主頁（http://www.130131.com）：天津地鐵TETRA系統(tǒng)的二次開發(fā)研究 一 前言 隨著我國工業(yè)化、城市化進(jìn)程的快速推進(jìn)，大城市的交通擁堵越來越嚴(yán)重的影響制約了城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、市民的生活和出行、商貿(mào)旅游等各個方面。而城市軌道交通(以下稱“地鐵” )以它的便捷、準(zhǔn)時(shí)、載客量大、不受天氣影響等優(yōu)點(diǎn)，成為目前解決各個大城市交通擁堵的關(guān)鍵措施之一，并且在近年得到了迅速的發(fā)展。地鐵列車也像鐵路的列車一樣，在軌道上快速奔跑，其管理、運(yùn)營、維護(hù)，離不開移動通信系統(tǒng)傳遞各種信息。目前，我國的城市地鐵一般采用TETRA數(shù)字集群移動通信專網(wǎng)，然而，地鐵的整個調(diào)度指揮又有別于其它專網(wǎng)，為滿足地鐵的指揮調(diào)度需求，有必要對標(biāo)準(zhǔn)的TETRA數(shù)字集群系統(tǒng)進(jìn)行二次開發(fā)。本文就是根據(jù)天津地鐵2、3號線的實(shí)踐，對城市地鐵的二次開發(fā)規(guī)劃進(jìn)行了論述和總結(jié)。 二 系統(tǒng)總體介紹 天津地鐵2、3號線工程在控制中心設(shè)置數(shù)字集群無線通信系統(tǒng)交換機(jī)一套(2、3號線合設(shè))。各車站及車輛段、停車場設(shè)置基站，通過E1通道以點(diǎn)對點(diǎn)方式星型接入無線交換機(jī)，完成對全線車站、區(qū)間、車輛段/停車場的無線場強(qiáng)覆蓋。在控制中心新設(shè)大區(qū)制集群基站，覆蓋控制中心內(nèi)的手持臺設(shè)備。在地下線路敷設(shè)漏泄同軸電纜，在地面線路采用天線的方式實(shí)現(xiàn)空間波的覆蓋。在控制中心為列車行車調(diào)度員、環(huán)控(防災(zāi))調(diào)度員各配備數(shù)字集群調(diào)度臺。在全線各車站值班員配備固定臺，在車輛段、停車場運(yùn)轉(zhuǎn)室、列檢室、信號樓分別配備固定臺。在全線每列列車兩端駕駛室各設(shè)置車載電臺1套，供列車司機(jī)與行車調(diào)度人員通話使用。根據(jù)地鐵運(yùn)營部門的實(shí)際需要，為車站值班員、車場(停車場、車輛段)運(yùn)轉(zhuǎn)值班員、檢修人員、事故防災(zāi)員以及線路行政人員等配置手持臺。系統(tǒng)如圖1所示：
圖1.天津地鐵數(shù)字集群系統(tǒng)圖 三 二次開發(fā)總體方案 在同組建數(shù)字集群系統(tǒng)的承包商和系統(tǒng)制造商進(jìn)行具體充分的研究分析和討論后，我們根據(jù)天津地鐵2、3號線運(yùn)營的需要，制定出了系統(tǒng)二次開發(fā)總的方案。各個部分通過以太網(wǎng)交換機(jī)與系統(tǒng)及外圍設(shè)備相連接。整個連接以IP網(wǎng)為基礎(chǔ)，同時(shí)數(shù)字集群系統(tǒng)設(shè)備本身內(nèi)部也是以IP網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，這樣使得開發(fā)后的整個系統(tǒng)是以IP網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)構(gòu)建的，從而給系統(tǒng)的二次開發(fā)、以后功能的升級和維護(hù)都帶來了方便。圖2為集群設(shè)備系統(tǒng)連接框圖：
