隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定向前發(fā)展，工業(yè)化進(jìn)程加快，致使我國(guó)城市化速度不斷加速，城市規(guī)模急劇擴(kuò)張，人口飛速增加。居民出行頻繁導(dǎo)致客運(yùn)需求急劇增長(zhǎng)。發(fā)展城市軌道交通不僅能有效改善城市的交通環(huán)境，而且還有助于城市建設(shè)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。為了保證建成后的軌一道交通能安全.高效的運(yùn)營(yíng)，就必須建立可靠的.易擴(kuò)充的.獨(dú)立的通信網(wǎng)，傳輸和處理軌道交通運(yùn)營(yíng)所需的各種信息。
1.我國(guó)城市軌道交通通信技術(shù)現(xiàn)狀分析
為實(shí)現(xiàn)城市軌道交通列車(chē)運(yùn)行的安全.可靠.準(zhǔn)點(diǎn).高密度和高效率，列車(chē)運(yùn)營(yíng)的集中統(tǒng)一指揮.行車(chē)調(diào)度自動(dòng)化和列車(chē)運(yùn)行自動(dòng)化，城市軌道交通系統(tǒng)必須配合專(zhuān)用的.完整的.獨(dú)立的通信系統(tǒng)。城市軌道交通專(zhuān)用通信系統(tǒng)，根據(jù)目前在國(guó)內(nèi)9個(gè)城市建設(shè)中的情況匯總按其功能來(lái)分為：
1.供一般公務(wù)聯(lián)系用的自動(dòng)電話(huà)通信子系統(tǒng)；
2.直接指揮列車(chē)運(yùn)行的專(zhuān)用通信子系統(tǒng)；
3.向乘客報(bào)告列車(chē)運(yùn)行信息的廣播顯示子系統(tǒng)；
4.用于監(jiān)視車(chē)站各部位.車(chē)流情況及列車(chē)?？?車(chē)門(mén)開(kāi)閉和啟動(dòng)狀況的閉路電視子系統(tǒng)；
5.用以傳送文件和數(shù)據(jù)傳真及數(shù)據(jù)通信子系統(tǒng)；
6.為通信.信號(hào).電力等專(zhuān)業(yè)的設(shè)備提供統(tǒng)一的定時(shí)信號(hào)和時(shí)間信息的時(shí)鐘子系統(tǒng)；
7.為通信系統(tǒng)提供可靠.穩(wěn)定的通信電源和接地子系統(tǒng)；
8.可實(shí)現(xiàn)公司本身的運(yùn)營(yíng)管理，內(nèi)部各種信息快速傳遞，收集.處理以及資源共享的運(yùn)營(yíng)信息管理子系統(tǒng)；
9.為乘客提供服務(wù)的自動(dòng)預(yù)售票子系統(tǒng)系統(tǒng)；
10.能將指揮中心內(nèi)所有話(huà)音.數(shù)據(jù)視頻設(shè)備的布線綜合在一起的綜合布線子；
11.為監(jiān)視車(chē)站及區(qū)間隧道的災(zāi)害而設(shè)置的防災(zāi)報(bào)警子系統(tǒng)(FAS)；
12.為解決列車(chē)調(diào)度.人員管理.設(shè)備維修以及和公安.消防建立專(zhuān)線聯(lián)系而設(shè)置的無(wú)線通信子系統(tǒng)；
2.城市軌道交通通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)分析
2．1通信系統(tǒng)傳輸框架設(shè)計(jì)
傳輸系統(tǒng)組成2.SG的MSTP保護(hù)環(huán)路，為各個(gè)車(chē)站與控制中心之間，以及各個(gè)車(chē)站之間提供了2M業(yè)務(wù)與10M/1OOM業(yè)務(wù)的總線型或點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的傳輸通道。各個(gè)子系統(tǒng)利用這些傳輸通道，將車(chē)站設(shè)備與中心設(shè)備連接在一起，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的整體功能。
