城市軌道交通專用無線系統多線路互聯互通要點研討

施冠峰

（中國鐵路通信信號上海工程局集團有限公司，上海 200436）

1 專用無線系統概述

1.1 專用無線系統簡介

專用無線系統服務于城市軌道交通的運營、生產，提供行車調度指揮與其他相關部門互通信息，包括調度列車、環境控制、調度公安、車輛段機車、后勤部門等無線溝通。

1.2 專用無線系統功能

1）通話及調度功能

通話及調度功能指的是控制中心工作人員和列車駕駛員、車站工作人員之間、列車駕駛員之間、車輛段工作人員與車輛段列車駕駛員、公務電話和無線用戶等的通話。

2）輔助業務功能

輔助的業務功能包括：接入遠程調度臺、錄音、調度區域選擇、越基站無隙切換、會議呼叫、超越覆蓋指示、組呼的遲后進入、遇忙呼叫轉移等。

3）網絡管理功能

專用無線網絡管理與控制有效、靈活，網管功能包括，性能管理：收集測量數據、跟蹤數據，管理故障或維護；監視告警狀態及處理告警過程；處理設備狀態。配置管理包括：時間管理、軟件管理、無線電網絡管理、路由管理。用戶管理包括：管理用戶數據、管理業務數據、管理補充業務、管理用戶位置、管理組（群）、管理封閉用戶組（群）等。

4）無線廣播功能

建議預留與車廂內的列車廣播系統通信通道，以便能夠對車內乘客進行緊急呼叫和廣播。如遇到危機情況，列車上的乘客可以按動車廂內的緊急呼救按鈕，與指揮中心防災調度員進行通話。

2 互聯互通方案環境及目的

2.1 重慶軌道交通建設環境狀況

為滿足日益增長的客流需求，減輕地面道路交通擁堵和環境污染，盡快建成軌道交通網絡，完善城市公共交通體系，重慶市軌道交通從2004年2號線開通第一條跨座式單軌線路以來，經過12年的建設，截至2016年12月，共第一輪建設中建成1、2、3、6號線，累計運營公里數213 km。在2017年開始相繼建設4、5、9、10號線、環線等線路的建設，計劃增加運營公里數215.44 km。到2020年重慶市軌道交通運營線路將超過400 km，運營線路將達到8條線路。

2.2 互聯互通方案的目的

在重慶市第一輪建設中，各條線路的專用無線系統單獨運行，各線路車輛均是專用，無法進行跨線運營，給重慶市軌道交通運營單位在車輛調配、資源共享、運營方式中帶來運營成本高、運營形勢單一、資源浪費等不良因素。因此，如何將專用無線系統在多條線路中實現互聯互通，從而實現真正意義上的跨線運營方案，對軌道交通通信系統至關重要。本方案著重以環線與5號線的互聯互通方案為例進行分析。

3 環線、5號線專用無線系統設備配置

3.1 控制中心

環線及5號線專用無線系統在控制中心設置合用1套集群移動交換機，系統采用AIRBUS公司的800 MHz TETRA數字集群系統，滿足環線及5號線各車站、車輛段、停車場所有基站設備接入。

環線、5號線在控制中心各分設專用無線設備，包括網絡交換機、調度服務器、錄音設備、分段調度控制設備、跨線運營調度服務器、網管服務器、二次開發網管、調度臺等。

各車站、車輛段、停車場通過傳輸系統提供的100 M以太網通道接入控制中心集群交換中心，實現環線、5號線全線專用無線互聯互通功能。

3.2 車站、車輛段、停車場

環線及5號線專用無線系統在各車站設置1套雙載波基站設備、固定臺和天饋設備，基站頻率采用4站基站頻率復用（A-B-C-D）的方式；車站使用小功率全向天線覆蓋，區間使用漏纜方式覆蓋。

