楊建忠

(上海地鐵維護保障有限公司通號分公司， 200235， 上?！喂こ處?

城市軌道交通專用電話調(diào)度系統(tǒng)是OCC(運營控制中心)調(diào)度員、車站/車輛段值班員指揮列車運行和下達調(diào)度命令的重要通信工具，是為列車運行、電力供應(yīng)、防災(zāi)報警等提供安全可靠、迅速通信的重要系統(tǒng)，也是對突發(fā)事件進行快速防災(zāi)救援和事故緊急處理的指揮通信系統(tǒng)。調(diào)度系統(tǒng)通信的實時、迅速、暢通、無阻塞，是保證整個城市軌道交通系統(tǒng)安全順利運行的關(guān)鍵。

隨著上海城市軌道交通超大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展，線網(wǎng)的聯(lián)合調(diào)度指揮管理顯得越發(fā)重要。緊密圍繞上海申通地鐵集團有限公司(以下簡稱“申通地鐵集團”)“國內(nèi)領(lǐng)先，國際一流”的戰(zhàn)略目標，上海地鐵維護保障有限公司通號分公司開展了對專用電話調(diào)度系統(tǒng)大修改造規(guī)劃的研究，基于上海城市軌道交通目前專用電話調(diào)度系統(tǒng)的現(xiàn)狀及申通地鐵集團的總體建設(shè)規(guī)劃，形成了“十四五”期間專用電話調(diào)度系統(tǒng)的規(guī)劃方案。

1 上海城市軌道交通線網(wǎng)專用電話調(diào)度系統(tǒng)的背景與現(xiàn)狀

目前上海城市軌道交通線網(wǎng)專用電話調(diào)度系統(tǒng)分為2種設(shè)備制式：以程控交換為平臺的專用電話調(diào)度系統(tǒng)和以軟交換為平臺的專用電話調(diào)度系統(tǒng)。對其架構(gòu)進行劃分，可分為線網(wǎng)級統(tǒng)一軟交換(以下簡稱“模式一”)、單條線程控交換接入線網(wǎng)級統(tǒng)一軟交換(以下簡稱“模式二”)和單條線獨立使用程控交換(以下簡稱“模式三”)3種模式。上海城市軌道交通線網(wǎng)的專用電話調(diào)度系統(tǒng)架構(gòu)現(xiàn)狀如圖1所示。其中：1號線、2號線、3號線、4號線、6號線、7號線、8號線、12號線、14號線、15號線、18號線采用模式一，圖1中以1號線為例予以說明；5號線、9號線、17號線采用模式二，圖1中以5號線為例予以說明；11號線、13號線、16號線采用模式三，圖1中以11號線為例予以說明。

注：COCC ——網(wǎng)絡(luò)運營協(xié)調(diào)中心；IP——互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議；3C大樓——上海軌道交通網(wǎng)絡(luò)運營調(diào)度指揮大樓；E1——歐洲30路脈碼調(diào)制標準的簡稱。

1.1 模式一

2019年，3C大樓集控中心正式投入使用。該集控中心是由華為軟交換平臺加上調(diào)度功能模塊共同組成的線網(wǎng)級專用電話調(diào)度系統(tǒng)，負責(zé)1號線、6號線、7號線、8號線、12號線、14號線、15號線、18號線等8條城市軌道交通線路的專用電話調(diào)度指揮任務(wù)。該線網(wǎng)級專用電話調(diào)度系統(tǒng)有2個核心，1處設(shè)在3C大樓集控中心，另1處設(shè)在民生路OCC，采用A/A(雙活)工作模式，具有異地冗余災(zāi)備的作用。3C大樓集控中心調(diào)度大廳內(nèi)上述8條線路的行調(diào)調(diào)度臺、電調(diào)調(diào)度臺、環(huán)調(diào)調(diào)度臺和調(diào)度值班長臺，以及在各車站/車場中的調(diào)度分機，均屬于華為軟交換的管轄范疇，由華為軟交換專用電話調(diào)度系統(tǒng)進行呼叫控制。此外，2號線、3號線、4號線也將在合適的時間接入華為軟交換專用電話調(diào)度系統(tǒng)中。

