地鐵通信傳輸系統(tǒng)監(jiān)控模式探究

王永利

（中鐵路安工程咨詢有限公司，廣東 佛山 528200）

0 引 言

我國各城市的軌道交通建設(shè)都在大力進行和發(fā)展，軌道交通的建設(shè)也在一定程度上標志著這個城市的整體交通發(fā)展水平，更是這座城市經(jīng)濟發(fā)展的重要表現(xiàn)。隨著地鐵交通的建設(shè)和發(fā)展，與之相對應(yīng)的就是需要完善地鐵通信傳輸系統(tǒng)的建設(shè)和運營，這樣才能切實保障地鐵的高效運營和發(fā)展。為此，高效率、高水準的地鐵通信網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控信息技術(shù)等，都將成為通信傳輸系統(tǒng)的重要構(gòu)成。

1 地鐵通信傳輸系統(tǒng)監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用情況分析

地鐵作為一種新型的交通運輸工具，在近些年來更是被廣泛應(yīng)用和推廣到許多城市的交通建設(shè)過程中，其出現(xiàn)確實在一定程度上解決了人們出行困難的問題，也切實改善和緩解了地面交通壓力，不僅不會出現(xiàn)堵車的情況，而且低碳環(huán)保且經(jīng)濟。雖然地鐵在我國城市建設(shè)以及軌道交通發(fā)展過程中的應(yīng)用時間相對較短，但是在社會快速進步和發(fā)展的背景下，人們的生活水平不斷提高，對于乘坐地鐵時的感受和要求也越來越多。在科學(xué)技術(shù)日新月異的前提下，人們對于高科技、互聯(lián)網(wǎng)以及信息技術(shù)的要求也越來越多，許多人會選擇在乘坐地鐵的路途中利用移動設(shè)備上網(wǎng)、聽歌或看視頻，還有許多的商務(wù)人士會選擇在乘坐地鐵的過程當(dāng)中利用路途上的碎片化時間完成工作，這些也就對于通信傳輸系統(tǒng)建設(shè)有了更高的要求。

從傳統(tǒng)意義上來看，通信傳輸系統(tǒng)主要包括了3個方面，一是光纖傳輸系統(tǒng)，二是泄漏電纜傳輸系統(tǒng)，三是無線集群通信系統(tǒng)。從通信傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)成角度來看，一部分為中繼器，一部分為程控電話子系統(tǒng)，還有一個部分為路站監(jiān)控系統(tǒng)。從本質(zhì)上來看，通信傳輸系統(tǒng)實際上就是要求在地鐵調(diào)度員的統(tǒng)一管理以及操作之下進行信息的發(fā)布，然后通過控制平臺將這些信息全部發(fā)送到群基站中[1-3]。群基站會將這些信息傳輸?shù)较到y(tǒng)的內(nèi)部，也就是中繼器中，接著對信息和數(shù)據(jù)進行擴大化處理。最后則需要通過電線輻射將信息傳輸?shù)降罔F的管理站，相關(guān)的地鐵從業(yè)人員也就可以在第一時間接收到信息內(nèi)容，并嚴格按照信息及相關(guān)指示完成操作。

地鐵通信傳輸系統(tǒng)會將信息通過一定的路徑進行反饋處理，之后工作人員可以選擇使用相應(yīng)的設(shè)備將這些信息發(fā)送出去，然后利用光纜進行接收，傳遞回中繼器中。轉(zhuǎn)換設(shè)備在接收到信號之后，也會將信息返回到地鐵基站。

可是，在現(xiàn)階段信息技術(shù)快速進步和發(fā)展的背景下，傳統(tǒng)的通信傳輸系統(tǒng)已經(jīng)逐步暴露出了許多的弊端和問題，這也就導(dǎo)致了傳統(tǒng)的通信傳輸系統(tǒng)并不能夠很好地滿足地鐵建設(shè)過程中新信息傳輸?shù)母疽?。另外，對于通信傳輸系統(tǒng)本身也提出了更高的要求。從一些發(fā)達國家在地鐵建設(shè)過程中的實際經(jīng)驗來看，這些國家已經(jīng)逐步建立起監(jiān)控模式下的通信傳輸系統(tǒng)，我國可以嘗試借鑒西方國家在相關(guān)方面的實際成果，為地鐵通信傳輸系統(tǒng)監(jiān)控模式的建設(shè)提供參考和幫助。

2 地鐵通信傳輸系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成

2.1 地鐵通信傳輸系統(tǒng)構(gòu)成

地鐵通信系統(tǒng)本身就是一個相對較大的系統(tǒng)，由許多個子系統(tǒng)構(gòu)成，主要包括了傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、公務(wù)電話系統(tǒng)、無線電通信系統(tǒng)、調(diào)度系統(tǒng)、乘客信息數(shù)據(jù)系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)以及廣播系統(tǒng)等。不同的子系統(tǒng)之間彼此相互獨立，但是也有著一定的關(guān)聯(lián)?，F(xiàn)階段，地鐵傳輸系統(tǒng)中比較常見的劃分為運營專用的傳輸系統(tǒng)和民用通信傳輸系統(tǒng)。這一傳輸系統(tǒng)的建設(shè)是整個通信系統(tǒng)建設(shè)的核心與關(guān)鍵，也是必須具備基礎(chǔ)的語音處理、圖像處理以及數(shù)據(jù)處理功能的通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)[4-8]。

