李擁軍（晉城煤業(yè)集團(tuán)鐵路運(yùn)輸公司，山西 晉城 048000）

1 引言

鐵運(yùn)公司礦區(qū)鐵路綜合信息系統(tǒng)項(xiàng)目于2008年3月正式投入運(yùn)行。采用光纜連接各站、鐵路沿線及運(yùn)行的機(jī)車?yán)脽o線mesh相互連接并和各站相連的方式，構(gòu)成了一個(gè)覆蓋整個(gè)鐵路沿線及各站點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。鐵路綜合信息系統(tǒng)是公司信息交換、保障安全、提高效率的核心設(shè)備之一，鐵路運(yùn)輸行車管理信息系統(tǒng)，鐵路運(yùn)輸貨運(yùn)管理信息系統(tǒng)，鐵路無線調(diào)度通信系統(tǒng)（包括無線列車調(diào)度系統(tǒng)和平面無線調(diào)車系統(tǒng)）均運(yùn)行于此平臺(tái)之上。由于系統(tǒng)明顯存在無線調(diào)度功能缺陷，道口與機(jī)車緊急聯(lián)控缺失，mesh網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量下降，甚至有地方出現(xiàn)通信盲區(qū)，系統(tǒng)可靠性不高等因素，通過改進(jìn)和優(yōu)化mesh網(wǎng)絡(luò)，來解決系統(tǒng)的上述問題，為鐵路的生產(chǎn)、運(yùn)輸、安全提供技術(shù)保障。

2 系統(tǒng)現(xiàn)狀

（1）系統(tǒng)核心功能之一的無線調(diào)度功能沒有使用起來

綜合信息系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)的一個(gè)主要功能就是要建立行車調(diào)度員、車站值班員、運(yùn)行機(jī)車之間的“大三角”無線調(diào)度指揮系統(tǒng)，解決公司在用的國(guó)鐵已經(jīng)淘汰的車機(jī)聯(lián)控系統(tǒng)運(yùn)行不可靠的問題，但由于機(jī)車無線調(diào)度終端存在幾個(gè)明顯缺陷：

? 實(shí)時(shí)性差：需要有語(yǔ)音轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)包的過程，延時(shí)較長(zhǎng)；

? 操作不方便：通話時(shí)需先撥號(hào)，不能單手操作，容易分散注意力；

? 揚(yáng)聲器音量?。杭词故褂妹馓岱绞?，也不能在機(jī)車嘈雜的環(huán)境中聽清楚。

雖然公司在技術(shù)規(guī)章上已明確規(guī)定該系統(tǒng)為行車聯(lián)系的主系統(tǒng)，但司機(jī)長(zhǎng)期基本不用。隨著車機(jī)聯(lián)控設(shè)備不斷老化，且受環(huán)境變化制約，矛盾變得日益突出。

（2）沒有道口與機(jī)車聯(lián)系通道，道口看守人員不能與司機(jī)緊急聯(lián)控

公司鐵路沿線道口眾多，特別像章嶺、鴻春、曉莊等道口公路車流很大，屬事故多發(fā)地段，遇到緊急情況時(shí)，道口看守人員只能先通過有線電話聯(lián)系到調(diào)度或相鄰站點(diǎn)，再由調(diào)度或相鄰站點(diǎn)與機(jī)車列調(diào)IP電話取得聯(lián)系，不能及時(shí)通知運(yùn)行中的機(jī)車，容易發(fā)生車輛相撞的惡性事故。

（3）系統(tǒng)運(yùn)行可靠性不高

一方面，mesh無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)行已達(dá)五年，由于種種原因，mesh節(jié)點(diǎn)間的無線連接質(zhì)量有不同程度的下降，再加上線路上環(huán)境的變化，使現(xiàn)有的mesh網(wǎng)絡(luò)達(dá)不到無盲區(qū)覆蓋，需要增加mesh節(jié)點(diǎn)，提高現(xiàn)有mesh網(wǎng)絡(luò)的通信冗余量。另一方面，綜合信息系統(tǒng)機(jī)房的NGI服務(wù)器、control控制器均為單套設(shè)置，沒有備用，一旦出現(xiàn)故障就會(huì)造成整個(gè)系統(tǒng)癱瘓。