車輛段、停車場各設置1套基站設備、遠端調度臺、固定臺和天饋設備，樓內庫內使用小功率全向天線覆蓋，站場區間使用漏纜方式覆蓋。

4 環線、5號線專用無線系統互聯互通要點

4.1 實現互聯互通方案的要點

實現環線、5號線列車專用無線系統互聯互通達到跨線運營功能，互聯互通方案的要點如下。

1)環線、5號線采用統一的編號方案及使用原則，通話組GSSI、電臺ISSI無重復。

2)環線、5號線列車車組號（車體號）統一規劃，兩條線列車車組號無重復。

3)環線、5號線信號系統能夠準確、及時識別兩條線路的列車。

環線列車運行5號線時，5號線信號系統能夠準確識別，并及時通知5號線無線系統，同時環線信號應及時通知環線調度列車駛出本線路。

5號線列車運行至環線，環線信號系統能夠準確識別，并及時通知環線無線系統，同時5號線信號應及時通知該線路調度列車駛出本線路。

4)環線、5號線無線系統的調度與車載臺通信協議需要統一，保證列車跨線運營時，車載臺能夠與相應調度進行語音、數據通信。

4.2 互聯互通的測試步驟及內容

1)調度呼叫司機

調度應用根據信號提供的列車位置信息，顯示在本線路運營的配屬5號線或環線的列車，確保調度僅能呼叫到在本線路內運營的列車。

調度需要呼叫司機時，可直接選中、激活并發起組呼，不管列車配屬5號線還是環線。

2)司機呼叫調度

司機需要呼叫調度時，可按下PTT呼叫發起呼叫。

調度接收到后，若有空閑信道自動接聽，否則進入排隊。

如果列車不在本線路，該線路調度系統不接聽司機呼叫。

3)列車位置顯示

調度應用僅向在本線路運營的5號線或環線列車下發列車位置。車載臺將接收到列車位置信息顯示在車載臺界面上。

車載臺位置顯示出錯時，可手動申請位置校核。

4)手動轉組

車載臺可根據當前位置完成手動轉組，不管列車在5號線還是環線。

5)車載臺對時

調度應用僅向在本線運營的5號線或環線列車下發對時信息。車載臺接收到對時信息后，根據對時信息中的時間，修改車載臺時間顯示。

6)異常告警

車載臺可向調度應用發送異常報告，如電壓、溫度異常等。該異常報告通過應用消息實現。

電壓、溫度超出告警門限時發送告警消息，電壓、溫度正常后發送恢復消息。

7)開機消息

車載臺開機時，通過應用消息向調度應用發送開機消息，調度應用處理列車的開機消息，更新電臺開關機狀態。

8)站車通話

車載臺根據列車位置信息，掃描當前所在車站的車站通話組。

車站值班員呼叫當前站內列車時，僅需在本車站的車站通話組發起組呼即可，司機如需回復車站值班員，需在呼叫保留時間內按下PTT講話。

司機需要呼叫當前所在車站的值班員時，可發起站管區呼叫，車載臺根據列車當前位置，將守候組轉為當前所在車站的車站通話組，然后司機可發起組呼。呼叫結束后，司機結束站管區呼叫，車載臺自動將守候組轉為本列車的列車通話組。

9)列車廣播

調度應用僅能對在本線路運營的配屬5號線或環線的列車發起列車廣播。

車載臺接收到調度發送的列車廣播開始命令后，應打開與車載廣播的音頻通道，并將守候組轉為調度廣播命令中攜帶的通話組，之后回復調度確認消息。

列車廣播建立后，調度可在相應的列車廣播通話組上發起組呼，車載臺負責將調度語音轉發至車載廣播系統。

列車廣播結束后，調度向車載臺發送廣播結束命令，車載臺關閉與車載廣播的音頻通道，將守候組轉為本列車對應的列車通話組，并回復調度確認消息。

10)文本短信傳輸

列車跨線運行時，車載臺能夠進行文本短信收發功能，可以向其他無線用戶發送文本短信，也可以接收其他用戶發送的文本短信。

車載臺與其他用戶之間的文本短信遵從SDSTL協議。

協議標識（PI）為0x82（130）；

英文消息采用ASCII編碼，UserData首字節取值為0x01；

中文消息采用Unicode編碼，UserData首字節取值為0x1A；

支持接收報告（根據接收到的短信報告標志返回接收報告）。

11)調度命令

調度應用能對在本線路運營的配屬5號線或環線的列車發送調度命令，車載臺收到調度命令后回復確認信息。

5 結束語

本文結合實際工程經驗，對重慶軌道交通環線與5號線的專用無線系統互聯互通并實現跨線運營的方案進行分析，從系統概述、方案環境及目的、系統設備配置、互聯互通要點等4方面，結合實際城市軌道交通建設經驗，做了互聯互通跨線運營中專用無線系統的分析，希望能對軌道交通通信系統專業從業者有所幫助。