地鐵占用土地和空間少、運輸能量大、運行速度快、環境污染小,已成為一個城市經濟實力、現代化水平、人民交通便捷的重要標志。除北京、上海、廣州、深圳外,南京、重慶、武漢、大連等多個城市也在進行地鐵建設,而可靠高效的無線調度通信則是地鐵線路正常、安全運營的有力保障。
專用無線調度通信系統是高速運行的地鐵列車與車下運營管理人員之間惟一的通信手段,擔負著提高運營效率、確保行車安全及地鐵乘客生命安全的重要使命,為列車調度、維修調度、防災環控調度、車輛段調度提供無線通信保障。
重建設 更要重運營
地鐵建成后,運營的好壞,跟專用通信系統不無關系。
“TETRA數字集群這幾年已經完全被地鐵公司接受,為地鐵線路、機車調度運營提供專業的無線通信服務。現在所有地鐵線項目中,弱電通信招標部分都將TETRA網絡設定為必選項。”歐洲宇航防務集團Cassidian公司中國區CEO張少告訴記者。在目前國內風生水起的地鐵建設中,TETRA頗受寵愛。
與其他幾種數字集群系統相比,TETRA是一種較為成熟的標準。其優點是指揮調度功能比較齊全、組網方式靈活、抗干擾能力強、頻譜利用率高、系統容量大,還能提供靈活的網絡管理功能,加密和脫網功能較強,可以實現脫網直通模式和端到端加密,集雙向無線電對講機、移動電話、數據傳送等多功能于一體,在地鐵無線調度通信中具有良好的適宜性。
地鐵公司非常關注TETRA數字集群應用的靈活性和人機界面的友好性。例如在機車電臺界面設計上,由于司機更多地關注機車的運行,因此使用的電臺不需要那么多按紐,可以把機車按鈕盡可能簡單化或者圖形化。司機進站按一個鍵,聯系總調度按一個鍵,出站又按一個鍵,這樣能方便司機快速操作。在調度盤上顯示列車的線路、行駛方向,調度員可以一鍵發出指令。對于電臺還應該有自動轉組功能,轉組工作不需要人工參與,是通過系統把列車信號系統集成起來。因為信號系統知道列車目前具體的位置,將信息送到TETRA系統,通過應用系統觸發,直接把車輛通話轉到現在所在位置的組。
“地鐵建設公司建完后轉給運維公司運維,因此TETRA系統運維的便捷性是用戶非常關注的一個需求。”張少說。運營中的地鐵專用通信系統對安全性、可靠性要求很高,歐洲宇航TETRA系統除提供電信級熱備外,還具備靈活性很強的遠程維護能力。“我們的系統所有參數的配電裝置和控制都在交換機側進行,使涉及到用戶的參數便于修改。”
除使用和運維的便捷性外,還應做到很強的適應性。例如,在不同環境模型下的分級接收,比如丘陵地帶、平原地帶、典型城市環境,會對無線收發系統有不同類型的要求。分級接收有更大的靈活性,能給不同的場景建網、選站提供更靈活的手段。
說起運營,就不能不提到平滑演進的能力,“很多系統在演進的過程中,會出現顛覆性演進過程。一個城市上第一條地鐵線可能是6年前,那時候用了比較老的系統,等開始建設第四條地鐵線時,就涉及到新老系統的銜接,需要平滑地互聯,如果是顛覆式前進就沒辦法實現這個功能。”Cassidian公司副總裁韋嶸介紹說,“那些基于路由器和服務器的系統,從先天上就很難滿足這種長期用戶的需求。”地鐵建設周期很長,而且都是逐條線建設,地鐵客戶的使用周期都在15年、20年以上,這些都對產品的平滑演進提出了更高的要求。不同型號、不同版本的交換機,應該能進行平滑組網,這樣才不會出現新老不兼容、重復投資設備造成的浪費。
中國地鐵 “跑”得更快
近幾年國內地鐵建設進入高潮,未來十幾年甚至更長的時間,中國的地鐵建設仍然會保持相當高的發展速度。國內主要大城市都已經建成了密集的地鐵網線,現在逐漸向二、三線城市擴展。“目前國內新建的地鐵都采用了最新的技術。在地鐵集群通信應用上,國內不比國外差,甚至比國外更好。”張少評價道。
中國用戶對產品的性能和可靠性有了更高的要求。因此,TETRA系統應用開發的接口應該非常靈活、便于二次開發,這樣便于本地開發商開發更多靈活的應用。“要想為地鐵做二次開發,必須了解地鐵機車車輛調度、站臺調度、機車司機、總調度室的日常工作流程是什么。如果沒有足夠的業務沉淀,想做地鐵應用開發非常困難,這已經不是純粹的技術問題了。”
在組網方面,目前中國地鐵用戶不僅僅是逐條線考慮TETRA數字集群網的建設,也開始考慮多條線的互聯互通、統一建網了。例如,Cassidian公司就為深圳地鐵的5條線路提供了TETRA數字集群通信系統,并且實現了5條線用戶之間完全無縫的互聯互通,各線路的用戶數量、互聯通話組數量均不受限制,所有移動用戶可以在本線和其他線路上任意移動、漫游;支持調度臺、車載臺、固定臺、手持臺用戶在5條線所有換乘站管轄范圍內自由漫游,并實現了組呼、單呼、緊急呼叫、數據傳輸等集群系統通信功能。