1.2 模式二

5號線(廠家是優(yōu)力飛)、9號線(廠家是優(yōu)力飛)、17號線(廠家是遠東通信)以單條線路程控交換方式接入華為線網(wǎng)級軟交換專用電話調(diào)度系統(tǒng)。這3條線路在3C大樓集控中心調(diào)度大廳內(nèi)的各業(yè)務(wù)調(diào)度臺坐席由華為軟交換提供并管轄，線路側(cè)的調(diào)度分機屬于相應(yīng)的程控交換機設(shè)備，華為軟交換與程控交換機通過系統(tǒng)間的E1中繼模塊進行語音鏈路連接。

1.3 模式三

11號線(廠家是佳訊飛鴻)、13號線(廠家是佳訊飛鴻)、16號線(廠家是遠東通信)的專用電話系統(tǒng)均設(shè)于隆德路OCC內(nèi)，且均為單條線路獨立使用的程控交換專用電話調(diào)度系統(tǒng)，即：OCC各業(yè)務(wù)調(diào)度臺以及線路側(cè)的調(diào)度分機是各線路獨立運行的，與3C大樓集控中心的華為軟交換沒有關(guān)聯(lián)。

2 既有廠家設(shè)備存在的問題分析

2.1 佳訊飛鴻設(shè)備的問題

上海軌道交通11號線、13號線采用北京佳訊飛鴻的設(shè)備。由于分期分段建設(shè)的緣故，部分設(shè)備的使用年限較長，故障維修率較高。11號線、13號線專用電話調(diào)度系統(tǒng)的版本結(jié)構(gòu)有差異，導(dǎo)致板卡不能在2條線路內(nèi)通用，即使是同樣名稱的板卡，也會出現(xiàn)板卡裝載了不同程序的問題，進而導(dǎo)致線路間的備件無法替換，設(shè)備采購量上升。此外，設(shè)備規(guī)格劃分過細，同樣是用戶板卡，也有不同通道數(shù)的區(qū)分，如要相互替換則需要改動其配置，對于專用電話調(diào)度系統(tǒng)的指揮特殊性而言，這將使設(shè)備的運維難度大幅上升，設(shè)備恢復(fù)使用的時間也隨之延長。

2.2 遠東通信設(shè)備的問題

上海軌道交通16號線(2013年開通)采用遠東通信的設(shè)備。2019年5月，美國商務(wù)部將該公司列入對華制裁的實體名單，對該公司采購于美國的核心器件實施禁售令，導(dǎo)致該公司生產(chǎn)的關(guān)鍵產(chǎn)品無法正常裝配、供貨，16號線運維所需的眾多板卡(如中央處理板、多功能用戶板、數(shù)字中繼板、數(shù)字用戶板等)無法及時補給，給16號線專用電話調(diào)度系統(tǒng)的維護運行帶來極大的困難。

2.3 華為設(shè)備的問題

華為公司已于2019年9月宣告將在2021年底開始停止部分軟交換設(shè)備的生產(chǎn)，并逐年擴大停售產(chǎn)品的范圍，同時停止軟件的更新，最終在2022年底停止該軟交換設(shè)備的售后服務(wù)。因華為軟交換產(chǎn)品線已退出市場，華為將不再對軟交換產(chǎn)品進行研發(fā)，不再繼續(xù)提供備品備件，且不再提供系統(tǒng)擴容和后續(xù)的生產(chǎn)服務(wù)，后續(xù)上海城市軌道交通專用電話調(diào)度系統(tǒng)的新設(shè)或改造項目將不得不考慮引入新的廠家。

3 上海城市軌道交通專用電話調(diào)度系統(tǒng)“十四五”規(guī)劃方案

考慮到華為公司已經(jīng)終止了電話業(yè)務(wù)，應(yīng)盡可能維持華為軟交換專用電話調(diào)度系統(tǒng)的使用功能，直至使用壽命終結(jié)。今后的新線建設(shè)項目和既有線大修改造項目(2號線、3號線、4號線除外)將不再接入華為軟交換專用電話調(diào)度系統(tǒng)，而是接入新建的1套軟交換專用電話調(diào)度系統(tǒng)中。因此，在上海城市軌道交通專用電話調(diào)度系統(tǒng)的“十四五”規(guī)劃中，要求不同的專用電話調(diào)度系統(tǒng)能夠融合在一起，既要確保調(diào)度臺的呼叫、監(jiān)聽等功能不能有任何缺失，還要考慮將采用華為軟交換專用電話調(diào)度系統(tǒng)的線路遷移至新設(shè)的軟交換專用電話調(diào)度系統(tǒng)的便捷性和可實施性。

