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1、 第一章城市轨道交通通信系统综述城市轨道交通简称城轨通信系统是指挥列车运行、公务联络和传递各种信息的重要手段，是保证列车平安、快速、高效运行不可缺少的综合通信系统。城轨通信系统主要包括：传输系统、公务系统、专用系统、无线集群通信系统、闭路电视监控系统CCTV、有线播送系统PA、时钟系统、电源及接地系统、乘客导乘信息系统PIS、办公室自动化OA等子系统。通信系统的效劳围涵盖了控制中心、车站、车辆段、停车场、地面线路、高架线路、地下隧道与列车。第一节城轨通信概述一、城轨通信系统的作用 首先，城轨通信系统与信号系统共同完成行车调度指挥，并为城轨的其他各子系统提供信息传输通道和时标标准时间信号。此外，
2、通信系统是城轨交通部公务联络的主要通道，使构成城轨交通部的各个子系统能够严密联系，以提高整个系统的运行效率。当然，通信系统也是城轨交通、外联系的通道。城轨通信系统在发生灾害、事故或恐惧活动的情况下，是进展应急处理、抢险救灾和反恐的主要手段。城市轨道交通越是在发生事故、灾害或恐惧活动时，越是需要通信联系，但假设在常规通信系统之外再设置一套防灾救护通信系统，势必要增加投资，而且长期不使用的设备亦难以保持良好的运行状态。所以，在正常情况下，通信系统能为运营管理、指挥、监控等提供通信联络的手段，为乘客提供周密的效劳；在突发灾害、事故或恐惧活动的情况下，能够集信资源，保证有足够的容量以满足应急处理、抢险
3、救灾的特殊通信需求。二、城市轨道交通对通信系统的要求城市轨道交通对通信系统的要能迅速、准确、可靠地传递和交换各种信息。1对于行车组织，通信系统应能保证将各站的客流情况、工作状况、线路上各列车运行状况等信息准确、迅速地传输到控制中心。同时，将控制中心发布的调度指挥命令与控制信号及时、可靠地传送至各个车站及行进中的列车上。2对于城轨运行的组织管理，通信系统应能保证各部门之间、上下级之间保持畅通、有效、可靠的信息交流与联系。3通信系统应能保证本系统与外部系统之间便捷、畅通的联系。4通信系统主要设备和模块应具有自检功能，并采取适当的冗余配置，故障时能自动切换和报警，控制中心可监测和采集各车站设备运行和
4、检测的结果。三、城轨通信的分类1按业务分类一1专用通信专用通信是供系统部组织与管理所使用的通信网络，包括：行车、电力、维修、公安和防灾调度以及站、区间、相邻车站的通信。平时，主要用于直接组织、指挥列车运行；紧急情况下，可进展应急调度指挥，是城轨中最重要的业务通信网。2公务通信公务通信是城市轨道交通部的网，相当于企业总机。供一般公务联络使用，以及提供与外界通信网的连接。3有线播送通信有线播送通信是城市轨道交通运行组织的辅助通信网。平时，向乘客报告列车运行信息，扩放音乐；在紧急情况下，可进展应急指挥和引导乘客疏散。4闭路电视闭路电视是城市轨道交通的现场监控系统，用以监视车站各部位、客流情况及列车停
5、靠、车门开闭和启动状况；在紧急情况下，用以实时监视事故现场。5无线通信无线通信提供对位置不固定的相关业务工作人员以及列车司机的通信联络，作为固定设置的有线通信网的强有力的补充。6其他通信时钟系统，使整个系统在统一的时间下运转；会议通信系统，提供高效的远程集中会议通信，如会议、可视会议等；数据通信系统，用以传送文件和数据。2按传输媒介分类城轨通信按传输媒介可分为有线通信和无线通信。有线通信的传输媒介为光缆、电缆。有线通信包括：光纤传输、程控交换、播送、闭路电视等。无线通信利用空间电磁波进展传输。无线通信包括：无线集群通信、无线局域网wLAN、移动电视和公众移动通信网等。四、城轨通信网城市轨道交通
