铁路安全生产指挥中心系统网络通道建设

顾 闻

（中铁武汉勘察设计研究院有限公司，武汉 430071）

铁路安全生产指挥中心系统网络通道建设

顾 闻

（中铁武汉勘察设计研究院有限公司，武汉 430071）

简要介绍铁路局安全生产指挥中心系统对网络通道的需求，以及在结合既有网络资源及近年来网络建设的基础上，如何建设本系统的网络通道，从而实现局中心、站段、车站、车间、班组之间系统数据的高速、稳定传输。

安全生产指挥中心；网络通道；IP数据网；GPON系统

1 概述

近年来，铁路系统大力推进信息化建设，各铁路局针对运输组织、客货营销、经营管理等方面的需求，采用信息化手段，运用大量的新技术、新装备，建设大批应用信息系统。已建设的各信息系统大部分采用专业内垂直化管理模式，相对独立，自成体系，各专业系统间信息资源不能高度共享。同时，为了保证各信息系统，特别是各种视频类信息系统的使用效果，部分系统采用专用的网络通道，使得既有的网络资源日趋饱和。

建设铁路局级及站段级安全生产指挥中心系统，需要及时将生产岗位及现场的大量数据和视频信息接入到相应系统中，作为支撑各系统进行分析、统计的基础数据。同时，安全生产指挥中心也需要及时了解现场情况，便于安全生产指挥中心针对系统分析、统计的结果，结合现场情况进行各项决策。所有这些需求，都必须要有一个稳定、高速的网络环境作为支撑，如何搭建一个良好的网络环境，是建设安全生产指挥中心的重中之重。

2 网络通道需求

局中心及各站段新建安全生产指挥系统，需要接入大量既有和新建系统的数据和视频信息，作为指挥系统中各子系统进行分析、统计的基础数据。现按专业进行划分，需要接入安全生产指挥中心系统的主要有以下信息系统。

2.1调度

车流计划、机调、客调、货调、施工调、电调、十八点统计、调度综合分析、灾害监测等调度指挥系统等。

2.2运输

编组站管理信息系统、危险品管理、集装箱管理、开放式列车预确报查询系统、列车追踪查询系统、十八点统计系统、运输效率分析平台、清算运统一监控平台等。

2.3机务

机车运用安全管理系统、LAIS（列车运行状态监测信息）系统、EOAS系统（动车组司机操纵监控系统）、铁路救援指挥系统、6A系统（机车动态监控系统）等。

2.4工务

防洪信息系统、道口视频监控系统、高速铁路自然灾害及异物侵限监测系统、客专防灾视频监测系统、可视化调度指挥系统、站区视频监测系统、工务安全生产管理信息系统等。

2.5通信

客专视频监控、动力环境监控、通信网管等。

2.6信号

信号集中监测、预警平台、TDCS/CTC、DMS、电务安全信息管理系统、电务动态智能管理平台等。

2.7供电

供电数据信息系统、SCADA供电远动监控系统、供电安全生产指挥及可视化施工抢修指挥系统、6C数据分析交换处理系统等。

2.8客运

各主要客运站客运服务系统（包括售票、客运组织等）、视频监控。

2.9货运

超限检测、超偏载、轨道衡、危险货物运输安全监控、局分界口视频监控等系统及编组站、货运站、货检站、重点专用线视频监控系统等。

2.10车辆

车辆运输安全生产日常指挥系统，车辆技术管理信息系统（包括KMIS、HMIS、动车组生产管理信息系统），5T系统（即THDS、TADS、TPDS、TFDS、TCDS等），研发动车组车载运用信息实时回传系统（TWD），对动车组、客车、货车运行状态进行实时监控。

2.11安监

铁路安全问题信息管理监督系统、线路及站场实景救援抢险信息系统。

上述各专业信息系统涉及数据、视频信息的传输，如数据和视频信息共用传输通道，在传输视频信息时，会占用大量的网络带宽，可能会造成数据信息传输的延时，影响到全局安全生产调度指挥。

结合目前既有各信息系统传输数据的现状，为保证数据传输的稳定性，选用既有TMIS系统承载相关信息系统的数据信息。为保证视频信息的高速上传，选用能提供较大网络带宽的IP数据网承载信息系统的视频信息。针对TDCS/CTC查询系统，为确保TDCS/CTC系统基本功能的可靠及安全，选用传输系统提供2 M专线通道承载系统数据。

铁路安全生产指挥系统需要覆盖的范围包括局中心、各专业站段及管辖内车站、车间和班组。结合表1中各信息系统的使用需求，对各类网络节点的网络带宽需求统计如表1所示。

表1　网络通道带宽需求统计表

3 网络通道建设

3.1TMIS系统网络改造

铁路运输管理信息系统（Transportation Management Information System，TMIS），各铁路局均既有TMIS系统，一般利用铁路传输系统组网，主要承载各类车站、站段、路局生产管理业务，TMIS系统网络带宽多为2 Mb/s，由于网络带宽小，承载信息量大，在数据传输比较集中的时段，较容易发生延时或掉线的现象。为了在不影响TMIS系统内既有数据传输的前提下，保证安全生产指挥中心系统数据传输的实时性，需要对既有TMIS系统的网络带宽进行扩容改造。

