馬 蘭
(北京全路通信信號研究設計院有限公司,北京 100073)
隨著城市軌道交通的大規(guī)模建設,軌道交通正在向網(wǎng)絡化發(fā)展,換乘站的數(shù)量也越來越多,并且換乘種類多樣。專用通信系統(tǒng)是運營指揮、企業(yè)管理、服務乘客的網(wǎng)絡平臺,換乘站的專用通信系統(tǒng)如何建設,如何實現(xiàn)資源共享,如何更有效地服務于運營及乘客已經(jīng)成為新的課題。
軌道交通專用通信系統(tǒng)包括傳輸子系統(tǒng)、公務電話子系統(tǒng)、專用電話子系統(tǒng)、無線子系統(tǒng)、閉路電視監(jiān)視子系統(tǒng)、廣播子系統(tǒng)、時鐘子系統(tǒng)、電源子系統(tǒng)和集中告警子系統(tǒng),由于專用通信系統(tǒng)是直接和運營相關(guān)的系統(tǒng),目前各線均采取分線運營的模式,因此換乘站均為各線獨立建設專用通信系統(tǒng),采取互聯(lián)或互設終端的模式,實現(xiàn)換乘站通信系統(tǒng)功能。本文將針對換乘站的各種形式,對換乘站專用通信系統(tǒng)功能的實現(xiàn)進行分析并提出建議。
專用通信各子系統(tǒng)功能及在換乘站的需求如下。
1)傳輸子系統(tǒng)主要為通信其他子系統(tǒng)及本線信號、綜合監(jiān)控等其他專業(yè)提供車站至中心的傳輸通道,各線間無傳輸通道需求。
2)公務電話子系統(tǒng)主要將市話引入軌道交通,為工作人員等提供通信手段,各線均通過和市話交換機相連實現(xiàn)該功能,在換乘站無互聯(lián)需求。
3)專用電話系統(tǒng)包括各種調(diào)度電話:行車調(diào)度、防災調(diào)度、電力調(diào)度等,并且在各車站設有站內(nèi)直通電話。換乘站需實現(xiàn)車站控制室間的直接通話或有互調(diào)等功能需求,因此兩線間專用電話系統(tǒng)需互聯(lián)或互設終端。
4)無線子系統(tǒng)、閉路電視監(jiān)視子系統(tǒng)、廣播子系統(tǒng)均需在站廳、站臺區(qū)域內(nèi)布置終端設備,因此涉及到兩線間的界面劃分,如何進行終端設備的布置以實現(xiàn)資源共享,如何實現(xiàn)互調(diào)互看等,是換乘站中需重點考慮的通信子系統(tǒng)。其中無線子系統(tǒng)主要為如何實現(xiàn)兩條線路對車站公共區(qū)域的無線覆蓋;閉路電視監(jiān)視子系統(tǒng)為如何實現(xiàn)兩條線路對公共區(qū)域視頻圖像的互調(diào)互看;廣播子系統(tǒng)為如何實現(xiàn)兩條線路對公共區(qū)域的廣播。
5)時鐘子系統(tǒng)主要為軌道交通工作人員及其他專業(yè)提供統(tǒng)一的時間信號,在車站設有發(fā)車鐘及設置在相關(guān)用房內(nèi)的各子鐘,在換乘站無互聯(lián)需求。
6)電源子系統(tǒng)主要為通信其他各子系統(tǒng)設備提供電源,在換乘站無互聯(lián)需求。
7)集中告警子系統(tǒng)設置在控制中心,主要收集通信其他各子系統(tǒng)的報警信息,集中監(jiān)控,在各車站無集中告警系統(tǒng)設備。
通過以上分析可以看出,換乘站專用通信系統(tǒng)的功能主要涉及到專用電話子系統(tǒng)、無線子系統(tǒng)、閉路電視監(jiān)視子系統(tǒng)、廣播子系統(tǒng),以下將主要對這些子系統(tǒng)在換乘站的方案進行分析比較。
軌道交通換乘站一般可以分為3種形式:通道換乘站,同站臺換乘站,同站廳換乘站。