6、通信系统应是一个能够承载音频、视频、数据等各种信息的综合业务数字通信网。一般情况下一条城轨线路建立一个独立的通信网，一个城市建立多条线路的情况下，可通过数字穿插连接设备DXC和中继线路连接各条城轨线路的通信网。1城轨通信网的根本构造城轨通信网由光纤数字传输系统、数字交换系统、播送系统、闭路电视监控系统、无线通信系统等组成。上述系统通过电缆、光缆、漏泄电缆和空间电磁波等传输媒介，在控制中心与各车站、列车之间构成多个互相关联、互相补充的业务网，为城市轨道交通提供综合通信的能力。构成通信网的根本要素是传输设备、交换控制设备和终端设备。将传输设备链路和交换控制节点设备按照适当的方式连接起来，就可构成各
7、种通信网。假设为一种业务网建立一个专用的传输网，会造成线路与传输设备的浪费。在城轨通信中，通常的做法是建立一个大容量的公共光纤传输网，利用复用、解复用设备和数字穿插连接设备由软件控制的数字配线架为城轨各种业务网提供骨干传输通道。目前，城轨传输网的物理网络均采用图1-1a所示的光纤环网拓扑构造，其主要优点是在光纤中断或传输节点故障时仍能保证正常的通信，故亦称为光纤自愈环。在光纤环路中，根据所传送业务的不同，城轨各通信网的逻辑网络承载在物理网络上拓扑构造有总线形和星形等拓扑构造组成，在图1-lb所示的总线形构造中，控制中心与各车站的业务节点设备均连接在总线上；在图1-1c所示的星形构造中，控制中心
8、与各车站业务节点设备以点对点方式相连接。根据城轨通信的需求，要求城轨传输网络能够承载音频、视频和数据等综合业务。目前，城轨传输网多数采用基于SDH的多业务传输平台MSTP。MSTP环路可以提供电路和分组两种传输通道。在分组传输中，因每个数据包均带有地址信息，故网络拓扑以总线方式为主；在电路传输中利用信令连接通信电路，故网络拓扑以点对点方式星形为主，但对音、视频和数据的播送信息以及在电路数据通道中传送带地址编码的数据时，网络拓扑也可采用总线方式。传统的数字音频和视频均通过电路通道传输，随着IP、IP视频技术的进展，城轨通信的音、视频业务已开场进入分组通道传输。预计未来的城轨通信网将会演进为一个全
9、IP网络。2通信网的根本设备由上述讨论可知，在城轨中各类业务网络采用同一个公共的传输网。在该传输网的节点上安装不同类型的业务节点设备，那么组成不同类型的业务网络。图1-1 城轨通信网的物理网络与逻辑网络的拓扑构造无论哪一种城轨业务网，在控制中心和各车站均应配备相应的业务节点设备，组网原理及通信控制过程根本一样。城轨通信网其中包含多个业务网的设备组成如图1-2所示。对光纤环路而言，其物理网络的拓扑构造为环形构造，各通信节点与环直接相连，物理环网在光纤切断或环传输节点设备故障时，信号可从另一方向环回，故有很好的抗毁性。在传输电路分析中，对环形构造的可视为总线型构造，故在图1-2中控制中心与各车站所
10、组成的逻辑网络的拓扑构造表示为总线构造。控制中心和各个车站配置的业务节点设备主要包括：公务和专用交换设备、播送设备和闭路电视设备。在控制中心的公务交换设备，通过光纤传输系统连接车站交换机或中心交换设备的远端模块。在车站交换节点设备上可以连接普通机、 机、电路数据终端。控制中心与各车站的交换设备之间，在逻辑上一般采用点对点的星形连接方式，构成公务子系统。在控制中心的调度交换设备，通过光纤传输系统和：PCM接口设备连接各车站的调度机。中心调度交换设备与车站调度终端之间，在逻辑上一般采用点对点的星形连接方式，构成专用子系统。图l2通信网设备组成图B播送设备；C闭路电视设备；E交换设备；O光纤传输系统
