现代有轨电车通信关键技术指标研究

2020-01-06吴怡静张明柱

铁路通信信号工程技术 2020年2期

吴怡静, 张明柱

(1.苏交科集团股份有限公司，南京 210019；2.北京全路通信信号研究设计院集团有限公司，北京 100070)

有轨电车制式作为一种大运量的地面公共交通系统和中低运量的城市轨道交通系统，已得到各地城市的基本认可，有轨电车规划涉及30 个省、直辖市和自治区，远超过地铁规划的城市，国内有轨电车进入快速发展期。截止2017 年12 月31 日，已发布有轨电车标准共13 项，其中国家标准3 项、行业标准 7 项、地方标准3 项。在已发布的国家标准中，除一项运营标准外，其余皆为产品标准，且标准颁布较早，对有轨电车发展缺乏指导意义。有轨电车与地铁相比，标准体系缺失，导致标准制定工作不能实现统筹安排，部分已发布或在编标准缺乏对行业的指导意义，限制和约束了有轨电车的标准化、规范化发展。

通过对比现行的《江苏省有轨电车工程技术规程》、《上海有轨电车工程设计规范》及《有轨电车交通工程技术标准（报批稿）》3 部行业规范中的通信篇章，可以发现现行相关规范存在弱电系统是否集成不统一、通信子系统构成不统一、传输系统的构建方式不统一、视频存储时间不统一等问题，下文将针对这些关键技术进行逐一分析。

1 弱电系统是否集成不统一

对比《江苏省有轨电车工程技术规程》、《上海有轨电车工程设计规范》及《有轨电车交通工程技术标准（报批稿）》3 部行业规范中的通信篇章，其主要差别在于是保持地铁传统的专业划分但在系统设置上进行简化还是基于统一的软件平台将弱电系统建设成综合性的运营调度系统。

《江苏省有轨电车工程技术规程》对通信系统的子系统在地铁通信系统的基础上进行简化，但子系统设置较为全面，在弱电系统集成部分涉及较少，还是保持地铁上传统的专业划分，而《上海有轨电车工程设计规范》也是基于地铁通信系统设置通信系统的子系统，但对各子系统做了进一步的简化，取消公务及专用电话系统、时钟系统以及广播系统的设置，《有轨电车交通工程技术标准（报批稿）》则是基于弱电系统底层平台集成的概念，将通信、信号、交通组织衔接、信号优先、售检票、环境监控系统在统一软件平台的基础上进行集成统称为运营监控系统，再将运营监控系统划分为综合运营调度系统、综合通信系统、正线道岔控制系统、路口电车检测系统、车场联锁系统等核心子系统，并根据实际需要设置信息化系统。综合对比后可以发现，基于统一的软件平台将弱电系统建设成综合性的运营调度系统，其本质上还是保留了通信、信号、售检票、环境监控系统的设置，只是在弱电系统中加入综合调度的概念，将交通组织衔接、信号优先等与正线信号系统有联动的系统与弱电系统在软件平台上进行部分集成，突出综合运营调度的理念。目前已建成和在建的项目中一般还是保留地铁上的传统专业划分，但各子系统规模均有简化，有时会在信号系统中将信号优先及交通组织衔接部分进行综合设计。

2 通信子系统构成不统一

《江苏省有轨电车工程技术规程》中对于通信系统的一般构成主要分为8 个子系统，即：传输系统、无线通信系统、公专电话系统、闭路电视监控系统、广播系统、时钟系统、电源及接地系统和乘客信息显示系统。

《上海有轨电车工程设计规范》中则将通信系统一般构成定义为主干网络、无线通信、电视监视、乘客信息服务等子系统组成。

《有轨电车交通工程技术标准（报批稿）》中将通信系统定义为综合通信系统，其属于运营监控系统的子系统，一般构成为数据承载网系统、无线通信系统、电话系统、视频监控系统、乘客信息系统、广播系统、时钟系统。