通道換乘站:不同線路的車站其位置關(guān)系為脫離式,車站間的換乘需通過專門的連接通道來實現(xiàn),即只有換乘通道連接兩條線,兩條線站廳站臺等其余部分完全獨立。
同站臺換乘站:不同線路的車站其位置關(guān)系為同層并行或上下平行等方式,車站間的換乘主要通過共用站臺來實現(xiàn)(示例如圖1所示)。
同站廳換乘站:兩條線站臺相互獨立,但共用站廳,共用的站廳可以有L型、T型、十字型等形式。該形式換乘站又可以分為兩種,一種為L型、T型等雖共用站廳,但有明確建筑分界,可以劃分出兩條線各自范圍的站廳(示例如圖2、3所示);另一種為無任何分界面,即整個站廳完全為兩條線共用(示例如圖4所示)。
對于通信系統(tǒng)而言,以上換乘站形式,可以歸結(jié)為兩大類:1)有明確建筑分界的換乘站。該類換乘站又可分為兩種,一種即通道換乘站,一種即同臺或同廳換乘站。2)完全共用的同臺或同廳換乘站。
3.2.1 終端設備布置方案
終端設備布置方案主要指在吊頂或頂板上的通信設備的布置,包括無線子系統(tǒng)的天線、閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)的攝像機、廣播系統(tǒng)的揚聲器等。
1)有明確建筑分界的換乘站
無論是通道換乘站,還是同臺或同廳換乘站,由于兩條線有明確的建筑界面,均可以建筑界面為界,兩條線各自設置本線范圍內(nèi)的通信終端設備,分別管理。
2)完全共用的同臺或同廳換乘站
該種類型車站無明確建筑分界,完全由兩條線共用。若在公共區(qū)域內(nèi)各自設置一套通信終端設備,會造成資源浪費以及視覺、管理上的混亂。因此對于該種類型的換乘站,原則上共用區(qū)域內(nèi)的終端設備應由一條線(先開通線)進行設置,在后期開通線路進行建設時,通過系統(tǒng)互聯(lián)或互設終端的方式,實現(xiàn)后開通線路對公共區(qū)域的廣播、監(jiān)視等功能。如果由于裝修等原因,在先開通線運營時部分區(qū)域未投入使用,則可按裝修界面劃分,各線負責本線范圍內(nèi)終端設備的布置。
需特別指出的是,對于以上兩種情況,“同臺”及“同廳”均是指站廳及站臺的公共區(qū)域,對于兩條線站臺上設置的直接和運營相關(guān)的設備,如各線上、下行站臺廣播,需向乘客傳遞列車進站等信息;上、下行列車監(jiān)視設備,需向司機提供站臺的監(jiān)視圖像等,由于直接涉及到線路運營,仍需各線負責本線站臺上的終端設備布置。
3.2.2 專用通信各子系統(tǒng)方案
3.2.2.1 專用電話子系統(tǒng)
專用電話子系統(tǒng)主要為滿足兩條線間的直接通話或互調(diào)等需求。不管何種類型的換乘站,均可以分為以下幾種情況。
1)兩條線獨立設置車站控制室,在該站無聯(lián)絡線:需互設直通電話。
2)兩條線獨立設置車站控制室,在該站有聯(lián)絡線:需互設直通電話和行調(diào)電話。
3)兩條線共用車站控制室,在該站有聯(lián)絡線:需互設行調(diào)電話。
4)兩條線共用車站控制室,在該站無聯(lián)絡線:不需互設電話。
3.2.2.2 無線子系統(tǒng)
1)有明確建筑分界的換乘站
通道換乘站:換乘通道部分由建筑所屬線路進行無線覆蓋即可,有特殊需求的情況下,另一條線亦可設置單獨小天線進行無線覆蓋。
同臺換乘站:站臺的無線覆蓋由先期開通線路負責,兩條線之間可通過設置合路器的方式,實現(xiàn)信號的合路,完成對公共區(qū)域的無線覆蓋。
