曹汝慶

城市軌道交通線網(wǎng)通信傳輸組網(wǎng)方案探究

曹汝慶

中鐵十四局集團電氣化工程有限公司，山東 濟南 250000

隨著城市軌道交通的快速發(fā)展，在高速軌道上享受快速便捷的網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)一直是廣大乘客的基本訴求。通過著手設(shè)計通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的分層結(jié)構(gòu)，并綜合現(xiàn)階段近、遠期城市軌道交通通信業(yè)務(wù)的發(fā)展特點，對通信網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化和改造提出了具有針對性的意見。

城市軌道交通；通信傳輸系統(tǒng)；組網(wǎng)方案

引言

隨著國內(nèi)城市軌道交通線路的快速增長，通信網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃成為社會密切關(guān)注的焦點。由于城市軌道交通的在行駛過程中速度較快，會對乘客的移動設(shè)備網(wǎng)絡(luò)信號造成一定的影響，因此城市軌道交通的網(wǎng)絡(luò)通信特征日趨明顯。不管哪個城市的軌道交通站臺都不可能是獨立運行的，而是都由統(tǒng)一的部門負責(zé)管轄。因此，視頻監(jiān)控信號傳輸、電話信號傳輸、乘客導(dǎo)乘系統(tǒng)運行以及廣播信號的傳輸都應(yīng)實現(xiàn)統(tǒng)一的信息化管理。這就對城市軌道交通的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計規(guī)劃提出了“多網(wǎng)融合”的概念。將其打造成為一個動態(tài)多線路網(wǎng)絡(luò)信息化通信業(yè)務(wù)平臺是現(xiàn)階段迫切需要解決的問題，與此同時還需要保障網(wǎng)絡(luò)信號的穩(wěn)定性和系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，并且實施性價比要足夠高[1]。本文以重慶軌道交通四號線通信傳輸組網(wǎng)方案為例，分析了通信傳輸組網(wǎng)方案的設(shè)計原則、設(shè)計目的及范圍，最后總結(jié)了通信傳輸組網(wǎng)方案，給我國傳輸網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃與組網(wǎng)提供一些參考。

1 工程概況

重慶軌道交通四號線一期工程，線路全長15.769?km，地下段11.068?km，高架段4.701?km；設(shè)8座車站，其中地下站4座，半地下站1座，地面站1座，高架站2座；換乘站5座（分別與環(huán)線、十號線、九號線、十一號線換乘），設(shè)唐家沱車輛段1座；控制中心位于大竹林與軌道交通五、九、十、環(huán)線共享；主所：運營初期本工程電源引自周家院子（環(huán)線、四號線、十號線共享）主變電所，在重慶北站（北廣場）設(shè)置35?kV開閉所，運營初期過后預(yù)留三號線唐家院子主變電所電源接入條件。本工程于2014年6月開工建設(shè)，計劃于2018年初建成通車。

2 重慶軌道交通四號線的通信傳輸組網(wǎng)方案

2.1 通信傳輸組網(wǎng)的設(shè)計目的及范圍

通常情況下，通信系統(tǒng)都應(yīng)時刻保持正常運行，保障列車的安全，為乘客提供更加優(yōu)質(zhì)的出行服務(wù)。如果通信系統(tǒng)出現(xiàn)異常，那么相關(guān)工作人員就需要及時將其轉(zhuǎn)換為事故處理及防災(zāi)救援指揮管理通信系統(tǒng)。為了保障通信系統(tǒng)的安全性、可靠性、合理性以及經(jīng)濟性，在系統(tǒng)建立時應(yīng)盡可能采用容易安裝、管理方便、技術(shù)先進以及擴容便捷的設(shè)備。同時必須考慮與既有線路的通信系統(tǒng)有很好的兼容性。

本工程設(shè)計范圍是重慶軌道交通四號線一期工程通信系統(tǒng)，其中包括專用通信系統(tǒng)、公安通信系統(tǒng)及民用通信系統(tǒng)。其中民用通信由運營商自行建設(shè)，本工程預(yù)留引入條件。

（1）專用通信系統(tǒng)：包括乘客信息系統(tǒng)、無線通信系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)、公務(wù)電話系統(tǒng)、集中告警系統(tǒng)、閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)、運營管理信息系統(tǒng)、時鐘系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)、電源及接地系統(tǒng)、專用電話系統(tǒng)等11個子系統(tǒng)。