3 系統(tǒng)改進(jìn)以及優(yōu)化

（1）對(duì)機(jī)車無線調(diào)度終端進(jìn)行了改進(jìn)優(yōu)化

基于如何使司機(jī)愿意使用機(jī)車無線終端這個(gè)出發(fā)點(diǎn)，經(jīng)過多次對(duì)DF-8和DF-7機(jī)車內(nèi)設(shè)進(jìn)行調(diào)研，并征求司機(jī)的意見，經(jīng)多次修改，設(shè)計(jì)出了如圖1所示的終端設(shè)備式樣，交付廠家進(jìn)行生產(chǎn)。新的機(jī)車無線終端實(shí)現(xiàn)了一鍵廣播通話，便于司機(jī)操作使用，且揚(yáng)聲器音量和靜噪可以隨時(shí)調(diào)節(jié)，可以適用不同司機(jī)和不同環(huán)境。

圖1 終端設(shè)備改進(jìn)優(yōu)化

（2）實(shí)現(xiàn)了有人道口值守人員與運(yùn)行機(jī)車的實(shí)時(shí)語(yǔ)音通信

為實(shí)現(xiàn)有人道口值守人員與運(yùn)行機(jī)車之間的應(yīng)急通信，我們對(duì)原有的IP電話系統(tǒng)進(jìn)行了升級(jí)改造，采用了圖2的設(shè)計(jì)：

圖2 IP電話系統(tǒng)升級(jí)改造示意圖

系統(tǒng)以 ZDS1000 為交換處理核心，采用無線 mesh 網(wǎng)絡(luò)為承載，在道口增加一臺(tái)ZTS100主機(jī)，通過 ZTS100 實(shí)現(xiàn)無線與有線之間的轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)無線對(duì)講機(jī)、SIP 電話、以及無線對(duì)講終端（ZTG1001）之間的任意呼叫。

ZDS1000 安裝在調(diào)度機(jī)房，并會(huì)配備有一部 SIP 話機(jī)，用于調(diào)度通信；在鐵運(yùn)公司每輛機(jī)車上各自安裝一個(gè) ZTG1001（東風(fēng)8為兩套）；在 6 個(gè)道口的配置了 ZTS100，并每個(gè)道口配有兩臺(tái)對(duì)講機(jī)。系統(tǒng)內(nèi)所有設(shè)備均通過 mesh 無線網(wǎng)絡(luò)連接到一起。當(dāng)?shù)揽谛枰?lián)系機(jī)車終端時(shí)，可以通過對(duì)講機(jī)的 PTT 鍵一鍵對(duì)機(jī)車組（11 輛機(jī)車）發(fā)起廣播，所有機(jī)車組成員可以同時(shí)獲知道口當(dāng)前狀態(tài)；機(jī)車終端 ZTS1001 也可以一鍵發(fā)起廣播到道口組；行調(diào)和車站值班員也可以隨時(shí)呼叫機(jī)車、道口；機(jī)房可以呼叫測(cè)試車站、機(jī)車、道口，并可以通過調(diào)度臺(tái)軟件觀察所有設(shè)備實(shí)時(shí)狀態(tài)。所有節(jié)點(diǎn)信息實(shí)現(xiàn)了及時(shí)化、準(zhǔn)確化、網(wǎng)絡(luò)化和移動(dòng)化；所有節(jié)點(diǎn)可以隨時(shí)了解其他節(jié)點(diǎn)信息，從而消除了不安全因素，提高了行車的安全。

（3）對(duì)車機(jī)聯(lián)控信息進(jìn)行儲(chǔ)存及調(diào)用分析

在機(jī)房設(shè)置錄音服務(wù)器一臺(tái)，可以對(duì)所有的通話信息進(jìn)行儲(chǔ)存，并且通過軟件進(jìn)行方便的調(diào)用分析。對(duì)于規(guī)范車機(jī)聯(lián)控、事故應(yīng)急處理的分析，事故責(zé)任的追查等提供了第一手?jǐn)?shù)據(jù)。