同廳換乘站:站廳一般為L型、T型等,兩條線站廳是連通的,因此對于該種類型的車站,建議通過兩線之間設置合路器的方式,使兩條線均可以實現(xiàn)對整個站廳的無線覆蓋。
2)完全共用的同臺或同廳換乘站
該類型換乘站共用區(qū)域內(nèi)的無線天線由一條線設置,但另一條線也需對共用區(qū)域進行無線覆蓋,為避免重復設置終端設備,實現(xiàn)資源共享,建議通過兩線之間設置合路器的方式,滿足兩線對公共區(qū)域的無線覆蓋需求。
對于以上兩種換乘形式,如果換乘的兩條線路共用中心無線集群交換機,則不再需設置合路器,通過基站間自動切換即可實現(xiàn)對公共區(qū)域的無線覆蓋。
3.2.2.3 閉路電視監(jiān)視子系統(tǒng)
1)有明確建筑分界的換乘站
對于通道換乘站,換乘的兩條線路需要互看對方的客流情況,如調(diào)看換乘線站臺攝像機的圖像,以了解對方下車的人流情況;調(diào)看換乘通道攝像機的圖像,了解正在換乘到本線的乘客情況等。對于有明確建筑分界的同臺或同廳換乘站,除以上需求外,有可能需調(diào)看換乘線路站廳內(nèi)某一關(guān)鍵攝像機的圖像等,因此該類型換乘站都有對某些特殊部位攝像機圖像的調(diào)看需求,可采用設置模擬光端機的方式實現(xiàn)該功能。即攝像機所采集的圖像,經(jīng)視頻分配放大器后,分出1路視頻信號,經(jīng)模擬光端機傳送至換乘線的通信設備室,給換乘線路調(diào)看。
2)完全共用的同臺或同廳換乘站
該類型換乘站共用區(qū)域內(nèi)的攝像機由一條線設置,但另一條線也有對該區(qū)域的監(jiān)視需求,因此可通過模擬光端機將公共區(qū)域內(nèi)的所有圖像傳送至換乘線通信設備室,并需兩條線閉路電視系統(tǒng)之間開放接口協(xié)議,進行接口互聯(lián),實現(xiàn)對共用云臺攝像機的控制。
3.2.2.4 廣播子系統(tǒng)
1)有明確建筑分界的換乘站
通道換乘站:換乘通道一般劃分在一條線范圍內(nèi)由一條線管理,建議兩條線廣播系統(tǒng)不進行互聯(lián),各自負責各自范圍內(nèi)的廣播。
同臺換乘站:同臺換乘站的站臺公共區(qū)域由兩條線共用,但是各側(cè)站臺仍能明確區(qū)分屬于哪條線。例如站臺的左側(cè)線路為A線線路,即為A線列車??空九_;右側(cè)線路為B線線路,即為B線列車停靠站臺。由于站臺廣播一般分為上行站臺廣播、下行站臺廣播,需和本線信號系統(tǒng)等相連,直接向乘客傳遞列車進站等信息,所以應各線設置本線所屬站臺上的廣播終端設備,連接至本線廣播系統(tǒng),不需進行互聯(lián)。
同廳換乘站:站廳一般為L型、T型等,兩條線站廳是連通的,即對于乘客來說,視覺上是整個的大廳,并未明確區(qū)分兩條線。因此對于該種類型的車站,建議廣播系統(tǒng)進行互聯(lián),使兩條線均可以對整個站廳進行廣播。
2)完全共用的同臺或同廳換乘站
該類型換乘站共用區(qū)域內(nèi)的揚聲器等由一條線設置,但另一條線也有對該區(qū)域廣播的需求,需兩條線廣播系統(tǒng)之間開放接口協(xié)議,進行接口互聯(lián),滿足兩線均可以對公共區(qū)域廣播的需求。
城市軌道交通換乘站的形式是多樣的,換乘站專用通信系統(tǒng)的建設已成為越來越受關(guān)注的課題。專用通信系統(tǒng)是滿足軌道交通運營、管理需求的綜合業(yè)務通信網(wǎng),應從功能實現(xiàn)及運營管理的角度出發(fā),對換乘站專用通信系統(tǒng)進行統(tǒng)籌設計,達到節(jié)省投資、方便維護、方便運營管理的目的,提高軌道交通的整體水平。