主頁(yè)（http://www.130131.com）：東方通信：軌道交通行業(yè)解決方案---TETRA篇

現(xiàn)狀分析

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，軌道交通已成為現(xiàn)代化城市理想的交通工具。在我國(guó)人口高密集及經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)較快的幾個(gè)大城市中，如北京、上海、廣州、天津等地的軌道交通發(fā)展很快，杭州、重慶、成都、沈陽(yáng)等地也正在積極進(jìn)行建設(shè)。城市軌道交通是解決大城市交通擁擠的一種有效措施。目前，在我國(guó)已興起了建設(shè)城市軌道交通的高潮。

城市軌道交通的運(yùn)營(yíng)離不開大量信息的交互，專用的通信系統(tǒng)是必不可少的，其中無(wú)線調(diào)度通信系統(tǒng)則是提高運(yùn)輸效率、確保行車安全及應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的必要手段。城市軌道無(wú)線通信系統(tǒng)是一個(gè)專用性很強(qiáng)、可靠性要求較高、接口復(fù)雜的多功能調(diào)度系統(tǒng)，一般包括正線無(wú)線列調(diào)、維修、公安、環(huán)境控制等系統(tǒng)以及車輛段無(wú)線系統(tǒng)。隨著城市軌道交通的快速發(fā)展，越來越多的應(yīng)用對(duì)無(wú)線系統(tǒng)提出了更高的要求。然而由于技術(shù)、歷史等原因，我國(guó)城市軌道交通無(wú)線通信系統(tǒng)缺乏統(tǒng)一規(guī)劃，種類繁多。早期的城市軌道交通無(wú)線調(diào)度通信系統(tǒng)沿用大鐵路的無(wú)線列車調(diào)度通信方式即采用專用信道來解決，如北京地鐵一號(hào)線和環(huán)線以及上海地鐵一二號(hào)線等。后來，隨著集群技術(shù)的出現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了列車運(yùn)行調(diào)度和公安、維修、環(huán)控等調(diào)度共用一個(gè)無(wú)線移動(dòng)通信系統(tǒng)，城市軌道交通無(wú)線系統(tǒng)采用集群調(diào)度通信系統(tǒng)。如上海明珠線輕軌和廣州地鐵一號(hào)線采用了MPTl327模擬集群系統(tǒng)，廣州地鐵二號(hào)線、北京輕軌等采用了TETRA數(shù)字集群系統(tǒng)。

需求說明

城市軌道交通無(wú)線通信系統(tǒng)是一個(gè)以信息網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，集話音、數(shù)據(jù)和圖像為一體的無(wú)線調(diào)度指揮系統(tǒng)。該系統(tǒng)由自動(dòng)列車調(diào)度、行車調(diào)度系統(tǒng)、車場(chǎng)調(diào)度系統(tǒng)、公安調(diào)度系統(tǒng)、環(huán)控調(diào)度系統(tǒng)和維修調(diào)度系統(tǒng)等組成。列車自動(dòng)控制系統(tǒng)主要是指通過電路交換數(shù)據(jù)并以無(wú)線方式控制管理整個(gè)列車的運(yùn)行，其涉及的信息有列車實(shí)際運(yùn)行速度、允許運(yùn)行速度、列車長(zhǎng)度、制動(dòng)功率等。列車調(diào)度子系統(tǒng)供列車調(diào)度員、機(jī)車司機(jī)、車站值班員、停車場(chǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)室值班員之間以及車站值班員與站臺(tái)值班員之間通信聯(lián)絡(luò)，以滿足列車運(yùn)行需要。公安子系統(tǒng)提供公安調(diào)度員與車站公安值班員以及公安外勤人員之間通信聯(lián)絡(luò)，以滿足正常和非正常情況下維護(hù)車站秩序的需要。環(huán)控系統(tǒng)提供事故防災(zāi)調(diào)度員、車站防災(zāi)員、現(xiàn)場(chǎng)指揮人員之間通信聯(lián)絡(luò)，以滿足事故搶險(xiǎn)及防災(zāi)救災(zāi)需要。車場(chǎng)管理子系統(tǒng)提供停車場(chǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)值班員、信號(hào)樓值班員、場(chǎng)內(nèi)作業(yè)人員之間通信聯(lián)絡(luò)，以滿足列車調(diào)車及車輛維修的需要。維修子系統(tǒng)提供維修值班員與現(xiàn)場(chǎng)維修人員之間通信聯(lián)絡(luò)，以滿足線路、設(shè)備的日常維護(hù)及搶險(xiǎn)的需要。