2.2 地鐵通信傳輸系統(tǒng)功能體現(xiàn)

現(xiàn)階段，我國城市地鐵通信傳輸系統(tǒng)的功能體現(xiàn)主要包括了數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的接口功能、電業(yè)務(wù)的接入功能、系統(tǒng)和控制之間的通信功能、系統(tǒng)之間的透明傳輸功能、通信信息之間的透明處理功能、傳輸系統(tǒng)自身對于自我的一種保護功能、設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)之間的多重保護以及協(xié)調(diào)功能等等。這些功能的體現(xiàn)，實際上都在一定程度上確保了城市地鐵建設(shè)過程中通信傳輸系統(tǒng)的穩(wěn)定發(fā)展以及長期可靠運行。

3 地鐵通信傳輸系統(tǒng)監(jiān)控模式建設(shè)

3.1 地鐵通信傳輸系統(tǒng)

地鐵通信傳輸系統(tǒng)本身就是一種典型的綜合性模塊系統(tǒng)。通信傳輸系統(tǒng)因為所面臨的對象有所差別，所以在功能的呈現(xiàn)以及劃分上也會有一定的不同。例如，針對用戶而言，通信傳輸系統(tǒng)的建設(shè)要求就是必須要切實滿足不同用戶對于通信網(wǎng)絡(luò)的不同需要，通過盡可能為用戶提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸信息，從而保證了信息在傳遞和傳輸過程中是穩(wěn)定的且滿足時效性要求和特點。當(dāng)前，通信傳輸系統(tǒng)雖然成為了普遍應(yīng)用在我國地鐵建設(shè)過程中的一種信息技術(shù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，但是由于其本身在我國的應(yīng)用時間比較短，應(yīng)用范圍也不夠廣泛，因此從技術(shù)層面來看還具有一定的制約性。目前，地鐵傳輸技術(shù)主要包括光傳送網(wǎng)（Optical Transport Network，OTN）、同步數(shù)字體系（Synchronous Digital Hierarchy，SDH）、異步轉(zhuǎn)移模式（Asynchronous Transfer Mode，ATM）以及MSTP多業(yè)務(wù)傳送平臺（Multi-Service Transport Platform，MSTP）4個系統(tǒng)，不同的系統(tǒng)往往具有不同的功能與特點，并且在實際應(yīng)用過程當(dāng)中也有著相對差異的優(yōu)勢體現(xiàn)。工作人員往往需要充分結(jié)合理論以及實踐操作的相關(guān)經(jīng)驗，通過不斷引進技術(shù)，進而更為有效地建立起相對安全、穩(wěn)定的地鐵通信傳輸系統(tǒng)，這將成為未來很長一段時間內(nèi)地鐵建設(shè)以及地鐵行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵性因素[9]。

簡單看來，地鐵與其他的交通運輸方式相比具有一定的特殊性，這是因為其需要在地下運行，因此需要強化監(jiān)控模式通信傳輸系統(tǒng)的功能，才能切實滿足地鐵在運行過程中的實際要求。

3.2 監(jiān)控系統(tǒng)模式

監(jiān)控系統(tǒng)模式的建設(shè)和選擇在通信傳輸系統(tǒng)中本身就是一個相對比較龐大的系統(tǒng)，并且在內(nèi)部也有著相對較多數(shù)量的子系統(tǒng)并列存在。子系統(tǒng)中還會存在著許多分系統(tǒng)，如傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、無線電通信系統(tǒng)、調(diào)度系統(tǒng)、乘客信息數(shù)據(jù)系統(tǒng)以及廣播系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)從某種程度上來看，似乎是獨立存在的，但是彼此之間也有著一定的關(guān)聯(lián)性以及相互作用性，相互影響也使得監(jiān)控模式系統(tǒng)建設(shè)趨于完善。

從監(jiān)控系統(tǒng)模式通信傳輸系統(tǒng)的建設(shè)角度來看，工作人員需要注重系統(tǒng)運行過程中的監(jiān)督以及管理工作開展，尤其需要盡可能形成相對完善的監(jiān)控模式，這樣才能針對通信傳輸系統(tǒng)進行測評，從而有效確保地鐵的正常運行。通過這樣的監(jiān)控測評方式，將可以有效針對現(xiàn)階段地鐵通信傳輸系統(tǒng)建設(shè)過程中常見的問題進行總結(jié)，然后進行具有針對性的分析，最后切實實現(xiàn)為后續(xù)監(jiān)控模式的完成以及傳輸系統(tǒng)的建設(shè)提供必要的數(shù)據(jù)支持和依據(jù)參考。