11、；M话筒；LS扬声器；P摄像机；S监视器；Tel机；FAX 机；DTE数据终端；Dis.Tel调度；DSD数字信号分配器。控制中心的播送设备通过光纤传输系统与车站的播送设备相连接，中心播送设备与各车站播送设备之间，逻辑上一般以总线方式连接，构成有线播送子系统。控制中心的闭路电视设备通过光纤传输系统与车站的闭路电视设备相连接。中心CCTV设备与各车站CCTV设备之间采用点对点的星形连接方式，构成闭路电视子系统。由于传输网的物理网络采用总线形环网构造，控制中心送出的各种信息必须按需在各个车站从总线上分出来，送到相应的车站设备，各车站送给控制中心的信息及各车站之间互相传递的信息又必须插入到总线上去，
12、因此在各车站需配备数字信号分配器DSD，以实现信息的分/插与连接功能。有了数字信号分配器，控制中心和各车站送出的各种信息能够聚集在同一个光纤传输系统中进展传输，并能顺利到达各自的目的地。典型的数字信号分配器为SDH环网中的传输节点设备ADM。ADM串联在环中，将光信号转换为电信号，并进展解复用。解复用后的电信号经数字配线模块DXC让大局部承载信号复用和电/光转换后直通，小局部承载信号提供上下车站业务落地。第二节城轨通信系统的组成城轨通信系统主要由以下子系统组成：传输系统、公务系统、专用系统、无线集群通信系统、闭路电视监控系统、有线播送系统、时钟系统、乘客导乘信息系统、通信电源和接地系统、城轨地
13、下局部的公共覆盖系统。一、 传输系统城轨的传输网是城轨通信网的根底。城轨传输网要求具有高可靠性和丰富的业务接口。城轨传输网的低层一般采用SDH光纤自愈环路，在光纤切断或故障时能自动进展业务切换，故具有很高的可靠性。传输业务的多样性是城轨传输系统的主要特点。所传输的业务包括：窄带音频、播送宽带音频、城轨信号中低速数据、视频高速数据等业务。在城域网MAN中，传输网按其功能划分为骨干层、会聚层与接入层。而在城轨通信网中，传输网按其功能可分为骨干层与会聚接人层。 城轨传输网分为城轨专用传输网和民用GSM、CDMA接入传输网，这是两个完全隔离的网。在城轨专用传输网中具体传送的信息为：调度、播送、公务、集
14、群无线基站的2 Mbits的数字链路；RS232、RS422、RS85接口点对点低速电路数据业务；101001 000 Mbits的以太网业务；ATM业务。二、 公务系统城轨的公务相当于企业总机，采用通用的程控数字用户交换机组网，并通过中继线路接人当地市话网。一般情况下，中心交换机安装在控制中心和车辆段，而在各车站配置车站交换机或中心交换机的远端模块。中心交换机与车站交换机之间通过城轨专用传输网进展点对点的连接。为减少城轨通信设备的类型，目前城轨多数采用具有调度功能的交换机组成公务网。三、 专用系统专用系统包括：调度、站、站间和区间轨旁子系统。城轨的调度子系统主要包括调度总机、调度台和调度分机
15、三局部，并通过传输系统或通信电缆相连接。在控制中心安装有调度机或交换调度机作为调度总机，为调度人员提供专用直达通信效劳。一般在城轨中设有行车调度、电力调度、维修调度、环控调度、公安调度的虚拟调度专网和调度台其中行车调度专网设2个调度台。调度台应具有选呼、组呼、群呼、强插、强拆、会议、应急处理等特定功能。调度分机安装在控制中心、车辆段以及各车站。调度台可单键直接呼叫分机；分机呼叫调度台分为一般与紧急两类呼叫。站的公务交换机具有热线功能，在提供公务业务的同时，亦可提供站、站间和区间轨旁业务。站子系统由车站公务交换机、车站值班台主机和分机组成。站间可为车站值班员与相邻车站的车站值班员提供直达通信效劳，也可以接人公务网。区间通过站子系统连接邻站的车站值班台或接入公务网，为隧道的维修人员提供通信效劳。四、闭路电视监控系统CCTV闭路电视监控系统为控制中心调度管理人员、车站值班员、列车司机及站台监视亭值班员等对车站的站厅、站台、出人口等主要区域提供监视效劳。控制中心的行车调度员实时监视全线各车站的情况。车站的车站值班员能够实时监视本站情况。列车司机能在驾驶室看到乘客上下车的情况站台与列车间用无线传送视频信号。监视画面要求具有