（4）對(duì)現(xiàn)有mesh網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)優(yōu)化，基本實(shí)現(xiàn)了鐵路沿線無盲區(qū)覆蓋

要實(shí)現(xiàn)行車調(diào)度員、車站值班員與機(jī)車三方隨時(shí)可靠通信，特別是保證機(jī)車接近車站時(shí)的聯(lián)控，關(guān)鍵是要保證沿線mesh點(diǎn)與點(diǎn)之間都能聯(lián)系上，且信號(hào)衰減不能超過-90db。同時(shí)為了實(shí)現(xiàn)道口與機(jī)車的通信，道口必須加裝mesh節(jié)點(diǎn)。為此我們做了以下工作：

? 對(duì)各站的接近區(qū)段及有人道口處線路信號(hào)質(zhì)量不好的地方進(jìn)行了實(shí)地信號(hào)測(cè)試，并制定了增加mesh節(jié)點(diǎn)和調(diào)整原有節(jié)點(diǎn)位置的優(yōu)化方案。主要包括古礦站、王臺(tái)站接近區(qū)段mesh加點(diǎn)優(yōu)化，集配站接近區(qū)段mesh移位優(yōu)化，有人道口無線mesh優(yōu)化三部分。共新增mesh點(diǎn)8個(gè)，包括兩個(gè)太陽(yáng)能供電mesh點(diǎn)，改移位置1個(gè)。

? 將原有的mesh網(wǎng)絡(luò)的NGI-SERVER和網(wǎng)絡(luò)控制器改為主備方式。NEG-SERVER和網(wǎng)絡(luò)控制器為mesh網(wǎng)的管理核心，一旦其出現(xiàn)故障，整個(gè)mesh網(wǎng)會(huì)無法聯(lián)絡(luò)，對(duì)其重新進(jìn)行安裝設(shè)置比較復(fù)雜耗時(shí)，故障影響時(shí)間無法估算。一旦綜合信息網(wǎng)絡(luò)成為公司無線調(diào)度主用通信網(wǎng)絡(luò)后，這樣長(zhǎng)的故障處理時(shí)間勢(shì)必?zé)o法接受。為此，安裝了兩個(gè)核心設(shè)備的備用系統(tǒng)，一旦主SERVER或網(wǎng)絡(luò)控制器出現(xiàn)故障，備用系統(tǒng)可以在幾分鐘之內(nèi)恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)，基本不影響網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行。

4 結(jié)語(yǔ)

通過分析公司綜合信息系統(tǒng)幾年來運(yùn)行的實(shí)際使用情況，我們對(duì)其原有的列調(diào)功能進(jìn)行了優(yōu)化，使其更符合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際運(yùn)用；增加了道口與機(jī)車之間的應(yīng)急通信通道；對(duì)原有的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了補(bǔ)強(qiáng)優(yōu)化。這些必將大大提高行車組織的效率和機(jī)車運(yùn)行的安全性。同時(shí)mesh網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過加強(qiáng)后，形成的覆蓋全線的無線網(wǎng)絡(luò)，可以作為后續(xù)一些擴(kuò)展項(xiàng)目的可靠運(yùn)行平臺(tái)。優(yōu)化后的整個(gè)系統(tǒng)將為企業(yè)的生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、運(yùn)輸?shù)然顒?dòng)提供高效的技術(shù)保障和經(jīng)濟(jì)性能，引導(dǎo)企業(yè)走向科技、創(chuàng)新、經(jīng)濟(jì)、高效的發(fā)展道路。

[1] 陳志賢. 列車調(diào)度無線通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 微電子學(xué)與計(jì)算機(jī), 2010, (4) .

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[3] 李萍. 鐵路列車調(diào)度指揮系統(tǒng)(TDCS)[M]. 北京: 中國(guó)鐵道出版社, 2006.