1)公務(wù)電話(huà)系統(tǒng)各個(gè)車(chē)站的模擬和數(shù)字電話(huà)業(yè)務(wù)通過(guò)遠(yuǎn)端模塊連接到控制中心的中心交換機(jī)上進(jìn)行交換后實(shí)現(xiàn)公務(wù)電話(huà)互通，同時(shí)中心交招中l(wèi)通過(guò)與市話(huà)中繼連接，實(shí)現(xiàn)公務(wù)電話(huà)的外線業(yè)務(wù)。2)專(zhuān)用電話(huà)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了控制中心與車(chē)站的語(yǔ)音調(diào)度通信功能可以由中心的各類(lèi)調(diào)度臺(tái)直接向各站發(fā)起調(diào)度指令。3)視頻監(jiān)控系統(tǒng)形成了車(chē)站控制中心的二級(jí)控制網(wǎng)絡(luò)，可以從車(chē)站或控制中心公安控制中心的控制鍵盤(pán)對(duì)車(chē)站的某一路監(jiān)控圖像發(fā)起調(diào)用，將其傳送到控制中心的綜合顯示屏或車(chē)站的車(chē)控室內(nèi)的監(jiān)視器顯示。4)廣播系統(tǒng)也實(shí)現(xiàn)了中心和車(chē)站的二級(jí)控制，可以從車(chē)站或控制中心的廣播控制臺(tái)發(fā)起緊急廣播，同時(shí)廣播系統(tǒng)根據(jù)中心接收到的ATS指令解析得到車(chē)輛運(yùn)營(yíng)信息，在車(chē)站發(fā)起車(chē)輛到站/離站預(yù)告的自動(dòng)廣播。5)時(shí)鐘系統(tǒng)通過(guò)中心的一級(jí)母鐘對(duì)各車(chē)站的二級(jí)母鐘進(jìn)行同步，同時(shí)實(shí)時(shí)向各子系統(tǒng)提供時(shí)鐘同步信號(hào)。各車(chē)站的二級(jí)母鐘對(duì)車(chē)站中的各個(gè)的子鐘進(jìn)行同步，供乘客正確掌握時(shí)間信息。
2．2通信接口的設(shè)計(jì)
由以上各章節(jié)的分析可知，傳輸系統(tǒng)是軌道交通通信系統(tǒng)的骨干網(wǎng)，既要考慮通信發(fā)展的方向，又要考慮軌道交通的安全，還要考慮軌道交通通信業(yè)務(wù)的多樣性.復(fù)雜性而對(duì)通信系統(tǒng)業(yè)務(wù)接口的要求，因此傳輸系統(tǒng)選用IPoverSDH和綜合業(yè)務(wù)接入相結(jié)合是最佳選擇。SDH是目前傳輸網(wǎng)絡(luò)較好的選擇，其優(yōu)點(diǎn)是:探佳，成熟，可用性.可命性.通用性好，靈活;但它也有缺點(diǎn):點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)或多點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的傳輸以及圖像信號(hào)的傳輸不理想。IP的技術(shù)正好彌補(bǔ)SDH的缺點(diǎn)，IP的缺點(diǎn)也正好由SDH完成，因而IPoverSD日是目前解決軌道交通通信系統(tǒng)傳輸骨干網(wǎng)的最佳選擇。由軌道交通通信傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可以知道，在車(chē)站的以太網(wǎng)承載6種相對(duì)獨(dú)立的業(yè)務(wù):SCADA業(yè)務(wù):BAS, OA業(yè)務(wù);乘客導(dǎo)乘.錄像回放.廣播音頻下載.電源監(jiān)控及專(zhuān)用電話(huà)預(yù)留業(yè)務(wù);AFC業(yè)務(wù);公安業(yè)務(wù);調(diào)度監(jiān)視業(yè)務(wù)，在控制中心即要接收處理各站點(diǎn)的業(yè)務(wù)，同時(shí)還要能控制整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，因此網(wǎng)管在控制中心必不可少。SDH傳輸網(wǎng)是由一些SDH網(wǎng)絡(luò)單元組成的，在光纖.微波或衛(wèi)星上進(jìn)行同步信息傳送，融復(fù)接.傳輸.交換功能于一體，由統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)管理操作的綜合信息網(wǎng)?？蓪?shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)有效管理.動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)維護(hù).對(duì)業(yè)務(wù)性能監(jiān)視等功能能有效她提高網(wǎng)絡(luò)資源的利用率，能滿(mǎn)足軌道交通傳輸網(wǎng)的信息傳輸和交換的要求，因此設(shè)計(jì)基于IPoverSDH接口實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)，能夠在很大程度上滿(mǎn)足城市軌道交通通信系統(tǒng)的技術(shù)要求。