圖2. 系統(tǒng)框圖 四 二次開發(fā)設(shè)備的構(gòu)成 從圖2中對二次開發(fā)的構(gòu)成可以看到，在地鐵2、3號線的控制中心設(shè)置了行車調(diào)度臺、控制中心環(huán)控(防災(zāi))調(diào)度臺、CAD服務(wù)器、網(wǎng)管;移動終端包括機(jī)車臺、車站固定臺、車輛段固定臺、停車場固定臺。 下面分別介紹各個設(shè)備的作用。 1.CAD服務(wù)器 二次開發(fā)系統(tǒng)設(shè)置一個核心CAD服務(wù)器，完成地鐵ATS信號、時(shí)鐘信號、機(jī)車臺和固定臺故障信息的采集并轉(zhuǎn)發(fā)到調(diào)度臺和網(wǎng)管。CAD服務(wù)器又作為二次開發(fā)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，存儲所有數(shù)據(jù)。 CAD服務(wù)器的接口見圖3。接口的關(guān)系如下：
圖3. CAD服務(wù)器與其他設(shè)備接口關(guān)系圖 2.網(wǎng)管 網(wǎng)管將系統(tǒng)報(bào)警信息發(fā)送到CAD服務(wù)器上的SQL數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行存儲。CAD及時(shí)將設(shè)備報(bào)警信息存儲到SQL數(shù)據(jù)庫中。網(wǎng)管完成對MOTOROLA系統(tǒng)、機(jī)車臺和固定臺故障的采集并報(bào)告給集中告警中心。
3.調(diào)度臺 調(diào)度臺為調(diào)度員提供可靠的話音和數(shù)據(jù)信息傳送服務(wù)，主要任務(wù)是運(yùn)營時(shí)保證與機(jī)車臺和固定臺之間的正常通話，滿足日常行車調(diào)度，接收CAD服務(wù)器提供的時(shí)鐘信號和列車信息。并完成對本轄區(qū)的終端進(jìn)行管理。包括車站固定臺、在線機(jī)車臺、手持臺。圖4為調(diào)度臺與其他設(shè)備接口關(guān)系圖：
圖4. 調(diào)度臺與其他設(shè)備接口關(guān)系圖 調(diào)度臺包括：行車調(diào)度臺和環(huán)控(防災(zāi))調(diào)度臺。 4.固定臺 固定臺采用一體化設(shè)計(jì)，要求美觀大方，具有良好的人機(jī)界面便于操作。車站固定臺應(yīng)用層部分實(shí)現(xiàn)與行車調(diào)度臺、站管區(qū)的機(jī)車臺、站管區(qū)的手持臺之間的通信;段場固定臺應(yīng)用層部分實(shí)現(xiàn)與停車場/車輛段的機(jī)車臺、手持電臺的通信。 5.機(jī)車臺 機(jī)車臺由主機(jī)、控制盒和天線三部分組成。 采用WinCE嵌入式操作系統(tǒng)和圖形用戶界面設(shè)計(jì)，內(nèi)置錄音單元。使用SD存儲卡和U盤進(jìn)行錄音文件拷貝及程序升級。極大地方便了用戶的使用及維護(hù)。 良好的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，確保設(shè)備在惡劣的環(huán)境下出色的運(yùn)行。 五 二次開發(fā)功能規(guī)劃
圖5. 二次開發(fā)軟件功能模塊規(guī)劃 從圖5上可以看出，利用系統(tǒng)所提供的應(yīng)用程序接口(API)作為開發(fā)平臺，將右邊兩列二次開發(fā)的各個功能軟件模塊與TETRA系統(tǒng)連接起來，實(shí)現(xiàn)雙方的信息交互和控制，實(shí)現(xiàn)地鐵運(yùn)營所需要的各項(xiàng)功能。其主要功能如下： 調(diào)度員能夠使用機(jī)車號、車次號、車組號等信息對機(jī)車進(jìn)行呼叫; 調(diào)度員能夠?qū)囌九_呼叫; 調(diào)度員能夠?qū)φ�機(jī)車進(jìn)行廣播通話; 調(diào)度員能夠?qū)φ�上的上行或下行列車發(fā)起呼叫; 行車調(diào)度臺與環(huán)控(防災(zāi))調(diào)度臺、段場值班員之間的通話; 調(diào)度員能夠與管轄的機(jī)車臺進(jìn)行緊急呼叫; 調(diào)度員發(fā)送調(diào)度命令;
環(huán)控調(diào)度員與防災(zāi)人員及其相互之間的通話;
|
