先簡(jiǎn)單闡述地鐵調(diào)度系統(tǒng)值班臺(tái)的設(shè)計(jì)理論，而且分析地鐵調(diào)度系統(tǒng)值班臺(tái)的硬件、軟件設(shè)計(jì)思路，最后進(jìn)行簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)人士提供幫助，僅供參考。

關(guān)鍵詞：ARM;地鐵調(diào)度系統(tǒng);值班臺(tái);設(shè)計(jì);實(shí)現(xiàn);

一、值班臺(tái)的設(shè)計(jì)理論

分析我國如今所采用的運(yùn)營網(wǎng)絡(luò)主要分為三大類，分別為多媒體網(wǎng)、電信網(wǎng)和數(shù)據(jù)網(wǎng)不同的運(yùn)營網(wǎng)絡(luò)，我負(fù)責(zé)的業(yè)務(wù)內(nèi)容也有所不同，現(xiàn)如今隨著信息化水平的提高，人們迫切的希望在任何地方、任何時(shí)間都可以采用任意方式進(jìn)行通信，在這種情況下也進(jìn)一步提高了對(duì)運(yùn)營商所提供業(yè)務(wù)的需求。但是在電信網(wǎng)和數(shù)據(jù)網(wǎng)中存在著一定的漏洞與缺陷，所以無法更好的滿足人們的需求，若想能夠?qū)崿F(xiàn)，在同一種承載網(wǎng)中同時(shí)完成數(shù)據(jù)、語音以及多媒體業(yè)務(wù)的傳輸就必須要實(shí)現(xiàn)三網(wǎng)融合，在此基礎(chǔ)上也提出了軟交換技術(shù)，軟交換技術(shù)可以說是在三網(wǎng)融合下所形成的一種核心技術(shù)，相比于其他技術(shù)，軟交換技術(shù)不僅具有開放分布式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，而且也具備良好的接入能力、高效的分組交換網(wǎng)絡(luò)等，這也是地鐵調(diào)度系統(tǒng)值班臺(tái)設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)，而具體的軟交換體系結(jié)構(gòu)見圖1所示。

二、值班臺(tái)的硬件設(shè)計(jì)

（一）選擇值班臺(tái)核心板

目前，由于各種電子設(shè)備的頻繁更新?lián)Q代，越來越多的研發(fā)人員開始青睞于ARM這種不僅尺寸比較小，而且效率高、能耗低的內(nèi)核。在ARM板中，Cortex-A8處理器是其中首款超標(biāo)量處理器，不僅性能強(qiáng)，而且代碼密度也非常高，所以在進(jìn)行地鐵調(diào)度系統(tǒng)值班臺(tái)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)首選該類型核心板[1]。

（二）選擇處理器內(nèi)核

在整個(gè)值班臺(tái)的設(shè)計(jì)中，處理器始終處于核心地位，而且所選擇處理器的性能，也會(huì)直接影響到整個(gè)硬件設(shè)計(jì)所具備的功能，因此在選擇處理器時(shí)，必須要滿足值班臺(tái)的設(shè)計(jì)要求，建議選擇Crotex-A8核心ARM板。

（三）開發(fā)板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)開發(fā)板結(jié)構(gòu)時(shí)，主要包括底板和核心板，使其形成一個(gè)整體結(jié)構(gòu)，在核心板中包括隨機(jī)處理器、中央處理器以及閃存等器件，而地板則是對(duì)這些功能的拓展。實(shí)際進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，采用這種整體結(jié)構(gòu)可以有效降低生產(chǎn)成本，主要就是因?yàn)檫@種核心板可以重復(fù)利用，從而有效降低研發(fā)成本。與此同時(shí)，即便在日后的設(shè)計(jì)中，由于拓展功能的影響，需要進(jìn)行優(yōu)化與改進(jìn)，但依然不需要重新再次設(shè)計(jì)核心板，只需要優(yōu)化底板的設(shè)計(jì)即可。

（四）電路整體架構(gòu)設(shè)計(jì)

