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通信技术在区域轨道交通中的应用

出处:论文网
时间:2017-03-28

通信技术在区域轨道交通中的应用

  轨道交通技术在城市区域经济中扮演着越来越重要的角色。通信是完成轨道交通系统中各种信息传输的通道,起着神经系统和网络的作用,因此深入研究通信技术在区域轨道交通的应用有着十分重大的意义。

  1 区域轨道中通信系统的主要内容

  1.1 传输系统 传输系统主要用于传递各种交通信息,它是轨道交通通信系统中的骨干系统。各种调度电话(公安调度、电力调度、列车调度、防灾调度)的语音信息,区间、站间及公务电话的语音信息;控制中心无线调度台与各车站基站的语音信息;列车信号系统、时钟系统所需要的数据信息;AFC自动售检票、办公自动化的10Mb/s和100Mb/s以太网接入;控制中心与各车站的控制信息、广播语音及其他一些数据信息。

  1.2 电话系统 公务电话系统由程控交换机(控制中心)及各站的程控交换机分系统组成。传输系统为公用网交换机和程控交换机之间提供模拟或数据的通道(2M),保证公务电话网的畅通。区别于公务电话系统,专用电话系统是为轨道交通行车服务的。专用电话系统不但提供调度电话、站间电话等业务,也控制中心及各个车站的电力、列车、防灾及公安的调度业务。

  1.3 列车无线通信系统 列车无线通信系统包含列车调度、设备维修、紧急呼叫等通信子系统。通过由通信提供的专用通道,列车无线通信系统硬件设备主要由中心设备(控制中心)、车站基台、漏缆以及手持台组成。列车调度员、机车调度员、车站值班员等调度指挥人员可通过列车无线调度电话与列车司机取得联系。列车在运行中若出现临时故障,司机能及时地报告调度员和附近的车站值班员,同时能告知邻近的司机,从而及时采取措施,确保行车的安全。

  1.4 广播系统 广播系统是由控制中心和车站组成的二级控制系统。控制中心与车站广播系统通过信息综合接入系统提供的通道进行互联。

  控制中心的防灾调度、列调、总调及各车站的值班员通过车站的广播系统,为旅客播放列车到发信息、引导信息以及安全紧急状态信息,在为工作人员提供管理信息作业命令的同时,又通过公共广播系统对旅客进行安全知识的宣传,当突发情况发生时,广播系统与消防等紧急系统联动,发出警报声,进而引导乘客进行安全的撤离。

  1.5 视频监控系统 视频监控系统包含车站中心、车站值班员、控制中心、列车司机、公安专用监控室这几部分。全线各车站旅客流量、行车安全以及防火防灾信息主要通过控制中心进行监控,车站监控主要监控本站的行车安全、旅客流量等有关的现场,而列车司机监控列车附近乘客的安全情况,公安监控室监控各车站安全检查区域的情况以及旅客集中场所的治安状况。

  2 区域轨道交通通信系统关键技术分析

  2.1 通信传输子系统需求分析 区域轨道交通线路一般由1个控制中心、多个车站和1个车辆段组成,整个区域传输系统有多个节点。各个节点之间的图像、广播、调度、无线、以太网、时钟、电话等业务都需要在传输系统上传输。具体来说,传输系统应该提供以下接口:2Mb/s 自动中继接口;POTS业务接口;音频2/4接口;64Kbps接口;RS422/485 低俗同步/异步接口;局域网接口(10Mbps和100Mbps)。

  2.2 传输子框架设计 考虑到传输系统的可靠性和复杂性,区域轨道交通通信传输系统宜选用基于SDH的MSTP和PCM相结合的技术方案。区域轨道交通传输系统利用敷设在线路两侧光缆中的两芯分别隔站相连,从而构成基于SDH的光纤数字环路自愈网络,整个线路形成一个环路,采用双向双纤复用段保护结构,组成自愈保护网。从控制中心至公安指挥中心通过新设端端传输系统,把监控图像信号传送给公安指挥中心。核心网采用多个STM-16双纤保护环和155M链结合的方案,系统图如图1:

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  图1  传输系统设计框图

  对于点对点业务和共线业务,各站的复用设备(PCM)将各种低速通道复用为2M的数字流传输至控制中心,接收时,控制中心再进行交叉和解复用,分离到低速端口上。

  2.3 带宽及处理能力 以下几类业务,SDH设备通过提供10M/100M和2M接口实现:低速链路、音频2/4线、专用电话等2M通道;信号监控、视频监控、网络管理、广播管理等10M/100M通道;2M中继通道

  STM-16系统中,每个2M业务占用1个VC12,同理每个100M业务占用2个VC3。采用复用方式时,每个环可提供8个VC4主用通道。可提供8个VC4复用通道,共计16个VC4通道。STM-1点对点链路可提供1个VC4通道。

  SDH虚荣器换算关系为:63×VC12=3×VC3=1×VC4。

  一般情况下,整个传输系统环路有100个2M业务,20个10M以太网业务,1个100M以太网业务。通过计算得知:2.5G主环上已经预留了超过一半的带宽供系统今后扩容升级使用,这完全满足要求。

  3 结语

  本文主要介绍了区域轨道交通通信系统的应用与实现中的相关问题,通过结合城市轨道交通通信工程的特点,对区域轨道交通通信传输系统展开技术分析,进一步提高了通信技术在区域轨道交通中的应用水平,同时对区域轨道交通规范化管理也起到了积极的作用。

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