在具體的實(shí)現(xiàn)上，采用了!PoverSDH來(lái)傳輸多種業(yè)務(wù)，在每個(gè)車(chē)站和停車(chē)場(chǎng)作為信息采集節(jié)點(diǎn)，通過(guò)以太網(wǎng)接入以及PCM設(shè)備接入方式將本站點(diǎn)的信息通過(guò)SDH傳輸通道送至控制中心和其他中心，在控制中心將采用統(tǒng)一的網(wǎng)管來(lái)管理整個(gè)網(wǎng)絡(luò)是目前最佳的選擇。在軌道交通的業(yè)務(wù)中，除了由IP解決的業(yè)務(wù)外，還有很多傳統(tǒng)的和非傳統(tǒng)的實(shí)時(shí)性強(qiáng)的業(yè)務(wù)，這些業(yè)務(wù)的接入采用目前先進(jìn)的綜合業(yè)務(wù)，接入是最佳選擇。
對(duì)于綜合業(yè)務(wù)的接入，通過(guò)選用合理的通信設(shè)備，利用標(biāo)準(zhǔn)的2M傳輸通道(G.703標(biāo)準(zhǔn))，采用PCM30/32制式，直接提供語(yǔ)音.數(shù)據(jù)等多種用戶(hù)接口。組網(wǎng)靈活，可組成點(diǎn)對(duì)點(diǎn).鏈路.環(huán)型等網(wǎng)絡(luò)。具有64K交叉能力，沿途上下電路無(wú)阻塞，在沿線可根據(jù)用戶(hù)需要自由上下電路。雙電源供電，使系統(tǒng)安全系數(shù)更大。設(shè)備模塊化設(shè)計(jì)，可靠性高，擴(kuò)容方便，節(jié)省投資。
3.軌道交通中通信技術(shù)應(yīng)用
(一)城市軌道交通通信技術(shù)應(yīng)用功能
通信應(yīng)具有高可靠性，以保證列車(chē)的安全運(yùn)行。通信應(yīng)保證運(yùn)營(yíng)管理的高效率，確保行車(chē)調(diào)度指揮.運(yùn)營(yíng)管理以及為旅客的各種服務(wù)能夠高效率地進(jìn)行，因此國(guó)外在城市軌道交通中都采用了各種先進(jìn)的通信技術(shù)，增大通信容量等，以保證信息的傳輸.存儲(chǔ).處理能高效率地進(jìn)行。通信和信號(hào)系統(tǒng)緊密結(jié)合，形成一個(gè)高級(jí)自動(dòng)化的通信.指揮.控制和信息系統(tǒng)。
通信與計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)相結(jié)合，形成一個(gè)現(xiàn)代化的運(yùn)營(yíng).管理.服務(wù)系統(tǒng)。通信應(yīng)完成多種信息的傳輸和提供多種通信服務(wù)，除了電話(huà)語(yǔ)音信息的傳輸外，還有數(shù)據(jù).圖象.監(jiān)控信號(hào)
1.我國(guó)城市軌道交通通信技術(shù)現(xiàn)狀分析
為實(shí)現(xiàn)城市軌道交通列車(chē)運(yùn)行的安全.可靠.準(zhǔn)點(diǎn).高密度和高效率，列車(chē)運(yùn)營(yíng)的集中統(tǒng)一指揮.行車(chē)調(diào)度自動(dòng)化和列車(chē)運(yùn)行自動(dòng)化，城市軌道交通系統(tǒng)必須配合專(zhuān)用的.完整的.獨(dú)立的通信系統(tǒng)。城市軌道交通專(zhuān)用通信系統(tǒng)，根據(jù)目前在國(guó)內(nèi)9個(gè)城市建設(shè)中的情況匯總按其功能來(lái)分為：
1.供一般公務(wù)聯(lián)系用的自動(dòng)電話(huà)通信子系統(tǒng)；
2.直接指揮列車(chē)運(yùn)行的專(zhuān)用通信子系統(tǒng)；
3.向乘客報(bào)告列車(chē)運(yùn)行信息的廣播顯示子系統(tǒng)；
4.用于監(jiān)視車(chē)站各部位.車(chē)流情況及列車(chē)?？?車(chē)門(mén)開(kāi)閉和啟動(dòng)狀況的閉路電視子系統(tǒng)；
5.用以傳送文件和數(shù)據(jù)傳真及數(shù)據(jù)通信子系統(tǒng)；
6.為通信.信號(hào).電力等專(zhuān)業(yè)的設(shè)備提供統(tǒng)一的定時(shí)信號(hào)和時(shí)間信息的時(shí)鐘子系統(tǒng)；
7.為通信系統(tǒng)提供可靠.穩(wěn)定的通信電源和接地子系統(tǒng)；
8.可實(shí)現(xiàn)公司本身的運(yùn)營(yíng)管理，內(nèi)部各種信息快速傳遞，收集.處理以及資源共享的運(yùn)營(yíng)信息管理子系統(tǒng)；
9.為乘客提供服務(wù)的自動(dòng)預(yù)售票子系統(tǒng)系統(tǒng)；