脈沖編碼調(diào)制（Pulse Code Modulation，PCM）是數(shù)字通信的編碼方式之一，是地鐵信息傳輸?shù)闹匾ǖ?，并且也是通信傳輸系統(tǒng)最初的接入層，其主要功能就是為地鐵通信系統(tǒng)的時鐘系統(tǒng)和警務(wù)系統(tǒng)提供相應(yīng)的信息傳遞通道，所以一旦PCM出現(xiàn)了障礙，那么就會直接導(dǎo)致整個的通信傳輸系統(tǒng)處于癱瘓的狀態(tài)，進而切實影響了通信傳輸系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及安全性。針對PCM監(jiān)控模式通信傳輸系統(tǒng)建設(shè)過程中的重難點進行分析和思考就顯得非常必要。PCM設(shè)備常見的故障主要表現(xiàn)為以下3個方面：一是主控板的數(shù)據(jù)出現(xiàn)丟失的情況或者被嚴重破壞；二是PCM監(jiān)控主板出現(xiàn)了嚴重的故障和障礙；三是2M通道存在故障的情況。針對這一問題，經(jīng)過針對PCM原理的分析可以得出PCM監(jiān)控模式系統(tǒng)需要在未來進一步改善，這樣才能實現(xiàn)監(jiān)控路由備份以及切實縮短了故障處理的時間，有效提升了設(shè)備的穩(wěn)定性，確保運營過程是相對安全的。針對這些比較常見的故障類型，要想更加科學(xué)有效地進行解決，就必須要針對PCM的監(jiān)控原理進行全面的分析和闡述，尤其需要針對PCM的監(jiān)控模式進行全面的優(yōu)化與改進，這樣才能切實提高PCM故障處理的整體效率，確保PCM設(shè)備運行過程的科學(xué)性以及穩(wěn)定性，進而切實保證了整個監(jiān)控模式通信傳輸系統(tǒng)運行過程的長期性。

首先，可以嘗試規(guī)劃PCM設(shè)備的主機地址和IP地址。以某地鐵為例，目前該地鐵規(guī)劃全網(wǎng)一共設(shè)置了32個站點和PCM設(shè)備的主機地址及IP地址進行結(jié)合，并且在同一時間段內(nèi)，每一套MPC設(shè)備的監(jiān)控卡IP地址都和主機地址具有相同的特點。所以，這一項技術(shù)的優(yōu)勢就在于整個網(wǎng)段范圍內(nèi)所有的IP地址都是一樣的，并且同一網(wǎng)段內(nèi)部所有的設(shè)備都不會出現(xiàn)沖突的情況，信息之間實現(xiàn)了相互的貫通[10]。其次，嘗試利用以太網(wǎng)和SDH網(wǎng)管系統(tǒng)進行鏈接。通過以太網(wǎng)和這一設(shè)備監(jiān)控進行鏈接，從而可以使得各個車站都擁有一個沒有使用的新端口，這樣就可以和控制中新端口之間實現(xiàn)互通。

在城市交通運輸系統(tǒng)不斷完善的背景下，一些發(fā)達城市的地鐵數(shù)量在不斷增加。只有進行相應(yīng)的監(jiān)控模式通信傳輸系統(tǒng)建設(shè)，使得通信網(wǎng)絡(luò)符合現(xiàn)階段人們的日常生活需求，才能盡可能確保通信傳輸系統(tǒng)建設(shè)的科學(xué)性，進而保障了地鐵運行過程中的穩(wěn)定性。

4 結(jié) 語

地鐵作為一種全新的交通工具，有效改善了現(xiàn)階段人們的出行模式，同時也對緩解城市交通壓力帶來了重要的幫助。在現(xiàn)階段科技快速發(fā)展的背景下，傳統(tǒng)通信傳輸系統(tǒng)所具有的弊端也日益顯現(xiàn)出來，所以其逐步無法滿足現(xiàn)階段乃至未來地鐵信息傳輸?shù)母疽?。地鐵通信傳輸系統(tǒng)本身具有多個模塊，所以在進行監(jiān)控模式通信傳輸系統(tǒng)建設(shè)時，更加需要相關(guān)技術(shù)人員結(jié)合理論知識以及先進技術(shù)建立起相對完善穩(wěn)定的地鐵通信傳輸系統(tǒng)，滿足地鐵在地下運用運行的基本要求。明確PCM是地鐵信息傳輸?shù)闹匾ǖ?，為此確保其避免故障是有效保障光通信傳輸系統(tǒng)穩(wěn)定運行的關(guān)鍵目標。未來在地鐵通信傳輸系統(tǒng)監(jiān)控模式建設(shè)過程中，保證PCM監(jiān)控模式的建設(shè)是地鐵通信傳輸系統(tǒng)建設(shè)的根本。