TMIS系统改造应结合现状，充分利用既有网络通道和设备资源，尽量维持既有网络节点的组网结构，减少对既有TMIS系统干扰原则。改造后的TMIS系统网络总体结构为3层，分为核心层、汇聚层和接入层，采用双核心、双汇聚的层次化网络结构，网络组网采用星型和环型结合的方式。如图1所示。

3.1.1核心层

核心层的网络节点原则上设置在铁路局中心信息机房，设置核心路由器2台。结合铁路局的管理现状，也可以设置多处核心节点。

图1　TMIS系统网络拓扑图

图2　IP数据网络拓扑图

3.1.2汇聚层

汇聚层的汇聚节点利用传输设备提供的通道，实现双线上联至核心节点。汇聚节点原则上设置在各专业站段，各设置汇聚路由器2台，与核心节点间采用星型组网方式，网络带宽为30 M。车务站段的网络节点设备宜设置在信息中心机房，其他各专业站段的网络节点设备宜设置在安全生产指挥中心系统机房。

3.1.3接入层

接入层的接入节点利用传输设备提供的通道，上联至汇聚节点。接入节点原则上设置在各沿线车站和各专业车间、班组，各设置接入路由器或接入交换机1台。各沿线车站以环型和星型结合的组网方式接入主管车务站段的汇聚节点，当采用环型组网方式时，原则上每个单环内的车站数量应不超过8个，沿线车站的网络带宽为4～8 M，网络节点设备宜设置在车站信息机房或运转室；各专业车间及班组以星型组网方式接入各主管专业站段的汇聚节点，网络带宽均为2 M，网络节点设备宜设置在系统终端设备处。

3.2IP数据网系统建设

铁路IP数据网在总体架构上是以核心网、汇聚网、接入网构成的3层网络。采用双核心、双汇聚、全冗余的层次化网络结构，网络组网采用星型和环型结合的方式。如图2所示。

3.2.1核心层

核心层的网络节点原则上设置在铁路局中心数据网机房，安装核心路由器及路由反射器（RR）各2台。新设核心路由器双线上联铁路总公司IP数据网核心节点，双线下联铁路局IP数据网各汇聚节点。结合铁路局的管理现状，也可以设置多处核心节点。

3.2.2汇聚层

汇聚层采用一级结构，各汇聚节点利用OTN设备提供的光通道上联至铁路局IP数据网核心节点。每处汇聚节点各安装2台高性能的路由器，新设汇聚路由器上联铁路局IP数据网核心节点、下联IP数据网各接入节点。

3.2.3接入层

接入层采用本地链型归属组网方式，接入节点至汇聚节点间利用OTN或MSTP系统提供的2个GE（o）接口互联。接入层将部分车站设置为端点站，设置高配置的接入路由器，其他车站配置低配置的接入路由器。采用高配置路由器的接入节点至汇聚节点间利用OTN或MSTP系统提供的2个GE（o）接口，双线上联至铁路局IP数据网汇聚节点；采用低配置路由器的接入节点间利用铁路沿线的光缆纤芯链型组网，并接入高配置路由器的接入节点。

采用GPON （吉比特无源光网络 Gigabit-Capable PON） 组网方式，从车站的数据网接入节点，将数据网延伸至站段、车间及班组。在沿线车站设置OLT（光线路终端）设备，上联至车站数据网接入节点，在站段、车间及班组设置ONU（光网络单元）设备，通过敷设至车站的短途光缆，接入车站的OLT设备。

3.3TDCS/CTC查询系统网络建设

列车调度指挥系统（TDCS/CTC）是国家计算机等级保护四级系统，是直接指挥列车运行设备，采集各个子系统的诸多信息。TDCS/CTC查询系统网络采用2层结构，设核心层和接入层。如图3所示。

图3　TDCS/CTC查询系统网络拓扑图

3.3.1核心层

核心层原则上设置在铁路局TDCS中心，设置核心路由器1台。

3.3.2接入层

接入层宜设置在各站段安全生产指挥中心机房，各设置接入路由器1台。由传输系统提供接入路由器至核心路由器的2 M网络通道。

4 小结

铁路安全生产指挥中心系统网络通道建设，既满足铁路局级及站段级安全生产指挥中心系统对各种数据信息及视频信息的传输需求，还很大程度的缓解了目前既有网络资源日趋饱和，数据传输通道拥挤的现状。同时，还为未来在铁路系统进一步发展信息化建设提供了一个良好的网络环境。

The paper introduces the demand for network channels of the dispatching control system for safety production. Combined with existing network resources and network construction in recent years， the paper illustrates the way to build the network channels of the dispatching control system， in order to realize the data transmission between systems of administration centers， depots， stations， workshops rapidly and stably.

safety production command center； network channel； IP data network； Gigabit-Capable PON system

10.3969/j.issn.1673-4440.2016.04.013

2016-04-31）