趙路偉

軌道交通控制中心是為確保列車安全、可靠和高效的運(yùn)行，對運(yùn)營過程實(shí)施全面的集中監(jiān)控和管理的機(jī)構(gòu)。如果軌道交通控制中心按合建考慮，為了充分利用城市的寶貴資源，在資源共享方面通信系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)具體情況統(tǒng)籌考慮。

1 控制中心通信系統(tǒng)資源共享原則

1．通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)從全網(wǎng)的角度出發(fā)，充分考慮通信系統(tǒng)互聯(lián)、互通，同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一和系統(tǒng)資源共享。減少設(shè)備及材料的重復(fù)投資，降低通信系統(tǒng)總的建設(shè)成本。

2．通信資源共享必須從地鐵軌道交通通信線網(wǎng)規(guī)劃的層面研究通信系統(tǒng)建設(shè)方案，既要充分利用在建線路的資源，又要為后續(xù)修建的軌道交通創(chuàng)造良好的建設(shè)條件。

3．應(yīng)結(jié)合線網(wǎng)規(guī)劃進(jìn)行總體考慮，使其有利于降低運(yùn)營成本，提高運(yùn)營效率，減少用地和降低工程造價(jià)。

4．合理的資源共享能夠有效節(jié)約投資，提高設(shè)備、設(shè)施的利用率。但在資源共享時(shí)還應(yīng)考慮運(yùn)營管理維護(hù)的便利，系統(tǒng)的可靠性等方面的問題，不能單純考慮資源共享，資源共享要求在節(jié)約建設(shè)投資的同時(shí)，兼顧今后運(yùn)營使用費(fèi)用的合理性。

2 控制中心通信系統(tǒng)資源共享方案

2．1 傳輸系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)

根據(jù)各個(gè)專業(yè)的具體需求及相關(guān)城市軌道交通建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)，傳輸系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)承載公務(wù)和專用電話、無線通信、廣播、乘客資訊系統(tǒng)、視頻監(jiān)控、時(shí)鐘、信號、AFC、綜合監(jiān)控等數(shù)據(jù)及語音業(yè)務(wù)。城市軌道交通傳輸系統(tǒng)由若干節(jié)點(diǎn)通過傳輸媒介連接構(gòu)成，其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可采用環(huán)形、鏈形和星形等。

由于軌道交通各條線之間業(yè)務(wù)信息互聯(lián)很少，系統(tǒng)之間業(yè)務(wù)相對獨(dú)立，不需共享。如果傳輸系統(tǒng)設(shè)備在控制中心共享，不利于后建線路傳輸系統(tǒng)設(shè)備招標(biāo)工作的進(jìn)行。一條線路的傳輸系統(tǒng)組成包括控制中心、車站、車輛段和停車場，作為一個(gè)完整的傳輸系統(tǒng)都是由一家供貨商進(jìn)行供貨，如果采用共用控制中心傳輸設(shè)備方案，限制了后建線路車站、車輛段和停車場傳輸系統(tǒng)設(shè)備的采購；如果兩線在車站、車輛段和停車場供貨商不同，則存在線路中心的接口問題，實(shí)施難度相對較大；同樣還影響其后建線路傳輸系統(tǒng)技術(shù)的選擇。因此，建議在控制中心按線路分別設(shè)置傳輸系統(tǒng)設(shè)備，滿足各條線路數(shù)據(jù)與語音業(yè)務(wù)的傳輸需求。

2．2 公務(wù)電話網(wǎng)絡(luò)

公務(wù)電話系統(tǒng)主要用于軌道交通內(nèi)部各部門間的電話聯(lián)系，服務(wù)范圍包括控制中心、車站、車輛段、停車場等行政管理、運(yùn)營維護(hù)等軌道交通內(nèi)部工作人員。公務(wù)電話系統(tǒng)應(yīng)與市內(nèi)公用電話網(wǎng)互聯(lián)互通。

由于公務(wù)電話子系統(tǒng)是由控制中心交換機(jī)組成單局式地鐵內(nèi)部電話網(wǎng)，可將某條線的控制中心交換機(jī)作為本地軌道交通線網(wǎng)的匯接局，并作為出局點(diǎn)與市話互聯(lián)互通，遠(yuǎn)期在其他線的車輛段設(shè)一臺(tái)交換機(jī)，二臺(tái)交換機(jī)通過中繼線互聯(lián)，互為備份。