鑒于城市軌道交通無(wú)線通信系統(tǒng)所具有的應(yīng)用特點(diǎn)，提出了以下基本需求：

建立調(diào)度臺(tái)與列車司機(jī)之間的運(yùn)行調(diào)度通信;

◆ 建立沿線線路維修、公安、防災(zāi)、環(huán)境控制等工作人員的移動(dòng)調(diào)度通信;

◆ 城市軌道交通運(yùn)輸管理系統(tǒng)的不同，為無(wú)線系統(tǒng)提出了其它特殊的功能;

◆ 高速率的數(shù)據(jù)傳輸能力，用于傳輸各種數(shù)據(jù)、圖像等;

◆ 為列車信號(hào)提供無(wú)線傳輸通道;

其它功能需求：如調(diào)度對(duì)司機(jī)的車次號(hào)呼叫、運(yùn)行機(jī)車進(jìn)入車輛段后通話組的變換、調(diào)度通過機(jī)車臺(tái)對(duì)列車的廣播等。

解決之道

針對(duì)現(xiàn)狀與需求所闡述軌道交通行業(yè)現(xiàn)有模擬系統(tǒng)所存在的問題，東方通信提出eTRA數(shù)字集群系統(tǒng)軌道交通行業(yè)解決方案：

軌道交通行業(yè)數(shù)字集群系統(tǒng)組網(wǎng)架構(gòu)示意圖

東方通信充分理解軌道交通運(yùn)營(yíng)商對(duì)軌道交通數(shù)字通信建設(shè)的訴求，提出了eTRA數(shù)字通信軌道交通解決方案，為軌道交通運(yùn)營(yíng)商提供全時(shí)空立體化指揮通信調(diào)度平臺(tái)，全面支撐軌道交通業(yè)務(wù)安全，高效，可持續(xù)運(yùn)作。

本方案eTRA數(shù)字集群系統(tǒng)由以下主要子系統(tǒng)組成：

◆ BS800基站子系統(tǒng);

◆ SX2000交換子系統(tǒng);

◆ Netmanager Nstar2000網(wǎng)管子系統(tǒng);

◆ DS2000調(diào)度子系統(tǒng)。

◆ NTP時(shí)鐘子系統(tǒng)

交換中心、網(wǎng)管系統(tǒng)、調(diào)度中心設(shè)置在用戶的交換控制中心，彼此通過Ethernet連接;各基站通過E1/IP傳輸鏈路與交換中心互聯(lián);固定臺(tái)、車載臺(tái)和手持臺(tái)沿基站無(wú)線覆蓋射頻信號(hào)通過空中接口登錄到基站后接入到TETRA系統(tǒng)中，構(gòu)成一個(gè)具備完善調(diào)度指揮功能的鏈狀數(shù)字無(wú)線集群系統(tǒng)。

同時(shí)，東方通信eTRA數(shù)字集群系統(tǒng)還為軌道交通運(yùn)營(yíng)商提供了二次功能開發(fā)接口，以便于軌道用戶做一些本地化軟件應(yīng)用，其系統(tǒng)部署架構(gòu)圖如下：