10.能將指揮中心內(nèi)所有話(huà)音.數(shù)據(jù)視頻設(shè)備的布線綜合在一起的綜合布線子；
11.為監(jiān)視車(chē)站及區(qū)間隧道的災(zāi)害而設(shè)置的防災(zāi)報(bào)警子系統(tǒng)(FAS)；
12.為解決列車(chē)調(diào)度.人員管理.設(shè)備維修以及和公安.消防建立專(zhuān)線聯(lián)系而設(shè)置的無(wú)線通信子系統(tǒng)；
2.城市軌道交通通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)分析
2．1通信系統(tǒng)傳輸框架設(shè)計(jì)
傳輸系統(tǒng)組成2.SG的MSTP保護(hù)環(huán)路，為各個(gè)車(chē)站與控制中心之間，以及各個(gè)車(chē)站之間提供了2M業(yè)務(wù)與10M/1OOM業(yè)務(wù)的總線型或點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的傳輸通道。各個(gè)子系統(tǒng)利用這些傳輸通道，將車(chē)站設(shè)備與中心設(shè)備連接在一起，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的整體功能。
1)公務(wù)電話(huà)系統(tǒng)各個(gè)車(chē)站的模擬和數(shù)字電話(huà)業(yè)務(wù)通過(guò)遠(yuǎn)端模塊連接到控制中心的中心交換機(jī)上進(jìn)行交換后實(shí)現(xiàn)公務(wù)電話(huà)互通，同時(shí)中心交招中l(wèi)通過(guò)與市話(huà)中繼連接，實(shí)現(xiàn)公務(wù)電話(huà)的外線業(yè)務(wù)。2)專(zhuān)用電話(huà)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了控制中心與車(chē)站的語(yǔ)音調(diào)度通信功能可以由中心的各類(lèi)調(diào)度臺(tái)直接向各站發(fā)起調(diào)度指令。3)視頻監(jiān)控系統(tǒng)形成了車(chē)站控制中心的二級(jí)控制網(wǎng)絡(luò)，可以從車(chē)站或控制中心公安控制中心的控制鍵盤(pán)對(duì)車(chē)站的某一路監(jiān)控圖像發(fā)起調(diào)用，將其傳送到控制中心的綜合顯示屏或車(chē)站的車(chē)控室內(nèi)的監(jiān)視器顯示。4)廣播系統(tǒng)也實(shí)現(xiàn)了中心和車(chē)站的二級(jí)控制，可以從車(chē)站或控制中心的廣播控制臺(tái)發(fā)起緊急廣播，同時(shí)廣播系統(tǒng)根據(jù)中心接收到的ATS指令解析得到車(chē)輛運(yùn)營(yíng)信息，在車(chē)站發(fā)起車(chē)輛到站/離站預(yù)告的自動(dòng)廣播。5)時(shí)鐘系統(tǒng)通過(guò)中心的一級(jí)母鐘對(duì)各車(chē)站的二級(jí)母鐘進(jìn)行同步，同時(shí)實(shí)時(shí)向各子系統(tǒng)提供時(shí)鐘同步信號(hào)。各車(chē)站的二級(jí)母鐘對(duì)車(chē)站中的各個(gè)的子鐘進(jìn)行同步，供乘客正確掌握時(shí)間信息。
2．2通信接口的設(shè)計(jì)
由以上各章節(jié)的分析可知，傳輸系統(tǒng)是軌道交通通信系統(tǒng)的骨干網(wǎng)，既要考慮通信發(fā)展的方向，又要考慮軌道交通的安全，還要考慮軌道交通通信業(yè)務(wù)的多樣性.復(fù)雜性而對(duì)通信系統(tǒng)業(yè)務(wù)接口的要求，因此傳輸系統(tǒng)選用IPoverSDH和綜合業(yè)務(wù)接入相結(jié)合是最佳選擇。SDH是目前傳輸網(wǎng)絡(luò)較好的選擇，其優(yōu)點(diǎn)是:探佳，成熟，可用性.可命性.通用性好，靈活;但它也有缺點(diǎn):點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)或多點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的傳輸以及圖像信號(hào)的傳輸不理想。IP的技術(shù)正好彌補(bǔ)SDH的缺點(diǎn)，IP的缺點(diǎn)也正好由SDH完成，因而IPoverSD日是目前解決軌道交通通信系統(tǒng)傳輸骨干網(wǎng)的最佳選擇。