数字调度的灵活组网及在铁路中的应用

发表时间:2021/7/20   来源:《工程管理前沿》2021年3月第8期   作者:刘长虹
[导读] 当前铁路通信系统逐渐向着信息
        刘长虹
        中铁七局集团电务工程有限公司,河南 郑州 450000
        摘要:当前铁路通信系统逐渐向着信息化、数字化、融合化的方向发展,调度系统一直以来都是列车运行的中枢神经、指挥官,对铁路列车的运行指挥、故障分析、运营维护起着重要作用。如今铁路线路的数量逐渐增多,且分布极为复杂分散,调度系统灵活的组网方式,能大大改善铁路调度效率,确保车辆调度与指挥的准确度、及时性,确保行车安全。本文就数字调度系统的组成及灵活的组网方式进行阐述,希望能够给相关人士提供一些参考价值。
        关键词:铁路通信;数字调度;灵活组网
        1 铁路数字调度系统组成
        铁路数字调度通信系统,是在既有的数字传输通道上,利用一套数字化的设备替代原有的区段调度系统、专用电话系统、集中机和区转机等多种模拟设备,实现铁路专用通信的所有功能,可提供数字接口和多种模拟接口。
        数字调度系统分为三大部分:主系统、分系统以及网络管理系统。主系统通常应用在局级调度指挥中心,实现调度中心设备如调度台等的接入;分系统通常应用在铁路沿线各车站、编组场等场所,实现调度分机、站场电话、区间电话、站间行车电话、车站值班台、专用电话等设备的接入;主系统与分系统通过传输系统提供的E1数字通道组成专用调度通信网络。两者之间通过2Mbit/s数字传输通道组网,调度、专用及站间行车等通道以数字共线的方式占用2 Mbit/s。调度员和车站值班员处设置键控式操作台,一般以2B+D接口连接于枢纽主系统或车站分系统,完成呼叫、通话等功能。网络管理系统可根据需要从主系统或分系统接出,用于提供系统维护监控功能。
2 数字调度系统在铁路通信系统中的业务应用
2.1 调度电话
        调度电话系统由调度台、传输通道、调度分机组成。列车调度利用调度系统操作台对沿线车站操作台(车站值班员)进行群呼、组呼、选呼等各种呼叫并完成通话;货调及各专用系统调度利用调度或专用系统操作台,对沿线车站分机进行群呼、组呼、选呼等各种呼叫并完成通话。另外,如果列调系统的主通道发生故障时,为了不影响系统的正常使用,可以将原有列调实回线接入系统主机的模拟接口,作为备用通道。
2.2 站场通信
        站场通信是铁路专用通信的重要组成部分,它既与调度电话、专用电话联系,又与车站站场用户联系,主要包括集中电话系统、扳道电话、客运广播等多种业务。站场通信通过放置在车站内的分系统实现,包括车站集中电话、驼峰调车电话、货运电话、列检电话等。通常情况上述各电话系统由车站值班台和相对应的电话组成,车站值班台通过2B+D接口接到分系统,其他电话根据不同电话终端类型通过对应接口接到分系统,如磁石接口、共电接口等。
2.3 区间通信
        系统提供了下行区间接口,具有区转机的功能。区间电话通过拨号可呼叫上行车站值班台、下行车站值班台,以及其他各调度台,而车站值班台可以呼叫上、下行区间内的区间电话。沿线每个区间的区间电话回线分别接入上行及下行车站系统主机的模拟接口,利用系统主机的内部交换功能,区间用户可对列调、各专用调度,上、下行车站值班员及专网自动用户(包括117)任意呼叫,完成区间通信。
3 数字调度系统的组网方式
        数字调度系统根据现场应用需要,通过软件设置的不同,可进行多种灵活的组网,包括环型、星型、综合组网方式。各种组网方式都是通过车站分系统设备把沿线各站的专用通信业务综合起来,利用数字信道传输到枢纽主系统,或通过主系统分配到相应的目的地址。
3.1星型组网方式
        枢纽主系统可提供多个2M数字接口,分别与各车站分系统2M数字接口连接,实现区段调度及站场业务。星型组网方式相对于总线型方式要求占用更多的通道资源,适用于车站较少,传输通道资源丰富,安全性要求高的地方。
        
        星型组网方式
        枢纽侧每一块主数字板提供2个E1数字接口,通过传输通道与某一个车站分系统的E1数字接口连接,实现该车站通信的数字接入。每一个车站分系统数字板也提供2个E1数字接口,当2个E1接口同时和枢纽数字板的E1接口连接时,形成一个保护通道。一个E1传输出现故障,不影响该车站业务。
        枢纽主数字板的2个E1接口也可分别接入两个分系统,分系统使用其中的任意一个E1接口,即点对点的接入。每个车站分系统对应于主系统都有自己独立的2M通道,完成语音及数据业务。每种业务均可独享2M通道时隙,实现区段调度及站场业务。任一车站分系统出现故障时,不会影响其他车站业务。
3.2环型组网方式
        环型组网时,枢纽主系统的下行E1口经过数字通道连接到车站分系统的上行E1口,第一个车站分系统的下行E1口同样经过数字通道连接到第二个车站分系统的上行E1口,入川串接到第N个车站分系统的上行E1口,其下行的E1口经过数字传输通道直接连接到枢纽主系统的上行E1口,这N个车站分系统和枢纽主系统一起就构成了一个数字通道环路,我们称之为“数字环”。所有车站分系统与主系统经过同一2M通道实现数字业务的传输。
        数字环特点:(1)“数字环”自愈:下行E1通道的某处断开时,立即切换至上行E1通道方向进行通信,从而保证“数字环”的任何一处断开都不会影响通信系统的正常通信;(2)断电直通:某个车站分系统出现断电时,此车站分系统的上、下行E1接口通过继电器自动导接起来,仍构成一个封闭的“数字环”而不影响通信。
        
        环型组网方式
        环型方式最大限度的利用了“数字环”中时隙资源,数字环上的时隙主要被用作共线时隙、两点专用、分段共享和分段备份,可接入多种调度或专用电话业务。
3.3综合组网方式
        综合组网方式,就是根据实际需要,通过软件设置,将环型方式、星型方式同时运用在一个专用通信网中。
        三种组网方式在硬件上没有区别,只是软件不同,在组网时,可以同时采用其中的一种、两种或三种方式相结合组网,以适应铁路复杂的网络情况。
结语
        如今数字调度系统及其灵活的组网方式已经在铁路通信施工中的调度电话、区间通信、站场通信以及音频通信等方面广泛应用,保证了信息传输的安全、可靠,保证了车辆的有序、安全运行,增强了铁路通信的功能,为铁路指挥和调度提供了可靠的技术支持。
        参考文献:
        [1]赵兴利.数字调度系统在铁路通信施工中的应用及发展[J].智能与信息化.2016(11):178.
        [2]夏东旭、何焱.数字调度系统在铁路通信施工中的应用及发展分析[J].山东工业技术.2015(10):89.
        [3]于文锋等.铁路通信综合业务接入系统,铁道通信信号, 2003 年.
        [4]白昭.高速铁路综合调度系统,模式探讨,铁道工程学报, 2003.
        
       
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