3.1 既有華為專用電話調(diào)度系統(tǒng)呼叫的基本模式

華為專用電話調(diào)度系統(tǒng)邏輯連接示意圖如圖2所示。華為軟交換系統(tǒng)是歸屬于IMS(互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議多媒體子系統(tǒng))架構(gòu)的軟件系統(tǒng)，調(diào)度功能模塊中的調(diào)度AS(應(yīng)用服務(wù)器)是華為軟交換系統(tǒng)中眾多AS網(wǎng)元中的1個。所有關(guān)于調(diào)度臺的話務(wù)信令都由調(diào)度AS單獨處理，而調(diào)度AS的行為是由CTI(計算機電話集成)服務(wù)器來控制的，因此，CTI指揮華為軟交換中的USM(統(tǒng)一會話管理器)處理單元進行話務(wù)信令處理，以實現(xiàn)具體的電話調(diào)度功能。邏輯服務(wù)器接收來自調(diào)度坐席的話務(wù)調(diào)度需求，與CTI進行信息交換，并將收到的相關(guān)響應(yīng)信息分發(fā)給調(diào)度坐席，同時更新調(diào)度坐席的相關(guān)顯示頁面。其他與調(diào)度臺無關(guān)的話機話務(wù)仍由華為軟交換系統(tǒng)的USM處理單元進行處理。

圖2 華為專用電話調(diào)度系統(tǒng)邏輯連接示意圖

本文以調(diào)度臺坐席分機呼叫車站值班臺話機的過程為例進行分析，具體流程為：①調(diào)度員點擊調(diào)度臺坐席屏幕上的熱鍵，呼叫車站值班臺話機；②調(diào)度臺坐席程序?qū)⒋撕艚姓埱笸ㄟ^邏輯服務(wù)器發(fā)送至CTI；③CTI通過調(diào)度AS將調(diào)度坐席話機接入到話務(wù)中，同時調(diào)度AS通過USM處理單元發(fā)起對車站值班臺話機的呼叫；④車站值班臺話機接通后，調(diào)度AS負責(zé)將調(diào)度坐席分機的語音和車站值班臺話機的語音進行對接，呼叫建立完成。

3.2 新設(shè)軟交換專用電話調(diào)度系統(tǒng)的呼叫模式

申通地鐵集團對專用電話調(diào)度系統(tǒng)總體建設(shè)的“十四五”規(guī)劃，包含既有線(11號線、13號線、16號線)的大修改造(一旦出現(xiàn)運行狀態(tài)不佳立即實施)和新線(19號線、21號線以及崇明線等)的建設(shè)兩部分。新增設(shè)的軟交換專用電話調(diào)度系統(tǒng)由軟交換平臺、調(diào)度功能模塊以及使用終端(包括中央調(diào)度臺及車站值班臺)3部分組成，通過高速數(shù)據(jù)網(wǎng)及線路傳輸實現(xiàn)調(diào)度功能。新增的軟交換系統(tǒng)的業(yè)務(wù)處理能力范圍須超過8條城市軌道交通線路，因而應(yīng)規(guī)劃設(shè)置2個核心，1處在3C大樓集控中心，另1處在東寶興路OCC。新設(shè)軟交換系統(tǒng)采用A/A工作模式，具備異地冗余災(zāi)備的功能，力爭將2個核心平臺同時宕機的風(fēng)險降至最低程度。

軟交換平臺與調(diào)度功能模塊中的CTI鏈接協(xié)議有多種，華為軟交換采用的是IMS架構(gòu)中AS應(yīng)用模式，新設(shè)軟交換系統(tǒng)建議使用通過底層CSTA(計算機支持的電話應(yīng)用)協(xié)議作為交換通信的模式，由調(diào)度功能模塊中的CTI來操控專用調(diào)度呼叫。

