城市轨道交通专用无线系统多线路互联互通要点研讨

施冠峰

（中国铁路通信信号上海工程局集团有限公司，上海 200436）

1 专用无线系统概述

1.1 专用无线系统简介

专用无线系统服务于城市轨道交通的运营、生产，提供行车调度指挥与其他相关部门互通信息，包括调度列车、环境控制、调度公安、车辆段机车、后勤部门等无线沟通。

1.2 专用无线系统功能

1）通话及调度功能

通话及调度功能指的是控制中心工作人员和列车驾驶员、车站工作人员之间、列车驾驶员之间、车辆段工作人员与车辆段列车驾驶员、公务电话和无线用户等的通话。

2）辅助业务功能

辅助的业务功能包括：接入远程调度台、录音、调度区域选择、越基站无隙切换、会议呼叫、超越覆盖指示、组呼的迟后进入、遇忙呼叫转移等。

3）网络管理功能

专用无线网络管理与控制有效、灵活，网管功能包括，性能管理：收集测量数据、跟踪数据，管理故障或维护；监视告警状态及处理告警过程；处理设备状态。配置管理包括：时间管理、软件管理、无线电网络管理、路由管理。用户管理包括：管理用户数据、管理业务数据、管理补充业务、管理用户位置、管理组（群）、管理封闭用户组（群）等。

4）无线广播功能

建议预留与车厢内的列车广播系统通信通道，以便能够对车内乘客进行紧急呼叫和广播。如遇到危机情况，列车上的乘客可以按动车厢内的紧急呼救按钮，与指挥中心防灾调度员进行通话。

2 互联互通方案环境及目的

2.1 重庆轨道交通建设环境状况

为满足日益增长的客流需求，减轻地面道路交通拥堵和环境污染，尽快建成轨道交通网络，完善城市公共交通体系，重庆市轨道交通从2004年2号线开通第一条跨座式单轨线路以来，经过12年的建设，截至2016年12月，共第一轮建设中建成1、2、3、6号线，累计运营公里数213 km。在2017年开始相继建设4、5、9、10号线、环线等线路的建设，计划增加运营公里数215.44 km。到2020年重庆市轨道交通运营线路将超过400 km，运营线路将达到8条线路。

2.2 互联互通方案的目的

在重庆市第一轮建设中，各条线路的专用无线系统单独运行，各线路车辆均是专用，无法进行跨线运营，给重庆市轨道交通运营单位在车辆调配、资源共享、运营方式中带来运营成本高、运营形势单一、资源浪费等不良因素。因此，如何将专用无线系统在多条线路中实现互联互通，从而实现真正意义上的跨线运营方案，对轨道交通通信系统至关重要。本方案着重以环线与5号线的互联互通方案为例进行分析。

3 环线、5号线专用无线系统设备配置

3.1 控制中心

环线及5号线专用无线系统在控制中心设置合用1套集群移动交换机，系统采用AIRBUS公司的800 MHz TETRA数字集群系统，满足环线及5号线各车站、车辆段、停车场所有基站设备接入。

环线、5号线在控制中心各分设专用无线设备，包括网络交换机、调度服务器、录音设备、分段调度控制设备、跨线运营调度服务器、网管服务器、二次开发网管、调度台等。

各车站、车辆段、停车场通过传输系统提供的100 M以太网通道接入控制中心集群交换中心，实现环线、5号线全线专用无线互联互通功能。

3.2 车站、车辆段、停车场

环线及5号线专用无线系统在各车站设置1套双载波基站设备、固定台和天馈设备，基站频率采用4站基站频率复用（A-B-C-D）的方式；车站使用小功率全向天线覆盖，区间使用漏缆方式覆盖。