由軌道交通通信傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可以知道，在車(chē)站的以太網(wǎng)承載6種相對(duì)獨(dú)立的業(yè)務(wù):SCADA業(yè)務(wù):BAS, OA業(yè)務(wù);乘客導(dǎo)乘.錄像回放.廣播音頻下載.電源監(jiān)控及專(zhuān)用電話(huà)預(yù)留業(yè)務(wù);AFC業(yè)務(wù);公安業(yè)務(wù);調(diào)度監(jiān)視業(yè)務(wù)，在控制中心即要接收處理各站點(diǎn)的業(yè)務(wù)，同時(shí)還要能控制整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，因此網(wǎng)管在控制中心必不可少。SDH傳輸網(wǎng)是由一些SDH網(wǎng)絡(luò)單元組成的，在光纖.微波或衛(wèi)星上進(jìn)行同步信息傳送，融復(fù)接.傳輸.交換功能于一體，由統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)管理操作的綜合信息網(wǎng)?？蓪?shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)有效管理.動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)維護(hù).對(duì)業(yè)務(wù)性能監(jiān)視等功能能有效她提高網(wǎng)絡(luò)資源的利用率，能滿(mǎn)足軌道交通傳輸網(wǎng)的信息傳輸和交換的要求，因此設(shè)計(jì)基于IPoverSDH接口實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)，能夠在很大程度上滿(mǎn)足城市軌道交通通信系統(tǒng)的技術(shù)要求。
在具體的實(shí)現(xiàn)上，采用了!PoverSDH來(lái)傳輸多種業(yè)務(wù)，在每個(gè)車(chē)站和停車(chē)場(chǎng)作為信息采集節(jié)點(diǎn)，通過(guò)以太網(wǎng)接入以及PCM設(shè)備接入方式將本站點(diǎn)的信息通過(guò)SDH傳輸通道送至控制中心和其他中心，在控制中心將采用統(tǒng)一的網(wǎng)管來(lái)管理整個(gè)網(wǎng)絡(luò)是目前最佳的選擇。在軌道交通的業(yè)務(wù)中，除了由IP解決的業(yè)務(wù)外，還有很多傳統(tǒng)的和非傳統(tǒng)的實(shí)時(shí)性強(qiáng)的業(yè)務(wù)，這些業(yè)務(wù)的接入采用目前先進(jìn)的綜合業(yè)務(wù)，接入是最佳選擇。
對(duì)于綜合業(yè)務(wù)的接入，通過(guò)選用合理的通信設(shè)備，利用標(biāo)準(zhǔn)的2M傳輸通道(G.703標(biāo)準(zhǔn))，采用PCM30/32制式，直接提供語(yǔ)音.數(shù)據(jù)等多種用戶(hù)接口。組網(wǎng)靈活，可組成點(diǎn)對(duì)點(diǎn).鏈路.環(huán)型等網(wǎng)絡(luò)。具有64K交叉能力，沿途上下電路無(wú)阻塞，在沿線可根據(jù)用戶(hù)需要自由上下電路。雙電源供電，使系統(tǒng)安全系數(shù)更大。設(shè)備模塊化設(shè)計(jì)，可靠性高，擴(kuò)容方便，節(jié)省投資。
3.軌道交通中通信技術(shù)應(yīng)用
(一)城市軌道交通通信技術(shù)應(yīng)用功能
通信應(yīng)具有高可靠性，以保證列車(chē)的安全運(yùn)行。通信應(yīng)保證運(yùn)營(yíng)管理的高效率，確保行車(chē)調(diào)度指揮.運(yùn)營(yíng)管理以及為旅客的各種服務(wù)能夠高效率地進(jìn)行，因此國(guó)外在城市軌道交通中都采用了各種先進(jìn)的通信技術(shù)，增大通信容量等，以保證信息的傳輸.存儲(chǔ).處理能高效率地進(jìn)行。通信和信號(hào)系統(tǒng)緊密結(jié)合，形成一個(gè)高級(jí)自動(dòng)化的通信.指揮.控制和信息系統(tǒng)。
通信與計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)相結(jié)合，形成一個(gè)現(xiàn)代化的運(yùn)營(yíng).管理.服務(wù)系統(tǒng)。通信應(yīng)完成多種信息的傳輸和提供多種通信服務(wù)，除了電話(huà)語(yǔ)音信息的傳輸外，還有數(shù)據(jù).圖象.監(jiān)控信號(hào)
