地鐵線路延長線工程傳輸系統拆解方案探討

劉 靖

（廣州市地下鐵道總公司，廣州 510030）

由于種種原因，出現一些地鐵線路修建完成運營后，又將其拆解為兩條線路并各自延伸的情況。比如廣州地鐵二、八號線延長線，北京地鐵八號線等。現就廣州地鐵二、八號線傳輸系統的拆解實施方案進行探討，為今后類似的項目建設提供借鑒及參考。

1 工程概況

廣州地鐵二、八號線延長線工程是由目前運營的廣州地鐵二號線在曉江區間實施拆解，分成二號線、八號線，計劃于2010年10月28號開通。拆解后二號線廣州新客站—嘉禾段線路全長31.4 km，全為地下線，共設24座車站，目前已建成8.10 km線路和8座車站。二號線新設車輛段、停車場各1座，控制中心與一、八號線合用。拆解后八號線全長14.67 km，設車站12座，均為地下站，其中已建成9.54 km線路和8座車站；已建成車輛段1座，控制中心與一、二號線合用。廣州地鐵二、八號線延長線拆解示意如圖1所示。

2 拆解分析

從圖1可以看出，拆解工程主要是在既有曉江區間。對于通信系統拆解，從功能上來說，商業通信和治安監控通信沒有嚴格意義上按線路劃分，不存在拆解。商業通信只需將地面商業移動通信信號引入地鐵進行覆蓋即可，治安監控通信則是將地鐵警務站監控信息上傳到相應派出所和公安地鐵分局指揮中心。專用通信的拆解，主要集中在傳輸系統和無線通信兩個子系統上。尤其是傳輸系統，不僅要為通信內無線、廣播、時鐘、閉路電視監視系統（CCTV）、不間斷電源系統（UPS）等各子系統提供通道，而且還要為信號、自動售檢票系統（AFC）、環境與設備監控系統（BAS）、火災自動報警系統（FAS）、門禁等其他系統的拆解提供透明傳輸通道。所以，傳輸網絡是通信系統拆解的重中之重。

廣州地鐵二、八號線延長線工程在拆解時，既有二號線仍會維持運營，所以在二、八號線通信系統的方案設計中，除了應滿足兩線本身運營對通信的需求外，還應使之對既有運營管理影響最小；應綜合考慮與其他線路通信系統實現互連、互通；在設備制式選型上，其功能應不低于既有傳輸設備性能。

3 傳輸系統拆解實施方案

3.1 傳輸系統技術分析

近年來，國內外城市軌道交通傳輸系統主要采用以下幾種技術。

（1）基于SDH的多業務傳輸平臺（MSTP）

目前，基于同步數字體系（SDH）的第三代MSTP已商用化。從公用網和專用網的業務使用情況來看，在近期TDM業務仍占相當份額。數據業務不斷發展的情況下，在步入保證服務質量（QoS）的可控制、可管理的純IP寬帶傳輸網之前，密切關注MSTP組網技術的使用和發展，應該是穩妥的可持續發展策略的一種正確選擇。MSTP技術不足之處：不能動態分配信道帶寬，不太適合具有“突發業務”特點的數據業務。

（2）OTN傳輸技術

開放式傳輸網絡（OTN）是由德國Siemens公司開發并在全球專業網投入使用的光纖傳輸技術，仍然采用時分復用技術，屬于同步傳輸體系。OTN傳輸技術的主要業務：音頻、中低速數據、E1、10 M/100 M以太網、視頻（M-JPEG或MPEG-2/4）及寬帶廣播信號傳輸。主要不足之處：OTN傳輸技術是獨家產品，技術支持受限。近年來，OTN系統在OTN-2500 M設備上開發了622 M光收發模塊，能與MSTP相連，OTN系統的發展動向值得進一步關注。

（3）彈性分組環（RPR）技術

RPR綜合了SDH、以太網、MPLS、ATM、WDM等協議和技術的優點，為數據業務提供了一種優化的解決方案。RPR組網方案可保證語音、數據、視頻等業務在統一平臺上傳輸。RPR技術不足之處：對TDM業務的支持能力不可能達到MSTP技術水平。

上述3種傳輸技術均各有優缺點，但將一條運營的地鐵線路拆解成兩條線路，傳輸系統設計面臨多個需要考慮的問題。如應滿足兩線運營管理對通信的需求；兩線拆分時對現場運營管理的影響最小；爭取最大限度地利用現有設備；綜合考慮與其他軌道交通線路通信系統的互連、互通；組網及設備選型盡量考慮減小對控制中心的影響；爭取選用主流通信設備等。進行全面利弊權衡后，我們推薦采用OTN技術，MSTP技術作為備選。

3.2 帶寬分析

目前，拆解后的廣州地鐵二號線的帶寬需求如表1所示。

廣州地鐵八號線的帶寬需求內容與二號線類似,約930 M左右。

3.3 組網方案實施

本次傳輸系統方案設計主要組網思路如下。

（1）方案一：充分利用既有OTN-600M設備，新建線路繼續沿用與以前一致的設備，在容量不滿足當前業務需求的情況下，通過系統升級或更換新的傳輸設備來滿足。由于既有OTN-600M設備升級到OTN-2500M后，對以太網和視頻業務支持欠佳。因此，可設新型OTN-2.5G設備，該設備對以太網和數字視頻業務較好。在新建和既有站點設置新型OTN-2.5G設備，并構成各自獨立的OTN-2.5G傳輸網絡。

（2）方案二：先保留既有OTN-600M網絡，到拆分后的兩條線上都采用新的傳輸設備。待新設備安裝調試完成后，再將既有網絡的業務倒換到新網絡上，并將既有設備拆除。該方案如采用OTN-2.5G設備，則回到方案一；如傳輸設備采用MSTP-2.5G設備，則在組成二、八號線各自獨立的傳輸網絡并將業務倒換至新網絡后，再將既有OTN-600M設備拆除。

（3）方案比選

方案一充分利用既有設備并保持既有業務不變化，拆解工程實施容易，對既有運營影響小，兩線分線新建設備組網，設備制式一致，運營維護方便；方案二則是完全按兩條新線建設，系統構成簡單，兩線分線組網，設備制式一致，方便運營維護，但需將既有網絡上的業務進行倒換，存在一定風險，同時需拆除既有設備，經濟性較差。

綜上所述，本工程推薦采用方案一，其系統網絡構成示意如圖2所示。

4 結束語

廣州地鐵二、八號線延長線工程，不同于城市軌道交通新建線路或單條線路的延伸工程，是將一條線路拆分為兩條獨立的線路。通過對二、八號線專用通信的傳輸系統拆解方案進行分析和探討，確認拆解設計的首要原則是以對既有運營的影響最小為前提條件；同時設計時應結合目前的城市軌道交通線網規劃，采取自上而下的設計思想，不僅僅只考慮本條地鐵線路的情況。

[1] GB 50157-2003 地鐵設計規范[S].北京:中國計劃出版社，2003.

[2] GB50490-2009 城市軌道交通技術規范[S].北京:中國建筑工業出版社，2009.

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