2．3 專用電話

專用電話系統(tǒng)包括調(diào)度電話、站 （段）內(nèi)直通電話、站間行車電話、區(qū)間電話等。專用電話系統(tǒng)主要用于行車、電力、防災(zāi)等調(diào)度指揮，中心調(diào)度臺(tái)能夠按照需求無阻塞地實(shí)現(xiàn)對全線調(diào)度分機(jī)進(jìn)行單呼、組呼或全呼。

調(diào)度電話系統(tǒng)由中心調(diào)度專用主系統(tǒng)設(shè)備、車站和車輛段專用分系統(tǒng)設(shè)備、調(diào)度電話終端、調(diào)度電話分機(jī)、錄音裝置及維護(hù)終端等組成。調(diào)度電話終端設(shè)置在控制中心各調(diào)度臺(tái)上。

需要根據(jù)本地軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃，如列車運(yùn)行的控制和管理采用獨(dú)立的調(diào)度指揮模式，即每條運(yùn)行線路都有其各自的列車運(yùn)行調(diào)度指揮系統(tǒng)。作為專用電話系統(tǒng)，根據(jù)其調(diào)度指揮系統(tǒng)管理的模式及可靠性要求，建議在控制中心按線路分別設(shè)置專用通信系統(tǒng)主系統(tǒng)設(shè)備，滿足控制中心調(diào)度員組織、指揮本線所管轄范圍內(nèi)車站值班員，線與線之間的調(diào)度建議線網(wǎng)控制中心完成。如果專用電話系統(tǒng)采用控制中心共享，不利于招標(biāo)工作的進(jìn)行，同時(shí)影響后建線路專用電話系統(tǒng)技術(shù)的選擇。

2．4 廣播系統(tǒng)

廣播系統(tǒng)，是控制中心調(diào)度員和各車站值班員向乘客通告列車運(yùn)行及安全、向?qū)У确?wù)信息，向工作人員發(fā)布作業(yè)命令和通知的重要手段。在災(zāi)害狀態(tài)下，廣播系統(tǒng)具有控制中心調(diào)度人員及車站值班員，向乘客發(fā)出通告并指揮疏導(dǎo)乘客的作用。

軌道交通廣播系統(tǒng)采用二級廣播控制方式，車輛段和停車場設(shè)置獨(dú)立的廣播系統(tǒng)。

根據(jù)廣播系統(tǒng)的主要功能可知各線之間廣播系統(tǒng)相對獨(dú)立，分別控制本線所管轄范圍里的車站級廣播，沒有跨線廣播功能的需求。如控制中心廣播系統(tǒng)設(shè)備共享，會(huì)影響后建線路廣播車站級設(shè)備的招標(biāo)，控制中心廣播系統(tǒng)設(shè)備出現(xiàn)問題，整個(gè)軌道交通線網(wǎng)陷入癱瘓，不利于緊急廣播信息的發(fā)布，同樣影響后建線路廣播系統(tǒng)技術(shù)的選擇。因此，建議在控制中心按線路分別設(shè)置控制中心廣播級設(shè)備。

2．5 時(shí)鐘

時(shí)鐘系統(tǒng)的功能，為通信、信號、電力監(jiān)控等專業(yè)設(shè)備提供統(tǒng)一的定時(shí)信號，為控制中心、車站、車輛段和停車場等部門的工作人員及乘客提供統(tǒng)一的時(shí)間信息。

時(shí)鐘系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：中心母鐘 （一級母鐘）接收來自GPS的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信號，通過傳輸子系統(tǒng)發(fā)送給車站及其他場所母鐘 （二級母鐘），由二級母鐘按標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信號指揮子鐘統(tǒng)一顯示時(shí)間，同時(shí)為其他子系統(tǒng)提供統(tǒng)一的時(shí)間信號，使各機(jī)電系統(tǒng)的定時(shí)設(shè)備與時(shí)鐘系統(tǒng)同步，從而實(shí)現(xiàn)全線統(tǒng)一的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)。

考慮當(dāng)?shù)剀壍澜煌ňW(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營及各條線路標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間統(tǒng)一的要求，在控制中心設(shè)主、備一級母鐘及GPS設(shè)備，作為本地軌道交通網(wǎng)及后建線共用一級母鐘，時(shí)鐘系統(tǒng)如圖1所示。

