城市轨道交通全自动运行线路通信系统的功能研究

城市轨道交通全自动运行线路通信系统的功能研究

王清清

鸿富泰精密电子（烟台）有限公司  山东烟台  264006

摘要：城市轨道交通系统全自动运行包括有人值守的全自动运行（DTO）和无人值守的全自动运行（UTO）两种模式。对全自动运行系统运营场景中通信功能设计、通信系统的各主要子系统的功能设计，以及全自动运行的GOA4（无人干预列车运行）与GOA2（半自动化列车运行）2个等级下通信系统功能的区别进行研究。本文基于城市轨道交通全自动运行线路通信系统的功能研究展开论述。

关键词：城市轨道交通；全自动运行线路；通信系统的功能研究

引言

基于通信列车控制的计算机城市轨道交通联锁子系统，是一项具备较高安全性与稳定性的系统，效率很高，能够实时接收并反馈信息，进而适应城市轨道交通的移动闭塞式信号系统多元化要求。随着城市轨道交通的快速发展，继续在系统中增加各种新型功能，以提高系统的安全性与可靠性，确保其能够实现与城市轨道交通高速发展的协调性。

1运营管理需求

为满足全自动运行线路更高效、更经济、更安全的定位要求，应针对全自动运行系统的特点来分析运营管理模式设计的切入点。全自动运行系统的显著特点是自动化程度高、运营控制中心（OCC）集中控制、现场无人化，这给全自动运行线路的运营管理单位降低现场运营人员配置、实现减员增效、降低人工成本提供了条件。此外，全自动运行系统对设备RAMS的要求更高，这不仅得益于先进技术的应用，也是通过增加冗余设备、监控设备等手段实现的。设备数量更多、设备构成更复杂，使得设备维护的工作量也随之增加。因此，针对OCC和现场生产方式的变化以及设备维护工作量增大等因素，需要对设备的维护方式、人员配置方案进行优化设计，以达到运行更经济的目标，是全自动运行系统的一大运营管理需求。此外，全自动运行系统对设备RAMS的要求更高，要求线路的各项运营指标也要有更为优秀的表现。UTO（无人值守的全自动运行）模式下，一旦发生突发情况，运营人员赶赴现场处置的时间将大于常规线路。若这种情况多次出现，将对运营指标造成影响。因而，优化现场的应急处置方案,设计一个运作效率更高、各专业间配合更流畅的运营管理模式，以达到线路运行更高效、更安全的目标，是全自动运行系统的另一大运营管理需求。

2运营场景中通信功能设计

2.1车载CCTV联动功能

车载CCTV在全自动运行系统中尤为重要，它相当于司机的“眼睛”，能够实时监测列车运行和车厢乘客的状态。为了能够在第一时间对列车突发情况进行处置，车载CCTV与列车的相关系统进行关联，用以在列车相关系统发生异常时直接联动列车上相关的摄像头，并将对应的监控视频推送至运营控制中心（OCC）。

2.2点式级别进路

在车载连续级通信设备出现故障后，列车无法通过连续级通信设备获得移动授权，此时，可以于线路安装有源应答器的位置，获得点式报文，并保证点式级别进路下的运行状态良好。另外，基于点式列车自动安全防护级别的列车运行模式，系统根据进路信息，合理选择与进路相应的点式报文，通过LEU与有源应答器实时传输给列车，以此支持列车在点式级别下有序稳定运行。联锁和LEU的通信数据应选用安全编码标准要求，保证数据输出顺利进行。

2.3车站CCTV联动功能

为了满足车站全自动运行的需求，使车站工作人员能实时监测车站运营情况并进行及时处置，车站CCTV与列车车门、站台门、防淹门、火灾系统进行关联。在车门、站台门、防淹门、火灾系统发生异常时，能够在第一时间将相关画面推送给车站值班员或OCC调度员。车站CCTV在相关运营场景中的联动功能。

