轨道交通控制中心通信系统资源共享需要考虑的问题

2015-01-01赵路伟

铁道通信信号 2015年12期

关键词：广播系统车辆段车站

赵路伟

轨道交通控制中心是为确保列车安全、可靠和高效的运行，对运营过程实施全面的集中监控和管理的机构。如果轨道交通控制中心按合建考虑，为了充分利用城市的宝贵资源，在资源共享方面通信系统应根据具体情况统筹考虑。

1 控制中心通信系统资源共享原则

1．通信系统设计应从全网的角度出发，充分考虑通信系统互联、互通，同时应加强系统标准的统一和系统资源共享。减少设备及材料的重复投资，降低通信系统总的建设成本。

2．通信资源共享必须从地铁轨道交通通信线网规划的层面研究通信系统建设方案，既要充分利用在建线路的资源，又要为后续修建的轨道交通创造良好的建设条件。

3．应结合线网规划进行总体考虑，使其有利于降低运营成本，提高运营效率，减少用地和降低工程造价。

4．合理的资源共享能够有效节约投资，提高设备、设施的利用率。但在资源共享时还应考虑运营管理维护的便利，系统的可靠性等方面的问题，不能单纯考虑资源共享，资源共享要求在节约建设投资的同时，兼顾今后运营使用费用的合理性。

2 控制中心通信系统资源共享方案

2．1 传输系统网络

根据各个专业的具体需求及相关城市轨道交通建设的经验，传输系统网络承载公务和专用电话、无线通信、广播、乘客资讯系统、视频监控、时钟、信号、AFC、综合监控等数据及语音业务。城市轨道交通传输系统由若干节点通过传输媒介连接构成，其拓扑结构可采用环形、链形和星形等。

由于轨道交通各条线之间业务信息互联很少，系统之间业务相对独立，不需共享。如果传输系统设备在控制中心共享，不利于后建线路传输系统设备招标工作的进行。一条线路的传输系统组成包括控制中心、车站、车辆段和停车场，作为一个完整的传输系统都是由一家供货商进行供货，如果采用共用控制中心传输设备方案，限制了后建线路车站、车辆段和停车场传输系统设备的采购；如果两线在车站、车辆段和停车场供货商不同，则存在线路中心的接口问题，实施难度相对较大；同样还影响其后建线路传输系统技术的选择。因此，建议在控制中心按线路分别设置传输系统设备，满足各条线路数据与语音业务的传输需求。

2．2 公务电话网络

公务电话系统主要用于轨道交通内部各部门间的电话联系，服务范围包括控制中心、车站、车辆段、停车场等行政管理、运营维护等轨道交通内部工作人员。公务电话系统应与市内公用电话网互联互通。

由于公务电话子系统是由控制中心交换机组成单局式地铁内部电话网，可将某条线的控制中心交换机作为本地轨道交通线网的汇接局，并作为出局点与市话互联互通，远期在其他线的车辆段设一台交换机，二台交换机通过中继线互联，互为备份。

2．3 专用电话

专用电话系统包括调度电话、站（段）内直通电话、站间行车电话、区间电话等。专用电话系统主要用于行车、电力、防灾等调度指挥，中心调度台能够按照需求无阻塞地实现对全线调度分机进行单呼、组呼或全呼。

调度电话系统由中心调度专用主系统设备、车站和车辆段专用分系统设备、调度电话终端、调度电话分机、录音装置及维护终端等组成。调度电话终端设置在控制中心各调度台上。

需要根据本地轨道交通线网规划，如列车运行的控制和管理采用独立的调度指挥模式，即每条运行线路都有其各自的列车运行调度指挥系统。作为专用电话系统，根据其调度指挥系统管理的模式及可靠性要求，建议在控制中心按线路分别设置专用通信系统主系统设备，满足控制中心调度员组织、指挥本线所管辖范围内车站值班员，线与线之间的调度建议线网控制中心完成。如果专用电话系统采用控制中心共享，不利于招标工作的进行，同时影响后建线路专用电话系统技术的选择。

2．4 广播系统

广播系统，是控制中心调度员和各车站值班员向乘客通告列车运行及安全、向导等服务信息，向工作人员发布作业命令和通知的重要手段。在灾害状态下，广播系统具有控制中心调度人员及车站值班员，向乘客发出通告并指挥疏导乘客的作用。