圖1 時(shí)鐘系統(tǒng)圖

2．6 電視監(jiān)控

電視監(jiān)視系統(tǒng) （CCTV）是地鐵正常運(yùn)行、維護(hù)和保證安全的重要通信手段。對車站站臺(tái)、站廳、公共區(qū)、電扶梯、出入口、設(shè)備區(qū)、車輛內(nèi)及車輛段內(nèi)等處所進(jìn)行統(tǒng)一的視頻監(jiān)視。

電視監(jiān)視系統(tǒng)宜采用基于IP的數(shù)字視頻方案，采用模擬前端與數(shù)字化控制與傳輸相結(jié)合的方式，實(shí)現(xiàn)對車站、列車、停車場、車輛段、主變電所和地面、高架線路區(qū)間的實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控。電視監(jiān)視系統(tǒng)主要由前端攝像機(jī)設(shè)備、數(shù)字編解碼器、管理服務(wù)器、視頻顯示終端、控制鍵盤、數(shù)字視頻存儲(chǔ)設(shè)備，以及相關(guān)應(yīng)用軟件和其他輔助設(shè)備組成。

如果電視監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備在控制中心共享，會(huì)影響后建線路車站級視頻監(jiān)控設(shè)備的招標(biāo)，并影響其視頻監(jiān)控技術(shù)的選擇。如果控制中心級視頻監(jiān)控設(shè)備出現(xiàn)問題，影響整個(gè)線網(wǎng)視頻監(jiān)控的傳播。因此，建議在控制中心按線路分別設(shè)置中央級監(jiān)控設(shè)備，分別滿足本線視頻監(jiān)控的需求。

2．7 無線通信系統(tǒng)

無線通信系統(tǒng)主要解決運(yùn)營固定用戶與移動(dòng)人員相互之間的通信，同時(shí)提供數(shù)據(jù)傳輸、輔助業(yè)務(wù)和完善的網(wǎng)絡(luò)管理功能。基本架構(gòu)為全線通常在控制中心設(shè)置一套無線移動(dòng)交換機(jī)，每個(gè)車站設(shè)置集群基站，以漏纜的方式覆蓋隧道和站臺(tái)區(qū)間。

由于遠(yuǎn)期各線規(guī)劃年限未定，如果整個(gè)軌道交通網(wǎng)絡(luò)設(shè)置一套交換機(jī)，容易造成中心設(shè)備資源配置的浪費(fèi)。鑒于目前僅有摩托羅拉和EADS等少數(shù)廠家能夠提供TETRA制式的專用無線集群系統(tǒng)設(shè)備，且不同廠商之間的設(shè)備很難互聯(lián)互通。而城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)化后，可能出現(xiàn)列車跨線運(yùn)行、共享車輛維修基地等情況，為了系統(tǒng)高度容災(zāi)，建議整個(gè)軌道交通網(wǎng)絡(luò)設(shè)置2個(gè)交換中心，分別放置在不同地點(diǎn)的機(jī)房內(nèi)，實(shí)現(xiàn)交換中心異地設(shè)置，2個(gè)交換機(jī)互為備份。

2．8 乘客導(dǎo)乘信息系統(tǒng)

乘客導(dǎo)乘信息系統(tǒng) （PIS），主要功能是通過控制中心和車站的控制，將指定的信息顯示給乘客和車站工作人員。

乘客導(dǎo)乘信息系統(tǒng)由中心級設(shè)備、車站級設(shè)備、車載設(shè)備、車地?zé)o線傳輸設(shè)備構(gòu)成。系統(tǒng)為控制中心、車站、終端三級結(jié)構(gòu)，控制中心和車站二級監(jiān)控，并將車載視頻監(jiān)控納入本系統(tǒng)。其中外部視頻信號源接口設(shè)備 （DVD機(jī)、錄像機(jī)、有線電視接入設(shè)備等）作為外部信號源，每條線都設(shè)置容易造成資源的浪費(fèi)，可考慮各線在視頻信號源接口設(shè)備上共享。

乘客導(dǎo)乘信息中心系統(tǒng)如果采用控制中心共享，一個(gè)系統(tǒng)中的中央級設(shè)備和車站級設(shè)備采用不同廠家的產(chǎn)品，容易形成技術(shù)壁壘，給后建線路乘客資訊系統(tǒng)的招標(biāo)采購造成困難。為此，建議在控制中心按線分別設(shè)置中央級設(shè)備。節(jié)目制作子系統(tǒng)主要包括：圖像存儲(chǔ)服務(wù)器 （可無限擴(kuò)容）、非線性編輯設(shè)備 （用于節(jié)目的串編）、視頻合成工作站（用于高端廣告片、形象片的制作）、數(shù)字編輯錄像機(jī)、數(shù)字編輯放像機(jī)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和屏幕編輯預(yù)覽系統(tǒng)等。