（2）公安通信系統(tǒng)：包括公安無線、計算機網(wǎng)絡(luò)、公安視頻監(jiān)視、公安專用電話、電源及接地等子系統(tǒng)。

2.2 通信傳輸組網(wǎng)的設(shè)計原則

重慶軌道交通四號線專用通信網(wǎng)應(yīng)能傳輸和處理地鐵運行所需信息，要求此通信系統(tǒng)要具備一定的安全性、高效性及合理性，還需要便于后期的維護與更換。此外，要確保在地鐵出現(xiàn)異常情況的時候，能夠及時將運行狀態(tài)轉(zhuǎn)換為防災(zāi)救援及事故處理狀態(tài)，確保異常情況能夠及時處理，防止安全事故發(fā)生。系統(tǒng)不但要滿足重慶軌道交通四號線工程運營和管理的要求，而且還應(yīng)方便地與已建、在建的城市軌道交通工程通信系統(tǒng)互聯(lián)，同時還應(yīng)為今后其他線路的接入預(yù)留必要的條件。采用技術(shù)先進、合理及安全性高的設(shè)備，特殊部件應(yīng)選擇冗余配置，確保出現(xiàn)故障后能夠自動轉(zhuǎn)換運行狀態(tài)，且保持24小時持續(xù)運行[2]。通信系統(tǒng)應(yīng)盡量實現(xiàn)各線相同系統(tǒng)、相關(guān)系統(tǒng)間的設(shè)備、信息、管線、孔洞、接地及設(shè)備用房的共享。通信系統(tǒng)必須能夠適應(yīng)各種惡劣條件，應(yīng)充分考慮地下電氣鐵道特性，不侵入設(shè)備限界。設(shè)計時應(yīng)采用抗電氣干擾性強的設(shè)備和光、電纜。

3 通信傳輸組網(wǎng)方案分析

3.1 傳輸子系統(tǒng)

為滿足重慶市軌道交通四號線一期工程各部門間準(zhǔn)確無誤地傳輸語音、文字、數(shù)據(jù)及視頻等各種信息的需要，本次設(shè)計需設(shè)置一個多功能、多用途、大容量和集中維護、統(tǒng)一管理的綜合業(yè)務(wù)數(shù)字傳輸系統(tǒng)。傳輸系統(tǒng)為通信各子系統(tǒng)以及信號、自動售檢票、綜合監(jiān)控、電力監(jiān)控等專業(yè)提供可靠的、冗余的、可重構(gòu)的、靈活的通道，以保證迅速、準(zhǔn)確、可靠地傳送軌道交通運營和管理所需的各種信息。

將專用通信與公安視頻監(jiān)控和350?M數(shù)字集群調(diào)度的傳輸業(yè)務(wù)整合，構(gòu)建一套傳輸平臺；公安通信計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)利用光纖單獨構(gòu)建數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。一般情況下，公安通信承載大量的IP數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，涉及到許多安全級別高的文件和事件信息，對傳輸業(yè)務(wù)的安全保密性要求遠遠高于專用通信應(yīng)用，不應(yīng)與非公安系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，因此公安通信計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)適合單獨構(gòu)建數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)以保證公安數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的高度保密性。

3.2 傳輸方案

在MSTP方案中，通過一體化的傳輸平臺承載了所需的各種業(yè)務(wù)并進行環(huán)路自愈保護，實現(xiàn)統(tǒng)一維護管理。MSTP技術(shù)引入了公平機制，提供多等級的服務(wù)，來滿足不同用戶的需求。MSTP技術(shù)可以承載實時性業(yè)務(wù)和非實時性業(yè)務(wù)[3]。

從軌道交通全網(wǎng)的互聯(lián)互通以及網(wǎng)絡(luò)可靠性、可擴展性、系統(tǒng)制式生命周期長以及經(jīng)濟技術(shù)比最優(yōu)等方面考慮，并且能夠?qū)崿F(xiàn)為本線各專業(yè)提供可靠的、冗余的、可重構(gòu)的、靈活的綜合通信傳輸平臺。本次設(shè)計推薦主選方案為MSTP。

4 結(jié)束語

未來城市軌道交通通信網(wǎng)不再局限于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)的處理，它還會囊括語音和視頻等數(shù)據(jù)量大的業(yè)務(wù)。實現(xiàn)對各類數(shù)據(jù)信息的統(tǒng)一化管理將會是未來城市軌道通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的一大趨勢。本文所做的工作很好地適應(yīng)了這一趨勢。

[1]阮文.上海城市軌道交通通信傳輸網(wǎng)組網(wǎng)探討[C]//上海地鐵運營有限公司科技大會，2006.

[2]阮文.上海城市軌道交通通信傳輸網(wǎng)組網(wǎng)探討[J].城市軌道交通研究，2002，5（2）：65-67.

[3]曾南海.城市軌道交通線網(wǎng)通信傳輸組網(wǎng)方案探討[J].信息通信，2016（5）：196-197.

Urban Rail Transit Network Communication Transmission Networking Scheme

Cao Ruqing

China Railway 14th Bureau Group Electric Engineering Co., Ltd., Shandong Jinan 250000

With the rapid development of urban rail transit, enjoying a fast and convenient network communication service on the high-speed rail has always been the basic demand of the majority of passengers. Through the design of the layered structure of the communication transmission network, and the development characteristics of the near-and-long-term urban rail transit communication services at the present stage, the paper proposes targeted opinions on the optimization and transformation of the communication network.

urban rail transit; communication transmission system; networking scheme

U285.5+4

A