轨道交通广播系统采用二级广播控制方式，车辆段和停车场设置独立的广播系统。

根据广播系统的主要功能可知各线之间广播系统相对独立，分别控制本线所管辖范围里的车站级广播，没有跨线广播功能的需求。如控制中心广播系统设备共享，会影响后建线路广播车站级设备的招标，控制中心广播系统设备出现问题，整个轨道交通线网陷入瘫痪，不利于紧急广播信息的发布，同样影响后建线路广播系统技术的选择。因此，建议在控制中心按线路分别设置控制中心广播级设备。

2．5 时钟

时钟系统的功能，为通信、信号、电力监控等专业设备提供统一的定时信号，为控制中心、车站、车辆段和停车场等部门的工作人员及乘客提供统一的时间信息。

时钟系统结构：中心母钟（一级母钟）接收来自GPS的标准时间信号，通过传输子系统发送给车站及其他场所母钟（二级母钟），由二级母钟按标准时间信号指挥子钟统一显示时间，同时为其他子系统提供统一的时间信号，使各机电系统的定时设备与时钟系统同步，从而实现全线统一的时间标准。

考虑当地轨道交通网络化运营及各条线路标准时间统一的要求，在控制中心设主、备一级母钟及GPS设备，作为本地轨道交通网及后建线共用一级母钟，时钟系统如图1所示。

图1 时钟系统图

2．6 电视监控

电视监视系统（CCTV）是地铁正常运行、维护和保证安全的重要通信手段。对车站站台、站厅、公共区、电扶梯、出入口、设备区、车辆内及车辆段内等处所进行统一的视频监视。

电视监视系统宜采用基于IP的数字视频方案，采用模拟前端与数字化控制与传输相结合的方式，实现对车站、列车、停车场、车辆段、主变电所和地面、高架线路区间的实时视频监控。电视监视系统主要由前端摄像机设备、数字编解码器、管理服务器、视频显示终端、控制键盘、数字视频存储设备，以及相关应用软件和其他辅助设备组成。

如果电视监控系统设备在控制中心共享，会影响后建线路车站级视频监控设备的招标，并影响其视频监控技术的选择。如果控制中心级视频监控设备出现问题，影响整个线网视频监控的传播。因此，建议在控制中心按线路分别设置中央级监控设备，分别满足本线视频监控的需求。

2．7 无线通信系统

无线通信系统主要解决运营固定用户与移动人员相互之间的通信，同时提供数据传输、辅助业务和完善的网络管理功能。基本架构为全线通常在控制中心设置一套无线移动交换机，每个车站设置集群基站，以漏缆的方式覆盖隧道和站台区间。

由于远期各线规划年限未定，如果整个轨道交通网络设置一套交换机，容易造成中心设备资源配置的浪费。鉴于目前仅有摩托罗拉和EADS等少数厂家能够提供TETRA制式的专用无线集群系统设备，且不同厂商之间的设备很难互联互通。而城市轨道交通网络化后，可能出现列车跨线运行、共享车辆维修基地等情况，为了系统高度容灾，建议整个轨道交通网络设置2个交换中心，分别放置在不同地点的机房内，实现交换中心异地设置，2个交换机互为备份。

2．8 乘客导乘信息系统

乘客导乘信息系统（PIS），主要功能是通过控制中心和车站的控制，将指定的信息显示给乘客和车站工作人员。

乘客导乘信息系统由中心级设备、车站级设备、车载设备、车地无线传输设备构成。系统为控制中心、车站、终端三级结构，控制中心和车站二级监控，并将车载视频监控纳入本系统。其中外部视频信号源接口设备（DVD机、录像机、有线电视接入设备等）作为外部信号源，每条线都设置容易造成资源的浪费，可考虑各线在视频信号源接口设备上共享。

乘客导乘信息中心系统如果采用控制中心共享，一个系统中的中央级设备和车站级设备采用不同厂家的产品，容易形成技术壁垒，给后建线路乘客资讯系统的招标采购造成困难。为此，建议在控制中心按线分别设置中央级设备。节目制作子系统主要包括：图像存储服务器（可无限扩容）、非线性编辑设备（用于节目的串编）、视频合成工作站（用于高端广告片、形象片的制作）、数字编辑录像机、数字编辑放像机、网络系统和屏幕编辑预览系统等。

节目制作中心子系统为地铁内提供的资讯会有统一的内容、格式要求，由线网统一建设一个节目制作中心来实现播出内容的制作和分发，不但有利于播出内容的规范化，而且避免了各线独立设置带来的资源浪费。如每条线单独设置会造成设备及人力资源的浪费。鉴于此建议各线在控制中心合设一套节目制作中心子系统。