對(duì)于值班臺(tái)的硬件電路開發(fā)板整體架構(gòu)來說，主要由核心板和底板構(gòu)成，其中因?yàn)樗x擇的核心板的體積比較小，所以可以有效減少開發(fā)板的空間，并且在其中涵蓋內(nèi)存、CPU芯片、網(wǎng)卡等多個(gè)芯片，進(jìn)行電路設(shè)計(jì)時(shí)需使用5v直流供電，這樣不僅可以降低能耗，也可以滿足各功能板塊的需求，具體的值班臺(tái)架構(gòu)設(shè)計(jì)見圖2所示。

三、值班臺(tái)的軟件設(shè)計(jì)

對(duì)于地鐵調(diào)度系統(tǒng)值班臺(tái)來說，主要的作用就是幫助地鐵值班人員發(fā)起各種調(diào)度操作，屬于一種終端設(shè)備，這也就說明地鐵值班臺(tái)不僅要具備呼叫功能，比如組呼、單呼和會(huì)議等，同時(shí)也要具備監(jiān)視各個(gè)終端通話狀態(tài)功能，并形成呼叫記錄，而且還可以進(jìn)行強(qiáng)拆、強(qiáng)插和保持等管理控制。在進(jìn)行值班臺(tái)軟件設(shè)計(jì)時(shí)，必須要重點(diǎn)關(guān)注如何融合兩種值班臺(tái)的硬件設(shè)備，使其既能夠?qū)崿F(xiàn)軟交換又可以連接遠(yuǎn)程控制交換機(jī)，真正的實(shí)現(xiàn)ISDN協(xié)議和SIP協(xié)議的共存，并使二者相互備份，以此進(jìn)一步提高地鐵調(diào)度系統(tǒng)值班臺(tái)的穩(wěn)定性[2]。具體而言，從地鐵調(diào)度系統(tǒng)值班臺(tái)的軟件設(shè)計(jì)角度出發(fā)，在軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面主要包括6個(gè)進(jìn)程，分別為：APPC應(yīng)用控制、VOS操作界面、BOX鏈路管理、SC聲卡的采集和播放、SIP協(xié)議適配以及RTP協(xié)議適配，每一個(gè)進(jìn)程又需要上千個(gè)小進(jìn)程構(gòu)成。

四、地鐵調(diào)度系統(tǒng)值班臺(tái)的測(cè)試

（一）測(cè)試方法

第一，應(yīng)建立完善的值班臺(tái)運(yùn)行環(huán)境;第二應(yīng)根據(jù)地鐵調(diào)度指揮系統(tǒng)的操作，完成值班臺(tái)的性能測(cè)試、單元測(cè)試和功能測(cè)試;第三，采用人為操作的方法是值班臺(tái)出現(xiàn)異常問題，以此檢驗(yàn)值班臺(tái)具有的異常問題處理能力，驗(yàn)證整個(gè)系統(tǒng)的性能。

（二）測(cè)試結(jié)果

經(jīng)過測(cè)試后可發(fā)現(xiàn)，當(dāng)程控交換機(jī)與值班臺(tái)連接時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的調(diào)度業(yè)務(wù);當(dāng)軟交換機(jī)與芝蘭臺(tái)連接時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的調(diào)度業(yè)務(wù);值班臺(tái)可以同時(shí)滿足編解碼類型和協(xié)議類型的相關(guān)規(guī)定;值班臺(tái)可實(shí)現(xiàn)兩條話路的同時(shí)通話，并自由切換;值班臺(tái)可在受到干擾的情況下依然正常工作;值班臺(tái)的拓展模塊為串口通信，從理論的角度進(jìn)行分析，可以無限進(jìn)行模塊數(shù)量的拓展，并且不受到總線地址的約束。

結(jié)束語：總之，為了能夠進(jìn)一步提高地鐵調(diào)度系統(tǒng)的工作效率，應(yīng)對(duì)地鐵調(diào)度系統(tǒng)值班臺(tái)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，此進(jìn)一步提高值班臺(tái)的穩(wěn)定性，滿足地鐵調(diào)度系統(tǒng)運(yùn)行的需求。

參考文獻(xiàn)：

[1]肖揚(yáng). 通信系統(tǒng)在上海軌道交通網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營調(diào)度指揮中心的發(fā)展[J]. 城市軌道交通研究， 2020（S2）.

[2]張國棟. 一種地鐵列車集群調(diào)度系統(tǒng)無線通信設(shè)備：， CN210047485U[P]. 2020.

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