軌道行業(yè)數(shù)字集群系統(tǒng)二次功能開發(fā)系統(tǒng)部署架構(gòu)示意圖

軌道行業(yè)用戶在完成二次功能開發(fā)后將其軟件部署在調(diào)度服務(wù)器和調(diào)度臺(tái)分別可實(shí)現(xiàn)：

調(diào)度服務(wù)器：

◆ 與ATS系統(tǒng)接口，接收列車位置信息

◆ 與時(shí)鐘系統(tǒng)接口，接收地鐵統(tǒng)一時(shí)鐘信號(hào)

◆ 與數(shù)字集群系統(tǒng)接口，實(shí)現(xiàn)各調(diào)度臺(tái)與無(wú)線終端間的短數(shù)據(jù)服務(wù)

◆ 將來自不同列車的呼叫請(qǐng)求引導(dǎo)到對(duì)應(yīng)的歸屬調(diào)度臺(tái)

◆ 調(diào)度資源管理

◆ 調(diào)度系統(tǒng)核心數(shù)據(jù)庫(kù)管理

調(diào)度臺(tái)：

◆ 語(yǔ)音及數(shù)據(jù)調(diào)度業(yè)務(wù)處理

◆ 列車呼叫請(qǐng)求處理

◆ 列車自動(dòng)/手動(dòng)轉(zhuǎn)組

◆ 調(diào)度資源管理

◆ ATS信息處理

◆ ATS接口控制

◆ 時(shí)鐘同步處理

總結(jié)

1) 強(qiáng)大的綜合數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。eTRA數(shù)字集群TETRA系統(tǒng)采用全數(shù)字編碼，系統(tǒng)對(duì)語(yǔ)音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)同等對(duì)待處理，即系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音業(yè)務(wù)的同時(shí)可兼顧數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，可提供一個(gè)語(yǔ)音加數(shù)據(jù)(短數(shù)據(jù)及分組數(shù)據(jù))的綜合服務(wù)平臺(tái)。

2) 呼叫的快速建立。對(duì)于軌道交通用戶專網(wǎng)無(wú)線調(diào)度系統(tǒng)來說，快速入網(wǎng)、以最簡(jiǎn)單的方式傳遞消息是至關(guān)重要的。

3) 多種優(yōu)先級(jí)別。為保證高級(jí)別用戶通話的優(yōu)先權(quán)，eTRA軌道交通數(shù)字集群系統(tǒng)從實(shí)際出發(fā)，將地鐵公安、消防、醫(yī)療及軌道交通指揮、應(yīng)急等通話組和用戶終端的優(yōu)先級(jí)別設(shè)為最高等級(jí)，軌道交通各職能部門的值班調(diào)度組、各航空公司的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)度組等優(yōu)先級(jí)別按照保障級(jí)別依次排序，通過對(duì)優(yōu)先級(jí)的設(shè)置，保障了在系統(tǒng)繁忙時(shí)或突發(fā)情況下，重要通話組的通信暢通。

4) 單站集群。當(dāng)基站與系統(tǒng)交換機(jī)之間的鏈路中斷時(shí)，基站會(huì)進(jìn)入單站集群狀態(tài)，其覆蓋區(qū)內(nèi)的用戶無(wú)需任何操作，將繼續(xù)享用集群模式的服務(wù)。原有的通話組保持不變，仍具有組呼、優(yōu)先級(jí)、緊急呼叫等等基本話音集群功能。大大增強(qiáng)了系統(tǒng)服務(wù)的可用性，降低服務(wù)的風(fēng)險(xiǎn)。這一點(diǎn)對(duì)用戶至關(guān)重要，保證在任何情況下，基本的集群服務(wù)不致中斷。同時(shí)作為標(biāo)準(zhǔn)配置，基站均配置了冗余的基站控制器，互為熱備份，極大增強(qiáng)了基站的可靠性。

5) 調(diào)度臺(tái)的功能。數(shù)字集群的坐席調(diào)度臺(tái)除了能完成常規(guī)的話音調(diào)度外，還具有多選組和組派接的功能，這兩項(xiàng)功能能夠按調(diào)度員的調(diào)度方案將多個(gè)通話組合并成一個(gè)通話組。