本文以CSTA協(xié)議舉例來闡述調(diào)度坐席分機呼叫車站值班臺話機的過程。對于新設(shè)軟交換系統(tǒng)承載的線路，其使用的線路級中央調(diào)度臺都按申通地鐵集團總體設(shè)計放置在3C大樓集控中心的調(diào)度大廳內(nèi)，調(diào)度坐席分機呼叫車站值班臺話機的具體流程為：①調(diào)度臺坐席通過點擊屏幕熱鍵呼叫車站值班臺話機；②調(diào)度臺坐席程序?qū)⒋撕艚姓埱笸ㄟ^邏輯服務(wù)器發(fā)送至CTI；③CTI通過CSTA指令將需呼叫的信息發(fā)送至軟交換平臺；④軟交換平臺建立調(diào)度坐席分機與車站值班臺話機的呼叫；⑤CTI接受CSTA 響應(yīng)信息，通過邏輯服務(wù)器送至調(diào)度臺席位，最終更新屏幕相應(yīng)的變化顯示，反映各種通話狀態(tài)。

電話調(diào)度的呼叫有單呼、群呼、會議召集等形式。這些形式均為專用電話調(diào)度的基本功能，從邏輯范疇上來說，這些功能均應(yīng)在本線路內(nèi)完成。也就是說，這些功能在該軟交換專用電話調(diào)度系統(tǒng)內(nèi)就能實現(xiàn)，一般不會出現(xiàn)跨系統(tǒng)的呼叫管理需求。

3.3 COCC網(wǎng)絡(luò)調(diào)度的呼叫管理

上海城市軌道交通的超大規(guī)模運行，需要對換乘站的突發(fā)事件進行快速處置，以及對涉及多線路的電力集中供應(yīng)進行統(tǒng)一管理，因而產(chǎn)生了網(wǎng)絡(luò)級調(diào)度呼叫的管理需求。目前，COCC的網(wǎng)絡(luò)級調(diào)度臺設(shè)置在華為軟交換專用電話調(diào)度系統(tǒng)中，具有監(jiān)聽、強插、強拆等功能，所有的呼叫控制均由該系統(tǒng)的CTI實施呼叫控制，以實現(xiàn)COCC的網(wǎng)絡(luò)級呼叫。根據(jù)規(guī)劃方案，新設(shè)1套軟交換專用電話調(diào)度系統(tǒng)后將出現(xiàn)跨越2個軟交換調(diào)度系統(tǒng)的呼叫，這就要求2個軟交換調(diào)度系統(tǒng)必須融合在一起，能夠進行信息通信。也就是說，這2個軟交換調(diào)度系統(tǒng)的CTI間必須要有信令及媒體的交互能力?；诖艘螅疚脑O(shè)計了這2個軟交換專用電話調(diào)度系統(tǒng)的邏輯連接，如圖3所示。

注：SIP ——會話初始化協(xié)議。

COCC網(wǎng)絡(luò)級調(diào)度臺發(fā)起1個監(jiān)聽請求，想監(jiān)聽新設(shè)軟交換專用電話調(diào)度系統(tǒng)中某個線路調(diào)度臺已開始的調(diào)度呼叫通話，具體的流程為：①呼叫請求先被送至華為軟交換專用電話調(diào)度系統(tǒng)中的CTI；②華為軟交換專用電話調(diào)度系統(tǒng)中的CTI發(fā)現(xiàn)該呼叫的目的號碼為新設(shè)軟交換專用電話調(diào)度系統(tǒng)中的調(diào)度臺號碼，通過SIP(會議初始化協(xié)議)中繼將消息送至新設(shè)軟交換專用電話調(diào)度系統(tǒng)的CTI；③新設(shè)軟交換專用電話調(diào)度系統(tǒng)的CTI將建立監(jiān)聽線路調(diào)度臺的調(diào)度呼叫通話；④2套軟交換專用電話調(diào)度系統(tǒng)的CTI協(xié)同工作，將語音進行對接，COCC網(wǎng)絡(luò)級調(diào)度臺監(jiān)聽呼叫建立完成?；谏鲜隽鞒?，必須要求在華為軟交換專用電話調(diào)度系統(tǒng)中，添加對CTI中新增號碼的分析能力及路由執(zhí)行能力，同時還需新增SIP中繼設(shè)備，用以與新設(shè)軟交換專用電話調(diào)度系統(tǒng)的CTI對接。

3.4 使用華為軟交換系統(tǒng)的線路向新設(shè)軟交換系統(tǒng)遷移

在新設(shè)的軟交換專用電話調(diào)度系統(tǒng)中，建議使用的調(diào)度臺與既有3C大樓集控中心調(diào)度大廳內(nèi)的調(diào)度臺在呈現(xiàn)樣式、使用習(xí)慣等方面保持一致，以保證調(diào)度功能、調(diào)度界面與既有線路完全一致。這樣調(diào)度員的使用培訓(xùn)和日常工作將更為平穩(wěn)順暢，2套軟交換專用電話調(diào)度系統(tǒng)間操作的過渡適應(yīng)時間也可以大為縮短。