车辆段、停车场各设置1套基站设备、远端调度台、固定台和天馈设备，楼内库内使用小功率全向天线覆盖，站场区间使用漏缆方式覆盖。

4 环线、5号线专用无线系统互联互通要点

4.1 实现互联互通方案的要点

实现环线、5号线列车专用无线系统互联互通达到跨线运营功能，互联互通方案的要点如下。

1)环线、5号线采用统一的编号方案及使用原则，通话组GSSI、电台ISSI无重复。

2)环线、5号线列车车组号（车体号）统一规划，两条线列车车组号无重复。

3)环线、5号线信号系统能够准确、及时识别两条线路的列车。

环线列车运行5号线时，5号线信号系统能够准确识别，并及时通知5号线无线系统，同时环线信号应及时通知环线调度列车驶出本线路。

5号线列车运行至环线，环线信号系统能够准确识别，并及时通知环线无线系统，同时5号线信号应及时通知该线路调度列车驶出本线路。

4)环线、5号线无线系统的调度与车载台通信协议需要统一，保证列车跨线运营时，车载台能够与相应调度进行语音、数据通信。

4.2 互联互通的测试步骤及内容

1)调度呼叫司机

调度应用根据信号提供的列车位置信息，显示在本线路运营的配属5号线或环线的列车，确保调度仅能呼叫到在本线路内运营的列车。

调度需要呼叫司机时，可直接选中、激活并发起组呼，不管列车配属5号线还是环线。

2)司机呼叫调度

司机需要呼叫调度时，可按下PTT呼叫发起呼叫。

调度接收到后，若有空闲信道自动接听，否则进入排队。

如果列车不在本线路，该线路调度系统不接听司机呼叫。

3)列车位置显示

调度应用仅向在本线路运营的5号线或环线列车下发列车位置。车载台将接收到列车位置信息显示在车载台界面上。

车载台位置显示出错时，可手动申请位置校核。

4)手动转组

车载台可根据当前位置完成手动转组，不管列车在5号线还是环线。

5)车载台对时

调度应用仅向在本线运营的5号线或环线列车下发对时信息。车载台接收到对时信息后，根据对时信息中的时间，修改车载台时间显示。

6)异常告警

车载台可向调度应用发送异常报告，如电压、温度异常等。该异常报告通过应用消息实现。

电压、温度超出告警门限时发送告警消息，电压、温度正常后发送恢复消息。

7)开机消息

车载台开机时，通过应用消息向调度应用发送开机消息，调度应用处理列车的开机消息，更新电台开关机状态。

8)站车通话

车载台根据列车位置信息，扫描当前所在车站的车站通话组。

车站值班员呼叫当前站内列车时，仅需在本车站的车站通话组发起组呼即可，司机如需回复车站值班员，需在呼叫保留时间内按下PTT讲话。

司机需要呼叫当前所在车站的值班员时，可发起站管区呼叫，车载台根据列车当前位置，将守候组转为当前所在车站的车站通话组，然后司机可发起组呼。呼叫结束后，司机结束站管区呼叫，车载台自动将守候组转为本列车的列车通话组。

9)列车广播

调度应用仅能对在本线路运营的配属5号线或环线的列车发起列车广播。

车载台接收到调度发送的列车广播开始命令后，应打开与车载广播的音频通道，并将守候组转为调度广播命令中携带的通话组，之后回复调度确认消息。

列车广播建立后，调度可在相应的列车广播通话组上发起组呼，车载台负责将调度语音转发至车载广播系统。

列车广播结束后，调度向车载台发送广播结束命令，车载台关闭与车载广播的音频通道，将守候组转为本列车对应的列车通话组，并回复调度确认消息。

10)文本短信传输

列车跨线运行时，车载台能够进行文本短信收发功能，可以向其他无线用户发送文本短信，也可以接收其他用户发送的文本短信。

车载台与其他用户之间的文本短信遵从SDSTL协议。

协议标识（PI）为0x82（130）；

英文消息采用ASCII编码，UserData首字节取值为0x01；

中文消息采用Unicode编码，UserData首字节取值为0x1A；

支持接收报告（根据接收到的短信报告标志返回接收报告）。

11)调度命令

调度应用能对在本线路运营的配属5号线或环线的列车发送调度命令，车载台收到调度命令后回复确认信息。

5 结束语

本文结合实际工程经验，对重庆轨道交通环线与5号线的专用无线系统互联互通并实现跨线运营的方案进行分析，从系统概述、方案环境及目的、系统设备配置、互联互通要点等4方面，结合实际城市轨道交通建设经验，做了互联互通跨线运营中专用无线系统的分析，希望能对轨道交通通信系统专业从业者有所帮助。