6) 直通功能。軌道交通的突發(fā)事故可能并不僅僅局限于軌道交通范圍之內(nèi)，那么數(shù)字集群的直通功能將使用戶終端具備在信號(hào)覆蓋區(qū)域之外工作的能力，并同樣具備通話組的功能和良好的保密能力。在通話方式上用戶不會(huì)感到直通模式和集群模式下組呼的差異。

7) 全I(xiàn)P技術(shù)eTRA平臺(tái)。采用IP技術(shù)已經(jīng)是現(xiàn)代通信技術(shù)發(fā)展的一個(gè)總體趨勢(shì)，匯聚到“IP、移動(dòng)、寬帶”是現(xiàn)代通信發(fā)展的三個(gè)主要的需求。隨著通信技術(shù)高速發(fā)展，特別是信息技術(shù)和IP技術(shù)的日新月異發(fā)展，電路設(shè)備技術(shù)落后、造價(jià)高，更新?lián)Q代慢等弊病日益凸現(xiàn)。新一代的通信技術(shù)平臺(tái)均采用IP技術(shù)作為核心網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，包括3G和4G無(wú)線通信技術(shù)，WiFi無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)，寬帶視頻技術(shù)等，一些延續(xù)使用的技術(shù)平臺(tái)如有線通信網(wǎng)絡(luò)(PSTN)也正在積極進(jìn)行技術(shù)升級(jí)換代，用IP“軟”交換技術(shù)替代陳舊的TDMA時(shí)域交換技術(shù)。純粹的IP交換技術(shù)作為系統(tǒng)平臺(tái)的數(shù)字集群eTRA系統(tǒng)，在硬件結(jié)構(gòu)上借鑒成熟的IP交換設(shè)備，與它們配合先進(jìn)的服務(wù)控制器，從而保證eTRA系統(tǒng)的硬件和軟件技術(shù)與世界先進(jìn)技術(shù)同步。

8) 系統(tǒng)分布式、模塊化結(jié)構(gòu)。eTRA系統(tǒng)采用基于全I(xiàn)P的分布式、模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使得擴(kuò)容、升級(jí)或增加新的應(yīng)用非常容易，這對(duì)客戶的運(yùn)營(yíng)非常重要，擴(kuò)容甚至擴(kuò)展到周邊其他地區(qū)都將十分便捷。分布式處理的系統(tǒng)設(shè)計(jì)也大大提高了系統(tǒng)的處理能力，滿足處理及專業(yè)用戶這樣集中的大話務(wù)量的需求，同時(shí)也很好的避免了單點(diǎn)故障的弊端。

9) 終端種類多。在數(shù)字集群用戶終端方面，目前所有終端都支持內(nèi)置GPS功能、支持多時(shí)隙分組數(shù)傳功能及WAP功能等，并且利用終端高清晰的液晶屏能方便地通過分組數(shù)傳功能進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢和圖片顯示。與模擬終端相比較，新的數(shù)字終端更輕更加堅(jiān)固耐用，同時(shí)數(shù)字終端能存儲(chǔ)更多的通話組并以文件夾的形式有效管理。

10) DIY數(shù)據(jù)應(yīng)用開發(fā)模式和完善的技術(shù)支持服務(wù)。TETRA系統(tǒng)的手持臺(tái)和車載臺(tái)可以直接實(shí)施短信和WAP等功能的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，也可以通過PEI接口同外部數(shù)據(jù)終端相結(jié)合開展多種定制的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。系統(tǒng)具備全面友好的二次開發(fā)接口(API接口)，可以支持二次開發(fā)單位方便地針對(duì)客戶特定要求進(jìn)行二次開發(fā)。同時(shí)具備完善的應(yīng)用開發(fā)“合作伙伴計(jì)劃”，為合作伙伴提供全面的培訓(xùn)、交流和測(cè)試的平臺(tái)和環(huán)境。

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