3UTO模式下主要通信子系统的功能设计

城市轨道交通的高速发展、城市化进程的不断加快，对于城市轨道交通各系统保证行车安全、提高运输效率、节能环保等方面提出了新的需求。采用技术先进、性能稳定、效率优先的全自动运行系统成为中国轨道交通建设的迫切需求。传输子系统作为各种业务信息的基础承载平台，其功能是为通信系统的各子系统以及其它相关自动控制、管理系统提供OCC至车站、车站至车站的信息传输通道。全自动运行系统在未来几年将大量应用于新线建设及旧线改造，作为一个复杂的自动化系统，需要一个全自动运行系统仿真平台，在规划、设计、研发、关键技术攻克等全生命周期、全系统方面进行研究及验证；在全自动运行系统的建设、改造和运营过程中解决运营提出的技术要求，性能指标，接口规范。在运营需求和运营场景要求下，建立完备的全自动运行场景库和测试案例库，100%覆盖全自动系统用户需求，才能使得全自动系统得到良性发展，促进产业的形成。传输系统应能迅速、准确、安全、可靠地传输运营管理所需的语音、数据、图像等各类信息。传输系统在UTO模式下对语音、视频、图像业务的需求量增大，选用带宽更大的增强型多业务传送平台（MSTP）光纤数字传输设备组网,带宽为40Gbit/s。传输系统采用异地灾备冗余模式，以提高其设备可靠性。

4联调联试

通信系统的联调联试是基于传输系统的联调联试，包括通信系统内各子系统的联调联试，同时也包括信号、自动售检票、电力监控3个专业的联调联试。通信专业的联调联试一般是在设备完成安装加电后、传输系统完成机房设备安装、线路上光纤敷设后开始的。无论是通信系统的子系统，还是其他3个专业与传输的接口，都在综合配线架处。传输完成调试后会给出详细的配线架台账，同时传输专业的调试工程师也需要全程参与其中，因为有时还会涉及后台数据配置等操作。联调联试阶段需要大量的沟通协调工作，传输调试工程师与其他专业的调试工程师要有效配合工作。大多数厂家的调试工程师都为外地人员，多次往返会增加成本，所以有效调度各系统工程师与传输工程师的配合，哪些可以同时操作，哪些需要有先后顺序，都是需要思考的。到了联调联试阶段一般也就接近线路开通时间，一般工期紧、任务重，需要工作人员高度配合，完成了联调联试基本通信系统的建设施工也就基本完成了。

5我国城市轨道交通通信系统的发展前景

（1）无线集群通信系统将扩大应用范围，经过长时间的实践与发展，我国目前无线通信系统发展已经相对完善，政府应加强对于TETRA的独立研究，并在此技术发展模式下，构建将TCP/IP网络化技术、政务紧急通信网以及监控设备、车载设施融合为一体的综合系统，以确保通信信息精准性与可靠性。此外，为适应未来我国城市轨道交通的发展，我国需要注重对于新一代无线系统的研究与开发，完善我国城市轨道交通无线通信系统的建设。（2）综合运输系统是构建通信系统的网络，对于一个城市的城市轨道交通通信系统的建设，需要考虑诸多因素，我国应该在MSTP技术、ONT和RPR技术使用的前提下，将城市轨道交通中通信系统和信号系统紧密结合，形成高级智能化、自动化的集通信、控制、指挥和信息为一体的系统，最终实现统一的城市轨道交通信息主要网络，以确保运营管理、行车调度、信息的传输、存储及处理的高效率，为提升通信可靠性提供有效保障。

结束语

通信系统是轨道交通中的一个重要系统，该系统子系统众多，且其中的传输系统不仅承载着自己专业子系统的数据传输，还承载着通信系统外的信号、AFC，SCADA等专业的数据传输，所以通信系统在建设过程中存在着诸多关键节点，把控好关键节点有利于通信系统的建设有条不紊地进行，既能较好地完成自己专业的建设任务也能不制约其他专业，保证整个轨道交通建设过程中各专业如期完成建设工作。

参考文献

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