地铁通信中Tetra系统互联互通技术的有效运用

发表时间:2021/8/10   来源:《工程建设标准化》2021年第36卷第8期   作者:常议月
[导读] 地铁在遏制交通压力方面有很大优势,地铁的发展有助于周边经济的复苏。
        常议月
        郑州市地铁集团有限公司运营分公司 河南省 郑州市 450000
        摘要:地铁在遏制交通压力方面有很大优势,地铁的发展有助于周边经济的复苏。但地下交通领域存在信息不足的问题,确保地下交通系统的完整性和交通的必要性是目前迫切需要解决的问题。
关键词:地铁通信;互联互通;Tetra
引言
        我国各种交通运输发展相对独立,即使是同一种交通方式,也存在网络结构联通和服务联通方面的诸多问题,构建互联互通的一体化交通体系是交通强国建设纲要中明确的重点。轨道交通互联互通是一种先进的发展理念,可以体现在决策、设计、施工、运营和服务的各阶段。互联互通是我国未来轨道交通发展的重点,但目前针对互联互通的概念、内涵、规范和技术特征等方面的理论仍然不够健全。笔者首先对轨道交通互联互通的概念和内涵进行分析,然后提出轨道交通在物理层面和服务层面互联互通的基本特征,在借鉴国外研究的基础上,重点研究轨道交通互联互通的标准体系和技术特征。
1无线互联互通技术概述
        互联互通,原是指电信网间的物理连接,能够使公共通信网的用户进行跨网络间的通信,或能够接入由另一个服务商所提供的服务[1-2]。轨道交通互联互通是指不同线路的轨道、车辆、供电、信号、通信、站台门及运营组织等相互兼容,可节约资源、降低成本,提高资源使用效率和服务质量;同时,也能为乘客提供便捷、高效和人性化的服务,实现不同交通网络、不同线路之间的高效协同与衔接。轨道交通互联互通的内涵是实现多模式、多制式、多功能的轨道交通网络协同发展,建设互联互通、融合运营的装备与服务体系,其内涵包括两个层次:物理层面的互联互通和服务层面的互联互通[3-5]。
2互联互通技术对于地铁通信的意义
        地铁通信技术与民用相比发展较慢,目前处于窄带集群通信向宽带集群通信的过渡阶段,现有的大容量窄带集群通信系统主要以Tetra系统为主,该系统具有高效、稳定的特点,但在互联方面还没有实现另一方面,地铁路网中存在换乘站通信、列车互通、车辆段共用、维修人员互通维护等工作场景,对互通通信的需求越来越大。互联技术可以从根本上解决这些问题,真正使地铁各条线路的无线通信系统形成大网络,解决用户需求,提高工作效率,产生经济效益。
3无线互联互通技术在地铁通信中的运用现状
        目前国外尚无不同厂家采用不同电气设计、不同网络设备动车组的互联互通,甚至同一型号动车组由于采用软件版本不同也不能实现互联互通。中国标准动车组首次提出互联互通要求,即不同厂家生产的相同速度等级动车组能够重联运营、不同速度等级动车组能够相互救援。中国标准动车组实现互联互通可带来良好的经济效益,在统一的技术标准体系下,中国标准动车组可由不同厂家生产,实现动车组在服务功能、运用维护上的统一,允许动车组在外形、内装、子系统设计上存在一定差异,这对于提高动车组的兼容性、降低成本方面都有重要意义,有助于我国在一定技术指标体系下形成竞争局面,提升产品性价比,最终为大众提供更便捷、更舒适、更经济的动车组列车。中国标准动车组在互联互通设计的基础上,通过地面网络通信一致性测试、地面互联互通测试及实车互联互通重联试验,对动车组互联互通功能和性能进行全面验证,实现了不同厂家生产的动车组互联互通运行。
4地铁通信存在的问题
        现在,在城市快节奏的生活中,地铁是方便高效的公共交通工具,很多市民选择每天坐地铁往返于城市中,地铁每天可以接待很多乘客。由于地铁涉及民生问题,地铁的安全性受到社会各界的高度重视。列车正常行驶采用通信系统实现指挥调度,根据线路实际情况及时指挥列车运行、故障处理和救援工作。可以说地铁运营中的关键部分是通信系统。与发达国家相比,我国的综合技术和管理水平较低,所以地铁运营依赖于技术手段,地铁通信系统是运行指挥调度的重要手段,因此面临着严峻的技术考验。
5无线互联互通技术在地铁通信中的运用
        5.1单核心交换机
        这种主要用于互连、基于多条线路和一个中央交换机单元的设施称为单个集线器交换机。