當華為軟交換專用電話調(diào)度系統(tǒng)中某條線路的車站網(wǎng)關(guān)設(shè)備出現(xiàn)故障，例如出現(xiàn)故障車站較多且已無法從廠商處采購到備件的狀況，可以考慮將此線遷移至新設(shè)的軟交換專用電話調(diào)度系統(tǒng)中。若華為軟交換專用電話調(diào)度系統(tǒng)中的2個核心中任意1個出現(xiàn)故障，且在短時間內(nèi)無法修復(fù)時，也可考慮把使用華為軟交換專用電話調(diào)度系統(tǒng)的線路按情況緊急程度逐條遷移至新設(shè)的軟交換專用電話調(diào)度系統(tǒng)中。

由于上海城市軌道交通線路夜間停運維修的時間窗口僅為3 h左右，故要求線路遷移的工作量必須是可分解的，而且必須是安全可控的。由此，新設(shè)軟交換專用電話調(diào)度系統(tǒng)的搭建，不得影響老系統(tǒng)(華為軟交換專用電話調(diào)度系統(tǒng))的運行。在每次實施遷移線路前，可以在搭建新系統(tǒng)時添加需遷移線路的調(diào)度臺及車站值班臺等相關(guān)組件，以及如調(diào)度組、熱鍵、會議信息等配置數(shù)據(jù)。由于軟交換框架具有高度模塊化和靈活功能擴展的特性，添加遷移線路的基本調(diào)度功能不會影響老系統(tǒng)中原有線路的運行，新舊系統(tǒng)在同1條線路上的基本調(diào)度功能可以同時存在且獨立運行，此時COCC的網(wǎng)絡(luò)調(diào)度功能僅能在老系統(tǒng)中實現(xiàn)，在新系統(tǒng)中暫時缺失。線路遷移完成后，應(yīng)對新系統(tǒng)進行充分的功能驗證。新系統(tǒng)的功能驗證完成后，在割接遷移的時間窗口內(nèi)關(guān)閉與老系統(tǒng)線路相關(guān)的組件，并在老系統(tǒng)的CTI中添加去向新系統(tǒng)CTI的路由信息，最終完成COCC的網(wǎng)絡(luò)調(diào)度功能。這樣，在線路的遷移過程中2套系統(tǒng)平穩(wěn)過渡、融合統(tǒng)一，用戶感覺不到2套系統(tǒng)的割裂。

4 結(jié)語

上海城市軌道交通線網(wǎng)專用電話調(diào)度系統(tǒng)的頂層設(shè)計規(guī)劃如圖4所示。

圖4 上海城市軌道交通線網(wǎng)專用電話調(diào)度系統(tǒng)的頂層設(shè)計規(guī)劃圖

如圖4所示，“十四五”期間，先建設(shè)1套新的軟交換專用電話調(diào)度系統(tǒng)，2個核心分別設(shè)置于3C大樓集控中心和東寶興路OCC，用以承擔(dān)新線及同

一時期改造線路的接入。華為軟交換專用電話調(diào)度系統(tǒng)與新建軟交換專用電話調(diào)度系統(tǒng)之間采用SIP協(xié)議對接，以實現(xiàn)調(diào)度業(yè)務(wù)的互聯(lián)互通。當新的軟交換專用電話調(diào)度系統(tǒng)達到半生命周期后將不再接入新的使用線路，此時將新建第2套軟交換專用電話調(diào)度系統(tǒng)，使得接入的線路處于同一生命周期。

經(jīng)過對多條原使用華為軟交換專用電話調(diào)度系統(tǒng)的城市軌道交通線路進行遷移，以及針對超期服役的舊系統(tǒng)的大修改造，最終上海城市軌道交通線網(wǎng)的專用電話調(diào)度系統(tǒng)將形成多套軟交換專用電話調(diào)度系統(tǒng)融合使用的格局，用以均衡分擔(dān)全線網(wǎng)所有線路的電話調(diào)度接入業(yè)務(wù)，降低故障發(fā)生后的影響面，減輕維護工作的壓力，確保實現(xiàn)專用電話調(diào)度系統(tǒng)安全、高效、平穩(wěn)運行。