節(jié)目制作中心子系統(tǒng)為地鐵內(nèi)提供的資訊會(huì)有統(tǒng)一的內(nèi)容、格式要求，由線網(wǎng)統(tǒng)一建設(shè)一個(gè)節(jié)目制作中心來實(shí)現(xiàn)播出內(nèi)容的制作和分發(fā)，不但有利于播出內(nèi)容的規(guī)范化，而且避免了各線獨(dú)立設(shè)置帶來的資源浪費(fèi)。如每條線單獨(dú)設(shè)置會(huì)造成設(shè)備及人力資源的浪費(fèi)。鑒于此建議各線在控制中心合設(shè)一套節(jié)目制作中心子系統(tǒng)。

2．9 門禁系統(tǒng)

門禁系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)員工進(jìn)出管理的自動(dòng)化系統(tǒng)。通過設(shè)置門禁系統(tǒng)對地鐵車站、車輛段、停車場和控制中心大樓等處的部分設(shè)備管理區(qū)通道門，和重要的設(shè)備房、重要管理用房的進(jìn)出情況進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)控和管理。

門禁系統(tǒng)包含中央級和車站級二個(gè)門禁管理層；中央級門禁管理層、發(fā)卡授權(quán)中心設(shè)置在控制中心，車站級門禁管理層設(shè)置在車站、停車場、車輛段、控制中心大樓等防護(hù)區(qū)，各個(gè)管理區(qū)域設(shè)置現(xiàn)場設(shè)備層；中央管理級與車站管理級可通過傳輸系統(tǒng)或數(shù)據(jù)網(wǎng)提供的以太網(wǎng)通道連接，車站管理級與現(xiàn)場設(shè)備間可通過現(xiàn)場總線環(huán)網(wǎng)方式連接。

如果控制中心共享，會(huì)影響后建線路車站級設(shè)備的招標(biāo)，不便于各線獨(dú)自運(yùn)營的管理模式。為此建議在控制中心按線路分別設(shè)置中央級設(shè)備。

2．10 辦公自動(dòng)化系統(tǒng)

辦公自動(dòng)化系統(tǒng) （OA）功能為控制中心、車站、車輛段的工作人員提供辦公用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。各服務(wù)器設(shè)置于控制中心，服務(wù)器宜采用雙機(jī)熱備模式。軟件體系結(jié)構(gòu)宜采用B／S（瀏覽器／服務(wù)器）結(jié)構(gòu)。建議在控制中心設(shè)置一套辦公自動(dòng)化系統(tǒng)的各類服務(wù)器，滿足軌道交通各線需求。

3 結(jié)束語

控制中心作為軌道交通運(yùn)營的指揮中樞，應(yīng)該集中設(shè)置。集中式控制中心有利于城市資源的集約化使用，有利于人力資源的集中管理，節(jié)約運(yùn)營成本，便于與TCC、ACC的接入，有利于線網(wǎng)資源共享，需做好統(tǒng)籌規(guī)劃及風(fēng)險(xiǎn)防范。

由于通信技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)快速發(fā)展，當(dāng)近期工程實(shí)施時(shí)通信和計(jì)算機(jī)技術(shù)可能已經(jīng)超出了現(xiàn)在可以預(yù)期的水平，因此，近期工程的通信系統(tǒng)實(shí)施方案應(yīng)該結(jié)合當(dāng)時(shí)的技術(shù)發(fā)展水平合理選擇，而不應(yīng)拘泥于本研究。

［1］ 李偉章，徐幼銘．城市軌道交通通信［M］．北京：中國鐵道出版社，2008．

［2］ 顧保南，葉霞飛．城市軌道交通工程［M］．武漢：華中科技大學(xué)出版社，2007．

［3］ 魏曉東．．城市軌道交通自動(dòng)化系統(tǒng)與技術(shù)［M］．北京：電子工業(yè)出版社，2004．

［4］ 張玉艷，于翠波．?dāng)?shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)［M］．北京：人民郵電出版社，2009．

［5］ 陳德榮，劉永乾，蔣麗．移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與工程設(shè)計(jì)［M］．北京：北京郵電大學(xué)出版社，2010．