大部分轨道在施工期间用于地铁通信的无线联网,以便经济实惠地考虑。在将设备调试到中央交换机之前(在将技术人员安装到线路中之前),主要目的是进行系统扩展。单一中央交换器可简化规划程序,因为每个电路都有一个小型网路。单个集线器交换机可视为在每个电路上设置的小型网络,在添加设备时可无缝高效地连接在一起。单个交换机具有这些优点,但也有一些缺点。因为核心是一个中央设备,并且只有一个中央设备,所以它必须具有高性能和高容量。统一管理多个设备需要一台具有高数据传输速率的集线器交换机。此外,通常很难为该设备类型创建系统容量,而且相应的技术人员需要当前系统的不间断运行。中央装置是单一中央交换器的核心。如果交换机发生故障,整个电路将关闭,并且很难修复。
        5.2多核心交换器
        多中心交换机互连功能是对单个中心交换机互连功能的扩展,工作人员应利用现有的中心交换机将新的中心交换机连接到现有交换机。在此阶段,员工应首先创建现有Exchange中心和新Exchange中心的拓扑结构,扩展两个系统的主板,调试单个系统和单个系统,然后将两个系统关联起来。此外,多集线器交换机中的互连操作需要较单集线器交换机便宜的新集线器,而且系统体系结构中存在一些复杂性特征。相比之下,这种联网方法有很多优点。
        5.3专用无线通信系统
        在整个地铁系统中,专用无线通信技术是主要由地铁运行期间的无线通信子系统和执行车辆分段列验证的无线通信子系统两部分组成的核心技术之一。可以保证地铁内系统的通信的质量和效率。共有四个主要功能:第一,保证地铁员工之间的无线语音通信,实现调度服务台的高效部署和高效的电话存储,固定员工主要与铁路规划人员、维修人员、班次工人等合作,而移动员工主要在地铁、地铁、地铁等工作。第二,地铁的调度器可以让乘客广播。第三,地铁班次工人可以用无线电与排班员的工作人员沟通。第四,他们通过整个调度服务传递一系列任务,为地铁手机和私人电话提供无线语音通信。
        5.4不同种类设施之间互联互通
        不同类型设施的互联互通,主要是从不同制造商那里采购的设施。虽然无线系统标准中规定了互联互通的标准,但各厂家设备之间的互联互通仍存在一些技术壁垒,目前实现系统级互联互通还有待解决的技术和业务问题。对于使用不同制造商无线设备的地铁线路网,互联需求依然存在,为了满足这些需求,TETRA技术应运而生,TETRA系统是一种非常灵活的数字集群标准,它的主要优点是兼容性好、开放性好、频谱利用率高、保密功能强,是国际上制定得最周密、开放性好、技术最先进、参与生产厂商最多的数字集群标准。TETRA数字集群系统同时还具有虚拟专网功能,可以使一个物理网络为互不相关的多个组织机构服务。TETRA数字集群系统具有丰富的服务功能、更高的频率利用率、高通信质量、灵活的组网方式,许多新的应用(如车辆定位、图像传输、移动互联网、数据库查询等)都已在TETRA中得到实现。也就是说,在各制造商的中心交换机上层设立桥接管理中心,聚合、翻译、传输不同制造商的中心交换机的语音和信令,实现系统级的互联。该实现方式在线路层面实现终端注册、呼叫、短消息、动态重组消息等基础功能,在调度层面实现跨线调度,充分满足地铁线路网运营的各项需求。
结束语
        信息化技术的发展为社会带来了便利,也对地铁通信网络建设提出了新的要求,在进行地铁网络覆盖建设与优化时,不仅要做好相关的软硬件设施匹配,同时还需要考虑到网络技术再发展和网络功能拓展准备,利用可靠的技术保证无线网络稳定、安全的运行,保障使用者的切身利益。
参考文献
[1]张铭科.地铁通信电源系统技术与安全控制[J].通信电源技术,2019,36(12):224-225.
[2]字联君.无线互联互通技术在地铁通信中的应用[J].大众标准化,2019(18):15+17.
[3]赵亚辉.无线互联互通技术在地铁通信中的应用[J].智能城市,2019,5(22):191-192.
[4]郑松鹤.关于地铁通信的无线系统覆盖探索与研究[J].智能城市,2019,5(22):193-194.
[5]严林波,孙正凯.地铁信号系统通信控制技术研究[J].科学技术创新,2019(30):86-87.
        作者简介:常议月 1993- 女 汉 河南省巩义市 本科 助理工程师 从事地铁通信专业维护工作
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