综合比较可以发现，3 部技术标准均认可有轨电车系统中设置通信系统的必要性，并统一将乘客信息系统划入通信系统子系统设置范围，其主要差异在于系统的集成度和子系统设置的数量多少。根据目前已建成的沈阳、青岛、苏州、南京、深圳、淮安等地有轨电车通信系统构成，经过2010 年至今的行业发展，可以发现目前有轨电车通信系统的子系统设置趋于稳定化，有轨电车通信系统一般包含（且不限于）传输系统、无线通信系统、公专电话系统、闭路电视监控系统、广播系统、时钟系统、电源及接地系统以及乘客信息显示系统，由项目所在地区情况不同子系统构成会有微调，根据需要可补充信息化系统设置等。

3 传输系统的构建方式不统一

已建成的现代有轨电车传输方式并不统一，SDH、OTN 及以太网组网方式在已建成及在建项目中均有应用。现代有轨电车传输系统由原来沿用地铁上传统的SDH、OTN 系统将逐渐向以太网组网方式过渡，分析其原因主要是：第一，地铁通信系统的首要任务是保证网络系统的安全稳定性，从系统架构上来说SDH 及OTN 系统的安全稳定及网络自愈能力远远高于以太网系统，而地铁由于其应用场景通常位于城市地面以下，且车辆调度基本依靠控制中心实时监管，因此对于数据传输稳定性及应急疏散安全级别要求很高；而有轨电车由于其应用场景一般位于城市地面之上，且车站形式简单便于人员疏散，车辆控制主要靠司机自行控制，因此其对实时数据传输的依赖性及应急疏散安全级别的要求低于地铁。第二，以太网技术具有协议开放性高，兼容性强的特点，随着以太网技术的不断发展，其在数据安全性及系统组网自愈能力上也在不断提高，加上目前进口交换机国产化速度加快，行业产品价格低廉，而有轨电车具有投资较少，建设周期较短的特点，因此以太网技术易于被有轨电车项目接受。第三，由于有轨电车是全地面建设，车站形式简单开放，且有轨电车基本行驶在城市新兴区域的道路中心，因此对于沿线景观要求相较于其他轨道交通高，车站设备越少驾乘的舒适感越高。而工业以太网交换机因其设备规格小，对环境适应性好的特点在户外项目上应用广泛，这正符合有轨电车项目对设备的需求。综合以上3 点，可以预见以太网技术将会在有轨电车行业上越来越广泛的应用。

4 视频存储时间不统一

各地现代有轨电车对视频监控系统录像存储时间要求不统一，且对于是否设置全线监控不统一。《江苏省有轨电车工程技术规程》中要求闭路电视监控系统录像最短保存时间应不少于90 天（自然日）。

《上海有轨电车工程设计规范》中则要求电视监视系统的图像存储时间不应少于15 天，车站等重点区域的图像存储时间不应少于30 天。

《有轨电车交通工程技术标准（报批稿）》中要求视频监视系统应具有录像功能，存储时间不应少于90 天。

综合比较三者可以发现3 部技术标准中《江苏省有轨电车工程技术规程》及《有轨电车交通工程技术标准（报批稿）》均认为视频监控系统的录像存储时间应不少于90 天，而《上海有轨电车工程设计规范》中则要求电视监视系统的图像存储时间不应少于15 天，车站等重点区域的图像存储时间不应少于30 天。结合近几年各院的设计文件及已建成有轨电车案例来看，由于16 年开始执行《反恐法》，目前针对有轨电车录像存储时间基本要求不少于90 天。

视频监控系统是控制中心管理人员最直观的管理手段，近年来有轨电车相关的交通事故多发生在平交路口地段，因此目前有轨电车项目越来越多的采用全线监控并加强重点路段交叉口的监控覆盖，以便于配合交管人员完成交通事故发生时的责任认定。

5 广播系统是否在正线设置不统一

由于有轨电车车站的开放性，正线广播传播效果欠佳，是否有设置的必要性，目前各家设计院态度不一，由于全开放式路面站台，正线广播的声音传播效果欠佳，且车站雨棚一般采用钢结构形式，考虑到钢结构受力问题在车站应尽量减少设备的吊装，但正线广播的设置具有一定的应急疏散辅助功能，对于残障人士具有较好的引导作用，在平时正常运营中也可给乘客提供相关换乘信息及来车提醒，建议设置正线广播设备，但需考虑与其他系统的前端设备进行集成，目前采用较多的方法是将车站广播与乘客信息（PIS）系统站台设备合设，并将扩音器尽量设置在人群密集区域，确保声音传播的有效性。